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在衰老研究中,前瞻性记忆(PM)随年龄变化的机制不明。研究人员开展 “年龄相关的神经完整性差异是否介导 PM 年龄效应” 的研究。结果显示,年龄相关的大脑结构差异无法解释 PM 功能变化。这为理解衰老与 PM 关系提供新视角。
在日常生活中,我们常常会遇到这样的情况:年轻人可能轻松记住实验室设定的任务,但在复杂多变的生活场景中,老年人似乎在记忆某些事情上并不逊色,甚至表现更优。这背后涉及到的就是前瞻性记忆(Prospective Memory,PM)的问题。前瞻性记忆指的是对未来意图的记忆,它对老年人的生活独立性至关重要,比如记住按时服药、关火等日常事务。然而,目前关于 PM 与衰老的关系存在诸多疑问。在实验室环境下,PM 通常随年龄增长而下降,但在日常生活中,老年人的 PM 却可能保持甚至增强,这一现象被称为 “年龄 PM 悖论”。而且,之前的研究对于正常衰老过程中,大脑结构变化与 PM 功能之间的关系并不明确。多数研究存在局限性,要么没有年轻对照组,要么仅在实验室进行,无法解释日常生活中的情况。为了解开这些谜团,来自澳大利亚的研究人员开展了一项研究,试图探究年龄相关的特定大脑结构和网络差异是否能解释 PM 年龄效应。该研究成果发表在《Brain and Cognition》杂志上。
研究人员主要采用了结构神经成像技术和行为学测试方法。他们招募了社区中的 82 名参与者,包括 41 名 18 - 31 岁的年轻人和 41 名 60 - 83 岁的老年人,最终确定了 41 名年轻人和 38 名老年人为有效样本。参与者接受了全面的认知功能测试,包括执行功能、言语学习和记忆、工作记忆和处理速度等方面的评估。同时,他们完成了实验室和自然生活场景下的 PM 测试。实验室 PM 测试采用了剑桥前瞻性记忆测试(CAMPROMPT)、意向记忆筛查测试(MIST)和虚拟周(Virtual Week)三种方法,将三种测试的平均正确率作为实验室 PM 表现的指标。自然生活场景下的 PM 测试则通过让参与者使用定制的智能手机应用程序(MEMO)来完成,记录他们在日常生活中完成时间和事件相关任务的情况。此外,研究人员利用 3T 磁共振扫描仪采集参与者的全脑解剖图像,并使用 FreeSurfer 软件进行处理,提取感兴趣区域(ROIs)的灰质体积和白质低信号强度数据。
在研究结果方面,首先,年龄相关的背侧和腹侧前额顶叶网络灰质差异并不能解释实验室和自然生活场景下 PM 功能的年龄差异。虽然年龄确实导致了这些网络灰质体积的减少,但这些区域的灰质完整性与 PM 表现并无关联。其次,前扣带回(aPFC)的灰质完整性也无法解释 PM 功能的年龄差异。年龄虽与 aPFC 灰质减少相关,但无论是实验室还是自然生活场景下,aPFC 区域都不能预测 PM 表现。再者,内侧颞叶的灰质差异同样不能解释 PM 功能的年龄差异。尽管年龄会使海马体和海马旁回灰质萎缩,但它们与 PM 表现之间没有明显联系。最后,前额叶白质低信号强度也不能解释 PM 功能的年龄差异。年龄虽会增加白质低信号强度,但这一指标与 PM 表现无关。
综合研究结果和讨论,该研究首次在正常衰老人群中,同时在实验室和日常生活环境下,探究了年龄相关的大脑结构和网络差异与 PM 功能年龄效应的关系。结果表明,年龄相关的大脑结构差异并不能介导 PM 功能的年龄效应,这意味着正常衰老过程中,大脑结构完整性的变化可能并非 PM 功能正常变化的最佳指标。这一发现与关注神经退行性疾病的研究形成对比,在神经退行性疾病研究中,大脑结构变化(如海马体萎缩)与 PM 功能受损密切相关。该研究为理解正常衰老过程中 PM 功能的变化提供了新的视角,也提示我们在研究衰老与认知功能关系时,不能仅关注大脑结构,还需考虑其他因素,如神经和行为层面的补偿机制、个体的生活经验、社会环境以及非大脑相关因素(如年龄刻板印象威胁、认知卸载、动机变化、经验和专业知识等)。不过,研究也存在一些局限性,如样本量相对较小、研究为横断面设计无法确定因果关系、未考虑参与者的高血压状况、所选大脑区域划分与其他研究不完全一致等。未来的研究可以针对这些问题进一步深入探索,从而更全面地揭示衰老与 PM 功能之间的复杂关系。