大脑形态变化或可提供痴呆症早期预警信号
由加州大学欧文分校学习与记忆神经生物学研究中心研究人员主导的一项新研究发现，衰老会以可测量的方式改变大脑的整体形态。研究团队采用创新分析方法，不再局限于特定脑区的体积变化，而是观察大脑形态随时间发生的位移与扭曲。
分析揭示出大脑形态存在显著改变，这些变化与记忆、推理及其他认知功能的衰退密切相关。这表明大脑形状可作为其整体健康状况的可靠指标。该研究发表于《自然·通讯》期刊。
"大多数关于大脑衰老的研究仅关注不同区域的组织损失量，"资深作者、西班牙拉 Laguna 大学教授兼 CNLM 访问学者尼尔斯·詹森博士表示，"我们发现大脑整体形状会以系统性方式发生位移，而这些位移与个体是否出现认知障碍紧密相关。"
研究团队分析了2600余份覆盖30至97岁成年人的脑部扫描数据。他们发现大脑的底部和前部区域向外扩张，而顶部及后部区域则向内收缩。这种不均匀的重塑现象在认知能力下降的老年群体中尤为明显。
例如，后部压缩程度更显著的个体表现出更差的推理能力，表明这些几何标志物与大脑功能直接相关。此外，该模式在两个独立数据集中得到重复验证，强化了这些形态变化作为衰老特征的一致性。
该研究一个引人注目的启示是，随着年龄增长的形态变化可能对内嗅皮层产生潜在影响——这个位于颞叶内侧的小型但关键的记忆中枢。研究表明，这些形态变化可能使该脆弱区域物理性地更靠近坚硬的颅骨基底。
值得注意的是，内嗅皮层正是与阿尔茨海默病相关的毒性蛋白tau最早累积的区域之一。研究团队的发现表明，机械力和重力效应可能解释为何该区域在阿尔茨海默病中特别容易发生组织损失——这种疾病机制此前从未被考虑过。
"这有助于解释为何内嗅皮层成为阿尔茨海默病病理的重灾区，"研究合著者、CNLM主任兼詹姆斯·L·麦考赫冠名讲席教授迈克尔·亚萨博士表示，"若衰老中的大脑正以挤压这一脆弱区域抵近刚性边界的方式逐渐位移，就可能为损伤滋生创造完美条件。理解这一过程为我们思考阿尔茨海默病机制及早期检测可能性提供了全新视角。"
研究人员表示，他们的几何分析方法最终可能提供识别痴呆风险的新指标，或可在症状出现前数年进行预警，这也是团队在疾病最早阶段理解风险机制更大努力的一部分。
"这不仅关乎测量大脑萎缩，"詹森补充道，"更关乎观察大脑结构如何响应衰老，以及这种结构如何预测谁更可能面临记忆与思维障碍。"
该研究由加州大学欧文分校与西班牙拉 Laguna 大学合作完成，共同第一作者尤丽蒂扎·埃斯卡拉特和珍娜·亚当斯博士主导了数据分析工作。
研究强调了国际合作在应对公共卫生最紧迫挑战中的重要性。
"我们才刚刚开始揭示大脑几何形态如何塑造疾病，"亚萨表示，"但这项研究表明，答案可能就藏在显而易见之处——即大脑本身的形状之中。"
更多信息：Yuritza Y. Escalante 等人，《与年龄相关的大脑空间几何约束》，《自然·通讯》(2025)。DOI: 10.1038/s41467-025-63628-3
期刊信息：《自然·通讯》
提供方：加州大学欧文分校
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