本报讯 大脑功能在人的一生中绝非静止不变。从新生儿到九旬老人，人类的学习能力与认知衰退风险始终处于动态变化中。现在，科学家可能发现了导致这种现象的一个潜在成因：在9岁、32岁、66岁和83岁这4个关键年龄点，大脑神经连接可能经历了重大转折。11月25日，相关研究成果发表于《自然-通讯》。

先前研究表明，人体在40岁、60岁和80岁左右会经历3次快速衰老，但大脑的复杂性使其更难以理解。

大脑由不同区域构成，并通过白质束进行信息交换。白质束是由神经元延伸出的纤细突起——轴突构成的丝状结构。这些连接影响着人们的认知功能，比如记忆能力。但目前尚不清楚这种神经连接是否会在一生中发生重大变化。英国剑桥大学的Alexa Mousley表示：“此前还没有人将多种指标结合起来描述大脑神经连接的阶段性变化。”

为填补这一认知空白，Mousley团队分析了英美两国约3800人的核磁共振脑部扫描数据。参与者以白人为主，年龄在0岁至90岁之间。这些扫描数据源自各类脑成像项目，其中多数排除了神经退行性疾病或精神疾病患者。

研究发现，90岁人群的大脑连接通常经历了5个主要阶段，并由4个关键转折点分隔。

在第一阶段，即出生到9岁，大脑各区域间的白质束似乎变得更长或更卷曲，导致传输效率降低。“信息在不同区域传递需要更长时间。”Mousley说。

这可能是因为在婴儿期，大脑布满了大量神经连接，但随着成长，不使用的连接会逐渐被“修剪”掉。Mousley分析，大脑似乎优先建立了广泛的连接，以适应弹钢琴等技能，但代价是连接效率的降低。

然而，在第二阶段，即9岁到32岁，这种模式似乎发生了逆转，这可能源于青春期的开始和荷尔蒙变化对大脑发育的影响。“此时大脑突然提高了神经连接效率，它们变得更短，信息传递速度随之加快。”Mousley指出，这可能有助于计划和决策等技能的发展，以及工作记忆等认知能力的提高。

第三阶段持续时间最长，从32岁至66岁。“这个阶段大脑仍在变化，但幅度要小得多。”Mousley解释说，此时，大脑各区域间的连接效率重新进入渐进式衰退期。 “尚不清楚这种转变的确切驱动因素，但30多岁的人往往伴随着许多重大变迁，比如生儿育女、生活安定，这些都可能起作用。”英国伦敦国王学院的Katya Rubia补充说，这也可能只是身体自然损耗所致。

研究人员发现，在第四阶段，即66岁至83岁，同一脑区神经元间的连接似乎比不同脑区间的连接更稳定。“这很有趣，因为这个阶段患痴呆症和出现健康问题的风险逐步上升。”Mousley说。

在第五阶段，即83至90岁，脑区间连接逐渐减弱，并更多通过连接多个区域的“枢纽”传递信息。“这表明该阶段维持连接的资源减少，大脑更依赖特定区域作为连接的枢纽。”Mousley表示。

Mousley指出，理解这些脑部变化有助于解释为何精神疾病通常在25岁前发作，以及为何65岁以上人群特别容易患痴呆症。

Rubia说：“理解人一生中脑结构的正常转折点至关重要，这样我们才能探索在精神健康或神经退行性疾病中出现的异常变化。一旦明确异常所在，就能精准找到治疗方案。比如，可探究哪些环境因素或化学物质导致了异常，并通过治疗、政策或药物寻找逆转的方法。”

不过，Rubia强调，在此之前需要进一步研究，以验证这些发现是否适用于更具多样性的人群。（文乐乐）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-025-65974-8