我們的大腦是怎樣一點點變化的

腦健康與心理健康 發佈 2020-01-15T06:56:32+00:00

作者:WM你的大腦隨著年齡在變化 和身體的其他部分一樣,一個人的大腦每年都在變化。從嬰兒的時候起,我們的大腦就開始做那些不可思議的事情。生活經驗通過大腦的學習和記憶賦予智慧。接著,人們也能感受到時間流逝帶來的不理想。衰老是自然規律。然而,90歲的大腦還在不斷產生新的神經元。

作者:WM


你的大腦隨著年齡在變化

和身體的其他部分一樣,一個人的大腦每年都在變化。從嬰兒的時候起,我們的大腦就開始做那些不可思議的事情。生活經驗通過大腦的學習和記憶賦予智慧。接著,人們也能感受到時間流逝帶來的不理想。衰老是自然規律。然而,90歲的大腦還在不斷產生新的神經元。



出生之前


嬰兒還沒有出生之前,大腦就開始發育了。每分鐘,胎兒的大腦裡面會長出25萬個新的神經細胞。每個小時大腦會長1500萬個神經細胞,相當於廣州市的常駐人口的數量,一個小時啊。


在嬰兒出生的時候,大腦裡面有差不多1000億個神經細胞,之後雖然還會繼續增加,但是從比例上來說增加的不多了。


相比於其他身體部分,胎兒的腦袋長得最快。所以的頭占整個身體重量和體積的比例最大。在發育過程中,這個比例逐漸減小。



嬰兒出生


每個嬰兒出生的時候都是大腦袋。雖然腦袋裡面的神經細胞都差不多配齊了,但是這些細胞都非常小。


在後來的兩年裡面,神經細胞快速長大,嬰兒的頭也不斷長大。到兩歲的時候,孩子的頭已經到達成年人的頭的80%的重量了。



既然嬰兒出生的時候神經細胞幾乎長全了,兩歲的時候神經細胞長大了,是不是兩歲孩子的智力應該和成年人差不多才對呢?才不會,認知是由神經細胞之間的連接完成的。特定的認知能力,記憶功能取決於特定的神經連結。而這些連結是在學習過程中慢慢形成的。


第一步是生長神經細胞的突觸。下圖顯示,新生兒的神經細胞雖然已經差不多了,但是這些神經細胞都比較小,雖然有長長的像樹幹一樣的「軸突」,但是基本沒有像樹根一樣的突觸和樹突。但是在短短兩年之內,突觸和樹突的鬚鬚瘋長,形成密密麻麻根系。


嬰兒從母體出來之後,張開了五官,開始看、聽、感知。突然之間,大量的環境信息開始輸入和刺激嬰兒的大腦,數以萬億計的連接開始產生。雖然說胎兒在兩個月左右有開始有唇部的觸覺,在5個月以後就開始有聽覺,偉大的認知過程從出生以後真正開始起航。



加州伯克利大學的認知科學家Alison Gopnik與人合著了一本書《搖籃里的科學家 – 思想,大腦,兒童如何學習》。在書中她寫到,幼兒學習的速度比成年人快得多。他們大腦的活躍度是成人的一倍。他們大腦中每個神經元有1萬5千個樹突,和其他的神經元連接。他們可以思考、可以做結論、可以預測、可以尋找答案甚至做實驗。


兒童和青少年時期


在這個階段,大腦做的最重要的事情是剪枝(pruning),大腦明顯認為神經細胞的樹突太多了。所以會剪去一半的神經樹突。剪枝的原因很可能是為了大腦的效率更高,處理複雜信息的能力更強。成人大腦的突觸數量只是嬰兒的一半而已。


剪枝的原則是,用得多的突觸會長得更加強壯,用得少的就被剪掉。所以這個時候孩子的經歷和哪些突觸被保留,哪些被剪掉有很大關係。所以有人說,年輕父母帶幼兒天天讀書,孩子的讀書的神經網絡就長得更好。


基本上,到孩子10歲的時候,大部分腦區的突觸在10歲時就剪掉一半了。大腦中視覺神經的突觸在8個月的時候到達頂峰。剪枝的過程到16歲才結束。最新的研究發現,突觸的剪枝過程一直會延續到20歲以後。更有意思的是,最後剪完的部分是額葉皮質,也就是最高級的地方,負責決策,性格等事情的地方。


有一種假說,自閉症是剪枝剪得太少造成的。科學家對過世的青少年進行大腦解剖後發現,自閉症的孩子突觸的數量明顯多於正常的孩子。也許可以解釋為什麼自閉症的孩子對噪音,光線,和人多的場景特別敏感。



20-30多歲


從上圖可以看出,20歲開始,人的大腦的重量慢慢下降。86歲女人的大腦重量接近4-5的女童,而86歲男人的大腦重量更接近3歲的男童。當然,大腦重量和智力水平並不直接相關的。


在20多歲的開始,大腦中神經元數量的減少,記憶開始下滑。學習新事物或記憶單詞或名字可能需要更長的時間。推理、空間技能和思維速度現在開始下降。隨著年齡的增長,大腦會經歷一些不太好的變化:它會失去體積,大腦皮層變薄,你的神經元纖維周圍的髓鞘開始退化,你的大腦感受器的啟動速度也會下降。這一進程將在今後幾十年繼續下去。



40-50多歲


從40多歲到50歲,大腦的推理能力變慢了。在一組在45-49歲時首次接受各種智力測試的人中,推理能力在10年內下降了3.6%。


不過,其他一些認知指標,比如道德決策、調節情緒和閱讀社會情境的能力,從中年開始還會變得更好。有一個有趣的情況,從40歲左右開始,人們更多地記得正面和積極的東西,更少負面的東西。這一趨勢至少持續到80歲。



60多歲


大腦的體積已經開始縮小,在積累了一輩子的知識之後,它在獲取知識方面變得不那麼有效了。老年痴呆症的最大危險因素是年齡的增長,而且大多數患有老年痴呆症的人都在65歲或65歲以上。加州大學聖地亞哥分校醫學院的研究人員稱,當阿爾茨海默氏症襲擊60多歲的患者時,與80歲及以上的患者相比,他們的腦組織丟失和認知能力下降的速度更快。



70-80歲


額葉和海馬體不斷萎縮。額葉和海馬體涉及到更高的認知功能和編碼新記憶的區域。它們從60或70歲開始萎縮。由於突觸連接減少而使大腦外脊表面變薄。較少的連接會導致較慢的信息處理和認知處理。白質由有髓神經纖維組成,這些神經纖維被捆綁成束,並在腦細胞之間傳遞神經信號。人們認為髓鞘會隨著年齡的增長而收縮,因此,它會減慢加工速度,降低認知功能。研究人員認為,隨著年齡的增長,大腦產生的化學信使減少,包括多巴胺、乙醯膽鹼,5-羥色胺,去甲腎上腺素。它們的活性下降會引起認知和記憶下降和抑鬱症的增加。


在這個年齡段,患老年痴呆症的風險比較高了,到85歲時達到50%。隨著年齡的增長,記憶力下降是最明顯的症狀。因此老年人往往會因為記憶下降感到焦慮,擔心得了阿爾茨海默病。然而,阿爾茨海默氏症和其他痴呆症並不是正常老化過程的一部分。與普通人的正常老化相關的現象包括:學習新事物的速度變慢了;並行處理多個任務變得更加困難;記住姓名和數字的能力下降了;常常忘記約好的事情。


一些研究表明三分之一的老年人陳述性記憶的下降明顯。陳述性記憶是長期記憶的一種。它是事實信息的儲存,比如時間,地點。不過,還有研究表明,五分之一的70歲的人進行認知測試得結果和20歲的人一樣好。


在最近一期的《自然》期刊上,西班牙馬德里的科學家發現,人類大腦的海馬體裡面不斷會產生新的神經元。研究員對13位去世的43-87歲的大腦進行解剖取樣,發現它們的海馬體里都有新的神經元。在70歲的老人大腦海馬體中,每立方毫米裡面有3萬個新的神經細胞。海馬體是大腦的一個關鍵部分,對學習,記憶,情緒,情感都有非常重要的作用。


這是一個68歲死者大腦海馬體的一部分。藍色的是成熟的細胞,紅色的是在生長的細胞


90歲


我們還在產生新的神經細胞,我們的大腦依然有活力。


文章來源:阿爾茨海默和腦健康 公眾號

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