我们在进化吗?新研究揭示人类大脑越来越大

我们在进化吗?新研究揭示人类大脑越来越大 研究人员假设,大脑体积的增大可能会导致大脑储备的增加,从而有可能降低老年痴呆症的总体风险。研究结果发表在《美国医学会神经病学杂志》上。查尔斯-德卡利(Charles DeCarli)是加州大学戴维斯分校阿尔茨海默病研究中心主任、神经病学杰出教授。资料来源:加州大学戴维斯分校健康中心该研究的第一作者查尔斯-德卡利(Charles DeCarli)说:"一个人出生的年代似乎会影响大脑的大小,并可能影响大脑的长期健康。遗传在决定大脑大小方面起着重要作用,但我们的研究结果表明,健康、社会、文化和教育因素等外部影响也可能起到一定作用。"DeCarli 是加州大学戴维斯分校阿尔茨海默病研究中心主任、神经病学杰出教授。研究人员使用了弗雷明汉心脏研究(FHS)参与者的脑磁共振成像(MRI)。这项以社区为基础的研究于1948年在马萨诸塞州弗雷明汉市启动,目的是分析心血管疾病和其他疾病的模式。最初的研究对象包括 5209 名年龄在 30 岁至 62 岁之间的男性和女性。这项研究已经持续了 75 年,现在包括第二代和第三代参与者。核磁共振成像是在 1999 年至 2019 年期间进行的,对象是 20 世纪 30 年代至 70 年代出生的家庭健康调查参与者。大脑研究包括 3226 名参与者(53% 为女性,47% 为男性),核磁共振成像时的平均年龄约为 57 岁。与 20 世纪 30 年代相比,20 世纪 70 年代出生的人的脑容量有所增加。资料来源:加州大学戴维斯分校健康中心这项由加州大学戴维斯分校领导的研究对 20 世纪 30 年代出生的人和 20 世纪 70 年代出生的人的核磁共振成像进行了比较。研究发现,一些大脑结构在逐渐但持续地增加。例如,对大脑体积(颅内容积)的测量显示,大脑体积在十年间稳步增长。20 世纪 30 年代出生的人的平均脑容量为 1234 毫升,而 20 世纪 70 年代出生的人的脑容量为 1321 毫升,即增加了约 6.6%。皮质表面积大脑表面的测量指标显示出十年间更大的增长。20 世纪 70 年代出生的参与者的平均表面积为 2,104 平方厘米,而 20 世纪 30 年代出生的参与者的平均表面积为 2056 平方厘米,几乎增加了 15%。研究人员发现,与 20 世纪 30 年代出生的人相比,20 世纪 70 年代出生的人的大脑结构,如白质、灰质和海马体(参与学习和记忆的大脑区域)的大小也有所增加。大脑越大,痴呆症发病率越低据阿尔茨海默氏症协会称,目前约有 700 万美国人患有阿尔茨海默氏症。预计到 2040 年,这一数字将上升到 1120 万。尽管随着美国人口老龄化的加剧,老年痴呆症的发病率(即患病人口比例)在不断下降。之前的一项研究发现,自 20 世纪 70 年代以来,痴呆症的发病率每十年下降 20%。改善大脑的健康和大小可能是原因之一。DeCarli说:"像我们的研究中观察到的这种较大的大脑结构可能反映了大脑发育的改善和大脑健康的提高。更大的大脑结构代表着更大的大脑储备,可以缓冲阿尔茨海默氏症和相关痴呆症等老年性脑部疾病的晚年影响。"这项研究的优势之一是FHS研究的设计,它使研究人员能够检查出生日期跨越近80年的三代参与者的大脑成像。但其局限性在于,非西班牙裔白人参与者在家庭健康调查的人群中占大多数,这在美国人口中并不具有代表性。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

相关推荐

封面图片

年轻一代的大脑更大了 这对痴呆症产生了影响

年轻一代的大脑更大了 这对痴呆症产生了影响 到 2020 年,全球痴呆症患者人数将超过 5500 万,预计这一数字将每 20 年翻一番。然而,痴呆症患者人数的增加很可能是人口老龄化和寿命延长的结果。2016 年由美国国立卫生研究院(NIH)资助的一项研究发现,自 20 世纪 70 年代以来,新报告的痴呆症病例逐渐减少,平均每十年减少 20%。是什么导致了这种下降?2016 年的研究考察了教育等因素对痴呆症风险的影响,发现到 2000 年代,与 70 年代相比,至少拥有高中文凭的人的痴呆症发病率下降了 44%。虽然研究注意到了教育与痴呆症之间的联系,但并没有研究潜在的原因。加州大学戴维斯分校健康中心的一项新研究或许可以解释这一点:我们的大脑现在变大了。该研究的第一作者、加州大学戴维斯分校阿尔茨海默病研究中心主任、神经学教授查尔斯-德卡利(Charles De Carli)说:"一个人出生的年代似乎会影响大脑的大小,并可能影响大脑的长期健康。遗传在决定大脑大小方面起着重要作用,但我们的研究结果表明,健康、社会、文化和教育因素等外部影响也可能起到一定作用。"加州大学戴维斯分校的研究人员在目前的研究中使用了与前一项研究相同的数据集,即弗雷明汉心脏研究(FHS)。这项以社区为基础的人口研究始于 1948 年,研究对象是马萨诸塞州弗雷明汉市的 15000 多人,研究人员对三代参与者进行了调查,以确定心脏和大脑的健康趋势。1999年至2019年期间,研究人员对3226名出生于1930年至1970年的人进行了脑部核磁共振成像检查,其中女性占53%,男性占47%。所有参与者都没有认知障碍或中风病史,而中风会增加痴呆症风险。研究人员将 20 世纪 30 年代出生的人的核磁共振成像与 20 世纪 70 年代出生的人的核磁共振成像进行比较后发现,有几种大脑结构的大小在逐渐但持续地增加。其中,颅内容积(ICV)或颅骨(头盖骨)内的容积逐年增加,从 30 年代的平均 1,234 毫升/41.7 盎司增加到 70 年代的 1,321 毫升/44.7 盎司增加了 6.6%。虽然 20 世纪 70 年代的人也比 30 年代的人高,但在对身高进行调整后,ICV 的差异依然存在。研究表明,ICV 越大,表明"大脑储备"越大,从而可以预防痴呆症。白质是由数百万髓鞘化神经纤维束组成的深层脑组织白质和皮质灰质的大小也有所增加。灰质是大脑(皮层)的最外层,对精神功能、记忆、情绪和运动都很重要。中风、帕金森病和阿尔茨海默病等多种疾病都会影响灰质。白质位于灰质之下,包含数百万束神经纤维(白质之所以呈白色,是因为髓鞘包裹着神经纤维)。从 20 世纪 30 年代到 70 年代,研究人员观察到白质的体积增加了 7.7%,皮质灰质的体积增加了 2.2%。海马体的体积也增加了 5.7%,海马体的最大作用是保存短期记忆并将其转移到长期储存中。皮质表面积,也就是看起来皱巴巴的可见灰质层,增加了 14.9%。德卡利说:"像我们的研究中观察到的这种较大的大脑结构可能反映了大脑发育的改善和大脑健康的提高。更大的大脑结构代表着更大的大脑储备,可以缓冲阿尔茨海默氏症和相关痴呆症等老年性脑部疾病的晚年影响。"研究人员承认遗传因素的重大影响,但认为他们的研究结果表明,早期生活环境的影响更有可能促成大脑结构的增大和痴呆症风险的降低。他们说,他们观察到的大脑体积增大可能反映了自 20 世纪 30 年代以来健康、教育和社会文化因素的改善,以及心脏病、高血压、肥胖、运动和糖尿病等可改变的痴呆症风险因素的改善。然而,这项研究的局限性在于,家庭健康调查的人群主要是非西班牙裔白人,他们身体健康,受过良好教育。因此,它不能代表更广泛的美国人口。不过,与此相对应的是这项研究的设计,它对大量参与者的大部分生命周期进行了跟踪,并跨越了近 80 年的出生日期。这项研究发表在《美国医学会神经学杂志》上。 ... PC版: 手机版:

封面图片

年轻一代的大脑更大 这样更健康吗?

年轻一代的大脑更大 这样更健康吗? 与"沉默的一代"相比,"X一代"成员的白质体积和灰质表面积也分别高出近8%和15%。大脑的一个特定部分被称为海马体,在记忆和学习中发挥着重要作用,它的体积在所研究的连续几代人中扩大了 5.7%。即使考虑了身高、年龄和性别等其他因素,情况也是如此。加州大学戴维斯分校的神经学家查尔斯-德卡利(Charles DeCarli)解释说:"一个人出生的年代似乎会影响大脑的大小,并可能影响大脑的长期健康。遗传在决定大脑大小方面起着重要作用,但我们的研究结果表明,健康、社会、文化和教育因素等外部影响也可能起到一定作用。"颅内脑容量和海马体容量的代际趋势。(DeCarli 等人,《美国医学会杂志神经病学》,2024 年)如今,全球有数千万人受到痴呆症的影响,随着全球老龄化人口的增加,在未来三十年里,痴呆症的诊断人数将增加两倍。但有一点值得期待:在过去的三十年里,美国和欧洲的痴呆症发病率每十年下降约 13%。年轻一代患痴呆症的绝对风险似乎在降低,这可能是因为他们的生活方式和成长环境更健康。痴呆症的特征是大脑灰质变薄,这种灰质被称为大脑皮层,在记忆、学习和推理等许多认知过程中发挥作用。随着时间的推移,患病的大脑会逐渐萎缩,因此,一开始就拥有更多的容积有助于防止与年龄有关的损失。事实上,研究表明,头颅较大的阿尔茨海默氏症患者认知能力更强,这支持了所谓的"大脑储备假说"。为了弄清大脑大小能否解释年轻一代痴呆症发病率较低的原因,德卡利和他的同事们使用了弗雷明汉心脏研究收集的数据,该研究追踪了1930年至1980年间出生的美国人的健康状况。当参与者的年龄在 55 岁至 65 岁之间(1999 年至 2019 年)时,他们接受了大脑磁共振成像检查。这些数据直到 2023 年 10 月才公布。deCarli及其同事在研究结果的基础上指出,年轻一代的大脑体积更大,无论是整体体积还是区域体积。研究小组也不仅仅比较了 20 世纪 30 年代和 70 年代出生的人。他们还对 1,145 名出生于 20 世纪 40 年代和 50 年代的年龄相仿的成年人进行了重复分析。他们的研究结果再次表明,大脑体积在十年间持续稳定地增长研究人员说,这种影响对个人来说很小,但"在群体层面可能是巨大的"。DeCarli假设说:"像我们的研究中观察到的那些较大的大脑结构可能反映了大脑发育的改善和大脑健康的提高。更大的大脑结构代表着更大的大脑储备,可以缓冲阿尔茨海默氏症和相关痴呆症等老年性脑部疾病的晚年影响。"然而,对于脑容量是否是大脑储备的合适替代物,神经科学家们的看法并不一致。一些研究未能显示记忆表现与脑容量之间存在任何关联。毕竟,就大脑功能而言,大小并不代表一切。它不一定会让你变得更聪明。但它可以为随着年龄增长而出现的退化提供良好的缓冲。例如,经常锻炼可增加记忆和学习区域的脑容量。而不良饮食习惯、饮酒和社会隔离似乎会产生相反的效果。最近一项关于贫困的研究发现,白质会因神经元连接密度的下降和帮助神经元快速发送信息的保护层的脱落而崩溃。较高的收入似乎可以防止这种影响。deCarli及其同事写道:"连通性的提高可以解释我们发现的白质体积增大的原因......而且与认知储备的支架假说非常吻合。更大的大脑结构可能反映了大脑发育和大脑健康的改善,这至少是大脑储备改善的一种表现,可以缓冲晚年疾病对痴呆症事件的影响"。该研究发表在《美国医学会神经病学杂志》上。 ... PC版: 手机版:

封面图片

年轻一代的大脑在变大根据发表在《JAMA Neurology》期刊上的一项研究,对逾 3000 名年龄在 55-65 岁之间的美

年轻一代的大脑在变大 根据发表在《JAMA Neurology》期刊上的一项研究,对逾 3000 名年龄在 55-65 岁之间的美国人大脑成像的分析发现,1970 年代出生的人的大脑总容量比 1930 年代出生的人大 6.6%。相比沉默的一代,X 一代大脑的白质容量增加近 8%,灰质表面积增加近 15%,海马体增加近 5.7%。即使考虑了身高、年龄和性别等因素,情况还是如此。研究人员表示,遗传学在决定大脑大小上发挥重要作用,但他们的研究结果表明,外部影响健康、社会、文化和教育因素也可能发挥作用。研究人员不只是对比了 1970 年代和 1930 年代,还对 1145 名出生于 1940 年代和 1950 年代的人重复了研究。结果再次表示大脑容量随着一代代在稳定增长。来源 , 频道:@kejiqu 群组:@kejiquchat

封面图片

科学家发现防止我们迷路的大脑活动模式

科学家发现防止我们迷路的大脑活动模式 这项研究确定了大脑中精细调整的头部方向信号。这些结果与在啮齿类动物身上发现的神经密码相当,对理解帕金森症和阿尔茨海默氏症等疾病具有重要意义。测量人在运动时的神经活动具有挑战性,因为现有的大多数技术都要求参与者尽可能保持静止。在这项研究中,研究人员利用移动脑电图设备和动作捕捉克服了这一难题。第一作者本杰明-J-格里菲斯博士说:"掌握前进方向非常重要。在估计自己的位置和方向时,即使是很小的错误也会带来灾难性的后果。我们知道,鸟类、大鼠和蝙蝠等动物的神经回路可以让它们保持方向,但我们对人类大脑在现实世界中如何管理这一点却知之甚少,令人惊讶。"一组 52 名健康参与者参加了一系列运动跟踪实验,同时通过头皮脑电图记录了他们的大脑活动。通过这些实验,研究人员可以监测参与者在根据不同电脑显示器上的提示移动头部以确定方向时发出的大脑信号。在另一项研究中,研究人员监测了 10 名参与者的信号,这些人已经因癫痫等疾病接受了颅内电极监测。所有任务都会促使参与者移动头部,有时甚至只移动眼睛,脑电图帽和颅内脑电图(iEEG)记录了这些动作产生的大脑信号,前者用于测量来自头皮的信号,后者用于记录来自海马体和邻近区域的数据。在考虑了肌肉运动或参与者在环境中的位置等因素对脑电图记录造成的"混淆"后,研究人员能够显示出一种微调的方向信号,这种信号可以在参与者头部方向发生物理变化之前被检测到。格里菲斯博士补充说:"分离这些信号使我们能够真正关注大脑如何处理导航信息,以及这些信号如何与视觉地标等其他线索一起发挥作用。我们的方法为探索这些特征开辟了新的途径,对神经退行性疾病的研究,甚至对改进机器人和人工智能中的导航技术都有意义"。在今后的工作中,研究人员计划将他们的学习成果应用于研究大脑如何在时间中导航,以找出类似的神经元活动是否对记忆起作用。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

封面图片

研究人员称大脑对深度伪造声音的响应不同

研究人员称大脑对深度伪造声音的响应不同 根据发表在《自然》期刊上的一项研究,苏黎世大学研究人员发现,大脑对自然人声和深度伪造人声的处理方式不同。研究人员首先录制了四位男性的声音,然后使用一种转换算法(Conversion algorithm)生成深度伪造声音。25 名参与者在聆听了一对声音后被要求判断它们是否相同。参与者在三分之二的情况下正确识别了深度伪造人声。研究人员指出深度伪造声音确实能欺骗人,但尚不完美。研究人员随后用成像技术检查大脑,观察哪些区域对深度伪造声音和自然声音的反应不同。他们确定了两个能识别伪造声音的区域:伏隔核和听觉皮层。伏隔核是大脑奖励系统的关键组成部分。当参与者被要求判断深度伪造人声和自然人声是否相同时,其活跃性较低。当被要求对比两个自然人声时它相当活跃。 via Solidot

封面图片

哈佛科学家发现人类大脑进化的隐藏催化过程:食物发酵技术

哈佛科学家发现人类大脑进化的隐藏催化过程:食物发酵技术 但是,为什么会发生这样的变化,是什么促使了这种变化的发生却一直让人难以捉摸。有人认为,火的使用以及随后烹饪的发明为我们的祖先提供了足够的营养,使我们的大脑袋祖先成为了主宰,而一种新的理论则指出了不同的火种:发酵。饮食在大脑进化中的作用最近发表在《自然-通讯生物学》(Nature CommunicationsBiology)上的这项研究的作者之一艾琳-赫希特(Erin Hecht)说,了解我们的大脑是如何成长的关键很可能在于我们吃了什么以及如何吃。人类进化生物学助理教授说:"脑组织的新陈代谢非常昂贵,它需要大量的热量来维持运转,而对于大多数动物来说,是否有足够的能量来维持生存一直是个问题。因此,大脑壳的澳特罗皮斯人要想生存下来,它们的饮食必须有所改变。所提出的理论包括这些人类祖先所食用的食物发生了变化,或者,最流行的说法是,烹饪的发现使他们能够从任何食物中获取更多可用的卡路里。"发酵假说示意图。资料来源:Erin Hecht但这一理论的问题在于,最早的证据表明,火的使用是在大约 150 万年前,大大晚于类人猿大脑的发育。"我们祖先的颅容量在 250 万年前开始增大,保守地说,在脑容量增大和烹饪技术可能出现之间,我们的时间线大约有 100 万年的差距,"论文共同作者之一、现任法国艾克斯-马赛大学语言、交流和大脑研究所研究员的凯瑟琳-布赖恩特(Katherine L. Bryant)解释说。"无论他们的饮食发生了什么变化,都必须发生在大脑开始变大之前。其他一些饮食习惯的改变一定释放了新陈代谢对大脑大小的限制,而发酵似乎可以满足这一要求"。在过去的几年中,研究人员提出了其他看法,例如食用腐烂的肉类。在这篇新论文中,Hecht 和她的团队提出了一个不同的假设:贮藏(或保存)的食物会发酵,这种"预先消化"的食物提供了一种更容易获得的营养形式,为更大的大脑提供了燃料,使我们的大脑袋祖先能够通过自然选择生存和繁衍。"这种转变可能是个意外,不一定是有意为之,"Hecht 认为。"这可能是储藏食物的意外副作用。而且,随着时间的推移,传统或迷信可能导致了促进发酵或使发酵更稳定或更可靠的做法"。人类的大肠在比例上小于其他灵长类动物,这一事实支持了这一假设,表明人类适应了已经通过发酵的化学过程分解的食物。此外,从欧洲的葡萄酒和奶酪到亚洲的酱油和纳豆,发酵食品遍布所有文化和所有食物类别。赫希特建议,对大脑对发酵和非发酵食物的反应进行更多的研究可能会有所帮助,对嗅觉和味觉受体的研究也可能会有所帮助,或许可以利用古DNA。对于进化生物学家来说,这些都是其他研究人员可以利用的肥沃领域。(赫希特的研究重点是"大脑回路是如何进化以支持复杂行为的",他对活人和狗都进行了研究)。随着研究的深入,布赖恩特认为发酵食品有可能带来广泛的益处。她说:"这一假设也让我们科学家有更多理由去探索发酵食品对人体健康和维持健康肠道微生物群的作用。近年来已经有很多研究将肠道微生物组与身体健康和心理健康联系在一起"。" ... PC版: 手机版:

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人