你是否曾感觉自己的大脑状态与实际年龄不符?科学家们通过“大脑时钟”来量化这种差异,并发现它不仅能反映大脑的健康状况,还与痴呆症等神经退行性疾病密切相关。最近发表在《Nature Mental Health》上的一项跨国研究,首次将大脑时钟与生物物理机制联系起来,揭示了大脑衰老在不同人群中的差异及其背后的神经机制。
一、什么是“大脑时钟”?
“大脑时钟”是一种基于神经影像数据(如脑电图EEG)的预测模型,通过比较预测脑年龄与实际年龄之间的差距(Brain Age Gap, BAG),来判断大脑是否“加速衰老”。
BAG > 0:大脑比实际年龄老,属于“加速衰老”
BAG ≈ 0:大脑年龄与实际年龄相符
BAG < 0:大脑比实际年龄年轻,属于“延迟衰老”
二、研究亮点:多样性与机制并重
这项研究涵盖了全球10个国家、1399名参与者,包括健康成年人、阿尔茨海默病(AD)和行为变异型额颞叶痴呆(bvFTD)患者。研究团队首次将EEG源空间功能连接数据与生成式生物物理模型结合,不仅验证了BAG的多样性敏感性,还揭示了其背后的生物物理机制。
三、主要发现速览
1. 大脑衰老存在明显的地域与社会经济差异
南方国家 > 北方国家:全球南方参与者大脑衰老速度更快
低收入 > 高收入:经济水平越低,BAG越大
低教育 > 高教育:教育程度越低,大脑衰老越明显
女性 > 男性(尤其在南方国家):女性大脑衰老更显著
2. 痴呆症患者大脑衰老加速,女性AD患者尤为明显
AD和bvFTD患者的BAG显著高于健康对照组
在AD患者中,女性的BAG显著高于男性,而在bvFTD中未发现此差异
3. 大脑时钟背后的生物物理机制被揭示
通过生成式脑模型,研究者发现:
健康衰老:BAG升高与神经过度兴奋和结构连接解体有关,可能是一种早期代偿机制
痴呆症:BAG升高则与神经兴奋不足和更严重的结构解体相关,伴随整合/分离平衡失调
四、为什么这项研究重要?
1. 首次将大脑时钟与生物物理机制结合,为理解衰老和痴呆提供了“因果解释”而非仅仅是统计关联。
2. 强调多样性:研究样本涵盖南北半球、不同收入与教育背景,避免了过去研究中的“北方中心”偏差。
3. 低成本、可推广:使用EEG而非昂贵的MRI,适合在资源有限地区推广,助力全球脑健康监测。
4. 为个性化干预提供基础:未来或可基于BAG机制设计靶向治疗,如神经调控或药物干预。
五、未来展望与局限
研究者也指出,当前研究仍存在局限:
缺乏北方国家的痴呆症患者数据
横断面设计难以确定因果关系
未来需结合多模态影像(如MRI、PET)和纵向追踪
但无疑,这项研究为理解“大脑如何在不同环境中衰老”打开了新窗口,也为推动全球脑健康公平提供了科学依据。
结语:
大脑年龄不只是数字,它是环境、基因、社会因素与神经机制交织的产物。这项研究提醒我们:关注脑健康,需从多样性出发,理解不同人群的衰老轨迹,才能实现真正的精准预防与干预。
参考文献:
Carlos Coronel-Oliveros, et al. Diversity-sensitive brain clocks linked to biophysical mechanisms in aging and dementia. Nature Mental Health (2025). https://doi.org/10.1038/s44220-025-00502-7.

