COVID-19大流行加速大脑衰老：基于英国生物银行多模态影像的纵向研究

研究人员利用英国生物银行(UK Biobank)15,334名健康参与者的多模态影像数据建立脑年龄预测模型，通过纵向分析996名受试者发现，COVID-19大流行导致大脑衰老加速5.5个月，且与SARS-CoV-2感染无关。该研究首次量化了社会压力因素对脑健康的负面影响，为公共卫生政策制定提供神经科学依据。

　　

在COVID-19大流行期间，除了病毒直接感染带来的神经系统症状，社会隔离、经济压力等非感染因素对大脑健康的影响长期缺乏量化证据。既往研究多聚焦SARS-CoV-2感染者的脑结构变化，但英国诺丁汉大学(University of Nottingham)的研究团队通过创新性的脑年龄(BrainAGE)模型发现，大流行本身就像一台"时间加速器"，正在悄然改变全人群的脑健康轨迹。

这项发表在《Nature Communications》的研究采用了机器学习结合多模态神经影像的创新方法。研究人员首先基于UK Biobank中15,334名健康参与者的T1加权、DTI等影像数据，分别建立灰质(GM)和白质(WM)的脑年龄预测模型。随后对996名完成两次扫描的受试者进行纵向分析，其中432人经历了大流行前后的扫描对比。通过计算脑年龄差(BAG)变化率(R_BAG)，首次实现了社会环境压力对脑衰老影响的量化评估。

大流行加速脑衰老的普遍性
研究发现，无论是否感染SARS-CoV-2，经历大流行的受试者均表现出显著的脑衰老加速。与对照组相比，大流行组在灰质和白质模型中的R_BAG分别增加0.606和0.697个标准差，相当于大脑额外衰老5.5个月。这种效应在男性群体中尤为突出，灰质模型的加速程度比女性高33%。

社会剥夺的放大效应
研究首次揭示了社会经济地位对脑衰老的调节作用。在就业、健康、教育指数较低的群体中，大流行导致的脑衰老加速更为显著。例如，低就业指数者的灰质衰老速度比高指数群体快5.8个月。这种"双重打击"效应提示社会不平等可能通过神经生物学机制加剧健康差距。

感染特异性的认知影响
虽然脑衰老加速普遍存在，但认知功能下降仅出现在COVID-19感染者中。感染组在连线测试(TMT)中的表现显著恶化，且与R_BAG呈正相关。这种"阈值效应"在WM模型中尤为明显，说明病毒感染可能通过特定通路影响执行功能。

这项研究突破了传统神经流行病学的局限，将社会环境压力纳入了脑健康评估框架。其创新性在于：1) 建立了社会压力-脑衰老的定量关联；2) 揭示了非感染因素对神经系统的深远影响；3) 为公共卫生危机中的神经保护策略提供了靶点。研究者特别强调，大流行就像一面"社会棱镜"，折射出健康不平等如何转化为生物学差异。这些发现不仅解释了疫情期间观察到的认知障碍现象，更警示我们需要通过社会政策干预来保护脆弱人群的脑健康。

未来研究可进一步探索：1) 脑衰老加速的可逆性；2) 特定脑区对社会压力的敏感性差异；3) 预防性干预的时间窗口。正如研究者所言："当我们讨论大流行的长期影响时，不能只计算肺部瘢痕，还需要关注那些看不见的神经伤痕。"