脑子是好东西，你有我有大家有，但是你了解它吗？众所周知，人的大脑分为左右两部分，分别支配对侧的肢体运动，除此之外，两者所负责的功能也有所不同——左脑承担语言、逻辑性思维以及各种认知行为能力，而右脑则主要负责创造、空间几何、音乐鉴赏等处理表象知觉的能力，两者分工协作，指挥我们日常的行动。
但人的左右半脑是不平衡发展的，有人左脑更发达，也有人右脑更发达，这会有什么影响吗？并且身边也总有人抱怨“三十岁的身体五十岁的大脑”，究竟什么会影响我们的脑年龄呢？
来源：摄图网
1861年，法国的人类学家保尔·布罗卡（Paul Broca）第一次把大脑的某一部分与脑功能关联在一起，即左半球的特殊病变会影响言语。从那时起，其他大脑区域也被逐渐报道能够显示出侧化的结构和功能。在神经学和心理学中，侧化通常指的是大脑半球的不对称性，即左半球和右半球在特定任务和功能上有不同的专业化体现。
目前，人们常通过微观结构特征来解释大脑的不对称性，具体来说，白质通路（WM）或神经元内外水分布的组织（intra- and extra-neurite water organisation）可能是导致大脑功能侧化的基础。当前已有研究证明人脑表现出的结构和功能不对称，会对衰老以及精神方面疾病的发展产生影响。但对于诸如大脑年龄预测以及大脑不对称性是否会发展等问题，我们尚未完全有解答。
2024年2月1日，国际期刊nature communications在线发表了一篇关于大脑不对称性的研究：Brain asymmetries from mid- to late life and hemispheric brain age，这项研究使用了一种利用大脑年龄来区分半球的新方法，并对大脑不对称性与年龄的关联进行了详细评估，结果发现大脑不对称性对年龄因素更为敏感，并且总体上随着年龄的增长而增加。
这项研究参与者的数据来自英国生物银行（UKB）记录的脑结构磁共振成像 (MRI) 结果，作者通过差异性数据分析、模型比较等手段来评估与年龄相关的大脑不对称差异。
大脑不对称性与脑龄趋势的测量
值得一提的是，脑龄指的是相对于生理年龄的预测年龄，是基于从脑部扫描（如磁共振成像）中获得的一组标量度量，对神经退行性疾病特别敏感。迄今为止，科学家通常使用全脑参数化来估计脑龄，因此，脑科学家们将这些整脑年龄预测称为全脑脑龄（Global Brain Age, GBA）。
然而，在以往的研究中，尽管已经对不同脑区域进行了脑龄计算，但人们通常没有考虑或利用左右半球的数据作为分析的一部分。出于这些原因，作者采用了半球脑龄预测（HBA），HBA是一种新的大脑年龄测量方法，可能会提供比GBA更敏感的大脑健康标记，因为它能够在半球之间比较年龄，推断每个半球的完整性并给出大脑不对称性的总体估计。
图一：全脑脑龄预测模型构建1
半球脑龄（HBA）的预测与分析
通过使用HBA进行预测，研究者发现在半球之间存在大多数区域和半球平均MRI特征的差异。这些特征和不对称性都对年龄敏感，这表明不对称性的研究在不同年龄和MRI模式下都是有用的。
通过对半球平均特征进行年龄关联分析，以及使用相同的MRI模态进行半球脑龄（HBA）预测，研究人员发现这两者在半球之间显示出相似的趋势。换句话说，半球平均特征在年龄上的变化趋势与使用HBA进行预测的结果在左右半球之间是相一致的。这可能意味着半球平均特征和HBA对于揭示大脑年龄和不对称性方面提供了一致的信息，具体可见图二。
性别差异与疾病关联
通过深入研究HBA与一般健康和生活方式表型之间的关系模式，研究者发现单半球和双半球的大脑年龄之间的关系在模式内呈相似趋势，但在不同模式之间略有差异，如下图所示。这些结果在性别特异性方面表现出一定的稳定性。在男性和女性中，影响大脑年龄的因素存在一些差异。
具体而言，对于男性来说，大脑年龄与高胆固醇水平、臀围尺寸、吸烟行为和体重等因素之间存在着敏感关系。这表示在男性中，这些生理和行为因素可能更加显著地影响大脑的衰老过程。这种性别差异的观察有助于我们深化对大脑年龄估计的理解，同时也提示在制定性别特定的预防和治疗策略时需要考虑到这些不同的影响因素。
总体而言，研究人员发现，从中年到晚年，整个大脑都呈现出不对称性。这种不对称性在生命周期后期的灰质和白质中表现尤为显著。而左/右半球脑龄的差异反而随着年龄的增长而逐渐减小。
此外，脑龄及其相关性影响具有明显的性别差异，不仅表现为年龄相关性，还与各种临床诊断相关的区域性不对称性有关，这提供了一种可能性，即通过评估大脑结构的不对称性，我们可能能够识别或理解与特定临床诊断相关的生理或病理变化，而这对于早期发现疾病迹象、制定个性化治疗方案具有潜在的临床意义。
参考文献：
1. Zhu, JD., Wu, YF., Tsai, SJ. et al. Investigating brain aging trajectory deviations in different brain regions of individuals with schizophrenia using multimodal magnetic resonance imaging and brain-age prediction: a multicenter study. Transl Psychiatry 13, 82 (2023).
2. Korbmacher, M., van der Meer, D., Beck, D. et al. Brain asymmetries from mid- to late life and hemispheric brain age. Nat Commun 15, 956 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-45282-3
撰文 | 之予
编辑 | lcc
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