为什么人老了记忆力衰退?

【字体: 时间:2015年09月24日 来源:生物通

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  根据加州大学旧金山分校(UCSF)一项针对年轻人和老年人的研究表明,就像干扰旧收音接收效果的噪音一样,随着时间推移,大脑中的回路会变得更嘈杂,可能会使我们随着年龄的增长而变得思维迟钝、记忆力衰退。这项研究结果发表于2015年9月22日的《Journal of Neuroscience》。

  

生物通报道:根据加州大学旧金山分校(UCSF)一项针对年轻人和老年人的研究表明,就像干扰旧收音接收效果的噪音一样,随着时间推移,大脑中的回路会变得更嘈杂,可能会使我们随着年龄的增长而变得思维迟钝、记忆力衰退。相关阅读:Cell子刊:人老了大脑为什么会不灵

这项新的颅内和脑电图(EEG)研究,发表于2015年9月22日的《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience),支持神经噪声假说:神经电路的信号-噪声比,会随着年龄的增长而降低,并导致表现更差。该研究由UCSF综合神经科学中心神经学、生理学和精神病学教授Adam Gazzaley及其博士后Brad Voytek设计完成的。

在两个新实验中,Voytek——现任加州大学圣迭哥分校认知科学和神经科学助理教授,发现负责高级功能的关键大脑皮层区域的背景噪声,与视觉信息的较差记忆有关,这种噪音也与年龄有关。他认为,神经噪声可能是老化相关的认知能力丧失、行为反应慢、记忆模糊和注意力不集中的根本原因。Voytek说:“就像我们认为的那样,噪声测量出现在老年人当中。”

这项研究中测量的噪声是随机信号,不适合大脑自然振荡的模式。这些振荡是由神经细胞产生的有节奏的电活动模式。近年来,脑振荡已经成为Voytek及其他科学家的一个研究热点,他们试图找到它们可能发挥的任何功能作用。越来越多的证据表明,振荡可使神经回路做好准备,更有效地响应刺激。

Voytek说:“想象一下,一个人的神经元就像冲浪者。附近的冲浪经历同样的波浪,这就像大脑中连接神经元的振荡。但是,如噪音,额外的干扰因素往往会破坏不同时间和沿海滩不同地点的完美波浪。”

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在15个自愿受试者中进行的一项实验中,Voytek在手术过程中收集并分析了与大脑皮层区域直接接触的电极的电压测量,通过该手术神经外科医生想寻找触发每个病人癫痫发作的具体位置。颅内研究设计去除了对肌肉混杂信号的检测。警觉研究对象进行了听力任务,在Voytek一项早期的人类研究中,在这些区域引起了高度协调的脑振荡。在新的实验中,Voytek的研究小组发现,额叶皮层和颞皮层中的噪声与年龄有关。

在第二个实验中,研究人员收集了来自EEG电极的数据,这些电极放置在11名年龄在20到30之间的健康参与者、以及13名年龄在60到70岁之间的健康参与者的头皮上,而研究受试者接受了一项视觉记忆测试。

结果发现,平均而言,较年轻的受试者表现较差。科学家确定,这种较差的表现是由于视觉皮层的神经回路中的附加噪声,神经元似乎不像产生低频率振荡那样协调。当研究人员解释噪声时,年龄不再是实验性能的一个独立的、显著的因素。

Voytek提出一个比喻:“一大群朋友可以在家里有相当正常的谈话,但在一个拥挤的酒吧里,每个人都在互相询问:‘你说什么?’同样地,构成老年人记忆网络的神经元,似乎没有正常的交谈,似乎是彼此交谈,从而导致通信故障,并降低其记忆性能。”

“我认为,这些类型的实验,将能够让科学家探索正常衰老和各种疾病中认知变化的神经学基础,包括自闭症、精神分裂症和帕金森病,每一种疾病都与神经振荡故障有关。”

(生物通:王英)

生物通推荐原文:
Brad Voytek et al. September 22, 2015, in The Journal of Neuroscience

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