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TUhjnbcbe - 2023/7/27 21:14:00

在人口老龄化的背景下,了解影响大脑老化的因素非常重要。

之前的学术工作已经发现了大脑中的许多差异是和性别相关的,包括大脑衰老和神经退化性疾病。值得注意的是,许多这些研究是通过比较年龄匹配的女性和男性来进行的。进化理论家预测,与爷爷们相比,奶奶们可能有更多年轻的大脑。

究竟奶奶们的脑年龄能够比爷爷们年轻多少岁?

美国科学家可能能够回答这个问题了。

论文日前(年2月19日)发表在美国《国家科学院学报》电子版。论文主要作者,华盛顿大学医学院神经病学系,助理教授马努·戈亚尔(ManuS.Goyal)认为,老年女性常在记忆能力、逻辑思考、和解决问题等方面比同龄男性更出色,而这可能与她们的大脑相对年轻有关。

人类大脑衰老的特征有着不同的轨迹。在长寿人群中,一些人会发生快速的认知衰退,而其他人则能够保持他们的认知能力,不至于快速衰退。

本次研究中,人工智能机器学习算法贡献了力量。在分析了男性的年龄和大脑代谢数据后,研究人员利用机器学习算法找到年龄与大脑代谢之间的关系。紧接着,分析女性大脑代谢数据,算出其对应的大脑年龄。对比大脑年龄得出结论。

结果显示,女性大脑年龄比实际年龄平均小3.8岁。

研究细节包括,性别差异会影响发育和衰老过程中的大脑形态和生理。在这里,论文作者将机器学习算法应用于在20岁-82岁,认知正常的成年人(n=)中获得的多参数脑PET成像数据集,以定义他们的代谢脑年龄。

论文作者发现,在整个成年人的寿命期间,与男性大脑相比,女性大脑的代谢性脑年龄相对于其实际年龄持续降低。女性在整个成年期持续存在相对较年轻的代谢性脑年龄,这表明发育可能部分影响大脑衰老的性别差异。

研究人员的研究结果还表明,自然脑老化的轨迹在个体之间存在显着差异,并提供了一种测量方法。开发了一种关于这些数据的机器学习算法,以推导计算出“代谢大脑年龄”。通过将这种代谢大脑年龄与个体的实际年龄进行比较,机器学习算法可以确定个体的大脑是否在代谢上显得更年轻或更老。

从而,允许研究人员确定女性与其老化的大脑相比是否与男性不同。

研究结果表明,从体内代谢视角来看,在整个成年人的寿命期间,典型的女性大脑比男性大脑更年轻,即代谢性新生程度好。

研究结果与其他数据一致的地方是,显示女性青春期后脑血流量减少,青年期成人脑糖酵解更多。研究结果还表明,女性大脑的新生儿状态存在于年轻人中,并在整个成年期内持续存在,这表明大脑发育过程中的性别差异为随后的大脑衰老轨迹奠定了基础。研究人员认为,从代谢角度看,女性大脑比同龄男性大脑年轻,且这种差异在20多岁时就已开始显现。不过,这并不能直接理解为——男性大脑衰老更快,而是表明男性大脑比女性早3年进入成熟期,而且这种情况会长期维持下去。

论文结果或许有助于解释为何奶奶们会比爷爷们的思维敏锐,但是仍有待进一步研究。

论文数据是来自于几项独立资助的结果,包括Barnes-Jewish医院基金会,CharlesF.和JoanneKnight,JamesS.McDonnell基金会,麦克唐纳系统神经科学中心的资助以及美国国立卫生研究院。

亲爱的数据

出品:谭婧

美编:陈泓宇

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