明明年纪一样，为何你比别人忘得快？神经元可能只是“暂时失联”

开始阅读之前，请重复一遍这三个词：皮球、国旗、树木。

好，记住这三个词。

这是简易智力状态检查量表（MMSE）中的一道题，常用于考察被试对象的记忆力。在调研过程中我们经常发现，不少人虽然年龄接近，在这些题上的表现却大相径庭。

我们知道，随着衰老，大脑中生成新神经元的区域会逐渐“减产”，因此很多研究都聚焦于“老年后还能不能生成新神经元”，却似乎忘记了什么——我们年轻时就生成的那批神经元，后来去哪了？它们还在发挥作用吗？

法国波尔多大学的研究人员发现，这些长寿的成年神经元（ABNs）并没有离开我们，而且一直在勤勤恳恳地工作着[1]。

先来认识文中的研究对象，我们称为认知韧性鼠和认知脆弱鼠。它们年龄相仿、生活环境一致，只是在经典的水迷宫实验中，分别是各自年龄段表现最好和最差的一批：

1. 认知韧性鼠：训练几天后就表现出很强的记忆水平，方向感强、记忆稳定。

2. 认知脆弱鼠：多次学习训练还是记不住，表现起伏大。

图注：实验将3月龄的大鼠分别饲养不同时长，在8月龄（约为人类青壮年）、12月龄（中年）、18月龄（老年）时进行水迷宫实验，筛选出各组中的认知韧性鼠和认知脆弱鼠。图中注射的BrdU是用于标记ABN

你可能会想，是不是认知脆弱鼠的大脑里，早期生成的那些ABN已经枯竭了？或者由于衰老，已经不再工作了？我们接着看下去。

我变了，我没变

出人意料的是，ABN的数量在同一年龄段的认知脆弱鼠和认知韧性鼠之间非常接近，没有统计学差异。而且它们衰老的程度也很相近，这意味着认知脆弱鼠的大脑里，ABN并没有比其他鼠更老一点。

图注：BAN存活数量和衰老情况均未在认知韧性和脆弱鼠中出现显著差异

那么是不是因为衰老，它们的形态和结构变化了呢？就像一棵主干还在，但光秃秃的树？

答案仍然是否定的，科学家对ABN的总树突长度、初级树突长度、节点数、末端数，又细分到高阶树突和低阶树突、树突的分支角度和路径长度等等，都没有发现显著的差异。

图注：科学家对ABN形态的各项指标均进行了统计分析，都没有显现出显著差异

也就是说，认知脆弱鼠的神经元，健康程度完全和认知韧性鼠的一样。

起承转线粒体

不过，神经元可不是独立存在的，它作为处理信息的关键节点，接收信息的能力也很重要。

谷氨酸能是神经元活动所必需的主要兴奋源，为了量化它输入到ABN的能力，科学家将接收谷氨酸能的树突棘中含量很高的PSD95作为指标[2]，并细分到了不同的分子层。

图注：IML为内分子层，MML为中分子层，OML为外分子层。结果显示，在每个年龄段中，认知脆弱鼠IML接收谷氨酸能的水平都显著低于认知韧性鼠

差异终于被我们找到了：认知脆弱鼠接收信息的能力在IML发生了显著的退化。也就是说，在这里的神经元虽然存活，却纷纷与自己的信息来源“失联”。

为什么明明形态还是完整而健康的，却没法正常工作呢？为什么中层和外层可以正常工作，内层却不行呢？

突触的形成、维持和可塑性是极其耗能的过程，而这些能量绝大部分由线粒体提供[3]，因此，线粒体的健康状态直接决定了突触的工作情况。于是科学家推测，这些PSD95的丢失很有可能与为它们负责的线粒体有关。

图注：认知脆弱鼠在老年时，都表现出了线粒体密度的显著缺陷

果然，认知脆弱鼠在年轻时就已经在IML显示出线粒体的缺陷，而且这种情况随着年龄的增长向外蔓延，到老年时，所有分子层的线粒体都已无法正常供能了。

至此，“记忆堵塞事故”的起因经过结果均已明了：在认知脆弱鼠中，伴随着线粒体稳态的进行性破坏，ABN与上游的信息断联，逐渐被“边缘化”，导致了记忆能力的衰退。

不仅相信光

然而最有意思的地方还没到：

认知脆弱鼠的神经元是因为没收到消息而无法工作，还是“已读不回”呢？换句话说，如果想办法确保它们能收到信息，它们还有正常工作的能力吗？

科学家为这批大鼠安装了一种“光控开关”：先注射一种特殊设计的病毒，里面包含一种被蓝光照射就会打开的离子通道，然后把一根比头发丝还细的光纤植入大鼠的大脑。

在进行水迷宫学习训练的过程中，研究人员会远程打开蓝光，精准照射到“光控开关”上，就像在那些ABN睡懒觉的时候刷地拉开窗帘。

图注：纵坐标为大鼠回想起“答案”的时间，时间越短表明记忆力更好，认知脆弱鼠在光刺激后记忆能力得到了显著的恢复

结果没有让我们失望，光刺激显著恢复了认知脆弱鼠的记忆力，甚至几乎和认知韧性鼠达到了接近的水平。而对于本就不错的认知韧性鼠，光刺激也能进一步提升它们的记忆力。

所以答案是肯定的，即便是在认知脆弱的年老大脑中，ABN的功能仍然是完整的。这种光刺激的方法直接绕开了那些受损的信息输入途径，自己另开了一条线路，信息果真畅通无阻。所以我们看到这些ABN仍然性能优良，只是之前有点接触不良，只要顺利通上电就能恢复运行。

有意思的地方就在这里——伴随衰老而来的认知衰退也许很大程度上是“连接性”的问题，而不止是难以抵抗的“退行性”问题。这为我们看待认知衰退，提供了一个全新的、充满希望的视角。

而且也很实用：对抗认知衰退，只要让ABN别因为收不到信息而“睡过去”。所以我们可以想方设法、持续不断地为我们大脑中的神经元，提供高质量、有挑战性的激活信号。

保持身体活跃：保持跑步的习惯可以维持ABN的存活率和连接水平[4]，有氧运动能促进脑源性神经营养因子（BDNF）分泌，维持神经元的健康。

认知挑战：学习新语言、新乐器、新技能，下棋，深度阅读，为了做到这些事，大脑需要全面调动思考、记忆的能力，不断储存和提取新的信息，可以避免更多的ABN因为闲置而开始“摸鱼”。

丰富感官：与人交流、去旅行、听音乐会、品尝新食物，这项活动能够提供多种新奇的感官刺激，激发大脑不断形成新的记忆联结。

一句话：把大脑当肌肉，越用越连，越闲越断。

最后还有一件事——还记得开头的三个词是什么吗？

参考文献：

[1] Blin, N., Charrier, V., Farrugia, F., Palhol, J., Presset, A., Cartier, E., Oliet, S., Pacary, E., Koehl, M., Lie, D. C., Nuria Masachs, & Djoher Nora Abrous. (2025). Long-lived adult-born hippocampal neurons promote successful cognitive aging. Molecular Psychiatry.https://doi.org/10.1038/s41380-025-03286-5

[2] Chen, X., Vinade, L., Leapman, R. D., Petersen, J. D., Nakagawa, T., Phillips, T. M., Sheng, M., & Reese, T. S. (2005). Mass of the postsynaptic density and enumeration of three key molecules. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(32), 11551–11556.https://doi.org/10.1073/pnas.0505359102

[3] Comyn, T., Preat, T., Pavlowsky, A., & Plaçais, P.-Y. (2024). Mitochondrial plasticity: An emergent concept in neuronal plasticity and memory. Neurobiology of Disease, 203, 106740. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2024.106740

[4] Vivar, C., Peterson, B., Pinto, A., Janke, E., & van Praag, H. (2023). Running throughout Middle-Age Keeps Old Adult-Born Neurons Wired. Eneuro, 10(5), ENEURO.0084-23.2023. https://doi.org/10.1523/eneuro.0084-23.2023