明明年紀一樣，為何你比別人忘得快？神經元可能只是“暫時失聯”

開始閱讀之前，請重復一遍這三個詞：皮球、國旗、樹木。

好，記住這三個詞。

這是簡易智力狀態檢查量表（MMSE）中的一道題，常用于考察被試對象的記憶力。在調研過程中我們經常發現，不少人雖然年齡接近，在這些題上的表現卻大相徑庭。

我們知道，隨著衰老，大腦中生成新神經元的區域會逐漸“減產”，因此很多研究都聚焦于“老年后還能不能生成新神經元”，卻似乎忘記了什么——我們年輕時就生成的那批神經元，后來去哪了？它們還在發揮作用嗎？

法國波爾多大學的研究人員發現，這些長壽的成年神經元（ABNs）并沒有離開我們，而且一直在勤勤懇懇地工作著[1]。

先來認識文中的研究對象，我們稱為認知韌性鼠和認知脆弱鼠。它們年齡相仿、生活環境一致，只是在經典的水迷宮實驗中，分別是各自年齡段表現最好和最差的一批：

1. 認知韌性鼠：訓練幾天后就表現出很強的記憶水平，方向感強、記憶穩定。

2. 認知脆弱鼠：多次學習訓練還是記不住，表現起伏大。

圖注：實驗將3月齡的大鼠分別飼養不同時長，在8月齡（約為人類青壯年）、12月齡（中年）、18月齡（老年）時進行水迷宮實驗，篩選出各組中的認知韌性鼠和認知脆弱鼠。圖中注射的BrdU是用于標記ABN

你可能會想，是不是認知脆弱鼠的大腦里，早期生成的那些ABN已經枯竭了？或者由于衰老，已經不再工作了？我們接著看下去。

我變了，我沒變

出人意料的是，ABN的數量在同一年齡段的認知脆弱鼠和認知韌性鼠之間非常接近，沒有統計學差異。而且它們衰老的程度也很相近，這意味著認知脆弱鼠的大腦里，ABN并沒有比其他鼠更老一點。

圖注：BAN存活數量和衰老情況均未在認知韌性和脆弱鼠中出現顯著差異

那么是不是因為衰老，它們的形態和結構變化了呢？就像一棵主干還在，但光禿禿的樹？

答案仍然是否定的，科學家對ABN的總樹突長度、初級樹突長度、節點數、末端數，又細分到高階樹突和低階樹突、樹突的分支角度和路徑長度等等，都沒有發現顯著的差異。

圖注：科學家對ABN形態的各項指標均進行了統計分析，都沒有顯現出顯著差異

也就是說，認知脆弱鼠的神經元，健康程度完全和認知韌性鼠的一樣。

起承轉線粒體

不過，神經元可不是獨立存在的，它作為處理信息的關鍵節點，接收信息的能力也很重要。

谷氨酸能是神經元活動所必需的主要興奮源，為了量化它輸入到ABN的能力，科學家將接收谷氨酸能的樹突棘中含量很高的PSD95作為指標[2]，并細分到了不同的分子層。

圖注：IML為內分子層，MML為中分子層，OML為外分子層。結果顯示，在每個年齡段中，認知脆弱鼠IML接收谷氨酸能的水平都顯著低于認知韌性鼠

差異終于被我們找到了：認知脆弱鼠接收信息的能力在IML發生了顯著的退化。也就是說，在這里的神經元雖然存活，卻紛紛與自己的信息來源“失聯”。

為什么明明形態還是完整而健康的，卻沒法正常工作呢？為什么中層和外層可以正常工作，內層卻不行呢？

突觸的形成、維持和可塑性是極其耗能的過程，而這些能量絕大部分由線粒體提供[3]，因此，線粒體的健康狀態直接決定了突觸的工作情況。于是科學家推測，這些PSD95的丟失很有可能與為它們負責的線粒體有關。

圖注：認知脆弱鼠在老年時，都表現出了線粒體密度的顯著缺陷

果然，認知脆弱鼠在年輕時就已經在IML顯示出線粒體的缺陷，而且這種情況隨著年齡的增長向外蔓延，到老年時，所有分子層的線粒體都已無法正常供能了。

至此，“記憶堵塞事故”的起因經過結果均已明了：在認知脆弱鼠中，伴隨著線粒體穩態的進行性破壞，ABN與上游的信息斷聯，逐漸被“邊緣化”，導致了記憶能力的衰退。

不僅相信光

然而最有意思的地方還沒到：

認知脆弱鼠的神經元是因為沒收到消息而無法工作，還是“已讀不回”呢？換句話說，如果想辦法確保它們能收到信息，它們還有正常工作的能力嗎？

科學家為這批大鼠安裝了一種“光控開關”：先注射一種特殊設計的病毒，里面包含一種被藍光照射就會打開的離子通道，然后把一根比頭發絲還細的光纖植入大鼠的大腦。

在進行水迷宮學習訓練的過程中，研究人員會遠程打開藍光，精準照射到“光控開關”上，就像在那些ABN睡懶覺的時候刷地拉開窗簾。

圖注：縱坐標為大鼠回想起“答案”的時間，時間越短表明記憶力更好，認知脆弱鼠在光刺激后記憶能力得到了顯著的恢復

結果沒有讓我們失望，光刺激顯著恢復了認知脆弱鼠的記憶力，甚至幾乎和認知韌性鼠達到了接近的水平。而對于本就不錯的認知韌性鼠，光刺激也能進一步提升它們的記憶力。

所以答案是肯定的，即便是在認知脆弱的年老大腦中，ABN的功能仍然是完整的。這種光刺激的方法直接繞開了那些受損的信息輸入途徑，自己另開了一條線路，信息果真暢通無阻。所以我們看到這些ABN仍然性能優良，只是之前有點接觸不良，只要順利通上電就能恢復運行。

有意思的地方就在這里——伴隨衰老而來的認知衰退也許很大程度上是“連接性”的問題，而不止是難以抵抗的“退行性”問題。這為我們看待認知衰退，提供了一個全新的、充滿希望的視角。

而且也很實用：對抗認知衰退，只要讓ABN別因為收不到信息而“睡過去”。所以我們可以想方設法、持續不斷地為我們大腦中的神經元，提供高質量、有挑戰性的激活信號。

保持身體活躍：保持跑步的習慣可以維持ABN的存活率和連接水平[4]，有氧運動能促進腦源性神經營養因子（BDNF）分泌，維持神經元的健康。

認知挑戰：學習新語言、新樂器、新技能，下棋，深度閱讀，為了做到這些事，大腦需要全面調動思考、記憶的能力，不斷儲存和提取新的信息，可以避免更多的ABN因為閑置而開始“摸魚”。

豐富感官：與人交流、去旅行、聽音樂會、品嘗新食物，這項活動能夠提供多種新奇的感官刺激，激發大腦不斷形成新的記憶聯結。

一句話：把大腦當肌肉，越用越連，越閑越斷。

最后還有一件事——還記得開頭的三個詞是什么嗎？

參考文獻：

[1] Blin, N., Charrier, V., Farrugia, F., Palhol, J., Presset, A., Cartier, E., Oliet, S., Pacary, E., Koehl, M., Lie, D. C., Nuria Masachs, & Djoher Nora Abrous. (2025). Long-lived adult-born hippocampal neurons promote successful cognitive aging. Molecular Psychiatry.https://doi.org/10.1038/s41380-025-03286-5

[2] Chen, X., Vinade, L., Leapman, R. D., Petersen, J. D., Nakagawa, T., Phillips, T. M., Sheng, M., & Reese, T. S. (2005). Mass of the postsynaptic density and enumeration of three key molecules. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(32), 11551–11556.https://doi.org/10.1073/pnas.0505359102

[3] Comyn, T., Preat, T., Pavlowsky, A., & Pla?ais, P.-Y. (2024). Mitochondrial plasticity: An emergent concept in neuronal plasticity and memory. Neurobiology of Disease, 203, 106740. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2024.106740

[4] Vivar, C., Peterson, B., Pinto, A., Janke, E., & van Praag, H. (2023). Running throughout Middle-Age Keeps Old Adult-Born Neurons Wired. Eneuro, 10(5), ENEURO.0084-23.2023. https://doi.org/10.1523/eneuro.0084-23.2023