科学家发现随着年龄增长而增强的大脑层

人类大脑皮层厚度仅为数毫米，并形成众多褶皱。该组织通常会随年龄增长而变薄。"这是衰老的标志性特征，部分归因于神经元丧失，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下降，"德国神经退行性疾病中心（DZNE）及赫蒂临床脑研究所神经科学家Esther Kühn教授解释道。"然而，关于皮层具体如何衰老的研究却很少。这令人惊讶，因为我们日常活动的许多方面都依赖于功能正常的皮层。为此我们采用高分辨率脑部扫描技术进行了深入研究。"

触觉信息处理器

Esther Kühn与来自图宾根和马格德堡的同事共同聚焦于大脑皮层中处理触觉信号的部分。这个"初级体感皮层"位于头顶左右两侧，沿着约一指宽的带状区域向双耳延伸。"该脑区对感知自身身体及与环境互动至关重要，"神经科学家解释道，"当我拾取钥匙、握住门把手或行走时，持续需要触觉反馈来控制动作。相关刺激汇集于此区域并进行处理。"

意外发现

研究人员通过磁共振成像（MRI）以前所未有的精度绘制了该皮层区域图谱。他们使用磁场强度达7特斯拉的高灵敏度扫描仪，可成像沙粒大小的微观脑结构。共纳入约60名21至80岁的男女受试者。"此前并未认识到初级体感皮层由多层极薄组织堆叠构成，每层都具有独特的结构和功能。我们发现这些皮层的老化进程存在差异：尽管大脑皮层整体变薄，但部分皮层保持稳定，甚至随年龄增长反而增厚。这可能源于频繁使用维持了其功能，这为神经可塑性提供了证据——即老年人仍具有适应能力。"

层状结构

初级体感皮层的分层结构也以类似形式存在于人脑其他区域乃至其他生物体。"从进化角度看，这种信息处理方式显然具有优势，"Kühn指出。当前研究发现，不仅皮层中间层，其上方区域也表现出显著的抗衰老特性。各层通过髓磷脂含量（神经信号传递必需物质）加以区分。"中间层实质上是触觉刺激的门户，上层则进行进一步处理，"Kühn说明道，"例如处理手部感觉刺激时，上层特别参与邻近手指的交互作用，这对抓握物体至关重要。因此我们对受试者进行了手部触觉敏感度及运动能力测试，并通过功能性磁共振扫描捕获接收信号的皮层中间层功能。"

调制性刺激

仅皮层深层显示出与年龄相关的退化：老年受试者的该层厚度低于年轻群体。皮层深层发生名为调制的处理过程：根据情境增强或减弱触觉信号。"这与专注力和注意力相关，"Kühn阐释道，"例如手指佩戴戒指后，虽触觉刺激持续存在，但最终会停止感知，直至重新注意到戒指才恢复感觉。"

用进废退

"皮层中上层直接暴露于外部刺激，因持续接触环境而保持活跃状态，"Kühn继续阐述，"深层神经回路受刺激较少，尤其在晚年。因此我们的发现表明：大脑会保留高频使用的功能，这正是神经可塑性的体现。这一观点与某52岁受试者案例相符——该先天肢体缺失者终生依赖单臂生活，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部分能力随年龄衰退而其他能力相对稳定。"反复训练的感知运动技能（如键盘打字）即使老年期也能长期保持，"Kühn表示，"但存在干扰刺激时（如嘈杂环境），老年人通常感觉特别困难，这可能源于皮层深层功能退化导致感觉刺激调制受损。"

代偿证据

然而研究人员发现证据表明，皮层深层机制能在一定程度上抵抗年龄相关的功能衰退。"虽然深层随年龄变薄，但其髓磷脂含量意外增加。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指出，"已知这类神经元对神经脉冲调制具有积极作用，可锐化信号。显然代偿机制对抗了特定细胞退化。就预防而言，研究能否针对性促进维持这些机制颇具价值。实际上小鼠数据显示，这种代偿在极高龄阶段会消失。"

老龄化的乐观视角

"综合来看，我们的发现符合'适当刺激有益大脑'的普遍认知。人类能在一定程度上影响衰老进程的观点令人乐观，"Kühn总结道，"当然，每个人都需要发掘自身潜力来实现这一点。"