你的大脑通过五个显著的神经连接阶段演化，这些阶段塑造了我们的思维方式、成长过程和衰老特征。图片来源：Shutterstock。人类大脑似乎会经历五个不同的结构时期，每个时期由从出生到老年的关键转折点分隔。
- 研究人员发现，大脑的神经连接会经历五个主要时期，由四个关键转折点塑造，这些转折点通常出现在9岁、32岁、66岁和83岁左右。
- 通常被视为"青春期"的大脑发育实际上持续时间远超预期，常延续至30岁出头，成熟的成年神经连接模式才最终确立。
人类大脑生命周期结构的五个时期被确认
剑桥大学的神经科学家们描述了五个主要"时期"，这些时期阐释了大脑结构如何从出生到老年逐步演化。这些阶段反映了大脑神经连接的大规模重组过程，支持人们在发育、成熟及最终衰退过程中形成新的思维方式。
剑桥大学医学研究理事会（MRC）认知与脑科学研究所的研究团队分析了3802名受试者的MRI弥散扫描数据，受试者年龄跨度从新生儿到90岁。这些扫描追踪水分子在脑组织中的运动轨迹，使科学家能够绘制连接不同脑区的神经通路。
今日（2025年11月25日）发表在《自然通讯》的研究报告指出，人类大脑结构在一生中通常会经历五个广泛阶段。四个主要"转折点"将这些阶段分隔开来，标志着大脑网络布局发生显著变化的年龄节点。
童年期、青春期与首次重大转变
大脑拓扑结构的第一个时期从出生持续到大约9岁。此时，向青春期阶段的过渡开始，这一阶段平均持续到32岁左右。
在30岁出头时，大脑的神经连接模式进入研究人员描述的"成年模式"。这一成年期是最长的，持续超过30年。66岁左右的后续转折点标志着"早期衰老"阶段的开始，随后在83岁左右进入"晚期衰老"时期。
"我们知道大脑的神经连接对我们的发育至关重要，但我们缺乏对其一生变化及其原因的整体认知，"主导此项研究的盖茨剑桥学者亚历克莎·莫斯利博士表示。"这项研究首次识别出人类生命周期中大脑神经连接的主要阶段。"
"这些时期为我们理解大脑在不同生命阶段可能最擅长什么或更容易受到什么影响提供了重要背景。它有助于我们理解为何某些大脑在生命关键节点会以不同方式发育，无论是儿童期的学习困难，还是晚年时期的痴呆症。"
大脑从婴儿期到9岁的变化
从出生到童年期，大脑通过称为"网络巩固"的过程形成。婴儿会产生大量突触（神经元之间的连接点），随着时间推移，只有最活跃的连接得以保留，其余则被修剪掉。
在整个时期内，大脑遵循一致的神经重组模式。灰质和白质快速增长，导致皮层厚度（外层灰质与内层白质之间的距离）达到最高点。大脑外皮层的褶皱在此期间也趋于稳定。
到9岁时，大脑遭遇第一个重大转折点。认知能力显著扩展，但心理健康问题的风险也变得更加突出。
青春期：神经效率提升与网络精细化
在第二个时期，青春期大脑继续增加白质体积，使通信网络更加有序化。弥散扫描显示，水分子通过这些通路的运动变得更加结构化，反映出更精简的系统。
这一时期的特点是单个脑区内部效率提升以及全脑协调速度加快。这些变化支持更强的认知表现。
"神经效率正如你想象的那样，通过短路径实现良好连接，而青春期是唯一一个效率持续提升的时期，"莫斯利表示。
这些精细化过程在30岁出头达到顶峰，科学家将其描述为"生命周期中最强的拓扑转折点"。
"在32岁左右，我们观察到与其他所有转折点相比，神经连接方向变化最显著、整体轨迹转变最大，"莫斯利解释道。
"虽然青春期有明确的起点，但其终点在科学上却难以确定。仅基于神经结构，我们发现类似青春期的大脑结构变化大约在30岁出头结束。"
成年期：稳定性与缓慢功能分化
大约32岁时，成年期开始。与早期阶段相比，大脑结构变得更加稳定，此后约三十年内没有重大转折点。研究团队引用的其他研究表明，这一时期与"智力和人格的平台期"相符。
研究人员还观察到成年期"分隔化"现象日益明显，意味着脑区功能逐渐专业化并相互分离。
66岁左右的转折点相对微妙。尽管不涉及剧烈的结构重组，团队仍检测到脑网络排列的显著变化。
"数据表明，脑网络的渐进式重组在六十五六岁时达到顶点，"莫斯利指出。"这可能与衰老相关，随着白质开始退化，连接性进一步降低。
"这个年龄段，人们面临多种可能影响大脑的健康问题风险增加，例如高血压。"
晚期衰老：全球连接性下降
最后一个重大转折点出现在83岁左右。此后，大脑进入结构组织的最后阶段。尽管此阶段可用数据较少，研究人员发现大脑从广泛的全局连接模式转变为更依赖特定区域的模式，同时整体通信能力减弱。
"回首过往，我们许多人觉得人生由不同阶段构成。事实证明，大脑也经历这些时期，"剑桥大学神经信息学教授、资深作者邓肯·阿斯特尔补充道。
"许多神经发育、心理健康和神经系统疾病都与大脑连接方式相关。事实上，大脑连接的差异可预测注意力、语言、记忆以及一系列不同行为的困难。"
"理解大脑的结构演变并非稳步前进，而是经历少数几个重大转折点，将帮助我们识别其连接何时以及如何容易受到干扰。"
参考文献："人类生命周期中的拓扑转折点"，作者：亚历克莎·莫斯利、理查德·A·I·贝塞姆、叶方成和邓肯·E·阿斯特尔，2025年11月25日，《自然通讯》。DOI: 10.1038/s41467-025-65974-8
本研究获得医学研究理事会、盖茨基金会和坦普尔顿世界慈善基金会的支持。
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