多年来,科学家一直利用脑部扫描来评估一个人的“大脑年龄”,该年龄可能与实际年龄不同。先前的研究发现,当大脑看起来比预期更老时,这种模式可能与记忆力较差、思维能力较弱以及情绪变化有关。
然而,大多数早期研究主要集中在老年人或已经患有神经系统疾病的人群上。这留下了一个重要问题未获解答:看起来较老的大脑在更年轻、通常健康的成年人中是否也有影响?
测量大脑的表观年龄
在发表于《eBioMedicine》期刊的一项新研究中,加州大学洛杉矶分校健康中心(UCLA Health)的研究人员检查了近1,500名成年人的脑部扫描结果,这些成年人被分为三个独立的组。
该团队使用了一种扫描方法,用于测量人在静息状态下大脑不同区域之间如何相互交流。随后,研究人员创建了一个计算机模型,根据这些交流模式来评估每个人的年龄。
他们将评估出的大脑年龄与每位参与者的实际年龄进行了比较。两者之间的差异被研究人员称为“大脑衰老指数”(Brain Aging Index, BAI)。
表观较老的大脑与记忆和情绪有关
在所有三个组中,大脑表观年龄大于实际年龄的参与者在工作记忆和执行功能测试中的表现通常较差。这些能力帮助人们在脑海中记住信息、保持专注、进行计划和统筹。
大脑衰老指数较高的人还报告了更多的抑郁症状。这些模式反复涉及与记忆和自我参照性思维(即人们在思考自身和自己经历时使用的心理过程)相关的大脑区域。
肠道细菌提供另一条线索
对于其中一个研究组,研究人员还检查了粪便样本,以观察大脑衰老的差异是否与肠道变化有关。
他们发现,较高的大脑衰老指数与特定的肠道细菌和几种代谢副产物有关。这些包括某些脂肪分子、一种与胆固醇相关的化合物,以及较低水平的名为雌四醇(estetrol)的激素。
与这些生物信号相关的通路涉及免疫系统、血管功能、脑细胞间的通讯以及细胞产生能量的过程。
大脑衰老的迹象可能提前数十年出现
“大脑衰老并不是在我们变老时突然开始的,其生物学信号可能在数十年前就能被检测到,”该研究的资深作者、加州大学洛杉矶分校健康中心古德曼-卢斯金微生物组中心(Goodman-Luskin Microbiome Center)联合主任阿尔帕纳·丘奇(Arpana Church)博士说。“通过将这些早期的大脑变化与肠道微生物组及其代谢物联系起来,我们开始确定一些通路,这些通路最终可能有助于我们了解哪些人存在风险,更重要的是,我们可以在哪里进行干预以支持更健康的大脑衰老。这最终为探索靶向肠道健康是否有一天能支持更健康的大脑衰老打开了大门。”
丘奇表示,这些发现最终可能有助于研究人员在生命早期识别出认知或情绪相关衰退风险较高的人群。它们还提出了一种可能性,即肠道可能成为未来旨在支持大脑健康和早期预防策略的靶点。