大脑“变大”可能使人更健康

张田勘

最近，美国加利福尼亚大学的研究团队发表了一项关于大脑演化的研究成果。该研究显示，人类的大脑正在变得越来越大，与年长者相比，年轻的实验参与者的脑容量更大，大脑表面积也更大。研究团队推测，大脑容量的增加可能促使大脑储备增加，从而降低罹患与年龄相关的痴呆症（如阿尔茨海默病）的总体风险。

研究团队采用的研究数据是弗雷明汉心脏研究项目（FHS）参与者的脑部磁共振成像（MRI）数据。FHS于1948年在美国马萨诸塞州弗雷明汉启动，共有5209名原始参与者，年龄为30～62岁。FHS至今仍在继续，已扩展到第二代和第三代参与者。目前，参与此项研究的个体进行MRI检查时的平均年龄为57岁。

对MRI检查结果进行分析后，研究人员发现，出生于20世纪30年代的参与者（简称“30年代组”）的平均大脑容量为1234毫升，而出生于20世纪70年代的参与者（简称“70年代组”）的平均大脑容量为1321毫升，与前者相比，增加了6.6%。

对大脑表面积（皮层表面积）的测量显示，出生于不同年代的参与者的大脑平均表面积差异较大。“30年代组”的大脑平均表面积为1933平方厘米，而“70年代组”的大脑平均表面积为2222平方厘米，与前者相比，增加了15%。

人的大脑、小脑和脑干的外表部分是灰质，内部是白质；脊髓和延脑的外表部分主要是白质，内部是灰质。人脑中还有两个海马体，分别位于左右大脑半球的颞叶内侧，担负着短期记忆、长期记忆以及空间定位的功能。与“30年代组”相比，“70年代组”的大脑白质体积和海马体的体积分别增加了7.7%和5.7%。

美国加利福尼亚大学的这项研究表明，在数十年间，实验参与者的大脑表面积、脑容量、白质体积、海马体体积均在持续增加，而且增长量十分显著。也就是说，随着时间的推移，人类的大脑变得更大了。

在这项研究中观察到的“更大的大脑”，可能反映了人类大脑发育和大脑健康状况的改善。同时，“更大的大脑”意味着潜在的、更大的大脑储备，这可能是阿尔茨海默病等老年性脑部疾病的发病率在美国出现下降的原因。目前，美国约有700万阿尔茨海默病患者，预计到2040年这一数字将上升至1120万。随着美国人口的老龄化，阿尔茨海默病患者的数量一直呈上升趋势，但近几十年来，该病的发病率却在下降。之前的研究显示，自20世纪70年代以来，美国的阿尔茨海默病的发病率平均每10年下降约20%。

虽然导致阿尔茨海默病的发病率下降的原因有很多，但加利福尼亚大学的研究人员认为，脑容量的逐渐增加展现了一种“战略纵深”的扩大。由于脑容量增大，即便大脑神经元和大脑组织因意外或疾病受到损害，其他未受伤的部分也可以弥补受伤的脑组织的功能。可见，“更大的大脑”具有更强的补偿能力和纠错能力，能预防老年性脑部疾病，减少阿尔茨海默病和其他痴呆症的发病率，对于已发病者则可以减轻其症状。

对于人的大脑为何会朝着有益健康的方向演化，上述研究并未给出答案，但其他一些科学研究发现了与大脑健康有关的若干因素，或许会为我们带来启发。

以色列内盖夫本古里安大学和美国哈佛大学的研究人员合作的一项研究显示，在18个月内坚持健康饮食就有可能逆转大脑年龄，肝脏脂肪、皮下脂肪也随之减少。研究人员还发现，减少加工食品、糖果和饮料的摄入，可以进一步减缓大脑衰老。

该研究的参与者为102名符合超重或肥胖标准的中年人，平均年龄为51岁，平均身体质量指数（BMI）为30（30以上属于肥胖）。研究人员对他们进行了为期18个月的生活方式干预，主要干预他们的饮食和身体活动水平。18个月后，参与者的体重都有所减轻，研究人员分析了减肥对大脑衰老的影响，同时，对多种身体指标（包括血糖、血脂等）与大脑衰老之间的关系进行了研究。

在研究开始和结束时，参与者要接受两次脑部扫描，用于分析大脑年龄（与参与者实际年龄无关）。实验开始后，参与者被随机分配到健康饮食指南组、地中海饮食组、绿色地中海饮食组。健康饮食指南组的食谱是根据世界卫生组织的标准制定的，每日膳食包括谷薯类，蔬菜、水果类，畜禽、水产、蛋类，奶及奶制品、大豆及大豆制品、坚果类等食物。地中海饮食组的每日膳食富含蔬菜、水果、五谷杂粮，并以家禽和鱼代替红肉，每天还需食用28克核桃。绿色地中海饮食组的食谱是在地中海饮食组的食谱基础上进一步增加膳食多酚，即每天喝三四杯绿茶和100克浮萍绿奶昔。

由于这三种饮食方式都属于健康饮食，因此在18个月后，参与者的平均身体质量指数减少了0.76个单位，平均体重减少了2.31千克，平均腰围减少了5.39厘米。研究人员还发现，体重减轻与大脑衰老减缓之间存在相关性—18个月后，参与者的平均体重下降了1%，平均大脑年龄也随之减少了8.9个月。

除了饮食会影响大脑健康，2020年的一项研究还表明，体育锻炼有助于改善各种原因导致的痴呆。最近，美国华盛顿大学医学院等机构的研究人员进一步确认，定期锻炼能改善大脑的认知能力。研究人员发现，体育锻炼与大脑中关键区域（与记忆和学习能力有关）的增长存在直接关联，这或许能解释为何现代人的脑容量呈持续增长的趋势。研究人员分析了1万余人的脑部磁共振成像扫描结果，发现那些经常参加体育锻炼（如散步、跑步）的人，其大脑中关键区域的容量更大。这些关键区域包括帮助加工信息的灰质区域、连接大脑不同区域的白质区域以及负责记忆的海马体区域。这项研究进一步支持了早前的一些研究结果，即体育锻炼对大脑健康有益。

锻炼不仅能帮助我们降低罹患各种痴呆症的风险，还能维持甚至增加脑容量，这对于中老年人尤为重要。因为，随着年龄增长，大脑也会萎缩，但运动能阻止或延缓大脑萎缩。

总之，保持健康的生活方式（如控制饮食、体重和进行体育锻炼）不仅能让我们远离大脑相关疾病，还有利于大脑朝有益健康的方向演化。

【责任编辑】张小萌