四分之一个世纪以来,研究人员一直在追踪一群罕见的老年人,他们的表现超出了人们对衰老的预期。这些"超级老人"(SuperAgers)都年满80岁或以上,似乎拥有衰老速度较慢的大脑,他们在记忆测试中的得分通常非常高——与年轻他们三十岁的人相当。
他们的表现颠覆了"认知能力下降是衰老不可避免后果"的传统观念,并为科学家提供了在晚年保护大脑健康的路线图。
研究超级老人的大脑
超级老龄化(SuperAging)项目始于20世纪90年代末,当时神经学家M. Marsel Mesulam创造了这个术语,并启动了一项研究,旨在找出这些个体与众不同的原因。
自2000年以来,已有290名超级老人参与了这项研究,其中77人在去世后捐献了大脑供研究。这项研究结合了多年的认知测试、人格评估和高分辨率成像,以及细致的尸检分析。
在此过程中,研究人员注意到在活着的参与者中有一个共同点。
许多人异常社交外向,报告拥有丰富的人际网络并经常与他人互动。但最令人惊讶的发现来自显微镜下的组织。
"真正让我们感到震撼的是我们在他们大脑中发现的东西,"西北大学Feinberg医学院精神病学、行为科学和神经病学教授Sandra Weintraub说道。
什么保护了超级老人的大脑
病理学揭示了一个微妙的故事。一些超级老人的大脑显示出很少的淀粉样蛋白斑块(amyloid plaques)和tau蛋白缠结(tau tangles)——这些是阿尔茨海默病的标志蛋白。另一些人则携带这些病变,但似乎不受其影响。
Weintraub说:"我们意识到,成为超级老人有两种机制。一是抵抗(resistance):他们不会形成斑块和缠结。二是韧性(resilience):他们会形成这些病变,但它们对大脑没有影响。"
这种"无影响"是关键。在正常衰老过程中,较高水平的淀粉样蛋白和tau蛋白与皮层变薄和记忆衰退相关。
在超级老人中,要么这些蛋白质不存在,要么大脑网络似乎能够承受它们的存在而不出现可测量的功能损失。
这种区分——抵抗与韧性——可以同时指导阿尔茨海默病及相关痴呆症的预防策略和未来治疗。
保持数十年年轻状态的记忆
在实验室中,超级老人达到了很高的标准。在标准的延迟单词回忆测试中,他们的得分在15分中达到9分或更高,这种表现与50-60岁人群的平均结果相当。
这种差异不是短暂的测试技巧;它在纵向随访中年复一年地持续存在。这种一致性使科学家能够区分单次幸运的测试日和真正卓越的记忆特征。
更强的皮层,更敏锐的记忆
脑部成像增加了另一层理解。与典型的老年人不同,超级老人没有表现出随着年龄增长而普遍出现的大脑皮层变薄现象。
在某些区域,他们的大脑甚至比年轻人看起来更加强健。前扣带皮层(anterior cingulate cortex)——对决策、动机和情绪控制至关重要——在超级老人中通常比比他们年轻几十年的成年人更厚。
这种模式暗示了为什么他们的注意力、动机和执行功能保持如此强劲,可能直接有助于记忆表现。
连接与力量的细胞
在显微镜下,有两个细胞细节突出。首先,超级老人拥有比正常衰老的同龄人更多的von Economo神经元——与社交行为和直觉相关的大型快速信号细胞。
其次,他们在内嗅皮层(entorhinal cortex)显示出更大的神经元,内嗅皮层是记忆处理的中心,也是阿尔茨海默病中最早出现功能障碍的大脑区域之一。这两种特征表明了在系统层面上看到的韧性的结构和细胞基础。
在人格测量中出现的社交主题可能并非偶然。更多的von Economo神经元可能是支持许多超级老人报告的社交能力的生物基质的一部分,这种行为模式长期以来与更好的认知结果相关。
在衰退前保护记忆
Weintraub和她的同事们认为这些发现不仅仅是科学好奇心。
"我们的发现表明,老年时期的卓越记忆不仅是可能的,而且与独特的神经生物学特征相关,"她说。"这为旨在将大脑健康保持到生命后期的新干预措施打开了大门。"
如果研究人员能够模拟超级老人大脑的保护特性——或者训练大脑抵抗或承受病理变化——临床实践可能会从追逐症状转向保持功能。
这可能意味着旨在增强神经网络的新药物,放大大脑自然"储备"的生活方式干预,或两者的结合。
这也重新定义了传统的阿尔茨海默病研究:科学家不仅可以询问如何去除淀粉样蛋白或tau蛋白,还可以询问如何使大脑对它们的脆弱性降低。
超级老人的持久遗产
我们所知道的大部分内容来自参与者的非凡承诺。超级老人每年都会接受评估,许多人选择在去世后捐献大脑进行尸检分析。
"本文的许多发现源于对慷慨、专注的超级老人脑标本的检查,这些超级老人被追踪了几十年,"论文合著者、神经心理学家Tamar Gefen说道。
"我不断惊讶于脑捐献如何能够在死亡后很久促成发现,提供一种科学上的不朽。"
超级老人、敏锐大脑、未来健康
研究团队现在正在探究为什么一些大脑抵抗病理而另一些则吸收它而不产生后果。是否有预测韧性的基因特征?
终生习惯——社交参与、有氧健身、睡眠、认知挑战——是否与生物学相互作用产生超级老人特征?中年时期的针对性干预能否使大脑转向相同的保护模式?
经过25年,一个信息已经很明确:认知衰退不是不可避免的。
一部分老年人保持与比他们年轻几十年的人相当的记忆表现,这由不寻常的结构、细胞和病理特征支持。
超级老人表明,衰老的大脑既可以坚韧又可以灵活——将他们的生物学转化为预防措施可以帮助我们更多的人将敏锐的思维保持到80多岁甚至更久。
该研究发表在《阿尔茨海默病与痴呆症》(Alzheimer's & Dementia)杂志上。
【全文结束】

