自从人类和黑猩猩与其共同祖先分化以来的六百万年里,人类大脑迅速积累了有助于决策和自我控制的组织。但一项研究表明,这些区域也最容易随着年龄的增长而衰退 1发现将黑猩猩大脑的图像与人类大脑的扫描进行了比较。

此前的研究表明,人类大脑中最晚成熟的区域,例如额叶的部分区域,是最先出现衰老迹象的区域。 2,一种被称为“后进先出”的理论。最新研究表明,其中一些成熟较晚、最容易衰老的区域也是人类最近进化的区域。

英国牛津大学的神经科学家罗吉尔·马尔斯说,这些结果往往支持“一个重要的假设,即我们的皮质扩张已因年龄相关的衰退而付出了代价”。 8月28日公布结果科学进步发表。

思维卡

研究人员创建了人类和黑猩猩的数据驱动地图(泛穴居动物)使用非侵入性磁共振成像(MRI)扫描大脑。他们分析了 189 只 9 岁至 50 岁的黑猩猩和 480 名 20 岁至 74 岁的人类的扫描结果。

总体而言,他们发现这两个物种的大脑在两个半球上总体上是对称的,并且具有许多相似的解剖结构簇,特别是在前额皮质区域。研究合著者、于利希研究中心的大数据神经科学家、德国波恩的费利克斯·霍夫施塔特 (Felix Hoffstaedter) 表示,该区域涉及复杂的认知功能,例如语言、工作记忆、时间感知和决策。他说,该区域的损伤与阿尔茨海默病和各种形式的痴呆症有关。

然后,研究人员测量了黑猩猩 50 岁之前大脑灰质随着时间的推移而萎缩的程度(这是衰老的迹象),人类 58 岁之前的大脑灰质也随之萎缩。在人类中,他们发现额叶皮层(包括前额叶皮层)下降幅度最大,而黑猩猩则在涉及习惯形成和奖励相关行为的中央结构纹状体中经历了最大下降。在这两个物种中,与视觉处理和运动技能相关的大脑区域都不太容易受到衰老的影响。

快速增长

最后,研究人员评估了与黑猩猩大脑相比,人类大脑的哪些区域最扩张,并比较了同等年龄和性别的人类和黑猩猩大脑的扫描结果。最快的进化生长发生在前额叶皮层区域——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,称为脑岛,也显示出快速的进化生长和衰老风险的增加。

“从进化的角度来说,最近、最大的变化,”霍夫施塔特说,“是衰老发生最严重的地方。”

研究人员还将黑猩猩与橄榄狒狒进行了比较(狒狒)和恒河猴(猕猴)。在这里,他们发现经历快速进化扩张的大脑区域和经历加速衰老的大脑区域之间没有这种联系,这表明这种特性可能是人类大脑进化所独有的。

马斯表示,除了灰质衰退之外,研究与年龄相关的变化将会很有趣,包括大脑区域和基因表达之间联系的变化。