揭开大脑老化的神秘面纱

长期以来，关于人脑的老化问题，一　的衰老到自由基（正常代谢过程中产生　直存在着这样一种错误的观念：从６５岁　的破坏分子）所造成的正常损耗乃至破　开始（这是一种比较乐观的估计，还有另　坏。因此，随着岁月的流逝，人脑会发生　一种应当摈弃的说法是从３０岁开始），　非常显著的变化。大约在５０岁左右，人　人脑每天会丧失１００００个神经元。照此　脑开始萎缩：平均而言，５０岁年龄的人脑　计算，即便是人脑有１０００亿个神经元，　重３磅；１５年以后，将减至２．６磅　萎缩　每天丧失１００００个，那么一年会丧失３６５　主要来自脑细胞中水分的丧失。随着脑　万个，这个数字听起来真够让人胆战心　的老化，脑皮层皱褶间的空隙不断变大，　惊的！所幸的是，尽管几十年来．这一观　脑内部的空间也随之扩大。　念一直被奉为神经学无可置疑的信条，　同其它部分相比，脑的前叶，也就　但现在它已经被证明是完全错误的　通　是更高的思维区域，会变得更稀薄　从　过采用计算神经元数量的新技术，研究　５０岁左右开始，这一区域平均每年失去　人员发现：在脑的老化过程中，脑细胞的　其总量的０．５５％．是其它区域损失率的　损失是微不足道的，即便有任何实质性　两倍。按此计算．在５ｏ岁到９ｏ岁之间，　的影响．也是微乎其微的　更为可喜的　这一区域将收缩３０％。脑的前叶是众多　是，同样被奉为教科书信条的另一观念　复杂功能聚集的区域，目前科学家们才　——神经元与生俱来．数量终生不变　刚刚开始研究这一收缩对于各项功能　也被推翻ｒ。事实是，我们失去的脑　的影响。但是已经在下述问题上取得了　一——细胞数量并小十分显著，而且脑在老化　定性地改写了以往对人脑灰质老化的解　■开大■毫他的　致看法，即伴随脑老化而来的心理变　——■过程中不断产生新的细胞。这些发现决　化——例如在社会判断和情感应对方面　反映了前叶的恶化状况。另外，注　释，而且如果在脑老化过程中．一些存活　意力分散，对冲动的控制和难于同时集　下来的细胞具备再生能力，那么延缓人　中于多件事情等也能反映出这一状　脑老化或者阻止人脑老化过程中不利影　况。　响的出现完全町以成为现实。　海马体位于脑的后部，这一小海马　当然，年龄的增长对人脑确实有一　状的结构对于记忆的形成和存储信息的　些明显的影响＝这同人体的其它部分一　检索起着至关重要的作用　在５Ｏ岁到９０　样，遵循相同的生物学基本原理：从内在　岁之间，海马体会丧失大约其总量的　２００２年第２期（总第ｊ，Ｊ期　维普资讯 http://www.cqvip.com

日益成熟的大脑　最新发现已经推翻了关于是脑老化过程的传统观念　细　牧器。多巴胺是一种与快乐感觉相联系的化学轴盾。多巴胺接　胞的丧失井不象过击所认为的那样严重，而且保持活跃的精　受器的减少鲁使人难以从赏心悦目的景观或记忆中体昧快乐　神状盎有助于防止认知功能的丧失　上圄为脑的各部位曲能　枣觉．而且迂鲁健人控制舌击的能力降低。　辑析圈　⑧视觉皮层【ｖｉｓｕａｌ　ｃｏｒｔｅｘ　Ｊ：脑的这一区域负责解释和汇　①前叶：前叶．是高度思堆区域，它们鲁随着年龄的增长　集来自眼睛的信息。但是随着年龄的增长，我们所经所的视力　递渐变得稀薄　有些专术诅为，如果人活到９０岁．那幺前叶鲁　的减弱与视觉虚层的主要变化没有多少关系。倒是扭碍鹱和　收缩３０％　这些变化舍缩短你注意力的跨度，健多任务处理变　观觉神经的衰弱能婷解释视力的下降。随着听力的下降，脑不　得田难　得不解释更弱更不可靠的信皂。　②时闻区域：时间区域控制人体的许多活动．包括听和　＠小脑：小脑负责平衡和协调　小脑似乎不受与年龄相关的　说。随着年龄的增长．这一区域畚收缩太妁２０％　但是．与人　出现在脑的其它部位的变化的影响　研究仍然需要揭示小脑的　体老化相关的听力下降实际上反映了连接耳和脑的神经的变　任何重要的萎缩，而且也不存在任何年龄相美的神经元损失。　化。侍连给脑的信号重得更弱，这使得脑接牧到的需要进行北　⑦海马体｛Ｈｌｐｐｏｃａｍｐｕｓ】：海马体的变化能够辑释老化的　理的信．　变得不可靠了　瞬间　研究袁明脑的这一区域对于记忆的　成和检索王美重　ｓｕｌ￣ｔａｎｆｉａ　Ｎｉｇｒａ：如果你的草体书法不像从前那幺神　要一在６０岁到９０岁的遗段年龄中，它鲁收缩２０％。己酰胆碱　采飘选了，那你就得从Ｓｕ］３ｓｔａｎｔｉａ　Ｎｉｇｒａ上找找原因。它是脑中　——在通过脑传精信　过程中起决定作用的一种化学轴盾　专门负责精细活动的部分　专术估计，人到９０岁这般年龄．　——的缺乏可能也有助于解释记忆的丧失。　Ｓｕｂｓｔａｎｆｉａ　Ｎｉｇｒ９套收缩３０％。随着年龄的增长．遮一变化舍妨　信号活着脑部神经元侍精，先后经过髓磷膪覆盖的神经　害写字、缝鲫以噩其它需要较高协调一胜的活动。　室．神妊键．树状特。髓磷脂起看鲍缘悻的作用，能够使电脉冲　（４ｊ苗脑回【ａｎｔｅｒｉｏｒ￣ｉｎｇｕｌａｔｅｄ　ｇ￣ｒｕｓ｝：生命舍丧失自身的　在从一十神经元传输到另一个神经元的过程中始终赴于较强　活力吗？菩案可能就在于太脑的这一区域　这一区域负责冲动　的状态。随着年龄的增长．髓磷脂舍变得衰弱，导致脑信号减　和情感的控｛｝ｃ，过了２０多．脑就喜开始失去捕薮萝巴牌的接　弱．让知过程变得埋Ｉｔ　２０％。而在这一一正常的老化过程　树状物是从神经元细胞体上长出　物相连，中间跨过神经键。当神经　中，海马体中的神经传输物质乙　来的粗糙的纤维物质，跟希腊神　键比较强壮有力的时候，信号传　酰胆碱的水平会降低。由于乙酰　话中蛇发女妖美杜莎头上的蛇差　输的可能性更大，而强壮有力的　胆碱是神经元进行联络的分子之　不多。它负责接收临近神经元的　神经键的形成是建立在学习和记　一，因此它的缺乏可能是老年人　神经突所携带的信号。神经突是　忆的基础之上的。另外，当树状物　记忆衰退的原因　神经元细胞体上长出的又长又细　为数众多的时候，神经元之问更　如前面所言，脑收缩主要反　的纤维，就像拴气球的绳子一样，　有可能进行持续不断的信号传　映了水分的丧失。另外，这也是连　它携带电脉冲。一个神经元的神　输　正是这种神经元之间持续不　接神经元的树状物萎缩的结果　经突通常同另一个神经元的树状　断的传输构成了伟大的神经“交　３６ｌ　２００２年第２期Ｉ总第３９１期　维普资讯 http://www.cqvip.com

响乐”，使我们得以思考、感觉、记　种联系。　的老鼠的海马体映射图同先前的　忆和做梦。当树状物变得稀薄时．　自由基也会使树状物变得稀　一样。年龄稍大一点的老鼠的情　神经元的传输就很可能终止，这　薄　由此引发的后果是，原来要从　形也是如此。而三分之一的年龄　可能就是许多老年人在理解语法　神经突跳转至树状物的信号将无　较大的老鼠选择了不同的路线，海　复杂的句子和深奥的逻辑方面非　处可去　随着年龄的增加，在特定　马体映射图完全改变了。在年龄　常困难的原因。　区域的树状物的浓度会降低，使得　较大的老鼠身上，新的神经键不够　如果有一天，你发现自己无　脑中的某些连接不复存在　这样　结实，因此所产生的映射图就不太　法同时收听两组对话，或者难以　一来，脑信号不得不多走一些弯　稳定。结果它们不得不持续不断　理解新打印机的说明，那么这意　路，由此造成迟缓。这会带来片刻　地尝试新的路线。由此可见，空间　昧着，你的脑中老化的神经元处　的恍惚，但这未必就是老年痴呆的　感的混乱可以看作是老年痴呆症　理信号的速度变慢了。这一发现　征兆。老年痴呆症的标志并不是　的征兆。　被密歇根大学的一位认知科学家　日益稀薄的树状物。老年痴呆症　随着岁月的流逝，生活似乎失　称为脑老化领域里“最可靠的发　患者的脑里面充满了粘稠的块状　去了往日的活力，但这可能并非死　现”。随着年龄的增长，脑的检索　蛋白质，被称作淀粉样斑块，它会　亡的临近所能解释。脑神经元上　旧信息和学习新知识的能力受到　使神经元错位，有时会杀死神经　布满了接受器，它们延伸至神经键　了损害，处理信号的速度自然会　元，使丝状的神经原纤维缠结，导　里面，捕获从其身边穿过的神经传　变慢。而且多任务处理也成为一　致神经元萎缩。　输物质。一旦神经传输物质被捕　种无法驾轻就熟的挑战，道理很　需要强调的是，脑中真正重要　获，神经传输物质多巴胺就会触发　简单：年龄越大，脑越不能容忍外　的是神经元连接物——神经键。通　与快乐相关的神经元活动。而岁　界的干扰和注意力的分散　如果　常情况下，神经键会随着使用而变　月的积累似乎将一些多巴胺接受　回忆一件往事需要搜索许多记忆　得更加结实。这正是熟能生巧的　器消灭掉了。人过了２０岁以后，每　结——就像跟踪多重超文本链接　机理所在：不断的练习使你的脑中　隔ｌＯ年，名为ＤＩ的多巴胺接受器　一样——那么你会很容易注意到　建立了必要的神经连接。同样，这　就会减少６％。与之相随，当人们　任务的处理过程变慢了。复杂的　种神经键的浓度会随着年龄的增　看到过去曾给自己带来欣快和喜　任务需要同时调动四处分散的记　长而降低。尽管神经细胞的损失　悦的同一事物时，可能不会产生曾　忆束，可能需要花费更长的时间　微乎其微，但是这种神经连接物的　有的那种快乐感觉。　和更多的努力。　丧失却是非常重要的　这种情况　但是，事情远不止这样简　速度的衰减可能反映了脑所　会出现在脑的某些区域，如对于思　单。当多巴胺受体减少的时候，前　发生的几个变化　基本的新陈代　考非常重要的海马体处。　面所描述情形不仅发生在与快乐　谢产生了那些讨厌的自由基。这　在老年人的脑中，即使最新形　和享受相关的脑区域，而且会出　些自由基会同从其身边滑过的任　成的神经键也会迅速失去活力。　现在与认知相关的区域。随着年　何其它分子相结合，包括髓磷脂　亚利桑那大学的一位神经学家曾　龄的增长，负责解决问题、抽象思　——将神经元隔离开来的脂肪　经设计过一个试验，试图找出老年　维和多任务处理的区域的新陈代　鞘。当自由基同髓磷脂中的脂肪　人在长时问行走过程中会迷失方　谢也会减弱。这种情况也会发生　酸发生反应的时候，髓磷脂发生　向的原因。她将不同年龄的老鼠　在与注意力集中和冲动控制有关　退化。脑周围的电信号的运行速　放进同一迷宫当中，通过喷洒巧克　的前脑回。因此，当老年人发现自　度因此降低ｒ，这将会使脑中信息　力来诱使它们走向迷宫的另一　己对于事情总是转眼即忘的时　的处理速度减慢。这种情况可能　头。在它们走迷宫的过程中，研究　候，这可能反映出前脑回的整体　出现在中年以上的任何人的脑　人员对其海马体——空间记忆的　衰退。　中。另外，由于心智迟缓和髓磷脂　中心部位——的电活动进行监　在冬季，在人脑内部的“化学　的结构变化在老化过程中是普遍　测。大约一小时以后，再次将这些　战争”远不止新陈代谢的变缓。老　存在的，所以它们之问可能存在某　老鼠放到迷宫当中，结果年龄较小　化打破了脑部的（下转第３４页）　２００２年簟２期ｆ总第３９１期）　』３７　维普资讯 http://www.cqvip.com

因子——胶原纤维的作用。研究人　究人员通过基因工程的方法，将　员从医蛭和其它九种水蛭中也分　水蛭素基因转入芸台属植物中，　离出了十多种活性物质，其中一种　再从转基因植物中提取药物成　局部麻醉剂在水蛭吸血时使被捕　分。　食者产生无痛感觉　但其作用机　另一种从水蛭中分离出的药　理现在仍然未知。　物是ｈｅｍｅｎｔｉｎ。在水蛭素防止血栓　然而，从水蛭唾液腺中提取　形成的同时，ｈｅｍｅｎｔｉｎ可以溶解一　抗凝血剂是非常困难的。在医药　种特殊的富集血小板的凝块。这　市场，水蛭素成为肝磷脂的竞争　种凝块能引起中风和心脏病，而且　对手，肝磷脂很容易从脊椎动物　溶栓酶和尿激酶也不能溶解这种　的免疫细胞中分离到，有抑制凝　凝快。其它研究人员还在研究水　血酶的作用。水蛭素比肝磷脂作　蛭体内清晰可见的神经，研究它们　用简单，可以直接与凝血酶单独　如何作用将有助于脊髓损伤病人　作用，但其计量必须仔细计算以　的神经再生。尽管可以从水蛭唾　防止过量出血。初步研究显示，水　液中提取抗凝血、助消化、抗感染　蛭素对心脏病的短期救治效果比　冒４吸盘中夹的三个暂　及酶抑制剂等多种药物，但水蛭的　肝磷脂高３０％。其它研究显示，与　主要医用价值仍是在“吸血”方　肝磷脂相比，水蛭素能够有效减　但从水蛭中生产大量的水蛭素需　面。　少髋部手术后深部静脉的凝血。　要大量的血液，成本太高，因此研　（李兆忠／鳊译）　（　接第３７页）“负反馈　系统，　们发现：有助于减少焦虑的任何　荷尔蒙或者自由基的细胞参　也可　它是脑部众多灵敏的微调系统　事情都有助于人脑的健康。　能这些新细胞回支持薪的记忆的　老兰一。皮质（甾）醇调节系统似乎　最近，在神经科学领域中，最　神经键结合起来　叠≯零　０　会随着年龄而崩溃，导致脑沉浸　大的惊喜莫过于这一发现：随着　在周围物质当中。，皮质（甾）醇　年龄的增长，脑会产生出新的神　会给脑功能的许多方面，包括学　经元　在１９９８年，神经科学家们　习和生物节奏，带来不利影响　曾报道过他们已经检验了５位刚　同年轻时相比．过了７０岁的人　刚死去的癌症病人的大脑。与所　熟睡的时间比较少，多数情况下　预计的相反，科学家们发现，活着　处于轻微的睡眠状态，这也正是　的在的老细胞每天会制造大　老年人睡觉时总是很容易被惊　约几百到ｌＯＯＯ个新细胞。数十年　醒的原因。尽管老年人中睡眠质　来，神经元在婴儿期后便停止分　量羞的确切原因仍然不得而知，　裂的观念根深蒂固，很多持相反　但紊乱的生物节奏是绝无裨益　观点的研究人员倍受嘲笑和冷　的　慢性紧张也会减少神经突的　落。尽管科学家们仍然不知道神　发芽和树状物的蔓延，　而这两点　经元的永久性供给能带来什么好　都是学习和记忆的基础。当然，　处，但是毫无疑问，哪怕是一点点　并不强说每人过了５０岁，皮质　新细胞都会有所帮助　可能新的　（甾）醇都会出问题．但是科学家　细胞取代了那些已经屈从于紧张　意到其它伤害。ｔ张　祝／鳊译）　３４ｌ　２００２年第２期ｆ总第３９１期