如果观察一群生活在完全相同条件下的动物，你可能会认为它们的衰老过程大致相似。
然而，在斯坦福大学的一项新研究中，即使基因相似的短命鱼类，其衰老方式也大相径庭——奇怪的是，这些差异在早期就已显现。
到"中年"时，鱼的游泳和睡眠方式已经可以预示它是将长寿还是短命。
这项研究由博士后学者克莱尔·贝德布鲁克(Claire Bedbrook)和拉维·纳特(Ravi Nath)领导，源于遗传学家安妮·布鲁内特(Anne Brunet)和生物工程师卡尔·德瑟罗斯(Karl Deisseroth)实验室之间的合作。
核心观点简单但令人深思：行为可能是衰老过程最早、最敏感的指标之一——不仅适用于鱼类，也适用于所有脊椎动物。
观察衰老的艰难方式
大多数衰老研究都是比较年轻动物组和老年动物组。这很有用，但就像比较童年照片和退休照片，试图猜测中间发生了什么。
你错过了个人时间线——其中的曲折、平台期以及事物突然变化的时刻。
贝德布鲁克和纳特想要做更有趣的事情：连续不断地跟踪同一批个体，日日夜夜，贯穿它们整个成年期。
为了实现这一目标，他们使用了非洲 turquoise killifish——这种鱼是衰老研究的实验室宠儿，因为它寿命只有大约四到八个月，但仍然拥有与寿命较长的脊椎动物（包括人类）共享的许多生物特征。
捕捉鱼类的日常规律
研究人员建立了一个自动化系统，每条鱼都生活在自己受持续摄像监控的水箱中。总共，他们跟踪了81条个体鱼，收集了数十亿帧视频。
从所有这些录像中，研究团队提取了姿势、速度、运动和休息的详细测量数据。
行为被分解为100个不同的"行为音节"——构成鱼日常活动的小型可重复动作。
布鲁内特表示："行为是一个极好的综合指标，反映了大脑和身体正在发生的事情。分子标记很重要，但它们只能捕捉生物学的一部分。通过行为，你可以连续、无创地观察整个生物体。"
鱼类差异早现，而非晚现
在鱼度过完整生命周期后，研究人员根据寿命将它们分组——谁活得更长，谁更早死亡——然后基本上倒带录像，看差异从何时开始。
他们发现分离出人意料地早：在大约70至100天龄时（对killifish来说是早期中年），"短命"和"长寿"的鱼行为已经不同。
睡眠是最清晰的信号之一。较早死亡的鱼不仅在夜间睡觉，而且白天睡得越来越多。活得更长的鱼主要在夜间睡觉，保持更正常的昼夜节律。
运动也很重要。寿命更长的鱼往往游动更有活力。当它们在水箱中快速游动时，能达到更高的速度。它们在白天通常也更活跃。
真正引人注目的是：这些不仅仅是事后才能注意到的模式。研究团队使用机器学习模型发现，仅从一条中年鱼的几天行为数据，就能预测其最终寿命。
贝德布鲁克指出："生命早期的行为变化告诉我们未来的健康状况和寿命。"
衰老并非平缓下滑
另一个惊喜是衰老的形态。研究人员原本预期是缓慢、渐进的衰退。相反，大多数鱼经历了2到6次快速的行为转变——每次只持续几天——随后是持续数周的较长稳定阶段。
鱼不会在这些阶段之间随机来回跳跃。它们主要是按顺序向前移动，就像翻过一章又一章。
"我们原本预期衰老是一个缓慢、渐进的过程。相反，动物在很长一段时间内保持稳定，然后非常迅速地过渡到新阶段，"贝德布鲁克说。
"仅从连续行为中看到这种分阶段结构的出现，是最令人兴奋的发现之一。"
研究团队将这种模式比作Jenga塔。你可以抽出很多块而不产生明显变化——直到某次抽出迫使塔突然重组。
这种"分阶段"衰老的观点也与一些人类研究相吻合，这些研究表明衰老标记会成波浪式变化，尤其是在中年和老年。killifish研究为这一故事提供了行为层面的证据。
背后的生物学机制
研究人员不仅停留在行为层面。在行为能够可靠预测寿命的成年期，他们观察了八个器官中的基因活性。
他们没有过分关注单个基因，而是寻找参与共享过程的基因群组中的协调变化。
最大的差异出现在肝脏中。衰老路径较短的鱼在与蛋白质生产和细胞维护相关的基因中表现出更高的活性。
这还不是完整的解释，但它是一个分子提示，表明内部生物学与行为变化同步发生变化。
为何这对人类可能重要
这是鱼类研究，所以没有人说你的智能手表明天就能预测你的寿命。但这个想法显然与人类有共鸣。
我们已经通过手机和可穿戴设备不断跟踪运动和睡眠。如果活动模式的微妙变化能在疾病明显之前很久就预示早期健康变化，这可能成为预防的有力工具。
"事实证明，行为是衰老的一个极其敏感的指标，"纳特说。"你可以看两个相同实际年龄的动物，仅从它们的行为就能看出它们衰老得非常不同。"
特别是睡眠，是团队未来研究的重点。在人类中，睡眠质量通常随年龄下降，而睡眠中断已被证明与认知能力下降和神经退行性疾病相关。
纳特希望探索是否可以通过操纵睡眠本身来支持更健康的衰老——以及早期干预是否可以将某人引导到更好的衰老轨迹上。
未来研究方向
研究人员还计划测试是否可以通过饮食改变或可能减缓衰老速度的基因调整等干预措施来改变衰老路径。
贝德布鲁克也对使系统更"真实生活"感兴趣——让鱼进行社交互动并体验更丰富的环境，而不是独自生活在水箱中。
"我们现在有了在脊椎动物中连续绘制衰老图谱的工具。随着可穿戴设备和人类长期跟踪的兴起，我很期待看到相同的原则——早期预测因子、分阶段衰老、不同轨迹——是否在人类中也成立，"她说。
德瑟罗斯的实验室增加了另一个前沿：长期连续跟踪大脑活动，以观察神经变化如何与这些行为衰老阶段对应。
如果大脑活动与衰老同步变化——甚至有助于驱动衰老——这可能会开辟一种全新的思考方式，关于最初是什么设定了衰老的节奏。
这项研究发表在《科学》杂志上。
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