结构性变化
大脑衰老过程中会发生物理性萎缩。神经影像学研究显示，随着年龄增长，大脑皮层灰质体积在成年后持续减少，而白质体积在19-40岁期间增加后开始下降。利用体素基形态学分析发现，岛叶和顶上回区域的灰质损失最为显著。前60年生命周期中，额叶、顶叶的灰质密度下降最快，而距状沟周围的视觉皮层相对保留。值得注意的是，左侧颞叶语言中枢的灰质密度下降更为明显。
神经环路与可塑性丧失
动物实验表明，钙调节异常是导致年龄相关可塑性缺陷的重要机制。海马与新皮层环路的突触可塑性改变，而非神经元死亡，可能是认知衰退的主要原因。研究发现50岁以上人群的树突棘数量和密度较年轻者减少46%，猕猴前额叶锥体细胞顶端树突棘丢失率达50%。
皮层变薄
MRI研究显示，老年人大脑皮层厚度每年减少约1%。特定区域如楔前叶、扣带回等与认知储备相关区域的变薄速度较快。值得注意的是，枕叶视皮层的厚度变化相对较小。
化学变化
多巴胺系统衰退
正电子发射断层扫描显示，纹状体和额叶外区域的多巴胺合成能力随年龄呈显著下降。D1和D2受体密度在尾状核、壳核的下降幅度达到40-50%。这种神经递质系统的衰退与运动迟缓、认知灵活性降低密切相关。
谷氨酸浓度变化
磁共振波谱分析发现，老年个体运动皮层谷氨酸浓度降低18-25%。顶叶灰质和基底神经节区域的浓度下降更为显著，这与阿尔茨海默病等神经退行性疾病的病理区域高度重合。
氧化应激作用
自由基累积导致的DNA损伤是细胞衰老的核心机制。研究发现，老年个体每个神经元的单链断裂数量从4日龄大鼠的3,000个增加到2岁大鼠的7,400个。端粒缩短的遗传易感性解释了不同个体认知衰退的差异性。
认知功能改变
注意力维持
老年人持续注意力表现相对稳定，但在双重任务处理时效率下降更明显。感觉功能衰退（如视力/听力下降）可能加剧注意力困难。
记忆机制
海马-内侧颞叶环路对年龄相关退化特别敏感。工作记忆、情景记忆的衰退早于语义记忆。功能磁共振显示，左侧额下回和楔前叶的激活模式变化与执行功能下降显著相关。
语言功能
词汇提取困难是正常衰老的典型表现，但语义知识保持相对完好。研究发现早年语言能力高的个体在老年期认知衰退风险降低50%。
延缓衰老的干预措施
- 高教育水平（认知储备理论）
- 规律运动（通过BDNF通路促进神经新生）
- 膳食干预：Omega-3脂肪酸、类黄酮摄入
- 脑深部刺激技术
- 年轻肠道菌群移植（动物实验显示可使老年小鼠大脑生物年龄年轻化15%）
- 血脑屏障渗透性调节
人群差异
人种差异
非洲裔美国人因心血管代谢异常早发，其75岁前的预期寿命比白人低3.4年。拉美裔虽然整体预期寿命较高，但代谢综合征患病率导致其中年认知功能较同龄人下降约0.5个标准差。
性别特征
女性在简易精神状态检查中的得分年均下降速度比男性快0.3分，这可能与绝对脑容量差异有关。
测量技术
表观遗传时钟技术显示，小脑是所有脑区中最年轻的结构，在百岁老人中比预期年轻15岁。深部学习算法通过分析脑部MRI可提前6年预测阿尔茨海默病风险，准确率达89%。
【全文结束】