以前的神经影像学研究显示,正常的衰老会导致整个大脑的白质完整性下降。然而,在过去15年中,研究人员发现复杂的感觉-运动活动可能能够减缓甚至逆转白质完整性的丧失。复杂感觉-运动活动两个最典型的例子是多语言能力和音乐能力。
年,认知神经科学家EdnaAndrews领导的杜克大学研究小组发现,他们在研究中可能已经找到了一个强有力的长期解决方案来对抗基于年龄的智力衰退并预防衰老大脑的病变。他们的方法不需要侵入性程序或一些药物干预,只需要一副好耳朵、一些乐谱,也许还有一两件乐器。
年,Andrews领导的杜克大学研究小组在《BrainSciences》上发表了第一篇研究音乐才能对建立认知大脑储备的影响的研究。
Andrews长期以来一直对大脑和语言着迷。年,Andrews发表了认知神经语言学领域的开创性文章之一,为语言的新神经科学模型奠定了基础。大约在同一时间,Andrews发表了第一个也是迄今为止唯一一个关于第二语言习得的纵向fMRI研究。她的研究结果建立在几十年的认知神经科学和语言学的研究之上。
近年来,Andrews将研究重点转移到了解音乐对大脑认知储备的影响。Andrews有着职业音乐家和作曲家的生活经历,以至于想了解终生的音乐生涯是否能在人老后增加脑白质完整性。她和她的团队假设,音乐家的身份会增加与音乐制作行为相关的某些纤维束的脑白质完整性。
在这项特殊的研究中,Andrews的团队专注于通过一种被称为弥散张量成像的先进磁共振成像技术对白质完整性的测量,以查看它现在是什么形状。
为了实现这一目标,Andrews和她的团队扫描了八个不同的音乐家的大脑,年龄从20岁到67岁不等。这些音乐家平均每天有三个小时的时间用于练习音乐,并有多年的表演经验。
在参与者进行磁共振扫描后,研究人员使用扩散张量成像技术计算出某些白质纤维束的分数反向性(FA)值。
较高的FA值意味着较高的完整性,因此也意味着较高的大脑认知储备。Andrews和她的团队选择观察两条纤维束的FA值,即上纵束(superiorlongitudinalfasciculus,SLF)和钩状束(uncinatefasciculus,UF),因为在以前的研究中发现它们与音乐能力相关。
以前对非音乐家的这两个纤维束的研究发现,它们的完整性随年龄增长而下降。
换句话说,参与者的年龄越大,他们在这些区域的白质完整性就越低。在通过线性回归分析各向异性值后,研究人员观察到两个纤维束的年龄和分数各向异性之间存在明显的正相关。这些趋势在大脑左半球和右半球的两个纤维束中都是可见的。这样的观察证实了研究人员的假设:随着年龄的增长,高度精通音乐的人可以增加大脑的认知储备。
这些发现扩大了现有文献中关于可以改善大脑健康的生活方式的改变,而不仅仅是饮食和运动。虽然要求更高,但从获得和保持语言和音乐能力中产生的神经系统变化有可能在生命周期中持续更久。
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作者
好医生-谢晨
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EdnaAndrewsetal,EffectsofLifelongMusicianshiponWhiteMatterIntegrityandCognitiveBrainReserve,BrainSciences().DOI:10./brainsci
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