编辑推荐:
为探究海马体对衰老过程中高情景记忆功能的作用,研究发现其与海马体活动和萎缩特征相关,意义重大。
在日常生活中,我们常常会惊叹于一些老年人有着出色的记忆力,他们能清晰地回忆起多年前的细节,仿佛时光并未对他们的记忆造成影响,这与我们印象中老年人记忆力普遍衰退的认知有所不同。从科学研究的角度来看,情景记忆(episodic memory)是人类记忆系统的重要组成部分,它负责记录个人经历的事件和场景。随着年龄的增长,许多人的情景记忆能力会逐渐下降,但总有一些老年人在这方面表现卓越,与同龄人相比,他们的情景记忆功能甚至能与年轻人相媲美。这一现象引发了科学界的广泛关注:这些老年人的高情景记忆功能背后,有着怎样独特的大脑机制?是衰老过程中出现了特殊的大脑特征,还是在整个成年期,卓越的记忆都有着相同的大脑基础?
为了解开这些谜团,挪威奥斯陆大学(University of Oslo)心理学系的生命周期大脑与认知变化中心(Center for Lifespan Changes in Brain and Cognition,LCBC)的研究人员 Anders M. Fjell、Markus H. Sneve 等人开展了一项深入研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上,为我们理解衰老与情景记忆之间的关系提供了重要线索。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。在样本选择上,他们从 LCBC 正在进行的研究中招募参与者,最终确定了 277 名经过严格筛选的认知健康成年人,这些参与者年龄在 20.1 - 81.5 岁之间,均提供了有效的任务功能性磁共振成像(task-fMRI)、扩散张量成像(DTI)扫描和纵向 T1 加权磁共振成像(MRI)数据。在实验设计方面,参与者需要完成一项联想编码任务和随后的记忆测试,同时在测试过程中进行 BOLD fMRI 扫描。研究人员还通过主成分分析提取了记忆表现的主要成分作为感兴趣的记忆指标。此外,利用 FreeSurfer 7.1 对海马体进行体积分割,使用 FMRIB 的扩散工具箱处理 DTI 扫描数据,运用 FSL 对 fMRI 数据进行预处理和分析等。
下面来看具体的研究结果:
- 描述性组统计:在年龄方面,各记忆表现组之间无显著差异,但高表现组中男性比例较高。高表现组在扫描仪外的记忆得分高于其他两组,且工作记忆得分也更高,这表明高情景记忆表现并不局限于用于分组分类的扫描仪内记忆测试。
- 行为结果和年龄相关性:通过对扫描仪内记忆任务的分析,发现记忆与年龄呈线性负相关,即年龄越大,记忆得分越低。同时,记忆分数的分布符合正态分布,这意味着所有参与者来自相同的潜在记忆分数分布,样本中不存在表现出不同记忆测试模式的明显亚组。
- 海马体特征与年龄的关系:除了与记忆相关的脑活动外,所有海马体特征都与年龄显著相关,且从中年开始这种关系更为陡峭。例如,较大的海马体体积与较少的萎缩相关,男性的海马体平均扩散率(MD)显著高于女性。在脑活动方面,记忆组、阶段和长轴之间存在显著的交互作用,高表现组在前海马体的检索活动明显高于其他组,而在后海马体的检索活动以及前、后海马体的编码活动中,各组之间无显著差异。
- 年龄独立的记忆表现组:各记忆表现组的年龄轨迹接近平行,这表明高记忆功能并非主要源于与年龄相关的衰退较少。此外,记忆表现与海马体萎缩和检索活动相关,高表现组的海马体萎缩较少,检索活动较高。通过广义相加模型(GAM)分析发现,海马体萎缩和前海马体检索活动是记忆分数的独特预测指标。
在讨论部分,研究人员指出,该研究结果表明,在整个成年期,相同的海马体特征与卓越的情景记忆功能相关,并非衰老过程所特有。那些在衰老过程中具有卓越情景记忆功能的老年人,很可能在年轻时就拥有出色的记忆能力。虽然海马体萎缩可能与相对较好的记忆功能保留有关,但它只能解释认知正常参与者个体差异的一小部分。此外,研究还发现前海马体检索活动与高情景记忆功能的关联最为紧密,且这种关系在整个年龄跨度中保持稳定。
这项研究有着重要的意义,它为我们理解衰老过程中情景记忆功能的神经机制提供了新的视角,揭示了海马体在其中的关键作用。不过,研究也存在一定的局限性,如记忆表现基于横断面数据,无法直接反映记忆变化和对年龄衰退的抵抗;研究仅聚焦于海马体,未考虑其他对高记忆功能有贡献的脑区;样本为便利样本,不能代表一般人群等。未来的研究需要采用纵向设计结合多模态神经影像学技术,进一步探究衰老过程中认知功能的变化,明确稳定因素和大脑变化对老年人认知功能的影响。