大腦發(fā)展的五個(gè)階段:從童年到老年的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)
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在人類發(fā)展研究領(lǐng)域,有多種模型用于解釋成長(zhǎng)過程,從人格與心理社會(huì)模型到神經(jīng)科學(xué)與發(fā)展研究模型。弗洛伊德在1937年的《可終止與不可終止的分析》中提出了精神分析與心理科學(xué)的模型,探討人類成長(zhǎng)與發(fā)展的潛能。他將人與雕塑材料類比,指出有些人像堅(jiān)硬的石頭難以改變,有些人則像柔軟的黏土易于塑造。對(duì)于那些難以改變的人,他寫道:
"在另一組病例中,我們對(duì)病人的態(tài)度感到驚訝,這種態(tài)度只能歸結(jié)為可塑性的喪失,缺乏改變與進(jìn)一步發(fā)展的能力,而這種能力通常是我們所期待的。誠(chéng)然,我們?cè)诜治鲋蓄A(yù)見到某種心理慣性,但此類患者的全部心理過程、關(guān)系及力量分布皆不可改變,僵化而凝固。這種現(xiàn)象在高齡者中亦可見到,通常被歸因于所謂習(xí)慣的力量或接受能力的枯竭。但我們研究的對(duì)象是年輕人?,F(xiàn)有理論知識(shí)似乎不足以解釋這類現(xiàn)象。或許涉及某些時(shí)間特征,以及心理發(fā)展節(jié)奏的某些變化,是我們尚未領(lǐng)會(huì)的。"
1. 認(rèn)知顛覆的發(fā)展研究
《自然通訊》2025年刊載的一項(xiàng)群體層面分析《人類生命周期的拓?fù)滢D(zhuǎn)折點(diǎn)》(Mousley等)引發(fā)了廣泛關(guān)注。該研究通過分析4216名0至90歲受試者的擴(kuò)散磁共振成像,繪制出大腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的演變圖譜,揭示了四個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)和五個(gè)發(fā)展階段。

2. 五個(gè)階段:詳解
第一階段(0-9歲):從蓬勃發(fā)展到結(jié)構(gòu)化
主要特征:全局整合性下降、局部分離性增強(qiáng)、小世界特性增強(qiáng)。
發(fā)育/臨床關(guān)聯(lián):突觸修剪重塑神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),神經(jīng)元髓鞘化增強(qiáng),腦表面褶皺增加;認(rèn)知發(fā)展方面,語言能力、注意力及早期執(zhí)行功能逐步形成;心理健康方面,神經(jīng)發(fā)育差異顯現(xiàn),可能出現(xiàn)內(nèi)化或外化風(fēng)險(xiǎn);發(fā)展機(jī)遇在于優(yōu)化早期環(huán)境,建立安全依戀,支持早期社會(huì)情感發(fā)展。
第二階段(9-32歲):連接組的漫長(zhǎng)青春期
主要特征:整合性與小世界性增強(qiáng)、全局模塊化降低、局部專業(yè)化增強(qiáng)、小世界特性成為最強(qiáng)預(yù)測(cè)指標(biāo)。
發(fā)育/臨床關(guān)聯(lián):腦部變化受青春期生物及心理社會(huì)因素影響;心理健康風(fēng)險(xiǎn)升高,易出現(xiàn)情緒/焦慮障礙、精神病譜系及物質(zhì)濫用問題;機(jī)遇在于韌性培養(yǎng)、教育到工作的過渡、社會(huì)支持、睡眠及晝夜節(jié)律協(xié)調(diào)。
第三階段(32-66歲):中年期鞏固與再平衡
主要特征:整合性漸次衰退、分離性/模塊化持續(xù)增強(qiáng)、局部效率與聚類性成為強(qiáng)預(yù)測(cè)指標(biāo)、平均連接強(qiáng)度上升,未使用的長(zhǎng)程連接逐漸消退。
發(fā)育/臨床關(guān)聯(lián):認(rèn)知能力趨于平穩(wěn),人格更趨穩(wěn)定,面臨家庭與職業(yè)壓力,心血管及代謝疾病風(fēng)險(xiǎn)上升可能影響腦健康;預(yù)防措施包括體育鍛煉、血壓血糖控制、聽力/視力護(hù)理、認(rèn)知負(fù)荷管理、壓力調(diào)節(jié)。
第四階段(66-83歲):衰老重構(gòu)加速
主要特征:模塊化成為最顯著的年齡相關(guān)特征、模塊化持續(xù)強(qiáng)化、整合能力保持溫和衰退。
發(fā)育/臨床關(guān)聯(lián):健康問題日益增多,癡呆風(fēng)險(xiǎn)上升;臨床重點(diǎn)在于癡呆預(yù)防、腦部及整體健康維護(hù)、保持活躍與持續(xù)接受智力挑戰(zhàn)。
第五階段(83–90+歲):分化路徑
主要特征:年齡與整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性減弱、特定區(qū)域的子圖中心性增強(qiáng),核心區(qū)域冗余性可能增加。
發(fā)育/臨床關(guān)聯(lián):保持活躍與健康的重要性凸顯,需避免衰弱、延長(zhǎng)健康壽命,個(gè)體差異顯著增大;照護(hù)模式應(yīng)以人為本,注重預(yù)先護(hù)理規(guī)劃、社區(qū)支持體系、孤獨(dú)感干預(yù)及照護(hù)者壓力緩解。
下圖展示核心研究發(fā)現(xiàn),縱軸為年齡與階段,橫軸為不同測(cè)量參數(shù)。整體腦整合水平、各子系統(tǒng)的模塊化程度、子系統(tǒng)在全局與局部層面的互聯(lián)性、“智能”聚類對(duì)處理速度與一致性的影響(“小世界結(jié)構(gòu)”),以及各時(shí)期主要腦區(qū)作為關(guān)鍵樞紐的功能。

階段與網(wǎng)絡(luò)模式,來源:Mousley等人,2025年
3. 要點(diǎn)與注意事項(xiàng)
年齡數(shù)據(jù)為平均值,個(gè)體發(fā)展路徑受生物學(xué)、經(jīng)歷和選擇影響。出生時(shí)大腦處于超連接狀態(tài),突觸經(jīng)修剪后在青春期實(shí)現(xiàn)更高效率。32歲左右迎來最大轉(zhuǎn)變高峰,大腦保持可塑性并持續(xù)發(fā)展。32歲至66歲期間,腦白質(zhì)完整性隨認(rèn)知能力下降,模塊化增強(qiáng)。83歲后變化趨于穩(wěn)定,模塊化固定,特定區(qū)域子圖中心性增加冗余性。保持健康狀態(tài)和接受智力挑戰(zhàn)至關(guān)重要,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)形成積極或消極的老化模式。
本研究局限性在于橫斷面設(shè)計(jì),優(yōu)勢(shì)在于精細(xì)的多因素分析方法。未來縱向研究可結(jié)合人工智能工具與多維腦功能指標(biāo),驗(yàn)證影響軌跡轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵因素,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)防干預(yù),守護(hù)認(rèn)知與心理健康。
未來可能出現(xiàn)整合神經(jīng)調(diào)控技術(shù)的精準(zhǔn)干預(yù)方案,配合測(cè)量工具實(shí)現(xiàn)對(duì)理想連接模式的調(diào)控,應(yīng)用將延伸至再生醫(yī)學(xué)與性能增強(qiáng)領(lǐng)域。
參考文獻(xiàn):
Freud, S. (1937). Analysis terminable and interminable. The International Journal of Psychoanalysis, 18, 373–405.
Mousley, A., Bethlehem, R.A.I., Yeh, FC. et al. Topological turning points across the human lifespan. Nat Commun 16, 10055 (2025).
譯者:Teresa
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