一代比一代聪明是真的！最新研究：人类的大脑在变大，人脑体积40年增长6.6%

导语

新一代的大脑在生理结构上确实具备了更优越的条件，它们可能拥有更高的信息处理效率、更强的学习能力，以及在晚年更低的痴呆风险。

在过去的几十年里，世界人口的整体健康水平得到了显著改善，这与医学、科学和公共卫生政策的进步密不可分。伴随着着人口的老龄化，患痴呆症等神经退行性疾病的风险也在不断增加。然而，近年来的研究表明，一些国家的痴呆症发病率可能出现下降趋势[1]，这引发了学术界的关注和好奇。这个趋势背后的原因是什么？是由于人们的生活方式改变还是其他未知的因素在起作用？

2024 年 3 月 25 日，JAMA Neurology在线发表了一篇题为"Trends in Intracranial and Cerebral Volumes of Framingham Heart Study Participants Born 1930 to 1970"的研究文章，来自美国加州大学的研究人员报告称：1970年出生人的大脑体积比1930年出生的增加了6.6%，大脑表面积增加了约15%，人类大脑正在变得越来越大，这一特征可能会在一定程度上预防与年龄相关的脑部疾病。

研究使用的数据来自于弗雷明汉心脏研究（Framingham Heart Study，FHS），这是一项长期的流行病学研究项目，旨在探索心血管疾病的发病机制和预防方法。

FHS跨越了多个世代，涵盖了数千名参与者，其目标是追踪参与者的生活方式、遗传因素、医疗历史和其他因素，通过对这些参与者进行定期随访和各种生理学检查来收集数据，并对相关健康问题的发生和发展进行关联分析。这就是研究人员在FHS的数据中试图解决的科学问题。通过分析多代人参与者的数据，他们希望了解早年环境和健康与大脑发育之间的关系，以及这种关系如何影响后续患痴呆症的风险。

图一：如何从FHS研究队列中选择样本，图片来源与[2]

从 MRI 数据中，研究人员发现了几个大脑结构缓慢但持续的增加。脑容量，或者说颅内容量（ICV），呈现出逐年逐渐增加的趋势；1930 年代出生的参与者的平均体积为 1,234 毫升，而 1970 年代出生的参与者的平均体积为 1,321 毫升，增加了 6.6%。

即使在充分校正了身高、性别和年龄变量的影响后，ICV体积仍然展现出随出生年代递增的明显趋势，这一趋势在男性与女性之间并无显著差异。这些发现暗示，ICV的增长很可能是一种跨越个体差异的长期发展趋势，既不依赖于特定的身高决定因素，也不受制于这些因素对不同个体影响力度的差异。

在这里，我们可以想象一下，如果把大脑比作一座城市，那么如今这座城市的占地面积和建筑密度都在稳步提升！

图二：年代与磁共振结果之间的关系，图片来源与[2]

本研究进一步的分析揭示了不同出生时期之间的独特模式。值得注意的是，脑容积的最大变化效应出现在20世纪30年代和40年代之间。

除此之外，大脑的平均表面积（或皮质表面积）也增加了。 1970 年代出生的参与者的平均表面积为 2,104 cm 2，而1930 年代出生的参与者的平均表面积为 2,056 cm 2 。从 20 世纪 30 年代到 1970 年代，白质、灰质和海马体等神经结构的大小也有所增加。

重要的是，虽然皮层厚度减小，表明皮质回折增多，但其他指标，如皮层白质体积和海马体积却同时增加，这表明了皮质扩展和回折之间的复杂相互作用，暗示着大脑可能在追求更高效的内部布局，通过增加皮质回折来优化信息传输，使得神经信号能在更广阔的皮层表面积上快速穿梭，形成更复杂的思维路径。

由于在进行磁共振成像（MRI）时，个体的年龄与其出生年代之间可能存在的交互效应，这种效应可能会影响对研究结果的解读。为确保研究结果的可靠性，研究团队分析了一个出生于40年代和50年代人群的特殊群体，他们大脑容积的变化几乎未显示出与年龄增长的关联性。这一发现进一步验证了出生年代对于脑发育的影响独立于个体年龄增长这一观点。

图三：在 1145 名个体的有限样本中，按大脑区域划分的出生年代与 MRI 测量值之间的关联，图片来源与[2]

这些长期影响如何改变晚年患痴呆症的可能性？

研究人员指出大脑的生长始于胎儿时期，在童年期逐渐增长，并在早期成年期达到最大尺寸。颅内容积（ICV）在正常发育过程中与大脑生长密切相关，成年期的ICV在老年认知能力的预测中起着重要作用。因此，早期生活环境可能对大脑结构和功能产生长期影响，从而影响晚年认知健康。

此外，增加的大脑连接性可能解释了白质体积的增加，并有助于缓解年龄相关疾病对认知能力的影响。最后，研究还强调了改善心血管健康对认知障碍和痴呆症发病率降低的重要性，这表明改善这些因素也可能有助于提高晚年认知健康的抵抗力。

总的来说，在不同出生年代的人群中，脑容积存在显著差异，表明了人类大脑的发育轨迹。随着出生年代的推移，关键脑区域，包括颅骨、皮层白质、海马和皮层表面积的体积都有增大的现象。然而，同一时期的皮层厚度却出现了减少的现象，这些结果表明了跨越不同出生年代的脑结构发展的趋势，为理解脑发育的动态变化提供了重要线索。

此刻，当我们回望这些研究成果，或许会心生感慨：“怪不得我们老觉得现在新一代的小孩变得越来越聪明！”原来这一感觉并非空穴来风。新一代的大脑在生理结构上确实具备了更优越的条件，它们可能拥有更高的信息处理效率、更强的学习能力，以及在晚年更低的痴呆风险。这一代代传承的智慧接力，无疑为人类社会的整体智力水平提升奠定了坚实基础！

参考文献：

1. Satizabal, Claudia L et al. “Incidence of Dementia over Three Decades in the Framingham Heart Study.” The New England journal of medicine vol. 374,6 (2016): 523-32. doi:10.1056/NEJMoa1504327

2. DeCarli, Charles et al. “Trends in Intracranial and Cerebral Volumes of Framingham Heart Study Participants Born 1930 to 1970.” JAMA neurology, e240469. 25 Mar. 2024, doi:10.1001/jamaneurol.2024.0469

来 源 / 生物谷

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