大腦“變大”可能使人更健康

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最近，美國加利福尼亞大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于大腦演化的研究成果。該研究顯示，人類的大腦正在變得越來越大，與年長者相比，年輕的實(shí)驗(yàn)參與者的腦容量更大，大腦表面積也更大。研究團(tuán)隊(duì)推測，大腦容量的增加可能促使大腦儲備增加，從而降低罹患與年齡相關(guān)的癡呆癥（如阿爾茨海默病）的總體風(fēng)險(xiǎn)。

研究團(tuán)隊(duì)采用的研究數(shù)據(jù)是弗雷明漢心臟研究項(xiàng)目（FHS）參與者的腦部磁共振成像（MRI）數(shù)據(jù)。FHS于1948年在美國馬薩諸塞州弗雷明漢啟動，共有5209名原始參與者，年齡為30～62歲。FHS至今仍在繼續(xù)，已擴(kuò)展到第二代和第三代參與者。目前，參與此項(xiàng)研究的個體進(jìn)行MRI檢查時(shí)的平均年齡為57歲。

對MRI檢查結(jié)果進(jìn)行分析后，研究人員發(fā)現(xiàn)，出生于20世紀(jì)30年代的參與者（簡稱“30年代組”）的平均大腦容量為1234毫升，而出生于20世紀(jì)70年代的參與者（簡稱“70年代組”）的平均大腦容量為1321毫升，與前者相比，增加了6.6%。

對大腦表面積（皮層表面積）的測量顯示，出生于不同年代的參與者的大腦平均表面積差異較大。“30年代組”的大腦平均表面積為1933平方厘米，而“70年代組”的大腦平均表面積為2222平方厘米，與前者相比，增加了15%。

人的大腦、小腦和腦干的外表部分是灰質(zhì)，內(nèi)部是白質(zhì)；脊髓和延腦的外表部分主要是白質(zhì)，內(nèi)部是灰質(zhì)。人腦中還有兩個海馬體，分別位于左右大腦半球的顳葉內(nèi)側(cè)，擔(dān)負(fù)著短期記憶、長期記憶以及空間定位的功能。與“30年代組”相比，“70年代組”的大腦白質(zhì)體積和海馬體的體積分別增加了7.7%和5.7%。

美國加利福尼亞大學(xué)的這項(xiàng)研究表明，在數(shù)十年間，實(shí)驗(yàn)參與者的大腦表面積、腦容量、白質(zhì)體積、海馬體體積均在持續(xù)增加，而且增長量十分顯著。也就是說，隨著時(shí)間的推移，人類的大腦變得更大了。

在這項(xiàng)研究中觀察到的“更大的大腦”，可能反映了人類大腦發(fā)育和大腦健康狀況的改善。同時(shí)，“更大的大腦”意味著潛在的、更大的大腦儲備，這可能是阿爾茨海默病等老年性腦部疾病的發(fā)病率在美國出現(xiàn)下降的原因。目前，美國約有700萬阿爾茨海默病患者，預(yù)計(jì)到2040年這一數(shù)字將上升至1120萬。隨著美國人口的老齡化，阿爾茨海默病患者的數(shù)量一直呈上升趨勢，但近幾十年來，該病的發(fā)病率卻在下降。之前的研究顯示，自20世紀(jì)70年代以來，美國的阿爾茨海默病的發(fā)病率平均每10年下降約20%。

雖然導(dǎo)致阿爾茨海默病的發(fā)病率下降的原因有很多，但加利福尼亞大學(xué)的研究人員認(rèn)為，腦容量的逐漸增加展現(xiàn)了一種“戰(zhàn)略縱深”的擴(kuò)大。由于腦容量增大，即便大腦神經(jīng)元和大腦組織因意外或疾病受到損害，其他未受傷的部分也可以彌補(bǔ)受傷的腦組織的功能。可見，“更大的大腦”具有更強(qiáng)的補(bǔ)償能力和糾錯能力，能預(yù)防老年性腦部疾病，減少阿爾茨海默病和其他癡呆癥的發(fā)病率，對于已發(fā)病者則可以減輕其癥狀。

對于人的大腦為何會朝著有益健康的方向演化，上述研究并未給出答案，但其他一些科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)了與大腦健康有關(guān)的若干因素，或許會為我們帶來啟發(fā)。

以色列內(nèi)蓋夫本古里安大學(xué)和美國哈佛大學(xué)的研究人員合作的一項(xiàng)研究顯示，在18個月內(nèi)堅(jiān)持健康飲食就有可能逆轉(zhuǎn)大腦年齡，肝臟脂肪、皮下脂肪也隨之減少。研究人員還發(fā)現(xiàn)，減少加工食品、糖果和飲料的攝入，可以進(jìn)一步減緩大腦衰老。

該研究的參與者為102名符合超重或肥胖標(biāo)準(zhǔn)的中年人，平均年齡為51歲，平均身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）為30（30以上屬于肥胖）。研究人員對他們進(jìn)行了為期18個月的生活方式干預(yù)，主要干預(yù)他們的飲食和身體活動水平。18個月后，參與者的體重都有所減輕，研究人員分析了減肥對大腦衰老的影響，同時(shí)，對多種身體指標(biāo)（包括血糖、血脂等）與大腦衰老之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。

在研究開始和結(jié)束時(shí)，參與者要接受兩次腦部掃描，用于分析大腦年齡（與參與者實(shí)際年齡無關(guān)）。實(shí)驗(yàn)開始后，參與者被隨機(jī)分配到健康飲食指南組、地中海飲食組、綠色地中海飲食組。健康飲食指南組的食譜是根據(jù)世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)制定的，每日膳食包括谷薯類，蔬菜、水果類，畜禽、水產(chǎn)、蛋類，奶及奶制品、大豆及大豆制品、堅(jiān)果類等食物。地中海飲食組的每日膳食富含蔬菜、水果、五谷雜糧，并以家禽和魚代替紅肉，每天還需食用28克核桃。綠色地中海飲食組的食譜是在地中海飲食組的食譜基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加膳食多酚，即每天喝三四杯綠茶和100克浮萍綠奶昔。

由于這三種飲食方式都屬于健康飲食，因此在18個月后，參與者的平均身體質(zhì)量指數(shù)減少了0.76個單位，平均體重減少了2.31千克，平均腰圍減少了5.39厘米。研究人員還發(fā)現(xiàn)，體重減輕與大腦衰老減緩之間存在相關(guān)性—18個月后，參與者的平均體重下降了1%，平均大腦年齡也隨之減少了8.9個月。

除了飲食會影響大腦健康，2020年的一項(xiàng)研究還表明，體育鍛煉有助于改善各種原因?qū)е碌陌V呆。最近，美國華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院等機(jī)構(gòu)的研究人員進(jìn)一步確認(rèn)，定期鍛煉能改善大腦的認(rèn)知能力。研究人員發(fā)現(xiàn)，體育鍛煉與大腦中關(guān)鍵區(qū)域（與記憶和學(xué)習(xí)能力有關(guān)）的增長存在直接關(guān)聯(lián)，這或許能解釋為何現(xiàn)代人的腦容量呈持續(xù)增長的趨勢。研究人員分析了1萬余人的腦部磁共振成像掃描結(jié)果，發(fā)現(xiàn)那些經(jīng)常參加體育鍛煉（如散步、跑步）的人，其大腦中關(guān)鍵區(qū)域的容量更大。這些關(guān)鍵區(qū)域包括幫助加工信息的灰質(zhì)區(qū)域、連接大腦不同區(qū)域的白質(zhì)區(qū)域以及負(fù)責(zé)記憶的海馬體區(qū)域。這項(xiàng)研究進(jìn)一步支持了早前的一些研究結(jié)果，即體育鍛煉對大腦健康有益。

鍛煉不僅能幫助我們降低罹患各種癡呆癥的風(fēng)險(xiǎn)，還能維持甚至增加腦容量，這對于中老年人尤為重要。因?yàn)椋S著年齡增長，大腦也會萎縮，但運(yùn)動能阻止或延緩大腦萎縮。

總之，保持健康的生活方式（如控制飲食、體重和進(jìn)行體育鍛煉）不僅能讓我們遠(yuǎn)離大腦相關(guān)疾病，還有利于大腦朝有益健康的方向演化。

【責(zé)任編輯】張小萌