长期以来,人们普遍认为大脑发育在20岁后停止并进入衰老阶段。然而,英国大学研究人员通过分析脑部磁共振成像(MRI)数据的最新研究颠覆了这一认知。人脑在整个生命周期中会经历五个截然不同的发育与衰老阶段,其结构和连接模式在四个关键转折点——9岁、32岁、66岁和83岁——发生显著变化。该研究首次证实大脑持续生长和改变直至30岁出头,个体需到32岁才能成为"真正的成年人",同时揭示早期脑部衰老迹象始于66岁左右。《华尔街日报》于当地时间23日介绍了剑桥大学研究团队的论文,该成果已于上月发表在国际期刊《自然·通讯》上。
人脑历经五大转变阶段
剑桥大学神经信息学系的邓肯·阿斯特尔教授和亚历克莎·莫科姆博士分析了来自英国生物银行和美国国立卫生研究院神经科学研究项目的4216名0至90岁个体的脑部MRI数据。研究团队聚焦于白质(连接不同脑区的神经纤维束)的变化,白质作为"通信网络"负责链接大脑前部与后部以及左右半球。分析显示,脑部连接模式在9岁、32岁、66岁和83岁左右发生重大转变。
第一阶段(0-9岁)是大脑快速生长与基础发育期。神经回路在此阶段形成,高频使用的连接得到强化,而无用连接则被修剪——这一过程称为"突触修剪"。第二阶段(9-32岁)为青春期,神经连接为提升效率而重组,脑区间通信速度达到峰值,学习和问题解决能力在此阶段达到顶峰。研究人员指出:"此时人脑效率达到最高水平。"
第三阶段(32-66岁)标志着大脑"黄金期"成年阶段,特征是相对稳定性。智力和个性保持恒定,脑区开始特化。66岁出现衰老信号。第四阶段(66-83岁)进入早期衰老期:白质功能减弱,认知能力开始下降。第五阶段(83岁以上)为晚期衰老,长距离神经连接弱化,但高频使用的局部回路得到强化。研究团队解释道:"随着年龄增长,远距离神经连接减弱,但大脑更依赖局部回路。衰老不仅是功能衰退——更是大脑为适应环境而重构结构与策略的过程。"
解析年龄与脑疾病关联
研究人员指出,该研究可解释为何特定脑部疾病在特定年龄段显现。例如,自闭症诊断通常发生在儿童期,而75%的精神疾病始于20岁出头——此时大脑仍经历剧烈变化。阿尔茨海默病则多在66岁左右的早期衰老阶段显现症状。通过聚焦这些结构转折点,团队认为治疗方案可针对不同生命阶段定制。例如在66岁时,当白质衰退但局部回路仍活跃,疗法可针对这些保留的网络以增强脑功能。"我们对大脑重组机制的理解越深入,就越能有效预防和治疗疾病。"
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