什么加速了大腦衰老？“大腦時鐘”給出答案

一種新設計的“大腦時鐘”可以判斷一個人的大腦是否比實際年齡衰老得更快。時鐘顯示，女性、不平等程度較高國家和拉丁美洲國家人群，大腦衰老速度更快。8月26日，該研究發表于《自然-醫學》。

人腦的功能性磁共振成像掃描。圖片來源：Science Photo Library

“大腦衰老速度不僅與年齡有關，還與你住在哪里、做什么、社會經濟水平如何以及所處環境污染程度有關。”該研究主要作者、智利阿道夫·伊瓦涅斯大學的神經科學家Agustín Ibá?ez說。

研究人員通過評估一種復雜形式的功能連接來觀察大腦衰老。功能連接是衡量大腦區域相互作用程度的一種方法，通常會隨著年齡的增長而下降。

作者利用了15個國家的數據，包括位于拉丁美洲或加勒比海地區的7個國家——墨西哥、古巴、哥倫比亞、秘魯、巴西、智利、阿根廷，不在拉丁美洲或加勒比地區的8個國家——中國、日本、美國、意大利、希臘、土耳其、英國和愛爾蘭。在5306名參與者中，一些人健康；一些人患有阿爾茨海默病或其他形式的癡呆癥；一些人有輕度認知障礙，這是癡呆癥的前兆。

研究人員使用功能性磁共振成像（fMRI）或腦電圖（EEG）測量了參與者休息時的大腦活動。第一種技術測量大腦中的血流，第二種技術測量腦電波活動。

作者計算了每個人大腦的功能連接，并將這些數據輸入到兩個深度學習模型中，這兩個模型經過訓練可以預測大腦年齡，一個用了fMRI數據，另一個用了EEG數據。然后，他們可以計算每個人的“大腦年齡差距”。例如，大腦年齡相差10歲，意味著你的大腦連接性與比你大10歲的人大致相同。

模型顯示，患有阿爾茨海默病或其他類型癡呆癥的人，比輕度認知障礙和健康對照組的人，有更大的大腦年齡差距。

平均而言，拉丁美洲或加勒比海地區的參與者，大腦年齡差距比其他地區的參與者更大。Ibá?ez說，拉丁美洲是世界上最不平等的地區之一，這就是為什么該地區人們大腦衰老得更快。他說，結構性社會經濟不平等、空氣污染和健康差異與更大的大腦年齡差距有關，尤其是在拉丁美洲的人群中。

此外，生活在性別高度不平等國家，尤其是拉丁美洲和加勒比地區的女性，往往比這些國家的男性有更大的大腦年齡差距。

“這項工作確實令人印象深刻。”沒有參與該研究的加拿大韋士敦大學的神經科學家Vladimir Hachinski表示，僅僅在地理位置如此多樣化的樣本中量化大腦衰老是一項了不起的成就。但他也警告說，功能連接只是衡量大腦健康狀況的一種方法。

現在，Ibá?ez的研究小組正在調查大腦年齡差距是否與國民收入有關。他們比較了亞洲國家和美國人群的大腦年齡差距，并添加了“表觀遺傳”時鐘的數據，這種時鐘通過檢測DNA的化學修飾來測量生物年齡。最終，Ibá?ez希望，在世界各地人類大腦生物多樣性基礎上，這些數據將有助于建立個性化醫療方法，創建真正的全球癡呆癥科學。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41591-024-03209-x

人腦的功能性磁共振成像掃描。圖片來源：Science Photo Library