王晨茜 陈天勇 韩布新

    前额叶在老年阶段的可塑性及相关机制*

    王晨茜 陈天勇 韩布新

    (中国科学院心理健康重点实验室(中国科学院心理研究所), 北京 100101) (中国科学院大学心理学系, 北京 100049)

    大量研究表明, 前额叶的结构和功能更容易受年老化影响; 然而, 近年来的研究发现, 前额叶的结构和功能在老年阶段具有一定的可塑性。对老年人进行认知训练, 能够延缓前额叶皮层厚度的萎缩, 提高白质完整性, 改善神经网络的功能连接和分化, 并可能通过调节多巴胺系统的活动改变前额叶皮质和皮质下结构的功能激活模式。有氧锻炼能够改善心脑血管功能, 保护和促进神经元的存活和生长, 引起前额叶灰质、白质体积的增加及功能激活的变化。认知训练与有氧锻炼等相结合的整合性训练不仅引起前额叶及相关认知功能的改变, 而且具有更好的生态学效度, 使老年人日常认知能力和生活质量得到提高。未来研究应采用多种技术手段, 从多个层面理解老年阶段前额叶的可塑性及相关机制; 加强对与前额叶关系密切的多种认知功能可塑性神经机制的研究; 并重视与整合性训练有关的前额叶可塑性。

    前额叶; 执行功能; 老年; 神经可塑性

    人口老龄化加速发展的背景下, 老年人的认知健康显得尤为重要(Lindenberger, 2014)。相比于其他脑区, 老年阶段前额叶的衰退开始更早且程度更重, 具体表现为皮质萎缩、白质退化、功能连接损伤及功能激活模式的变化(Grady, 2012; Raz et al., 2005; West, 1996)。前额叶与执行功能关系密切, 研究者据此提出额叶/执行衰退假说, 认为老年阶段认知功能的衰退可能源自前额叶及执行功能的损伤(Luszcz, 2011; 陈天勇, 韩布新, 罗跃嘉, 李德明, 2004)。

    大量实证研究表明, 前额叶及执行功能在老年阶段具有可塑性(Park & Bischof, 2013)。近年来, 研究者的关注重点由执行功能的改善转向前额叶神经系统自身的可塑性。研究者采用认知训练、有氧锻炼, 以及二者相结合的整合性训练等干预方式, 借助结构核磁共振(sMRI)、弥散张量成像(DTI)、静息态和任务态的功能核磁共振(fMRI)、脑电(EEG、ERP)、正电子发射断层扫描(PET)等技术, 探索老年阶段前额叶在皮质结构、功能连接、功能激活及神经递质等水平上的可塑性及相关机制。

    1 认知训练

    前额叶主要负责与工作记忆相关的执行控制过程, 协调其他脑区完成目标导向的行为(Carlén, 2017), 在情节记忆、推理能力等高级认知功能中也发挥重要作用, 并与一般流体智力关系密切(Au et al., 2015; Binder & Desai, 2011; Donoso, Collins, & Koechlin, 2014) ......