年龄不仅仅是一个数字。虽然神经科学家过去认为认知老化是一条单一的走向趋势，但他们现在意识到巨大的个体差异需要更具预测性和个性化的方法。随着他们发现更多随时间推移影响认知的因素，他们意识到模拟老化大脑需要比传统捕获的数据更多样化的数据。
“我们需要理解，人们如何老化既是一个生物过程，也是一个社会过程，”西蒙弗雷泽大学的兰迪·麦金托什说，他在认知神经科学协会（CNS）年会上主持了一个关于大脑韧性的研讨会。“这意味着没有单一的分子或蛋白质可以作为健康大脑老化的生物标志物；而是某种组合。捕捉我们大脑内部发生的事情与我们环境和文化中发生的事情之间的交叉点很难做到，但这也是一个令人兴奋的机会，尤其是在这个机器学习时代。”
事实上，正如今天将在加拿大温哥华举行的CNS会议上展示的那样，研究人员现在正在超越fMRI扫描仪，将广泛的数据纳入他们对整个生命周期认知的研究中，从睡眠和血管健康到宗教信仰和生活方式。同时，他们也在扩大研究对象范围，转向更具人口代表性的样本，以及测试大脑健康的条件，从仅受控的实验室任务转向更自然的环境，比如观看电影。新的数据表明，例如，即使是低水平的抑郁也会影响认知衰退。这些努力共同描绘了一幅更广泛的老化大脑图景，不仅有助于抑郁症、痴呆症和阿尔茨海默病等临床疾病的诊断和治疗，还可以帮助健康个体更好地优化其认知能力。
揭示抑郁症的作用
认知神经科学家奥黛丽·杜阿尔特看到了过去几十年认知老化的巨大转变。“过去，我们真的把年龄看作年轻与老年，但当我们查看数据时，两个70岁的人在认知评估、整体健康、与年龄相关的疾病等方面的表现可能截然不同。而我们的认知老化模型根本没有纳入个体差异因素。”
对于杜阿尔特和她在德克萨斯大学奥斯汀分校的团队来说，这种转变意味着超越导致老化的遗传因素，去理解一些更“可塑”的因素，即人们可以在任何年龄改变或做的事情，以帮助建立长期的大脑韧性。重要的是，她的团队还希望拓宽数据采集对象的范围，进行一项大型多中心研究，涉及约330名参与者（年龄18-75岁），来自不同的种族和民族背景。
这个为期五年的项目现已进入第二年，杜阿尔特的团队已经获得了关于老化大脑的新见解。正如他们将在CNS上展示的那样，未发表的新发现表明，即使是轻微的抑郁水平也会导致执行功能障碍，而这种功能障碍是随着年龄增长记忆受损的基础。他们发现这种影响在非裔美国人和墨西哥裔美国人中可能加剧，证据表明这些群体的抑郁症和阿尔茨海默病患病率高于非西班牙裔白人。
在杜阿尔特的博士后研究员莎拉·亨德森的工作中（也将在CNS上展示），他们还研究了抑郁症相关记忆缺陷的发生机制。将研究队列中报告的抑郁症状与参与者在fMRI扫描仪中进行的一系列记忆任务联系起来，研究人员发现，抑制竞争信息干扰的能力受损导致了与抑郁相关的记忆衰退。
杜阿尔特工作的其他发现揭示了社会因素，如宗教信仰，似乎能在老化过程中赋予认知韧性，并揭示了睡眠等生活方式因素的见解。建立这些联系需要在当地社区持续努力，以建立与在神经科学研究中未被充分代表的群体的信任。“通过倾听人们谈论他们自己及父母的老化经历，我们了解了很多关于社会支持因素、其他情感支持因素以及生活方式因素，所有这些都影响人们如何老化，”杜阿尔特说。
总体目标是将这些新数据与大脑的执行功能需求联系起来，以便研究人员了解整个生命周期中的老化如何因不同种族、民族或社会背景而异。“例如，是否存在可能赋予更多韧性或加剧与抑郁相关的记忆障碍的因素？”杜阿尔特假设道。回答这些问题可以带来增强认知老化的个性化方法。例如，在脑部扫描显示白质血管负荷高的参与者中，体育锻炼可能是治疗抑郁症的有效方法，可以替代或与药物结合使用。“我们的目标是构建一个决策树，帮助导航所有这些个体差异，”杜阿尔特说。
揭示自然情境的力量
凯伦·坎贝尔关于认知老化的研究始于个人观察，她观察祖母如何保持记忆力直到最后——能够回忆在波兰长大的记忆、在二战奥斯维辛集中营的经历，以及最终搬到加拿大开始新生活。“这激发了我对老化和记忆的迷恋，以及是什么让一些人在面对创伤时对年龄相关的衰退具有韧性，”安大略省布鲁克大学的坎贝尔说。
在博士研究期间开始研究老化时，坎贝尔很快意识到记忆研究与人日常使用记忆的方式不同。实验室任务要求研究参与者学习单词或图片列表，然后有意回忆或识别它们，而“在现实世界中，人们更常受特定情境知识的引导，让事情无意间浮现在脑海中，”她说。这一认识促使坎贝尔寻求在更自然的情境中研究记忆和感知的机会，例如当人们观看电影或阅读故事时。
正如她今天将在CNS会议上展示的那样，坎贝尔团队的研究发现，在自然条件下，年轻人和老年人的大脑差异并没有先前报道的那么大。基于过去的工作（表明人工实验室任务可能诱导与自然语言处理不同的大脑活动类型），他们最近的研究显示，观看电影的老年和年轻参与者对电影的理解和记忆相似。参与者自然观看电影，没有任何任务，随后回答关于电影的问题，包括识别故事中的转折。“这些发现表明，两个组中更好的记忆力背后有相似的神经机制，”坎贝尔说。
总体而言，坎贝尔的研究发现“老化并非全是坏事，”她说。“大多数老年人在日常生活中功能正常，尤其是当他们可以利用现有知识和积累的专业知识时，”坎贝尔解释道。“我们仍需弄清楚是什么导致一些人走向病理性老化，但我们确实有一些线索——锻炼、如果需要就佩戴助听器，并努力保持社交联系。”
现在，坎贝尔的团队正在开发一种帮助日常记忆的干预措施：参与者观看电影，并在特定点暂停，促使他们想出描述刚刚看到的事件的关键词。“例如，我们使用BBC的《神探夏洛克》，所以在一个场景结束时，参与者可能会说‘夏洛克、太平间、马鞭’，”她说。“我们认为生成这些关键词迫使人们反思刚刚发生的事情，并复述重要部分。”这种检索练习在更标准列表学习范式中已经提升了记忆，但尚未在更自然的场景中广泛使用，坎贝尔说。他们的初步结果表明，这种干预可以提升记忆，并使个别事件彼此更加区分开来。
“正在出现的是对大脑老化的一种根本性看法，它本质上关乎可能性，”麦金托什说，他正在努力基于各种新的和新兴的数据集创建生成模型。“通过对生物学、经验和环境如何随时间相互作用进行建模，我们正在超越平均值，走向尊重个体生命的科学，并为整个生命周期的韧性开辟新的途径。”
【全文结束】