海马体积年龄变化及太极拳延缓认知衰退的脑科学研究

随着年龄的增长，海马在细胞水平上经历了一些结构上的巨大变化，这些变化与动物和人类的认知能力下降有关。为了支持这一观点，研究人员在雌性大鼠身上观察到与年龄相关的海马依赖性学习和记忆衰退、海马体积减小之间的相关性（Driscoll et al.，2006）。在该研究中，研究者分别对成年（3月龄）、中年（12月龄）和老年（24月龄）的雌性大鼠进行海马依赖性记忆（水迷宫和周转式学习）和海马独立性记忆（视觉辨别）的测试。正如预期的那样，发现了空间记忆形成和海马依赖性记忆的年龄依赖性缺陷，并在对中、老年大鼠的特异性观察中发现了这些认知功能的缺陷。此外，在24月龄的老年大鼠中，海马体积总体下降，进一步支持了海马体积与海马依赖性认知功能之间的假定关系。然而，也有相互矛盾的发现。例如，一项纵向研究未能在6～14月龄的野生型小鼠中通过MRI检测到海马大小的显著变化（Maheswaran et al.，2009）。虽然这项研究的结果并未排除在14月龄以上的小鼠中仍能检测到海马体积变化的可能性，但是另一项不同的研究比较了8月龄和21～26月龄的雄性小鼠，仅观察到一小部分小鼠随着年龄的增长，海马体积明显减少，且随着年龄增长，海马轴会突变性增加（Halbach and Unsicker，2002）。尽管文献中报道的海马体积随年龄变化的原因仍未完全了解，但它们至少部分与物种（大鼠与小鼠）及其年龄差异，以及和样本之间海马体积的变异性、各个海马亚区与年龄相关变化的异质性有关（Driscoll et al.，2006）。

在人类研究中也发现了相互矛盾的结果。海马依赖性记忆和学习缺陷（通过海马依赖性任务评估，如水迷宫测试和周转式学习测试）已经在老年受试者与年轻受试者中进行了特异性检测，发现似乎与老年人的海马体积双侧减少相关（Driscoll et al.，2003）。与此一致的是，一项纵向研究表明，在20年的时间里，结构和功能MRI显示，随着年龄的增长，海马体积和脑激活下降，并与情景记忆任务的成绩下降相关（Persson et al.，2012）。然而，随着年龄的增长，海马活动的减少可能是老年人实际上较少地依赖空间策略（如海马）来解决这些任务，可能与更多地利用其他脑结构有关，如随着年龄的增长，尾状核的活动增加（Konishi et al.，2013）。

值得注意的是，虽然一些横断面研究进一步支持这种年龄相关性海马萎缩（Mu et al.，1999；Walhovd et al.，2005），但部分研究发现海马体积随年龄变化不明显（Du et al.，2006），其中一项研究只观察到男性的海马体积显著减小（Pruessner et al.，2001），其他报告也未能证明随着年龄的增长，海马结构和功能的变化与记忆的下降之间存在明显的联系（Persson et al.，2012）。由于横断面研究与早期海马体积异质性等多个混杂变量相关，纵向研究可以获得更高的可靠性和一致性。在一项为期五年的纵向研究中，对年龄为26～82岁的受试者进行MRI检查，发现50岁以下的个体，其海马体积适度减小，而50岁以上的个体，其每年海马的体积萎缩率约为1.2%（Raz et al.，2004b）。另一项纵向研究发现，年龄超过49岁的受试者在30个月的时间内，海马各亚区包括海马角（CA）1-4、下托和齿状回（DG）出现非线性加速收缩（Raz et al.，2010）。(www.xing528.com)

有趣的是，海马中最易受年龄影响的部分是前区还是后区也存在一些争议。尽管Driscoll表明，海马前区体积明显大于后区，推测海马前区对衰老的影响更显著。在最近的一项研究中发现，与海马的后区相比，前区（即海马的头部和海马主体）体积的年龄相关性减小更大（Gordon et al.，2013）。研究者提出，其所观察到的年龄相关的海马前区萎缩，可能是由于海马前区与皮质下丘脑、下丘脑核之间具有更多的连通性，从而受到应激激素和下丘脑-垂体轴改变的影响（Gordon et al.，2013）。