新研究表明,大脑老化始于中年——而早期生活方式的改变和针对性干预可能有助于预防认知能力下降。
我们大脑的神经元就像一座繁忙的城市,每座建筑都依赖稳定的电力供应来运转。如果发生短暂的停电,系统会启动以恢复供电,不会有任何损害。
但如果停电持续数月呢?应急发电机或许能维持基本服务运转,但最终它们也会失效。供水系统可能会冻结和爆裂,建筑会逐渐损坏,基础设施会开始崩塌。当电力最终恢复时,损害已经造成——城市变成废墟。
今年3月一项关于大脑老化模式和干预措施研究的主要作者,莉莉安‧穆季卡-帕罗迪(Lilianne Mujica-Parodi)分享了上述比喻,并表示:“在问题还不大的时候解决它更容易。”
该研究显示,衰老遵循特定的进程,第一阶段发生在中年,并伴随着更高的胰岛素抵抗。
就像城市在电力恢复过晚时会遭受持久损害一样,大脑也可能发展到干预不再有效的程度。因此,尽早采取行动至关重要。
大脑老化
穆季卡-帕罗迪是纽约州立大学石溪分校(Stony Brook University)计算神经诊断实验室(Laboratory for Computational Neurodiagnostics)的主任。根据她的说法,大脑衰退遵循明显的阶段——直到四十多岁保持稳定,随后开始出现退行性变化,并在六十多岁时急剧加速。
大脑老化的一个关键因素是葡萄糖代谢降低——大脑难以利用碳水化合物获取能量,这损害了其功能。这些代谢变化在症状出现前几十年就已经开始了,但通常直到老化后期才被察觉,此时干预效果远不如早期。然而,功能性磁共振成像(fMRI)和脑电图——用于研究大脑活动的工具——可以检测出早期与年龄相关的大脑变化,为预防,而非晚期治疗,提供了机会。
穆季卡-帕罗迪表示,理解疾病机制是有效治疗的第一步。例如,阿尔茨海默症长期以来被认为是β-淀粉样蛋白(一种在脑细胞间形成粘性斑块的蛋白质)和tau蛋白(在脑细胞内形成扭曲缠结)积累的结果,这推动了旨在清除这些蛋白的药物开发。然而,这些治疗大多失败了。
失败的一个原因是,在阿尔茨海默症被诊断出来时,神经元已经发生了不可逆的损伤。蛋白质积累是大脑胰岛素抵抗的结果——换句话说,针对β-淀粉样蛋白和tau蛋白的药物未能解决根本原因。
与许多其它细胞不同,成年神经元的再生能力非常有限。穆季卡-帕罗迪表示,如果认知衰退源于神经元实际上处于“饥饿”状态,正如研究所示,那么等到神经元功能受损或死亡时再干预不太可能奏效。
生理系统旨在维持体内平衡——能量供应与需求之间的平衡。她表示,当这种平衡被打破时,产生的压力会导致进一步的失调,随着时间推移使问题恶化。
一旦干扰积累并出现如代谢应激和葡萄糖调节失衡等次生效应,那么光是修复原始问题已经不足以应对。
胰岛素抵抗是主要驱动因素
大脑网络不稳定性的第一次显着变化与胰岛素抵抗增加同时发生,通常通过HbA1c(长期血糖水平的标志物)来测量。
神经元依赖两种主要能量来源:葡萄糖和酮。穆季卡-帕罗迪说,一些神经元需要胰岛素来获取葡萄糖,而那些对胰岛素产生抵抗的神经元则难以利用这种燃料,这种情况称为“胰岛素抵抗”。
当细胞失去有效利用葡萄糖(其主要能量来源)的能力时,代谢应激增加,减缓了神经细胞之间的信息传递,进而导致认知能力下降。
西雅图注册营养师安吉尔‧普拉内尔斯(Angel Planells)告诉《大纪元时报》,在阿尔茨海默症等疾病中,葡萄糖的摄取和利用受到损害。这就是为什么阿尔茨海默症有时被称为“第三型糖尿病”。
穆季卡-帕罗迪说,当神经元产生胰岛素抵抗时,它们失去获取葡萄糖的能力,但仍可利用酮——酮代谢不需要胰岛素,提供了替代能量来源。
研究显示,即使是患有轻度认知障碍或阿兹海默症的老年人,其脑细胞仍然可以吸收酮,不过到了这个阶段,不可逆转的损伤可能会限制其效果。
因此,确定干预窗口对于主动保护大脑至关重要。
干预窗口
穆季卡-帕罗迪表示:“与老化相关的认知衰退并不是变老的必然结果,而是一个可以通过针对大脑胰岛素抵抗进行早期干预来预防的过程。”
大脑老化遵循可预测的轨迹。这些变化不是渐进的线性下降,而是一个“S形”曲线,表明存在特定的最有效干预窗口。

从四十岁后期开始,大脑网络会发生显着变化,表现为不稳定性和失去协调性。这些变化与2型糖尿病患者的变化相似。这进一步证实了胰岛素抵抗是早期认知能力下降的一个主要因素。
40岁到60岁之间的时期是最关键的干预窗口。在此期间,大脑网络最为不稳定但仍具适应性,是进行干预的最佳时期。
生酮饮食
快速绕过胰岛素抵抗的代谢干预已被证明有效,例如补充酮或遵循生酮饮食。
穆季卡-帕罗迪惊讶于这些干预措施见效之快——在她的研究中,饮用酮饮料仅30分钟后大脑网络就稳定了。
在一项研究中,参与者在一夜禁食后饮用酮饮料或葡萄糖饮料,并使用功能性磁共振成像扫描测量大脑活动以观察变化。他们发现,大脑网络的功能随着燃料来源的不同而变化:
葡萄糖降低稳定性,而酮则提高稳定性。这种效果在饮食变化和酮补充中均可见,这表明当资源有限时,大脑会切换网络以节省能量。此前的一项研究还显示,仅一周的生酮饮食后也出现了类似变化。
低碳水化合物、高脂肪饮食或禁食可以在体内产生酮,酮也可以作为补充剂服用,但维护大脑健康不必等到40岁。穆季卡-帕罗迪表示,早期生活方式的改变,如采用低碳水化合物、高纤维饮食和定期进行锻炼,可以帮助预防或延迟大脑胰岛素抵抗。
一旦进入40岁,除了标准的HbA1c检测(测量过去两到三个月的平均血糖浓度)之外,筛检大脑胰岛素抵抗可以帮助尽早识别风险,以便实施生酮饮食或补充剂来支持葡萄糖获取。
普拉内尔斯说:“并非每个人都需要严格的生酮饮食,但减少加工碳水化合物和改善胰岛素敏感性通常有益于大脑健康。”
需要注意的是,尽管有潜在益处,酮补充剂和生酮饮食也有局限性。对一些人来说,生酮饮食的限制性可能降低依从性(患者遵循医疗建议、治疗计划或饮食干预的程度),而酮补充酮可能导致胃肠道不适、头痛或电解质失衡等副作用。
普拉内尔斯说,除了生酮饮食和补充剂外,认知韧性(即大脑适应压力并保持其功能的能力)也可以通过一下活动来培养,如智力刺激任务、学习新技能和保持社交联系等。慢性压力(Chronic Stress)和皮质醇水平升高会加速大脑老化——这就是为什么冥想等正念练习是有益的。
“机会窗口可能很窄,但知道它的存在赋予了我们行动的力量。”他说。◇
原文“The Optimal Time to Prevent Age-Related Cognitive Decline–and How to Do It”刊于英文《大纪元时报》网站。
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责任编辑:李琳#