健康老年人的语言网络，与年轻人几乎没有差别

随着年龄增长，即使没有明显疾病，脑的结构和功能也会发生变化。然而，不同认知能力随年龄变化的方式并不相同：执行功能会有所下降，而语言加工的某些方面则相对保持完好。

这种差异性意味着，不同脑网络在是否随年龄发生变化、以及如何变化方面，也应该存在差异。

一项新发表于《自然通讯》的脑成像研究比较了两个与之对应的脑网络：负责语言加工的语言选择性网络，以及参与工作记忆、决策和认知控制等执行功能的多重需求网络。研究发现，随着年龄增长，健康老年人的语言网络几乎保持原样，在执行语言任务时，其活动与年轻人高度相似；而多重需求网络已经表现出明显的年龄相关的变化。

语言的韧性

多重需求网络包括额叶和顶叶的多个区域。此前针对这一网络的研究已经发现，随着年龄增长，其内部活动会变得不那么同步。一些神经科学家曾推测，类似的变化也可能出现在语言网络中，但一直缺乏确凿证据。

为了进一步探索这一问题，在新的研究中，研究人员比较了两个年龄组的脑活动：一组由64名41至80岁的中老年参与者组成，平均年龄约60岁；另一组包括483名17至39岁的年轻参与者，平均年龄约24岁。

研究人员设计了不同任务，分别主要激活语言网络和多重需求网络，从而能够在每名参与者的脑中独立定位这两个网络，并比较它们在不同年龄组中的表现。

在语言网络定位任务中，参与者需要阅读完整句子和由可发音假词组成的词表；在多重需求网络定位任务中，参与者则需要完成空间工作记忆任务，记住一个3×4网格中出现的一组位置。借助这些任务，研究人员能够在每名参与者的脑中分别确定两个网络的位置，并比较它们在不同年龄组中的活动特征。

结果显示，在空间工作记忆任务中，中老年参与者的多重需求网络已经出现明显的年龄相关变化：与年轻参与者相比，这一网络的激活范围更小、激活强度更弱，而且网络内部的同步性也有所下降。但语言网络则呈现出截然不同的结果。在阅读句子时，中老年参与者的语言网络在激活强度和空间分布上都与年轻参与者高度相似。

部分参与者还接受了静息态扫描和故事聆听任务。研究人员利用这些数据进一步分析网络内部的功能连接，并考察语言网络对语言复杂度的敏感性。结果发现，中老年参与者的语言网络内部连接并没有明显减弱；在遇到不熟悉的词语或不同寻常的语法结构时，其语言脑区也会像年轻人一样表现出更强的反应。

语言为何如此稳定？

研究人员还发现，在中老年参与者中，语言网络并没有出现内部同步性下降的迹象，也没有像一些神经科学家此前推测的那样，与多重需求网络之间的功能边界变得模糊。换句话说，随着年龄增长，语言网络在整体组织上依然保持着相当清晰和稳定的状态。

尽管这项研究本身并没有直接测量参与者的语言能力，但研究人员认为，一生中不断积累的语言经验，可能有助于解释语言为何在老年阶段依然保持稳定。人的词汇量可以持续增长，一些老年人也会增加阅读量。这就像一个大型语言模型，随着训练数据不断增加而获得额外提升。

研究人员表示，这些发现表明，像语言网络这样高度专门化的脑系统，可能比多重需求网络更能抵御衰老的影响。相比之下，多重需求网络更像一种通用而灵活的认知资源，可以被调动来学习新技能、解决问题和适应新的情境，却似乎也更容易受到衰老的影响。至于为什么这样一个灵活的脑系统反而更加脆弱，仍是一个有待回答的问题。

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封面及首图由《原理》使用 AI 辅助设计。