根据一项新研究，大脑结构会阶段性地发生变化。
英国剑桥大学的一支神经科学家团队确定了人类平均寿命中大脑结构的五个主要阶段。这些阶段出现在人类大脑重新布线以支持我们在成长、成熟和最终衰退过程中的不同思维方式时。这五个主要转折点详细记录在今天发表在《自然·通讯》杂志上的一项研究中。
在这项研究中，他们使用扩散磁共振成像（MRI）数据集，比较了3802名年龄在零到90岁之间的人的大脑。这类MRI通过追踪水分子在脑组织中的运动来绘制神经连接图。他们检测到人类平均寿命中大脑结构的五个广泛阶段，这些阶段被出生到死亡之间的四个关键转折点所分割，而这些转折点正是我们的大脑重新配置的时候。
主要转折点出现在以下年龄：
- 9岁（童年脑结构）
- 32岁（成年脑结构）
- 66岁（早期衰老）
- 83岁（晚期衰老）
"我们知道大脑的布线对我们的发育至关重要，但我们缺乏对其一生中如何变化以及为何变化的全面了解，"研究合著者、神经科学家亚历克萨·莫斯利博士在一份声明中说。"这项研究首次确定了人类寿命中大脑布线的主要阶段。这些阶段为我们提供了重要背景，了解我们的大脑在生命的不同阶段可能最擅长什么，或者更容易受到什么影响。这有助于我们理解为什么一些大脑在生命的关键点上发育不同，无论是儿童时期的学习困难，还是晚年时期的痴呆症。"
9岁——从婴儿到儿童
从婴儿期到幼儿期，大脑的特点是网络巩固。婴儿大脑中过度产生的被称为突触的神经元连接器会减少。更活跃的突触得以存活，塑造大脑的早期结构。
在整个大脑中，这些连接从出生到大约9岁以相同的模式重新布线。与此同时，大脑的灰质和白质体积迅速增长。
童年大脑从出生开始，直到9岁时的一个转折点。在这里，大脑正在经历认知能力的变化，但也面临心理健康障碍风险的增加。
32岁——成年脑形成
在30岁出头，大脑的神经布线转变为成人模式。白质体积继续增长，因此大脑的通信网络根据显示水分子运动的MRI扫描变得更加精细。根据研究团队的说法，这些变化使大脑保持在增强的认知表现水平，在30岁出头达到顶峰，这是整个生命周期中大脑的"最强拓扑转折点"。
"与其他所有转折点相比，在32岁左右，我们看到布线中最定向的变化和轨迹上最大的整体转变，"莫斯利说。"虽然青春期提供了一个明确的起点，但青春期的结束在科学上更难确定。仅基于神经结构，我们发现类似青少年的大脑结构变化在30岁出头结束。"
成年期是最长的阶段，持续三十年。与之前的阶段相比，大脑结构也趋于稳定，在接下来的30年里没有任何主要的转折点。研究团队称，这与"智力和人格的平台期"相对应。
所有阶段：人类大脑所有阶段的代表性MRI纤维束成像图片。图片：亚历克萨·莫斯利博士，剑桥大学
66岁——早期衰老开始
这个60多岁中期的转折点标志着"早期衰老"阶段脑结构的开始。这是一个较为温和的时期，没有重大的结构变化。然而，研究团队仍然发现了在平均66岁左右大脑网络模式的有意义变化。
"数据表明，大脑网络的逐渐重组在60多岁中期达到顶峰，"莫斯利说。"这可能与衰老有关，随着白质开始退化，连接性进一步降低。这是人们面临多种可能影响大脑的健康状况风险增加的年龄，例如高血压。"
83岁——晚期衰老
最后一个转折点出现在83岁左右。这一最后阶段的数据更为有限，但其特点是全局向局部的转变。全脑连接性进一步下降，它依赖于某些区域，而其他区域则逐渐衰退。
"回顾过去，我们中的许多人觉得我们的生活以不同的阶段为特征。事实证明，大脑也经历这些阶段，"研究合著者、神经科学家邓肯·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的布线方式有关。事实上，大脑布线的差异可以预测注意力、语言、记忆以及各种不同行为方面的困难。"
了解我们的大脑结构旅程通常是由几个主要转折点组成，而不是稳定的进展，可以帮助神经科学家更好地确定布线何时以及如何更容易受到损害。
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