英国剑桥——根据本周发表在《自然·通讯》期刊的新研究,人脑并非简单地生长后衰退,而是会在一生中经历五个截然不同的结构阶段,以9岁、32岁、66岁和83岁这四个重大转折点为分界。剑桥大学科学家分析了从新生儿到90岁老人的3802份脑部扫描数据,首次识别出贯穿人类全生命周期的脑神经连接主要阶段。
该研究挑战了关于大脑何时成熟的传统认知。主导研究的盖茨剑桥学者亚历克莎·默斯利博士指出,青少年脑发育持续至约32岁,远超先前理解。"我们深知大脑神经连接对人类发展至关重要,却缺乏对其一生变化规律及原因的整体认知,"默斯利在大学发布的声明中表示。
大脑发育的五个"阶段"
"回望人生,许多人都感觉生命由不同阶段构成。原来大脑同样经历这些时期,"该研究资深作者、剑桥大学神经信息学教授邓肯·阿斯特尔表示。研究团队采用磁共振扩散扫描技术,通过追踪水分子在脑组织中的运动来绘制神经连接图谱,最终确认五大发展阶段:
童年期(出生至9岁): 大脑经历快速发育,神经连接逐步巩固。灰质与白质体积快速增长,皮层厚度达到峰值,大脑外层特征性褶皱趋于稳定。9岁时,儿童认知能力发生显著变化,同时精神健康障碍易感性增强。
青春期(9至32岁): 这是人一生中神经效率唯一主动提升的阶段。白质体积持续增长,优化大脑通信网络组织。特定脑区内部及全脑范围的连接效率提升,支撑认知能力增强。默斯利指出,32岁左右的转变是人生最强烈的结构转变,此时神经连接方向变化最显著,整体轨迹偏移幅度远超其他转折点。
成年期(32至66岁): 此阶段横跨三十多年,脑架构趋于稳定且无重大结构变化。研究人员引用其他研究指出,该时期对应智力与性格平台期,脑区在此期间逐步实现功能分区化。
早期衰老期(66至83岁): 66岁的转变较先前阶段更为微妙。随着白质开始退化,脑网络逐步重组导致连接减弱。默斯利强调,此年龄段与影响大脑的健康风险上升期重合,包括高血压等病症。
晚期衰老期(83岁以后): 最终阶段呈现全脑连接进一步衰退特征。核心表现为从全局处理向局部处理的转变,某些脑区依赖性增强。研究人员提醒,该阶段的数据目前仍较有限。
剑桥大学神经信息学教授、研究资深作者邓肯·阿斯特尔教授表示,理解这些明确阶段有助于科学家识别大脑最易受干扰的时期,以及特定生命阶段疾病产生的原因。"许多神经发育、精神健康及神经系统疾病都与大脑神经连接方式相关,"阿斯特尔说,"脑连接差异可预测注意力、语言、记忆及各类行为障碍。"
默斯利表示,该研究可为理解童年学习障碍及晚年痴呆症提供重要背景依据。
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