大脑随着时间的成熟

如果我们谈论天才,通常会强调的一个特征是他们的早熟。莫扎特在4岁时就能弹钢琴,爱因斯坦在26岁时写出了著名的相对论,而19岁的马克·扎克伯格想出了Facebook这个亿万富翁的创意。这是否意味着智力在年轻时达到巅峰?我们的能力随着年龄增长而衰退吗?让我们开始探索大脑在生命中的变化。

当婴儿出生时,他们的大多数器官已经形成并且功能正常,然而,有一个器官仍然处于“进行中”:大脑。在婴儿的头几年,每个神经元每秒形成超过一百万个连接。这些联系使我们的脑功能得以实现。早期儿童时期是神经元探索并尽可能多地建立连接的阶段,但我们无法维持所有的连接。

使用得越多的连接会变得更强,而不被使用的连接最终会被消除。这样一来,沟通变得更加高效。这一点至关重要,因为脑细胞必须不断相互交流。大脑的不同区域负责不同的能力。我们的生存依赖于它们快速交换信息。

例如,在野外看到狮子会激活一种检测威胁的大脑结构,这个区域与控制运动功能的其他区域沟通,并告诉你:快跑,傻瓜!可以想象,这种反应越快,你逃脱的机会就越大。但这不仅在生死攸关的情况下重要。我们的思维、计划、解决问题或学习能力也依赖于神经元的有效沟通。


如此珍贵的东西必须受到保护,剩下的连接得益于所谓的髓鞘。髓鞘是包裹在神经投射周围的绝缘层,就像电缆的绝缘体。通过这种分子,神经元更具抗性,其电信号传递得更快。随着孩子的成长,髓鞘逐渐出现,增强了大脑功能。

为了感知其效果,科学家们开发了测试,测量你反应所需的时间。想象一下,你从一个奇怪的角度看到一个物体,例如,像图中那样放置的勺子。为了识别它,我们的大脑必须使用不同的区域。我们拥有的髓鞘越多,这些区域之间的沟通就越快,反应所需的时间就越少。

摘自Baird等,2005年

髓鞘化和神经连接会使大脑体积增加,直到大约40岁,然后随着组织开始退化,逐渐缩小。然而,并不是大脑的每个部分都在同一时间发生变化。成熟所需时间较长的区域,首先会退化。

在我们30多岁时,最大的损失已经开始,发生在前额叶皮层——对注意力、规划、推理和解决问题至关重要——以及海马体——与学习、记忆和导航相关。但这些变化如何转化为我们的智力呢?在我们二十多岁之后就没有希望了吗?

Brain structures by ages


认知功能的演变

随着年龄的增长,我们确实会感到能力在下降。然而,如果你需要接受重大手术,你会选择谁来为你手术:一位刚从大学毕业、拥有超高髓鞘化大脑的医学生,还是一位拥有多年手术经验的外科医生?

确实,我们的回答告诉我们,年轻人更聪明并不是那么简单。最近的研究表明,我们的智力没有巅峰期,也没有哪个生命阶段我们的能力都是最佳的。例如,家庭故事的短期记忆在高中结束时就开始下降,抽象推理在成年早期达到最佳表现,并在30岁后开始衰退。此外,词汇和一般知识直到40岁生日后才达到其全部潜力。

这怎么可能呢?你可能会想。其实,我们的智力并不是同质的,可以分为两种不同类型。第一种被称为流体智力,代表我们解决新问题的能力。这种智力实际上会随着时间的推移而减弱,这也解释了为什么老年人学习使用新技术(如智能手机)会感到困难。这种智力也需要用于抽象推理,因此,随着年龄的增长,拼图和数学问题变得越来越具有挑战性。

相对而言,我们发现了晶体智力,它是一个人一生中知识和技能的积累。这种第二种智力需要经验,因此随着年龄的增长而增加。它包括历史知识——或/和《星球大战》的事实,具体取决于个人——同时也意味着与环境互动的能力。如果我们多次面对一个问题,我们将变得非常擅长解决它。

智商测试优先评估流动智力,这导致人们认为年轻人更聪明。然而,如果我们评估18-27岁与60-80岁人群在日常问题上的表现——例如工作相关问题或家庭冲突——老年人胜过 Z世代。

当我们谈论特定领域的专业知识时,情况也是如此。中年外科医生在实践中面对过不同类型的问题,积累了广泛的工具来可视化和实施对更常见并发症的解决方案。正如研究的一位作者所说,“知识无法弥补成人智力的下降;智力才是关键!”但这个补偿的概念是什么呢?


衰老大脑中的补偿机制

大脑不是一个静态的器官,它可以适应变化以维持我们的能力。当我们谈论衰老时,这一点尤为重要。在某种程度上,我们可以将大脑视为一个能够“抵抗”与年龄相关的退化的系统。一个明显的例子是我们思考一条路线时。想象一下从你家到超市的路径。无论你是20岁还是60岁,你都可以闭着眼睛做到这一点。

然而,如果他们开始施工并关闭你通常经过的街道,年轻人和老年人的反应会有所不同。20岁的大脑对周围环境有一幅地图,会迅速想出替代路径。然而,60多岁的人已经自动化了动作顺序“我向左走到街道尽头,然后右转……”。因此,老年人到达超市会更困难,因为我们破坏了她/他的认知策略。

为什么同一目标需要不同的策略?地图的表示依赖于海马体——正如我们一开始所说,这是一个受年龄影响较大的结构——而动作的自动化则依赖于另一个受影响较小的脑区

改变大脑区域到保持更好状态的区域,使我们能够在海马退化的情况下到达超市。重要的是,除非道路发生变化,否则我们不会发现差异,因此尽管海马策略更灵活,但独立策略在最常见的场景中仍然有效。

为了澄清,大脑在不断变化中,随着生命的不同阶段,各种认知技能达到连续的高峰。即使某些区域开始退化,它们的功能也可以得到补偿,以执行日常活动。年轻人确实更适应变化的环境,这很有道理,因为对孩子来说,一切都是新的,还有很多东西需要学习!随着年龄的增长,精力似乎更多地集中在利用经验和获得专业知识上。


不再害怕

好消息是,突触和髓鞘化受到经验的影响。这意味着电路通过反复使用得到强化。无论教育背景如何,阅读、写作或做填字游戏等心理刺激活动都有助于逆转认知衰退

此外,如果你喜欢听音乐,那真是你的幸运日!研究人员发现,这个爱好可能会提高大脑预测事件和保持专注的能力。最后,社交互动对认知的积极影响并不令人惊讶,试着想象所有必需的元素:面部识别、注意力、记忆……信息是:保持心理活跃!

大脑是一个不断变化的可塑性器官,和以往的看法相反,这种变化不仅仅是随着时间的推移而恶化。毕竟,记住塞万提斯在58岁时出版了《堂吉诃德》,达尔文在50岁时发布了《物种起源》,而里根在53岁时首次进入政治舞台。智力成就并不局限于年轻人!