人类大脑作为最复杂的器官，以相互连接的模块化网络形式运作，不同模块专门负责特定功能，如颜色感知或面孔识别。此前研究发现，随着年龄增长，这些模块的分工会变得不再清晰，这种“模块化分工”的衰退与记忆力下降及其他认知衰退密切相关。然而，驱动这一衰退的化学和细胞机制，以及基因、生活方式、环境或药物如何改变其轨迹，仍有大量未知。

2026年3月27日，桑福德·伯纳姆·普雷比斯医学发现研究所在《Proceedings of the National Academy of Sciences》上发表了题为“Correspondence of large-scale functional brain network decline across aging mice and humans”的研究。通过在整个生命周期中对清醒小鼠进行脑部扫描，研究人员发现，人类大脑并非在衰老模式上独树一帜——小鼠的大脑网络也会随年龄增长发生极为相似的变化。这一发现为在更短时间内测试抗衰老干预措施（如饮食或基因调控）提供了强大的动物模型。

“可以观察年轻时改变饮食是否会对老年产生影响，而无需像人类研究那样等待80年”研究共同通讯作者、哥伦比亚大学祖克曼研究所首席研究员Itamar Kahn博士表示。

研究人员使用功能性磁共振成像这一非侵入性技术，在82只小鼠从3月龄至20月龄（大致对应人类18岁至70岁）的多个时间点扫描其大脑。小鼠大脑体积约为人类的1/3000，因此研究者采用特殊成像策略：使用磁场强度是临床常用扫描仪三倍以上的fMRI扫描仪，以捕捉更精细的细节。与大多数人在接受核磁共振时处于清醒状态一样，Kahn博士的实验室是世界上少数能够在清醒状态下捕获小鼠脑图像的实验室之一。

科学家们发现，衰老小鼠与人类相似，其不同专门化脑模块之间的互动方式出现了衰退。“大脑各模块作为一个整体的关联方式，是衡量大脑健康的一个指标，这一指标似乎同样适用于人类和小鼠”研究第一作者、共同通讯作者Gagan Wig博士实验室的博士生Ezra Winter-Nelson表示。

研究还发现了人类与小鼠大脑之间的显著差异。例如，小鼠脑模块之间的交流少于人类。“人类大脑网络之间更强的整合能力，可能促成了人类尤其发达的那些认知功能”Wig博士说。此外，人类脑模块分工的衰退速度比小鼠更快。“因此，虽然人类拥有在更广泛脑区整合信息的能力，但这可能使人类在面对脑功能与认知衰退时，比小鼠更为脆弱”Wig博士补充道。

图1清醒静息信号重现了小鼠感觉区域功能回路的已知解离。

研究人员指出，他们仅研究了一种实验室小鼠。“实际上，还存在其他类型的小鼠，它们在衰老反应上表现出差异”Kahn博士说。“因此，研究团队希望通过观察其他类型的小鼠，来理解遗传因素如何影响衰老轨迹。”

Kahn博士表示，这些发现为研究脑衰老开辟了在人类身上无法实现的新途径。科学家可以利用现有的先进研究工具，在小鼠身上探究遗传、环境及其他因素对年龄相关衰退的影响。此前的小鼠神经科学研究常因缺乏与人类的临床相关性而受到批评，因为许多研究聚焦于细胞层面的变化。“当前的研究聚焦于网络层面观察大脑，”Kahn博士指出。“在小鼠身上同时观察细胞层面和网络层面，可能更有助于开发出真正适用于人类的治疗方法。”

参考文献

Winter-Nelson, E., Bergmann, E., Chan, M. Y., Vill, G., Han, L., Zhang, Z., Kavushansky, A., Dolgopyat, I., Asleh, J., Whitesell, J. D., Kahn, I., & Wig, G. S. (2026). Correspondence of large-scale functional brain network decline across aging mice and humans. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 123(13), e2527522123. https://doi.org/10.1073/pnas.2527522123.

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编译：脑海科技