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摘要：日本名古屋大学的研究人员发现，衰老相关的大脑功能衰退并非由神经元活动减少引起，而是由于某些神经元随时间的过度激活所致。这一发现发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，表明通过干预减少神经元过度激活（如饮食调整）可能有助于缓解与年龄相关的认知衰退。

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研究背景

大脑功能的正常运作依赖于大量神经元之间的适当连接和协调工作。长期以来，人们普遍认为，随着年龄增长，神经元活动的减少是导致大脑功能衰退的主要原因。然而，在人类中，某些类型的神经元会随着年龄增长而变得过度活跃。名古屋大学的Kentaro Noma副教授领导的研究团队通过线虫实验，探讨了神经元过度激活与衰老相关大脑功能衰退之间的因果关系。

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研究方法

研究团队使用了一种仅1毫米长、寿命为两周的线虫——秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）。这种线虫拥有302个神经元，能够表现出多种行为，且与人类共享许多基因和机制。研究人员利用线虫的“趋温性”行为（thermotaxis）进行研究。在这种行为中，线虫在23摄氏度的环境中会向23摄氏度的方向移动，但如果环境中没有食物，它们则不会表现出这种行为。这表明线虫能够将食物的存在与否与环境温度联系起来。

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研究结果

1. 神经元活动未随年龄显著减少
   研究发现，与联想学习相关的AFD感觉神经元和AIY中间神经元的活动几乎不随年龄变化。这与之前认为神经元活动减少导致大脑功能衰退的假设相矛盾。

2. 特定神经元过度激活导致行为衰退
   研究人员进一步研究了六种被认为与联想学习相关的神经元（AWC、ASI、AIZ、AIB、RIA和AIA）在衰老过程中的表现。结果显示，AWC和AIA神经元会随着年龄增长而自发且过度激活。这种过度激活破坏了正常的神经元网络，导致线虫无法执行趋温性行为。

3. 饮食干预可缓解神经元过度激活
   通过改变线虫的食物来源（细菌类型），研究人员成功抑制了神经元的过度激活，并防止了衰老线虫的行为衰退。这一发现表明，饮食调整可能对人类预防大脑衰老具有潜在意义。

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研究意义

Noma副教授表示：“过去，我们倾向于关注神经元活动随年龄的减少。我们的研究结果可能会让人们更多地关注神经元的过度激活。我们将继续研究线虫，探索如何减少神经元过度激活以改善大脑功能。我们相信这将有助于理解大脑功能衰老的基础。”

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参考文献

• 研究论文：Binta Maria Aleogho et al. "Aberrant neuronal hyperactivation causes an age-dependent behavioral decline in Caenorhabditis elegans." Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024. DOI: 10.1073/pnas.2412391122

• 来源：名古屋大学提供的材料。内容可能经过编辑以适应风格和长度。

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这项研究不仅揭示了神经元过度激活在衰老相关大脑功能衰退中的关键作用，还为通过饮食等干预措施延缓大脑衰老提供了新的思路。