保持“恐惧”竟是青春活力的关键?揭示衰老的神经变化,乏力、迟钝、不协调…都是大脑衰老的信号!

健康   2024-11-12 19:31   上海  


你爱看恐怖片不?有句话说得好:「无聊的生活让大脑衰老,适当“找点刺激”才是对的」。

虽然万圣节的气氛已经过去,派派还是喜欢在睡前听听诡事录、看看恐怖片,找点“小刺激”。以至于闭上眼睛,就感觉有一阵阴风吹来,头顶上挂着披头散发、伸着血色长指甲的阿飘…不行不行,睡不着了!(熬夜天数+10086

不得不说,恐怖片和小说确实让人又怕又上头、又菜又爱玩!为啥人类那么爱找刺激?近期,一篇发表在《Aging Cell》的研究就发现,大脑的年轻、身体的协调,可都离不开这份“恐惧”[1]!




回到这个问题,既然这么害怕,为什么还非要时不时找点刺激?看来还是日子过得太安逸了?

如今,我们虽然已经不生活在树上,也没有生存危机,但恐怖片激发的动物本能的恐惧,可以帮我们追忆一下原始的“往昔”。面对危险时,那种心跳加速、呼吸急促、浑身发毛的感觉,可以让我们强烈地感受到自己还活着、还存在着,可谓十分解压!(bushi

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面对“危险”,选择战斗还是逃跑?专注还是分心?记不记得逃跑的路线?这一切都与大脑中这个物质决定:去甲肾上腺素·古希腊掌管恐惧的神·保命激素·大脑和身体的神经递质


去甲肾上腺素——掌管“恐惧”的神,也负责“传信”

去甲肾上腺素可以说是“恐惧之源”,而恐惧之源“之源”,是脑干中的一块“神秘”蓝色区域——蓝斑(LC)


蓝斑能够产生去甲肾上腺素,还形成了复杂的神经“电路”,连接脑干与大脑皮质,让去甲肾上腺素在这些神经元之间传递恐惧或者其他信号活动。

图注:去甲肾上腺素在大脑蓝斑的投射回路


其中,蓝斑-前额皮质(LC-PFC)回路对于维持大脑活跃十分重要,它对觉醒、注意力、记忆、情绪调节、应激反应以及思维的灵活性都有调节作用[2],并且在步态控制、稳定性和运动方面也起到关键作用。

也就是说,蓝斑-前额皮质回路中的去甲肾上腺素传递就是让我们感觉自己“还好好活着”的关键:思维的活跃让我们感觉灵魂仍然鲜活,而身体协调、体能好则让我们感觉身体仍然轻盈,年轻的感觉可真好!

图注:神经递质在神经突触之间的传递


但是,随年龄增加,衰老会给我们带来身心全方位变迟钝“一条龙服务”,不仅记忆变差、反应迟钝,更别说体能和耐力,甚至会感觉驾驭不好这具身体,连走路都需要思考下一步怎么迈出了——这要是遇上“危险”,跑都跑不了!

那么,随着身体的衰老,蓝斑-前额皮质神经回路到底发生了哪些变化?




在衰老的过程中,蓝斑-前额皮质回路的神经元可谓承受了太多。

正如电路用久了会发生老化,尚存的电路则会承担更多压力和风险。同样,在老化的大脑中,神经元数量减少,剩下的神经元们就不得不负重前行了。


蓝斑-前额皮质回路活跃度不降反增?

检测结果显示,老年小鼠的蓝斑(LC)神经元表现出更去极化的膜电位和更低的激活阈值,即,神经元更易被激活。此外,老年小鼠的前额皮质氧浓度比成年小鼠更高,表明处于皮质的神经元也更活跃了。

图注:LC刺激后PFC中的氧浓度


同时,NE的释放也有所增强。研究者发现,衰老小鼠的NE释放量相比成年小鼠更多,释放的强度也随电刺激的频率上升而上升。并且,老年小鼠前额皮质中的NE总含量也高于成年小鼠。也就是说,衰老后大脑对刺激的反应更大、更为敏感

图注:蓝斑-前额皮质回路中NE释放的年龄相关变化


努力“代偿”,却不敌衰老的步伐

接触过减肥健身的人多少都听说过“代偿”这个词,这些神经元看似更加年轻活跃的现象背后,是大脑面对衰老做出的一种代偿。

随着年龄增大,大脑神经元逐渐减少、去甲肾上腺素的代谢也会减弱。而神经回路上的神经元们并不甘于就此“摆烂”,于是更加卖力地接收和释放信号。

然而,当这种代偿不足以维持正常的认知和活动,思维与身体还是会在不断“对抗”中走向衰老:

研究发现,老年老鼠的短期记忆、长期记忆、空间学习能力都显著降低;体能和耐力都只有成年小鼠的一半左右。而作为老年痴呆预警之一的步态改变[3]也十分明显,步幅变大、速度变慢、站立时间变长,停下步伐所需的时间也大幅增加。

图注:水迷宫实验、挂网测试、跑步机耐力测试、步态观察表明,老年小鼠的空间学习、短期和长期记忆、体能与耐力都有所下降,步幅变大、迟缓,“刹车”时间更长。


所以,当连走路这种简单活动都需要大脑认知的参与,可不是一件好事。就算在神经元心目中应该是“老骥伏枥,志在千里”,但现实情况中可能走不了一里地就需要人拿轮椅推了。(bushi

从接下来的实验结果中,也无处不能看出这种“力不从心”的感觉。


神经是活跃了,但是乱活跃

研究者观察到,刺激蓝斑后,年轻小鼠的神经元产生的动作电位频率一致且稳定,而老年小鼠的动作电位频率则显得有些“杂乱无章”。这说明,衰老影响了神经信号的传递效率和准确性,这会导致人遇到复杂的事情时更加迟钝、更容易出错

图注:青壮年小鼠LC神经元中AP自发生成的痕迹(左);老龄小鼠LC神经元自发动作电位(右)


去甲肾上腺素更难回收

当传递信号的使命完成,去甲肾上腺素又会被神经元突触上的去甲肾上腺素转运体回收,等待下一次的释放。


实验发现,老年小鼠在神经元活动结束之后,去甲肾上腺素的回收速度和回收率都比正值壮年的小鼠更低。

图注:与成年小鼠相比,老龄小鼠的摄取率、速度明显下降


而两种负责NE释放和再摄取的重要蛋白——α2a-肾上腺素能受体与NE转运体的表达也都随着年龄的增长而显著减少。

图注:α2a-肾上腺素能受体、去甲肾上腺素转运体和β-肌动蛋白表达水平


而去甲肾上腺素的再摄取(回收)减弱,会使神经元间隙发挥作用的去甲肾上腺素水平更高,会导致警觉和惊醒,从而降低睡眠质量、造成情绪波动、加重焦虑与压力。同时,去甲肾上腺素的血管收缩作用还会导致高血压等风险。

可见,衰老带来的一切,恐怕只会比恐怖片更“恐怖”,衰老让我们失去了追寻恐惧的能力,丧失了思维与身体的灵活性,还怎么感受生命的“活跃”?


因此,你以为是在追求岁月静好,可能是大脑在悄悄地变老~



时光派点评


恐惧,能让我们体会年轻的活力。而衰老逐渐破坏了神经回路的功能,让我们逐渐失去了感受这份“刺激快感”的能力,还让我们的大脑思维迟钝、身体反应迟缓,步入人生的“寒冬”。可见,生命的鲜活就是于“恐惧”之中感受思维的跳跃和身体的轻盈,这怎么不能说是一种“我思故我在”呢?



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参考文献

[1] Budygin, E., Grinevich, V., Wang, Z.-M., Messi, M. L., Meeker, W. R., Zhang, J., . . . Delbono, O. (2024). Aging disrupts locus coeruleus-driven norepinephrine transmission in the prefrontal cortex: Implications for cognitive and motor decline. Aging Cell, n/a(n/a), e14342. doi:https://doi.org/10.1111/acel.14342

[2]  Zanto, T. P., & Gazzaley, A. (2019). Chapter 20 - Aging of the frontal lobe. In M. D'Esposito & J. H. Grafman (Eds.), Handbook of Clinical Neurology (Vol. 163, pp. 369-389): Elsevier.

[3]  Oveisgharan, S., Wang, T., Barnes, L. L., Schneider, J. A., Bennett, D. A., & Buchman, A. S. (2024). The time course of motor and cognitive decline in older adults and their associations with brain pathologies: a multicohort study. The Lancet Healthy Longevity, 5(5), e336-e345. doi:10.1016/S2666-7568(24)00033-3

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