人类随着年龄增长,许多认知功能自然会衰退。脑部扫描结果一致表明,负责执行功能、工作记忆和问题解决的神经网络会随年龄增长而退化。然而,当涉及到语言能力时,衰老的大脑却展现出截然不同且极具韧性的一面。
除非患有中风或痴呆等神经系统疾病,大多数老年人都能保持出色的语言技能。事实上,许多人随着一生中词汇量的不断积累,语言能力甚至有所提升。
麻省理工学院和波士顿大学研究人员合作进行的一项最新脑成像研究,终于揭示了这一现象背后的神经机制。
通过分析老年人和年轻人的大脑,科学家们发现,大脑语言处理网络的活动在衰老过程中保持着显著的稳定性。在执行语言任务时,老年人表现出的神经激活模式与年轻人几乎完全相同。
研究主要作者、哈佛大学博士后Anne Billot表示:“在语言网络中,我们没有发现老年组和年轻组之间有任何差异。相比之下,执行系统在几乎所有测量指标上都显示出衰退。老年人的网络同步性下降,激活范围和激活强度也都有所减弱。”
研究团队将参与者分为两个队列:年轻组(17-39岁)和老年组(41-80岁)。参与者完成精心设计的任务,以分离出两个不同的大脑系统:负责灵活问题解决和执行控制的“多需求网络(multiple demand network)”以及语言网络。
为了激活多需求网络,参与者进行了一项空间记忆任务,需要记住网格中方块的位置。正如预期,与年轻参与者相比,老年参与者在这些额叶和顶叶脑区的激活更弱、同步性更差。
然而,当受试者通过听故事和阅读句子来激活语言网络时,结果却截然不同。年轻人和老年人表现出相同水平的空间分布和神经活动。当遇到不寻常的语法或不熟悉的词汇时,两组都表现出相同的敏感性激增和神经反应增强。
麻省理工学院脑与认知科学副教授、该研究资深共同作者Evelina Fedorenko解释道:“我们之前曾使用类似材料证明,年轻人在这些语言难点上表现出强烈的敏感性:语言区域的活动会增加。而在这里,我们发现老年人也表现出这种敏感性,这表明他们处理语言的方式并没有根本性的不同。”
与作为灵活、通用资源且易受衰老影响的多需求网络不同,语言网络专门负责知识的积累。
Fedorenko指出:“只要人们持续测量,词汇量就会不断增加,这是有道理的。人们接触到的语言越来越多,老年人有时会开始阅读更多书籍,从而获得额外的提升——这就像一个通过不断增加的数据进行训练的大型语言模型。”
这些发现表明,大脑中高度特化的区域可能从根本上免受正常衰老的磨损,从而在我们的整个生命周期中保持有效的沟通能力。
Source: Massachusetts Institute of Technology