40岁后大脑经历一次伟大的“重新布线”

衰老的大脑被不一样的网络。

NEUROPSYCH — DECEMBER 12, 2023

Ross Pomeroy

Credit: Design Cells / Adobe Stock

关键要点

在生命的第五个十年中，我们的大脑开始来经历一个激进的“重新布线”，造成不同的网络在随后几十年中变得更被结合。 

网络变化可能源自大脑重组它自身发挥功能以及它能用萎缩的资源和老化的“硬件”。

适当的饮食、有规律的锻炼和一种健康的生活方式能保持思维在良好的工作秩序中并将网络变化把持住，有时会持续到老年。

本文于2022年9月月首次发表在大思想 （Big Think ）网站，2023年12月更新。

在去年发表在《心理生理学》（Psychophysiology）杂志上的一篇系统综述中，来自澳大利亚莫纳什大学的研究人员浏览过科学文献，寻求来总结人类大脑的连通性如何在我们的一生中变化。收集到的证据提示在生命的第五个十年（即一个人年满40岁后），大脑开始来经历一个激进的“重新布线”，造成不同的网络在随后的几十年变得更被结合和被连接，有伴随的对认知的影响。

自世纪之交以来，神经科学家已经日益将大脑视为一个复杂的网络，由分解成区域、子区域和单个神经元的单元组成。这些单元结构上、功能上被连接或两者一起被连接。用越来越先进的扫描技术，神经科学家能观察主体的大脑中在响应刺激或当只是静止时“亮起来”，提供一个肤浅的观察我们的大脑如何被同步起来。

莫纳什大学的研究小组仔细研究过用这些成像技术来探测数万名主体大脑的144项研究。从这项分析，研究人员收集到在我们一生中网络的大脑如何变化的一个总体趋势。

早期起，在我们的青少年和青年成人年中，大脑似乎有许多被分区的有高度的内部连接性的反映专门化处理来发生的能力的网络。这有意义的，因为这是当我们正在学习如何玩运动、说语言和培养才能的时候。然而，围绕我们 40 多岁中间，这开始来变化。相反，大脑在这些单独的网络中开始变得更少被连接而更被跨全局的网络连接。到我们达到80多岁时大脑趋向更少被区域专业化而是被广泛的连接和结合。

Credit: HA Deery et al., Psychophysiology, 2022.

这种“重新布线”对认知有一个切实的影响。

审查者指出，“老年人趋向来显示更少灵活的思维例如形成新概念和抽象思维，更低的反应抑制以及更低的语言和数字究因，这些执行功能变化能被在成年人他们的生命的第五个十年中首先看到，与系统评价的结果一致，功能性网络连接性的变化在第四个和第五个十年到达它们的反应点”。

但这个消息对衰老的大脑不全是糟糕的。作者写道：“主要依靠先入为主自动的或良好实践的过程的任务更少被年龄影响，甚至可能跨整个生命周期略有增加，例如词汇和常识”。

如此为什么这些大脑网络变化甚至首先发生呢？审稿者提供一些有学问的推测。他们指出了大脑是一个资源饥饿的器官，为单糖葡萄糖贪婪的。他们写道，“成人大脑约占总重量的2%，但需要约总葡萄糖供应的20%”。

但随我们变老，我们的身体趋向慢下来，大脑变的更少效率的。因此，大脑不仅摄入的葡萄糖更少，而且也没有好的利用这种燃料。因此，网络变化可能源自大脑自身重组它自己发挥功能以及它能对付萎缩的资源和“硬件”老化。

适当的饮食、有规律的锻炼和一个健康的生活方式能保持思维处于良好的工作秩序中并把持住网络变化，有时更好进入老年。

大脑的内部工作机理真的是神秘的，但通过这项包含数百项研究和数万次大脑扫描的宏大系统综述，我们至少正在开始得到一个它如何跨我们的一生变化的表面观望。

审稿者总结道，“在生命的早年期间，有一个功能性大脑网络的迅速组织。然后，这个功能网络直到围绕生命的第三个和第四个十年左右为止进一步完善发生。一个多方面的潜在的有害和补偿性变化的交互作用能跟随在衰老中 ”。

https://bigthink.com/neuropsych/great-brain-rewiring-after-age-40/