隨著年齡的增長,大腦的某些層實際上會變得更強壯
您可能會認為隨著年齡的增長,大腦退化會自然發展,但新的研究表明,并非所有大腦區域都是如此。
一項針對小鼠和人腦的新研究表明,體感皮層的某些部分(大腦中處理感覺信息的部分)不僅不受其他部分的變薄的影響,而且它們實際上會變得更強壯。
這一結果表明,大腦的適應和變化能力會持續下去,甚至持續到老年——而且你使用它的次數越多,你的大腦就會越強大。
“直到現在,人們還沒有認為初級體感皮層由幾層極薄的組織組成,每一層都有自己的結構和功能。我們現在發現這些層的老化方式不同,”神經科學家 Esther Kühn 解釋道德國神經退行性疾病中心和德國赫蒂臨床腦研究所。
“盡管大腦皮層整體上變薄,但它的一些層保持穩定,或者令人驚訝的是,隨著年齡的增長,它甚至更厚。大概是因為它們受到特別的征求,因此保留了它們的功能。因此,我們看到了神經可塑性的證據,即適應性,即使在老年人中也是如此。
神經可塑性是大腦適應不斷變化的環境和要求、重組和重新連接其神經連接以支持不斷變化的需求的能力。假設神經可塑性在年輕時達到頂峰,并隨著年齡的增長逐漸下降;然而,這個假設是不一定支持由強有力的證據.
由神經科學家 Peng Liu 和 Juliane Doehler 領導奧托·馮·格里克大學在德國馬格德堡,一組研究人員對人類大腦皮層可能與年齡相關的變化進行了研究,大腦皮層是大腦的一個折疊區域,通常會隨著年齡的增長而變薄。
“人們普遍認為,腦容量減少意味著功能下降,”Kühn 說.“然而,人們對皮層究竟是如何衰老知之甚少。這是了不起的,因為我們的許多日常活動都依賴于功能正常的皮層。這就是為什么我們用高分辨率腦部掃描來檢查這種情況。
研究人員特別敏感核磁共振成像對 61 名年齡在 21 至 80 歲之間的成年人進行腦部掃描,重點關注大腦頂部的一個小區域,稱為初級體感皮層,接收觸覺感官信息。
研究人員發現,這個區域的結構有點像一堆薄餅:多層極薄、脆弱的組織,每層都有自己的作用。腦部掃描顯示,這些層的表現因人的年齡而異。
正如預期的那樣,有些人在老年人中更瘦;但發現老年人的中層和上層比年輕人的相同層更厚。
“中間層實際上是觸覺[觸摸]刺激。在上面的層中,會發生進一步的處理,”說庫恩。“例如,在來自手的感覺刺激的情況下,上層特別參與相鄰手指之間的相互作用。這在抓取物體時很重要。
相比之下,老年患者的下層較薄。這些是處理調制的層,其中觸覺信號被放大或抑制,具體取決于上下文。例如,除非你在思考,否則你往往不會感覺到你的衣服——類似于這種方式你的大腦會編輯你的鼻子從你的視野。
至于為什么不同的層會隨著年齡的增長而變厚或變薄,該團隊認為這可能歸結為“要么使用它,要么失去它”的古老格言。
“皮層的中層和上層最直接地暴露在外部刺激下。它們是永久活躍的,因為我們與環境不斷接觸。Kühn 說.“下層的神經回路受到的刺激程度較小,尤其是在晚年。因此,我認為我們的發現表明大腦會保留大量使用的東西。這是神經可塑性的一個特征。
有趣的是,盡管下層收縮,但它們可以補償任何細胞變性。研究發現,它們的髓磷脂含量會隨著放大調節信號的某種類型的神經元的增加而增加。
這是適應性的另一個標志,研究人員希望,在未來的研究中,他們可能能夠找到一種方法來促進這些適應機制。
“總之,我們的研究結果與一般想法一致,即我們可以通過適當的刺激為我們的大腦做一些有益的事情。我認為我們可以在一定程度上影響我們的衰老過程,這是一個樂觀的想法。Kühn 說.
該研究已發表在自然神經科學.