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大脑越进化,人就越容易衰老?

已有 1384 次阅读 2024-9-30 11:27 |系统分类:科研笔记

自从人类和黑猩猩从共同的祖先中分600多万年里人类的大脑迅速演变进化出了有助于决策和自我控制的组织。但是,一项将黑猩猩大脑图像与人类大脑扫描图像进行比较的研究发现,在衰老过程中,这些区域也是最容易衰老的。

前人的研究表明,人类大脑中最晚成熟的区域,如额叶的某些部分,最先出现衰老迹象,这一理论被称为后进先出。最新的研究表明,一些成熟较晚、最容易衰老的区域,其实是人类最近才进化出来的。

英国牛津大学的神经科学家Rogier Mars说,这些结果倾向于支持一个重要的假设——即我们的皮层扩张是以年龄相关衰退为代价的。研究结果发表在828日的Science Advances上。

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研究人员利用非侵入性磁共振成像MRI扫描,绘制了人类和黑猩猩类人猿大脑的数据驱动图分析了1899岁至50岁的黑猩猩和48020岁至74岁的人的扫描结果。

总的来说,他们发现这两个物种的大脑在两个半球上基本上是对称的,并且有许多相似的解剖结构簇,特别是在前额皮质区域。该研究的合著者、位于德国波恩的利希研究中心的大数据神经科学家Felix Hoffstaedter表示,该区域涉及复杂的认知功能,如语言、工作记忆、时间感知和决策这一区域的损伤会导致阿尔茨海默病和几种痴呆症。作者:美捷登Leste,转载请显著标明来源美捷登。

研究人员随后测量了50岁之前的黑猩猩和58岁之前的人类大脑中作为衰老标志的灰质随着时间的推移收缩了多少。在人类中,他们发现额叶皮层包括前额叶皮层收缩幅度最大,而黑猩猩收缩幅度最大的是纹状体——一个涉及习惯形成和奖励行为的中心结构。在这两个物种中,与视觉处理和运动技能有关的大脑区域不太容易衰老。

最后,研究人员评估了人类大脑的哪个区域相较于黑猩猩大脑扩张得最大,并比较了年龄和性别相同的人类和黑猩猩大脑的扫描结果。最快的进化增长发生在前额皮质区域,也就最容易衰老的区域之一。隐藏在大脑深处、参与处理情绪和身体信号的结构——脑岛也显示出了快速的进化增长,并增加了衰老的风险。

Hoffstaedter说,从进化的角度来看,最新、最大的变化”发生在“衰老的地方

研究人员还将黑猩猩与橄榄狒狒Papio anubis和恒河猴Macaca mulatta进行了比较。在这几种动物的大脑中,他们发现经历了快速进化扩张的区域和那些发生了加速衰老的区域之间没有类似的联系,这表明这种特征可能是人类大脑进化所独有的。

 作者:美捷登Leste,转载请显著标明来源美捷登。

参考资料:

https://www.nature.com/articles/d41586-024-02784-w

 



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