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大脑越大记忆力就越好吗?

主要图像©Orlando Florin Rosu

多年来,科学家们相信,更大的大脑(或者更具体地说,更大的海马体)与更高的天赋有关,那么较小的大脑必然是低天赋的标志,甚至是由阿尔茨海默氏症等神经疾病导致的认知能力下降。尽管一些研究表明,可能并不存在如此简单的关系,但科学家们不确定另一种模式可能是什么。直到现在。

一个研究该研究于2019年12月发表在《大脑皮层》(brain Cortex)杂志上,首次证明了海马体的大小并不重要,重要的是它通过完整的边缘白质与大脑内部回路的连接程度。换句话说,这项研究表明,认知能力的下降可能是由于不良的回路连接,而不仅仅是由于海马体变小。

拼图碎片的记忆

海马体颞叶是大脑中一个很小的,像海马一样的部分,深埋在颞叶中——所有学习和记忆的中心。然而,尽管海马体扮演着重要的角色,但它的可塑性和脆弱的外观使它暴露在损伤中,包括神经和精神疾病。特别值得一提的是,阿尔茨海默氏症患者大脑中的海马体已经被观察到萎缩。

边缘白质另一方面,要直接指出来就有点困难了。虽然c形的神经束(称为穹窿)主要负责向海马体传递信号,但整个边缘系统是一个复杂的微结构,管理着情绪、记忆和我们的感觉。

破解这个谜

为了研究这两部分大脑是如何共同作用影响记忆和认知的,密歇根州立大学的研究团队观察了337名老年人的大脑扫描图,大约三分之二的男性和三分之一的女性,平均年龄69岁。

为了确定他们的工作记忆水平,受试者完成了5次记忆回忆测试,在此期间,他们读了相同的15个名词的列表,并被要求在每一轮之后写下尽可能多的他们能记住的名词。

研究小组随后分析了两种不同类型的核磁共振扫描——一种是海马体扫描,一种是边缘白质扫描。研究小组观察到,与海马体较小或海马体边缘白质较均匀的受试者相比,海马体较大和边缘白质均匀的受试者记忆力更强。在这种情况下,“均匀”指的是边缘白质微结构的排列:排列成一个方向的白质(就像木板的纹理)似乎比排列成许多不同方向的白质微结构更容易记忆。这表明,海马体的大小本身并不是智力资质的标志,海马体的缩小也不一定是疾病或与年龄相关的认知能力下降的准确生物标记。例如,如果一个阿尔茨海默病患者的边缘白质微结构不一致,那么他就可能表现出认知能力下降的迹象,但海马体仍然更大。根据这项研究的作者,这些发现可能导致对大脑扫描显示海马体更大的成年人的年龄相关记忆障碍的早期诊断。由于这些成年人的海马体更大,“如果医生不考虑他们的白质连接,他们的认知衰退就有被忽视或错误描述的风险。”

灰色地带和下一步

虽然研究作者认为这些结果是朝着更好地理解大脑奥秘迈出的“令人鼓舞”的一步,但他们也在论文中写道,这些结果远非万无一失。例如,目前的研究依赖于有限的时间框架和策划的参与者组(即未受损和年龄相似)。为了解决这些挥之不去的问题,研究小组建议进行一项更长期的研究,对更多样化的参与者群体进行研究,看看这些关系是如何随着时间变化的。

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