随着年龄增长，人类的许多认知功能会逐渐衰退。脑部扫描研究表明，负责工作记忆和问题解决等功能的大脑网络，其活动模式也会随之发生相应变化。
然而，语言能力却呈现出截然不同的规律。除非因中风或痴呆症造成损伤，大多数老年人不仅能保持语言能力，还会随着一生中词汇量的持续积累而有所提升。
麻省理工学院与波士顿大学合作开展的一项最新脑成像研究，揭示了这一现象背后的神经活动机制。研究人员发现，老年人在执行语言任务时，其语言处理网络的活跃程度与年轻人几乎没有差异。
相比之下，负责决策等执行控制任务的"多重需求网络"，在老年人和年轻人之间则存在显著差异。
"在语言网络方面，我们几乎找不到老年组与年轻组之间的差别。而执行系统在几乎所有测量指标上都出现了衰退——网络同步性下降、激活范围缩小、激活强度也有所减弱。"论文第一作者安妮·比洛特（Anne Billot）表示。她在波士顿大学攻读博士期间完成了这项研究，目前已是哈佛大学的博士后研究员。
研究人员认为，这一发现说明，像语言处理这类具有高度专一化功能的脑区，可能比功能更为灵活、通用的多重需求网络具有更强的抗衰老能力。
该研究由麻省理工学院前研究助理尼哈里卡·金汉（Niharika Jhingan）共同主导，论文已发表于《自然通讯》期刊。麻省理工学院脑与认知科学系副教授、麦戈文脑研究所成员艾芙琳娜·费多连科（Evelina Fedorenko），以及波士顿大学神经康复学教授斯瓦蒂·基兰（Swathi Kiran）担任论文共同通讯作者。
语言能力的韧性
为探究衰老对大脑的影响，研究人员招募了两组受试者，年龄分别为17至39岁和41至80岁。基于此前的研究基础，他们预计多重需求网络（涵盖额叶和顶叶的多个区域）在老年人脑中会呈现出不同的状态。
"众所周知，注意力、工作记忆和认知控制等执行功能会随年龄增长而衰退，而语言能力则通常保持稳定甚至有所提升——两者的变化轨迹截然相反。这一行为层面的规律已被充分证实，我们希望在大脑层面也能观察到同样的现象。"比洛特说。
此前对多重需求网络的研究已发现，随着年龄增长，该网络的活动同步性会逐渐降低。一些神经科学家推测，语言网络可能也存在类似现象，但相关研究尚未找到确凿证据。
麻省理工学院的研究人员通过设计能分别激活语言网络和多重需求网络的任务，得以同时考察两个网络，并精确定位每位受试者的各网络脑区。
在空间记忆任务（记忆方格中方块的位置）中，研究人员证实，老年受试者的多重需求网络确实出现了活动变化——与年轻受试者相比，其网络范围更小、同步性更差、整体激活水平也更低。
为识别语言网络，研究人员让受试者听故事、读句子。结果发现，两组受试者在接受语言刺激时，大脑活跃程度和空间分布模式高度相似。
此外，研究还发现，当受试者遇到陌生词汇或非常规语法结构时，年轻人和老年人表现出相似的大脑反应。
"我们此前的研究表明，年轻人对语言难点有强烈的敏感性——语言区域的活动会明显增强。而在本研究中，老年人同样表现出这种敏感性，这说明他们处理语言的方式与年轻人并无本质区别。"费多连科表示。
语言能力的额外增益
研究还发现，老年人的语言网络不仅没有出现同步性下降的迹象，也没有出现语言网络与多重需求网络相互融合的现象——尽管此前有神经科学家提出过这一假设。
虽然本研究未直接评估受试者的语言能力，但其他研究表明，语言技能不仅不会随年龄衰退，部分人在老年阶段甚至会有所提升。研究人员认为，这可能与词汇量和阅读能力的持续增长有关。
"词汇量会持续增加，而且增长似乎没有上限，这很好理解。人们接触的语言越来越多，老年人有时还会读更多书，从而获得额外的提升——这就像一个不断在更多数据上进行训练的大语言模型。"费多连科说。
基于上述发现，研究人员提出了一个更普遍的推论：像语言处理这类具有专一化功能的脑区，可能比多重需求网络更不易受到年龄相关衰退的影响。多重需求网络的独特之处在于，它赋予人类大脑学习新技能、适应新环境的灵活性。
"多重需求网络与语言网络有所不同——它不会随时间积累知识，更像是一种可以灵活调用于各种场景的通用资源。而恰恰是这个系统，对衰老最为脆弱。"费多连科说，"至于原因，这是一个很值得深究的问题。"
本研究由美国国家耳聋与其他沟通障碍研究所资助，麻省理工学院麦戈文脑研究所、西蒙斯社会脑研究中心、普瓦特拉斯精神障碍研究中心及智能探索中心也提供了支持。
Q&A
Q1：大脑语言网络为什么在老年人中能保持稳定？
A：研究发现，语言网络属于高度专一化的功能性脑区，长期承担语言处理任务，并随着词汇量和阅读经验的持续积累不断得到"训练"。与负责通用认知任务的多重需求网络不同，语言网络更像是一个持续增长的知识库，而非灵活调度的通用资源，因此对年龄相关的神经退化更具抵抗力。
Q2：多重需求网络和语言网络在老年人身上有什么不同变化？
A：研究显示，老年人的多重需求网络出现了明显衰退：网络范围缩小、同步性下降、整体激活强度减弱。而语言网络则几乎没有变化，老年人在语言任务中的大脑活跃程度、激活范围及对语言难点的敏感性，均与年轻人高度相似，两个网络的衰老轨迹形成了鲜明对比。
Q3：老年人的语言能力真的会随年龄提升吗？
A：是的，有研究表明部分老年人的语言处理能力不仅不会下降，反而有所提升。这主要与词汇量的持续增长和阅读习惯有关。研究人员将其比作一个不断扩充训练数据的大语言模型——接触的语言材料越多，语言处理能力越强，这一趋势在健康老龄化人群中表现得尤为明显。
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