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我們每個人都不止一次被提醒:老人摔倒會很危險,要檢查每個房間的燈、要在衛(wèi)生間裝好扶手。
可讓我們煩惱的是,老人似乎比以前更容易摔倒了——即便我們已經(jīng)鋪好地毯,即便在夜里上樓的時候一步一步仔細(xì)看著臺階,即便過馬路的時候已經(jīng)盡量在很早就起步。
我們總覺得手腳“不聽使喚”是因為大腦反應(yīng)變慢,或者肌肉力量衰退了,但其實,這種讓我們變得不靈敏的“信號延遲”,很大程度上和脊髓也有關(guān)系。
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圖注:中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)由腦和脊髓構(gòu)成
脊髓不僅僅負(fù)責(zé)傳遞大腦的指令,它自身就是精密的信息處理中心。近日的一項多模態(tài)成像研究,就把目光聚焦到了這個我們?nèi)菀缀雎缘奈恢肹1]。
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脊髓長什么樣
首先,我們要建立一個對脊髓的基礎(chǔ)了解。
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在顯微鏡下,脊髓橫斷面中間的灰質(zhì)區(qū)域呈現(xiàn)出一種像是蝴蝶的形狀,上面的圖里標(biāo)出了前角和后角,而在文章中,科學(xué)家將它的結(jié)構(gòu)分成了四個象限:左右背角、左右腹角。
背角(Dorsal Horns):就是圖像中的后角,而左右是指人體自身的左右側(cè)。背角負(fù)責(zé)感覺輸入,比如我們感覺有風(fēng)吹到身上、感受到觸碰,或是像現(xiàn)在你能感受到腳掌與地面接觸的壓力。這些原始的感覺信號就是先匯聚到這里,經(jīng)過初步分揀和加工后再發(fā)送到大腦。
腹角(Ventral Horns):也就是前角。腹角負(fù)責(zé)輸出運動信號,大腦下達(dá)的比如“邁出左腿”“拿起杯子”的指令就會抵達(dá)這里,觸發(fā)運動神經(jīng)元,最終轉(zhuǎn)換成肌肉的收縮。
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圖注:大腦下達(dá)的指令通過脊髓,最終做出行為
看起來仍然只是一個傳輸信息的通道嗎?
沒這么簡單。
在信息從外周傳到大腦、從大腦傳向肌肉的過程中,脊髓內(nèi)部的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會在毫秒級的時間里完成一系列復(fù)雜的處理。比如,當(dāng)你走在不平整的草地上,脊髓不僅能接收腳底的觸覺,還能自動調(diào)整姿勢,而這種小小的調(diào)整大部分時候由脊髓自己就能完成——很大程度上,它能夠幫我們減輕大腦的運算壓力。
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圖注:從感受到燙到立即收回手,這個過程就是由脊髓獨立完成的。當(dāng)然,大腦會在稍后接收到信息,并參與調(diào)節(jié)和學(xué)習(xí)
這個系統(tǒng)平時高度對稱且精準(zhǔn)。然而本次研究發(fā)現(xiàn),在衰老的過程中,由于它們的位置不同、功能不同,歲月對它們造成的影響也截然不同。
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脊髓的不對稱衰老
研究團(tuán)隊掃描了一批年齡跨度從20歲到80歲的右撇子志愿者,發(fā)現(xiàn)在脊髓的結(jié)構(gòu)和信號傳導(dǎo)效率上,他們表現(xiàn)出了獨特的衰老規(guī)律。
No.1
不對稱的退化
整體來說,脊髓的所有節(jié)段都會隨年齡增長出現(xiàn)灰質(zhì)和白質(zhì)的萎縮,以及神經(jīng)纖維完整性的下降。而從剛才講的分區(qū)上來看,則出現(xiàn)了明顯的分化。
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圖注:顏色越深表示發(fā)生的變化越明顯。可以看出左右兩側(cè)相比,左側(cè)的退化更明顯;腹背兩側(cè)相比,背側(cè)退化更明顯
左右兩側(cè)比起來,左側(cè)的退化更明顯——這很有可能和受試者都是右撇子有關(guān):作為非優(yōu)勢側(cè),左側(cè)的肢體長年累月的“低使用率”,使得它對衰老的防御能力更弱一些。
而負(fù)責(zé)接收外部感覺的背角,則比負(fù)責(zé)指揮動作的腹角退化得更為劇烈。這部分的原因,解釋起來要稍微復(fù)雜一點。
No.2
背角怎么了
在生理構(gòu)造上,背角就有天然的弱點:在脊髓中負(fù)責(zé)傳導(dǎo)感覺的神經(jīng)纖維,大多是高代謝需求、且包裹著厚厚髓鞘的“大纖維”。雖然能夠?qū)崿F(xiàn)更快速、更精準(zhǔn)的信號傳導(dǎo),但也因為對這種精細(xì)結(jié)構(gòu)的高度依賴,一旦髓鞘發(fā)生退化,信號傳遞就會迅速受到影響。
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圖注:這些包裹著髓鞘的神經(jīng)纖維特別容易受到損傷
這類結(jié)構(gòu)更精細(xì)的神經(jīng)纖維本來就容易在衰老的過程中發(fā)生退化、受損甚至丟失,當(dāng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損傷后,我們的感官信息就會在傳遞的過程中被截留、扭曲或減弱。
隨著輸入大腦的信號越來越弱,我們的脊髓并沒有選擇“躺平”。它盡可能啟動了代償,試圖通過調(diào)高自身的興奮水平,去放大那些已經(jīng)變得微弱的感官信號。這在功能核磁共振中表現(xiàn)為異常劇烈的自發(fā)神經(jīng)波動。
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圖注:顏色越深,表明隨年齡發(fā)生的變化越劇烈。可以發(fā)現(xiàn)左側(cè)背角(DL)最為明顯,信號波動的標(biāo)準(zhǔn)差(SD,即代償?shù)谋憩F(xiàn))也異常顯著
但這種代償其實讓情況變得更糟了:因為它不能精準(zhǔn)地還原信號,反倒讓本就微弱的感官信號淹沒在了大量的“背景音”中。
這就是為什么,很多老年人在感覺功能上會出現(xiàn)明顯的遲鈍,而且因為反饋信息的滯后和失真,動作也無法再像從前那樣及時和精準(zhǔn)。
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大腦與脊髓的同步衰老
我們知道,脊髓和大腦共同組成了中樞神經(jīng)系統(tǒng),那么它們的衰老進(jìn)程之間,有沒有聯(lián)系呢?
不僅有,而且異常同步
隨著年齡增長,大腦和脊髓都出現(xiàn)了一種被稱為“去分化”的現(xiàn)象。
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圖注:隨著年齡增加,不同網(wǎng)絡(luò)之間的連接增強(qiáng)了,所有深色條帶都顯著
原本我們的大腦和脊髓網(wǎng)絡(luò)高度特異,每個區(qū)域都是專職部門,只處理特定的任務(wù),分工明確、效率也很高。而去分化,就是它們之間的界限變得模糊,區(qū)域間的溝通多而雜亂,清晰的信號淹沒在了一大堆無序的信息中。
更壞的是,剛才我們說到的那種無效的、甚至?xí)屖虑樽兊酶愕拇鷥敚?strong>整個中樞神經(jīng)系統(tǒng)都在發(fā)生。
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圖注:橫軸為各種動態(tài)特征,縱軸為腦/脊髓的不同區(qū)域,隨年齡增長,各個區(qū)域都發(fā)生了無效代償
所以我們說“腦子變慢”,有時候不能全怪腦子。因為最早是從脊髓傳出來的信號混亂,讓大腦無法構(gòu)建出準(zhǔn)確的身體空間模型,它處理信息當(dāng)然就會變慢、甚至?xí)鲥e。
結(jié)語
面對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的整體衰退,我們可以做什么呢?
關(guān)注非優(yōu)勢側(cè):我們已經(jīng)知道,退化最嚴(yán)重的是左側(cè)背角,那么在日常生活中就可以有意識地增加非優(yōu)勢側(cè)的精細(xì)化鍛煉(比如嘗試用左手處理簡單事務(wù)),或許能讓它退化得慢一些。
重構(gòu)感覺地圖:多重感官練習(xí)(如太極、瑜伽或單腳平衡訓(xùn)練)本質(zhì)上是在不斷給脊髓背角發(fā)送高質(zhì)量的“校準(zhǔn)信號”。這不僅是鍛煉平衡,更是在強(qiáng)化脊髓這臺感官傳感器的抗干擾能力。
了解衰老在身體的每一個部分如何展開,是我們邁向健康、安全長壽的第一步。關(guān)注大腦固然重要,但對于我們與世界的每一次觸碰與感知來說,脊髓也同樣重要。
參考文獻(xiàn)
[1] Landelle, C., Kinany, N., St-Onge, S., Lungu, O., Van De Ville, D., Misic, B., Marchand-Pauvert, V., De Leener, B., & Doyon, J. (2026). Spinal cord structural and functional architecture and its shared organization with the brain across the adult lifespan. Nature Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-026-71963-2
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