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「超級老人」擁有25歲的記憶力; 研究人員揭曉原因

「超級老人」擁有25歲的記憶力; 研究人員揭曉原因
  • 被稱為「超級老人」的老年人擁有與 25 歲年輕人相媲美的記憶力; 這項研究透過功能性磁振造影掃描識別了他們的神經活動。 

  • 超級老人的大腦結構及其神經網路的連結性與年輕人的大腦更加相似。 超級老人避免了老年人常見的腦萎縮。 

  • 超級老人的大腦有一個視覺皮層,可以保持年輕的活動模式,從而導致與年輕人一樣高水平的神經分化或選擇性。 

這篇文章發佈在 eurekalert.org 上:

隨著年齡的增長,我們的大腦通常會經歷緩慢的萎縮過程,導致各個大腦區域之間的通訊減弱,導致記憶力和其他認知功能下降。 但一組罕見的被稱為「超級老人」的老年人已被證明能夠像 25 歲的人一樣學習和回憶新資訊。 馬薩諸塞州總醫院 (mgh) 的研究人員現在確定了超級老人卓越記憶力背後的大腦活動。 「這是我們第一次獲得超級老人積極學習和記憶新資訊時大腦功能的圖像,」麻省總醫院額顳葉疾病科成像操作主任、該論文的資深作者 alexandra touroutoglou 博士說道。 大腦皮層.

2016 年,touroutoglou 和她的研究同事發現了一群 65 歲以上的成年人,他們在記憶力測試中表現出色。 這些超級老人是麻省總醫院正在進行的一項老化縱向研究的參與者,這項研究由麻省總醫院額顳葉疾病科主任bradford dickerson 醫學博士和麻省總醫院精神病學研究科學家lisa feldman barrett博士領導。 圖魯托格魯說:“透過核磁共振成像,我們發現超級老人的大腦結構和神經網路的連接更接近年輕人的大腦;超級老人避免了老年人常見的腦萎縮。”

在這項新研究中,研究人員對40 名平均年齡為67 歲的成年人進行了一項非常具有挑戰性的記憶測試,同時使用功能性磁振造影(fmri) 對他們的大腦進行成像,與典型的mri 不同,該測試顯示了任務期間不同大腦區域的活動。 41 名年輕人(平均年齡 25 歲)也進行了相同的記憶力測試,同時對他們的大腦進行了成像。 參與者首先觀看了 80 張面孔或場景的圖片,每張圖片都與一個形容詞配對,例如城市景觀與「工業」一詞配對,或男性面孔與「平均」一詞配對。 他們的第一個任務是確定單字是否與圖像匹配,這個過程稱為編碼。 10 分鐘後,參與者看到了他們剛剛學到的 80 個圖像-單字對,另外 40 對新單字和圖像,以及 40 個重新排列的由他們之前見過的單字和圖像組成的對。 他們的第二個任務是回憶他們之前是否看過每個特定的文字-圖片對,或者他們是否正在查看新的或重新排列的對。

當參與者在掃描儀中時,研究人員密切注意視覺皮層,這是大腦中處理所見事物的區域,對老化特別敏感。 「在視覺皮層中,有一群神經元選擇性地參與處理不同類別的圖像,例如面孔、房屋或場景,」該研究的主要作者、麻省總醫院精神病學博士後 yuta katsumi 博士說。 “每組神經元的這種選擇性功能使它們能夠更有效地處理您所看到的內容並創建這些圖像的獨特記憶,然後可以輕鬆檢索。”

在老化過程中,這種稱為神經分化的選擇性會減弱,曾經主要對臉部做出反應的神經元群現在會針對其他影像而活化。 大腦現在很難為不同類型的圖像創建獨特的神經活化模式,這意味著它對人們所看到的內容產生不那麼獨特的心理表徵。 這就是為什麼老年人難以記住何時看過電視節目、讀過一篇文章或吃過某頓飯的原因之一。

但在功能性磁振造影研究中,超級老人的記憶表現與 25 歲的人沒有什麼區別,而且他們的大腦視覺皮層保持了年輕時的活動模式。 「超級老人保持著與年輕人一樣高水準的神經分化或選擇性,」克己說。 “他們的大腦使他們能夠創建不同類別的視覺信息的不同表示,以便他們能夠準確地記住圖像-單詞對。”

圖魯托格魯說,研究人員仍然必須回答的一個重要問題是,「超級老人的大腦是否總是比同齡人更有效率,或者隨著時間的推移,他們是否開發了補償大腦老化衰退的機制」。

先前的研究表明,訓練可以增加大腦區域的選擇性,這可能是延緩或防止正常老年人神經分化衰退的潛在幹預措施,使他們的大腦更像超級老人的大腦。 目前,研究人員正在進行一項臨床試驗,以評估非侵入性電磁刺激(將電流傳送到大腦的目標區域)是否可以改善老年人的記憶力。 研究人員還計劃研究不同的大腦區域,以進一步了解超級老人如何學習和記憶,他們還將檢查生活方式和其他可能有助於超級老人驚人記憶力的因素。 

這項研究發表於 大腦皮層 2021 年 6 月。



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