科学家发现随着年龄增长而增强的脑部层次结构

人类大脑皮层仅有几毫米厚，由众多褶皱构成。该组织通常会随着年龄增长而变薄。"这是衰老的标志性特征，部分归因于神经元流失。这会导致某些能力退化。无论如何，人们普遍认为脑容量减少意味着功能衰退，"德国神经退行性疾病中心（DZNE）和赫蒂临床脑研究所的神经科学家Esther Kühn教授解释道。"但关于大脑皮层具体如何衰老，我们知之甚少。这很值得关注，因为我们的日常活动大多依赖正常运作的皮层。为此我们采用高分辨率脑部扫描技术进行了研究。"

触觉信息处理器

Esther Kühn与来自蒂宾根和马格德堡的研究团队重点研究了处理触觉信号的大脑皮层区域。这个"初级体感皮层"位于头顶左右两侧，沿着约手指宽的带状区域向耳部延伸。"该脑区对人体自我感知和环境互动至关重要，"神经科学家解释道，"无论是拿钥匙、握门把还是行走，我们都需要触觉反馈来调控动作。相关刺激在此汇聚并处理。"

意外发现

通过磁共振成像（MRI），研究人员以前所未有的精度绘制了该皮层区域。他们使用磁场强度达7特斯拉的高灵敏度扫描仪，可分辨沙粒大小的脑部结构。研究共纳入21至80岁的约60名男女受试者。"此前人们未意识到初级体感皮层由多层极薄组织构成，每层都有独特的结构和功能。我们发现这些皮层的老化进程各不相同——虽然整体变薄，但某些层保持稳定，甚至随年龄增厚。这可能源于持续活跃使用维持了其功能。这表明老年人仍具有神经可塑性。"

层状结构

初级体感皮层的分层结构也存在于人类其他脑区乃至其他生物体中。"从进化角度看，这种感官信息处理方式显然具有优势，"Kühn表示。研究发现不仅皮层中间层，其上方区域也对衰老表现出显著抵抗力。各层通过髓磷脂含量区分，这种物质对神经信号传导至关重要。"中间层实质是触觉刺激的入口，上层负责进一步处理，"Kühn解释道，"例如手部感觉刺激中，上层特别参与相邻手指间的交互，这对抓握物体很关键。因此我们还测试了受试者的手部触觉敏感度和运动能力，并通过功能核磁共振扫描捕捉信号接收层（中间层）的功能。"

调节性刺激

仅大脑皮层深层显示出年龄相关性退化：老年受试者该区域比年轻人更薄。皮层下层会发生称为调制的处理过程：触觉信号根据情境被放大或衰减。"这与专注力相关，"Kühn解释，"比如佩戴戒指时，虽然触觉刺激持续存在，但最终会感觉不到。只有再次主动注意时才会重新感知。"

用进废退

"皮层中上层最直接接触外部刺激。由于持续与环境互动，它们始终处于活跃状态，"Kühn继续道，"下层神经回路刺激较少，尤其在晚年。因此我们认为研究发现印证了'频繁使用的脑功能得以保留'这一神经可塑性特征。这与我们观察到的52岁特殊受试者情况吻合——他先天缺失肢体，终生依赖单臂生活，其接收感觉输入的对应皮层中间层相对较薄。"此外，脑层老化差异可能解释为何某些能力随年龄衰退明显，而其他较稳定。"反复练习的感觉运动技能（如键盘打字）即使老年也能长期保持，"Kühn说，"但在干扰刺激（如嘈杂环境）下，老年人通常特别困难。这可能源于皮层深层功能退化导致的感觉刺激调节受损。"

代偿证据

但研究发现大脑皮层深层存在对抗功能衰退的代偿机制："尽管深层随年龄变薄，但令人惊讶的是其髓磷脂含量增加。我们在小鼠对比实验中也观察到该现象，并发现髓磷脂增加源于特定神经元数量增长，"Kühn表示，"这类神经元已知能优化神经脉冲调节，可谓信号'锐化器'。显然代偿机制抵消了特定细胞退化。预防角度而言，如何针对性维持这些机制值得研究。小鼠数据显示这种代偿在极高龄时会消失。"

乐观的衰老观

"总体而言，我们的发现符合'适当刺激有益脑健康'的普遍认知。我认为'我们能在一定程度上影响衰老进程'是种乐观观点，"Kühn总结道，"当然，每个人都需要找到适合自己的潜能开发方式。"