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大脑是如何变老的

常炯/编译 世界科学 2019-06-30

年老的首要外在表现就是皮肤失去了张力和弹性。现在看来,不止皮肤会变得松弛下垂,大脑也一样。

研究论文第一作者、英国纽卡斯尔大学博士王羽姜(Yujiang Wang译音)

英国纽卡斯尔大学与里约热内卢的联合大学合作研究了人类大脑的褶皱方式以及大脑皮层褶皱是如何随着年龄增大而变化的

通过把大脑褶皱的变化和大脑皮层(大脑内神经组织的表面层)的张力联系起来,研究团队发现,大脑皮层的张力似乎随着人的衰老而降低。这种影响在阿尔茨海默症患者身上更为显著。

研究团队在美国科学院院刊(PNAS)上发表了这项研究结果。他们说,这项新研究阐明了影响大脑褶皱的潜在机制,并且可能在未来被用于诊断脑部疾病。

论文第一作者、英国纽卡斯尔大学博士王羽姜(Yujiang Wang)解释说:“哺乳动物大脑的一个主要特征就是整个大脑表层遍布着凹槽和褶皱,有点儿像核桃。但是迄今为止,还没人能够用一个一致的方法来测量大脑的褶皱。”

“在绘制1000多人的大脑褶皱图像后,我们发现我们大脑的褶皱方式遵循着一个简单的普遍规律。我们还发现这条规律中的一个参数(大脑皮层内部的张力)会随着年老而降低。

“阿尔茨海默症患者在更早的时候就会出现这种症状并且更加明显。我们的下一步研究就是看看是否有办法将大脑褶皱的变化用作脑部疾病的预先指示器。

哺乳动物的共性

大脑皮层的扩张以及皮层表面的折叠程度的增高是哺乳动物的大脑进化的最明显特征。

平均来说,成人的一侧大脑(脑半球)的皮层若没有褶皱或是被拉展的话,其面积大约为十万平方毫米(m㎡),大致有A4纸的1.5倍那么大

过去的研究已经发现,所有哺乳动物大脑皮层褶皱都遵循一个普遍规律,不管尺寸和形状如何,它们褶皱的方式是一样的。

但迄今为止,还没有人通过系统研究来证明这一某物种内部遵循的同样规律。

英国纽卡斯尔大学计算科学学院的王博士解释说:“我们的研究表明我们可以通过褶皱变化的规律来研究人类大脑。”

“我们从中鉴别出一个参数。这一参数会随着年老而降低,该过程被解释为大脑皮层的张力的改变。大脑皮层与人的皮肤很是相似。当我们变老后,皮肤的张力会降低并且皮肤开始变得松弛。

“我们早就知道,大脑皮层的尺寸和厚度随年龄而变化。但是大脑褶皱的普遍规律向我们展示了如何把这些量和对褶皱的单一测量结合在一起,并在不同性别、不同年龄段和不同病情之间做出比较。”

女性大脑褶皱较少

研究团队还发现,男女大脑的尺寸、表面积和褶皱程度都不相同。女性大脑的褶皱比同龄男性的确实稍微少一些。尽管如此,但是男女大脑所遵循的规律是完全相同的。

王博士说:“这标志着我们首次发现了量化计算人类大脑褶皱的一致方法。”

在健康人群的一生中,男女大脑褶皱变化的方式是相同的。但是阿尔兹海默症患者的大脑褶皱变化与此显然不同。

王博士补充说:“这方面仍有大量研究工作要做。不过我们已发现,阿尔兹海默症对大脑褶皱的影响与大脑皮层早衰症造成的相似。

原文链接:

http://www.ncl.ac.uk/press/news/2016/10/howbrainsgetslackwithage/

https://www.sciencedaily.com/releases/2016/10/161024161648.htm


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