超级老人的大脑可以抵抗与年龄相关的衰退

研究人员探索了超级老人的大脑白质完整性，发现尽管整体白质健康没有显着差异，但超级老人在额叶区域表现出优越的微观结构，这可能解释了他们对认知能力下降的抵抗力。

　　

在最近发表在《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)上的一项研究中，研究人员在五年的时间里，将超级老人(即具有特殊认知表现的人)的大脑白质与典型的老年人进行了比较。

尽管总体白质健康状况没有显著差异，但超级老人的白质结构更好，尤其是额叶纤维，这表明他们对与年龄相关的认知能力下降有抵抗力。

背景

衰老与大脑结构和功能的变化以及认知功能的下降有关。这种衰退，尤其是情景记忆的衰退，通常与阿尔茨海默病等神经退行性疾病有关。

然而，有一部分老年人，被称为“超级老人”，与年轻几十岁的健康人相比，保持着强大的情景记忆，这表明，在不损害情景记忆的情况下，衰老是可能的。先前的研究表明，超级老人会抵抗与年龄相关的灰质变化。

科学家们假设，超级老人也可能表现出白质的完整性，特别是在脆弱的前脑区域，挑战了与衰老相关的白质下降的传统模式。

大脑是人体最复杂、最精密的器官之一，它由数十亿个神经元组成，这些神经元通过电信号和化学信号相互沟通，执行着各种复杂的功能。大脑的结构可以分为灰质和白质两部分，它们在大脑中扮演着不同的角色。

灰质 (Gray Matter)

灰质主要由神经元的细胞体（soma）组成，还包括树突（dendrites）和未包裹的轴突（axons）。灰质在大脑中主要负责以下功能：

处理信息：灰质中的神经元负责接收、处理和整合信息。

决策制定：大脑皮层的灰质参与高级认知功能，如思考、决策、记忆和语言。

感觉和运动功能：大脑和脊髓中的灰质负责处理感觉输入和控制肌肉运动。

神经传递：灰质中的神经元通过突触（synapses）相互连接，传递神经信号。

白质 (White Matter)

白质主要由神经元的轴突组成，这些轴突被髓鞘（myelin）包裹，呈现白色。白质在大脑中的主要功能包括：

信息传递：白质中的轴突负责在不同的脑区之间传递信息，它们是大脑内部通信的高速公路。

连接不同脑区：白质纤维（如胼胝体）连接大脑的两个半球，使得左右脑可以协同工作。

协调功能：白质使得大脑的不同区域能够协调它们的功能，这对于复杂的认知和行为活动至关重要。

灰质和白质的相互作用

灰质和白质在大脑中协同工作，形成一个复杂的网络，使得大脑能够执行其复杂的功能。灰质中的神经元处理信息并做出决策，而白质中的轴突则将这些决策和信息传递到大脑的其他部分或者身体的其他部位。

为什么它们的颜色不同？

灰质之所以呈现灰色，是因为其主要由神经元的细胞体和树突构成，没有髓鞘包裹，所以颜色较深。而白质之所以呈现白色，是因为其主要由被髓鞘包裹的轴突构成，髓鞘是一种富含脂质的物质，使得白质呈现白色。

关于研究

这项研究旨在通过检查大脑中白质的结构完整性来了解超级老人非凡记忆力的神经基础，白质通常会随着年龄的增长而退化。该研究利用弥散成像技术评估了80岁以上高龄老人的全球白质健康和微观结构特征，并将他们与典型的老年人进行了比较。

参与者来自巴列卡斯项目，这是一项对西班牙马德里1213名高加索成年人的纵向研究。所有参与者都住在社区，年龄在70到85岁之间，没有精神或神经疾病，预计至少活4年，并且在日常生活中不需要帮助。

在这个队列中，超级老人被定义为年龄在80岁或以上的人，他们的情景记忆比他们的同龄人要好;具体来说，他们的情景记忆与年轻二三十岁的人相当。

收集MRI数据以评估脑白质健康和微观结构。研究人员分析了白质体积和病变体积，而Fazekas量表用于量化白质高强度。对扩散加权图像进行处理，包括运动校正和体素扩散图计算。采用基于通道的空间统计(TBSS)方法对各组扩散参数进行比较。

使用线性混合效应模型进行纵向分析，以评估随时间的变化。统计分析纳入了协变量，如年龄和总颅内容积，并对多重比较进行了适当的校正。

这项研究采用了严格的方法，将超级老人的白质相关结构参数与典型老年人的白质相关结构参数进行了比较，从而深入了解了异常记忆衰老的神经基质。

发现

在这项研究中，64名超级老人和55名典型老年人的对照组从巴列卡斯项目队列中选出，两组之间的年龄和性别没有显著差异。起初，超级老人在神经心理测试中表现得更好，但纵向评估显示，除了超级老人在动物流利性测试中的得分下降速度较慢外，他们的认知能力下降率没有显著差异。

白质健康的横断面比较显示，两组之间在总白质体积、白质病变体积或Fazekas评分方面没有显著差异。然而，两组均表现出较高的白质病变患病率，病变严重程度无显著差异。对脑白质微观结构的体素分析表明，老年人的分数各向异性(FA)较高，平均扩散率(MD)较低，尤其是额叶区。

纵向上，超级老人的白质病变体积的下降速度比对照组慢，尽管这种差异在排除异常值后变得不显著。

此外，随着时间的推移，超年者在各种白质束中表现出比对照组更慢的MD和FA下降，这表明白质微观结构可能与抵抗年龄相关变化有关。

这些发现强调了超级老人保留的白质完整性，与典型的老年人相比，这可能有助于他们卓越的认知能力。

结论

总的来说，这项研究强调了白质健康在认知衰老中的重要性。虽然根据体积和放射学指标，对照组的超年者和成年人的白质相似，但区域分析显示，超年者的白质微观结构更具弹性，尤其是在成熟时间较长的大脑前脑区和脑束。

这表明了对年龄相关变化的抵抗机制，可能解释了超级老人记忆功能的维持。然而，作者承认该研究存在一些局限性，包括缺乏对其他潜在保护因素的评估和横断面设计。

未来的研究需要进一步探讨血管健康和其他心血管危险因素在白质保存中的作用。纵向研究可以揭示超衰老表型的发展及其与大脑结构变化的关系。