超级老人之谜
这是一种传统医学教科书无法解释的病例。
实验对象——姑且叫他彼得·格林吧——是一名80多岁的白人男性,被该校录取纵向研究在加州大学旧金山分校记忆和衰老中心进行研究。格林的脑部扫描结果“并不漂亮”,心理学博士乔尔·克雷默回忆道。他是该中心神经心理学项目的负责人。他的大脑开始萎缩,大脑的白质(由长束神经细胞组成,负责将信号从一个区域传递到另一个区域)被死亡斑块刺穿,这表明格林遭受了经常与之相关的那种迷你脑震荡认知能力下降.
然而,从所有行为指标来看,格林都在蓬勃发展。他的认知测试成绩无懈可击,他在世界上发挥作用的能力仍然很高。
克雷默说:“如果你观察他的认知能力和功能水平,你会发现它不仅保持在高位,而且多年来根本没有变化。”克莱默想知道,格林到底有什么特点,让他与那些脑部扫描结果与他相似的同龄人区别开来,而这些同龄人似乎都被时间的摧残所阻挡。
当克莱默最终亲自见到这位研究对象时,这位神经学家被格林的活力和乐观的人生观所打动。他告诉克莱默,他在社区做志愿者,经常忙于项目和组织,与家人保持密切联系。他对自己所拥有的一切表示感激,似乎真的很享受自己的黄金岁月。
克雷默说:“他谈到他对生活的态度是拥抱生活——不为小事感到压力,重视人际关系的重要性。”“我印象深刻。这很鼓舞人心。”
克雷默给这位精力充沛、充满活力的八旬老人起了一个名字:“超级老人”。近年来,他越来越被它们的特质所吸引,并开始着手解开它们成功的奥秘。
克雷默说:“有一些证据表明,乐观的人比不乐观的人年龄更大。”他把彼得·格林作为证据之一。“我们才刚刚开始研究这些性格特征以及它们是如何影响衰老的。”几十年来,那些研究衰老科学的人把大部分时间都花在了试图了解随着年龄的增长,我们会出现什么问题,什么风险因素会使我们容易患病,以及我们如何更好地诊断和治疗它。但近年来,加州大学旧金山分校和其他地方越来越多的研究人员将注意力转向了一系列独立但相关的问题:是什么让一些人年纪大的人茁壮成长?我们能从这些适应力最强、功能最完善的老年人身上学到什么?我们如何将这些知识应用到其他人身上,以促进健康老龄化?
尽管加州大学旧金山分校的研究人员正在采取不同的方法来回答这些问题——从研究大群老年患者,到测量端粒他们对不同年龄的小鼠血液中的成分进行了分析,其中许多人开始得出一个乐观的结论。
克雷默说:“随着年龄的增长,当我们看到记忆力和其他技能下降时,人们往往认为这是正常衰老的一部分。”“这不是。其实不必是这样的。”
压力会让我们变老
艾丽莎·埃佩尔博士是加州大学旧金山分校衰老、代谢和情绪中心的心理学教授之一,她认为一个人的实际年龄和生理年龄并不总是一致的。她试图了解是什么让我们中的一些人比其他人更有适应力,其中一个答案似乎是压力.
她说:“衰老的生物学和压力的生物学是亲密的朋友,它们相互交谈,相互影响。”“慢性压力越大,细胞衰老的迹象就越明显。”
埃佩尔正在研究几乎处于持续压力下的参与者:照顾患有慢性疾病的孩子或患有痴呆症的配偶的家庭成员。作为生物年龄的一个代表,埃佩尔监测了个人端粒(染色体末端的帽)的长度,随着年龄的增长,端粒会缩短。
当我们的端粒太短时,我们的细胞就不能分裂了。埃佩尔解释说,我们的身体更难补充组织,我们患慢性疾病的几率也会增加。中年端粒短预示着心血管疾病、糖尿病、痴呆症、某些癌症和许多其他通常与衰老有关的疾病的早期发病。
她和其他人发现,慢性压力会导致一种叫做细胞因子的促炎因子的积聚,细胞因子会动员我们的免疫系统释放一系列化学物质,尽管这些化学物质在对抗感染方面很重要,但随着时间的推移,它们会损害身体自身的细胞。慢性压力会损害线粒体——我们细胞的能量中心,加速表观遗传时钟(一种基于基因甲基化模式的细胞年龄测量方法),并过早地缩短我们染色体的端粒。
但埃佩尔发现,我们可以做一些事情来抵消压力的有毒影响,减缓衰老过程。
埃佩尔说:“重要的是,护理人员在应对生活状况的方式上有很多不同。”“我们的心理过滤器——我们如何看待世界——在多大程度上决定了我们的现实,以及当我们发现自己在生活中处于困境时,我们会承受多大的痛苦。”
埃佩尔说,通过有意识地培养感恩之心和有意识地应对压力,可以修改这种过滤。这听起来很像克雷默观察到的“超级老人”的心态。社会支持是保护我们免受压力的最大因素之一。拥有更多积极情感联系的看护者似乎可以免受压力造成的大部分伤害。此外,冥想、锻炼和抗炎饮食可以减少甚至逆转衰老的一些影响。
她说:“虽然极端的生物黑客非常有趣,但从长远来看,它们中的大多数可能是不可行的,也不健康。”“但生活方式干预是一种可行、安全、可靠的生物黑客。我们的生理衰老比我们想象的要可控得多。如果我们能做出微小的改变,并年复一年地保持它们,我们的细胞就会倾听并保持它们的弹性和健康。”
她补充说,环境也起着作用。文化和环境——家庭、工作和社区——是个人长期维持生活方式干预能力的重要组成部分。她指出,虽然延长健康寿命是可行的,而且已经在许多患有糖尿病的人身上显现出来高等教育到目前为止,少数民族和那些社会经济资源紧张的人在健康寿命方面取得的进展非常微小。
衰老——和年轻——确实存在于我们的血液中
当埃佩尔缩小镜头探索身心联系如何促进健康衰老时,加州大学旧金山分校的索尔·维莱达博士正在放大镜头,研究在我们血液中传播的微观细胞信息如何影响老年人的健康。
维勒达是解剖学助理教授,负责监督一个由12名研究人员组成的研究小组,研究大脑衰老和恢复活力的机制。他的实验听起来有点像科幻小说。2014年,维尔达发表了一项研究自然医学研究表明,将年轻小鼠的血液注入老年小鼠体内,可以显著逆转与年龄相关的认知衰退迹象——也就是说,注入年轻小鼠血浆的老年小鼠能够更好地回忆起穿过迷宫的路,并找到特定的位置。相反,注射老年血液的年轻小鼠经历了加速的衰老症状。
为什么年轻的血液会有如此深远的影响?利用一种被称为异种共生的方法,连接老年小鼠和年轻小鼠之间的循环系统,维尔达发现年轻血液导致老年小鼠大脑中干细胞的数量增加,神经连接的数量激增了20%。
今年早些时候,他发表了一项研究,证明在与学习和记忆有关的大脑区域,注入年轻的血液也会导致一种名为TET2的酶的激增。由维莱达的博士后杰拉尔丁·冈蒂埃博士领导的研究小组证明,TET2水平不仅会随着年龄的增长而下降,而且将这种酶恢复到年轻时的水平可以改善健康成年小鼠的记忆。
维勒达说,年轻血液的刺激作用可能是几个因素共同作用的结果。(他还指出了另一种似乎在年轻血液的神奇特性中发挥作用的因素——一种叫做金属蛋白酶的蛋白质,它参与重塑将我们的细胞聚集在一起并赋予它们形状的结构成分。)
与此同时,维尔达还分离出了老年人血液中加速衰老的因素。他说,相当于人类65岁的老鼠的血液中含有促进炎症的细胞信号传导剂。这些因素不仅在认知能力下降方面发挥着“巨大的作用”,而且在肌肉和免疫系统相关的恶化方面也发挥着“巨大的作用”——这些结果与埃佩尔的发现是一致的。
维勒达相信,通过继续解码这些细胞成分,我们也许有一天能够利用他和其他人正在学习的知识来创造新的药物,而不是针对单一疾病,而是针对导致普遍衰老疾病的一些潜在因素。
维勒达说,这种用治疗其他疾病的方法来治疗衰老的想法正变得“越来越主流”。
“我们不再认为变老是最终的决定。我们基本上是在更长时间地保持年轻状态。”即使在15年前,维尔达继续说,“如果你告诉别人,‘我可以让你健康到85岁,你不会得心血管疾病或阿尔茨海默氏症,你所要做的就是吃这种药,’人们可能会用有点奇怪的眼光看你。”
但人们的态度已经开始改变。“如果你告诉他们,‘我们了解驱动衰老某些方面的分子机制,我们可以针对它们,’”他说,“人们就会更容易理解。”
还有很多东西要学
乔尔·克雷默(Joel Kramer)十多年来一直在关注他的一些“超级老人”。他们现在有几十个,是年龄在60岁到95岁之间的更大的研究对象的一部分。
至少每两年,每位受试者都要回答有关他们生活方式的问题,并接受一系列测试——包括他们的认知功能、血液成分、脑容量,以及与衰老有关的一系列其他因素,以及他们在世界上的功能能力。
这项研究继续产生大量的数据,克莱默和他的同事们几乎还没有开始分析这些数据。
但一幅复杂的图景已经开始浮现,其中突出了影响我们功能的多种因素。2017年3月,克雷默和他的同事发表了许多计划研究中的第一篇,探索了一些似乎与认知和功能表现有关的特征。他们将17名认知处理速度较快的“弹性老人”与56名“普通老人”和47名认知处理速度似乎放缓的“亚老年人”进行了比较。
正如埃佩尔和维莱达预测的那样,有弹性的老年人的促炎细胞因子水平低于亚老年人。解剖上的差异也可能在队列之间的差异中发挥了作用。例如,大脑胼胝体(连接大脑两侧的一根粗大的神经纤维带)的初始大小在有弹性的老年人中要比低龄人群大。
炎症水平较低可能部分归因于生活方式的选择——特别是因为这组人自我报告了更高的锻炼水平。
在一项研究中,Kramer和他的团队发现,那些吃健康地中海式饮食的人的大脑中不太可能含有大量与阿尔茨海默氏症相关的蛋白质。他的一位同事发现了证据,表明较高水平的心理活动与脑细胞之间联系的增长以及更好的认知处理速度有关。还有人认为,睡眠在健康老龄化中起着至关重要的作用。
克雷默指出:“这肯定有很大的遗传因素。”“但这些都是小暗示,我们可以做一些事情来提高大脑衰老的几率。”
从新科学中出现的范式转变已经开始对临床产生影响。
Bruce Miller,医学博士,克劳森神经学杰出教授,UCSF记忆与衰老中心主任,正在与Kramer合作健康老龄化研究。米勒、克莱默、埃佩尔和维尔达都是加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所的成员。米勒指出,当他1998年第一次来到加州大学旧金山分校时,这个领域总体上是“非常虚无主义的”。与年龄相关的衰退被认为是不可避免的。然而,从那以后,这种假设发生了变化。
“我认为影像学在某种程度上取得了进步,使我们能够做这些我们以前从未做过的研究,并且说,‘哇,我们现在在老年人群中有这些非常明确的生物标记,所以我们现在可以考虑当我们干预时它们是否会发生变化。’”
他说,证据令人信服地表明,心血管健康、运动和低脂饮食都能产生积极的影响。
然而,克雷默指出,还有更多的工作要做。他说:“我们显然才刚刚开始这样做。”但他接着补充说,这项研究已经对至少一个人产生了影响:他自己。克雷默说:“与这么多保持良好大脑健康的老年受试者接触,真的激励了我。”“即使只是他们存在的简单事实也令人鼓舞。这是一个令人兴奋的时刻。”
健康衰老的四种策略
1.拥抱老化
加州大学旧金山分校衰老、新陈代谢和情绪中心的联席主任艾丽莎·埃佩尔博士指出,随着年龄的增长,我们中的许多人都能更好地平衡积极和消极的情绪。
“当我们长大了,我们会在生活中寻找更多积极的情况,减少我们不喜欢的事情。我们能更好地控制我们的环境,”她说。
更重要的是,随着年龄增长而出现的智慧可能与老年人大脑的结构变化有关。UCSF记忆和衰老中心主任布鲁斯·米勒博士指出,最近的研究表明,与利他主义、智慧和思考他人有关的大脑回路是基于我们生活中累积的经验而形成的。随着这种回路的增加,一个人有意识地控制情绪的能力也会提高。米勒说,这就是为什么很多人都能想到对自己产生过深远影响的老人。“这是因为老年人的头脑。我们更亲社会。我们比年轻人更有可能给予需要帮助的人。这并不是什么大意外……但我们现在可以从生物学的角度来考虑。我们真的需要长辈。”
2.摆脱消极情绪
与衰老相关的消极和恐惧往往掩盖了变老的积极方面。具有讽刺意味的是,这一事实可能会带来破坏性的后果。
埃佩尔解释说:“我们对衰老抱有非常负面的刻板印象,这些刻板印象从我们很年轻的时候就开始了。”“当我们变老的时候,这些实际上会对我们的健康产生负面影响。”
埃佩尔说,当我们相信衰老意味着我们“将会受苦、虚弱、依赖他人”时,“我们就不会在髋骨骨折后迅速痊愈。不管我们是否拥有与阿尔茨海默氏症相关的基因,我们都更有可能患上痴呆症。我们的寿命也没那么长了。”
最明显的解释是,这是一个自我实现的预言:当我们坚信自己无法控制衰老的速度时,我们就会形成一种宿命论的态度,并很少采取健康的行为。但可能还有更阴险的东西在起作用。研究表明,对衰老的消极态度实际上会导致我们对压力更敏感,更不适应压力——引发生化级联反应,实际上可能会加速衰老。
3.多运动
体育活动对老年人认知功能的积极影响是有据可查的。运动能产生更多的脑细胞,增强心血管健康,促进幸福感。心理学博士乔尔·克雷默(Joel Kramer)说,它似乎也与认知处理速度高度相关。他是神经心理学教授,花了十多年时间研究我们中的超级老人。在2017年的一项研究中,克雷默和他的团队表明,锻炼甚至可能对那些携带阿尔茨海默氏症高风险基因的人的认知能力下降产生保护作用。
与此同时,在2018年的一项研究中,伊莱·普特曼博士领导的团队研究了68名照顾患有痴呆症的家庭成员的老年人。这些护理人员压力大,抑郁症状严重,生活方式久坐不动。这项研究鼓励参与者每周锻炼三到五次,每次40分钟,坚持六个月。在这段时间结束时,参与者的端粒延长了,端粒是一种与寿命相关的生物标志物。
4.冥想
埃佩尔和几位合作者招募了28名参与者,在加州的一个冥想静修中心接受广泛的测试。研究人员监测了与生物年龄相关的标记(包括端粒长度、基因表达等),还跟踪了参与者在为期一个月的密集冥想静修过程中的焦虑、抑郁和性格特征。
参与者在经验丰富的从业者的指导下进行了长时间的冥想,避免说话,并被鼓励将所有日常活动视为“以开放和反射意识关注他们正在进行的精神体验的机会”。
在静修结束时,参与者的端粒长度显著增加,最初焦虑和抑郁程度最高的参与者在研究过程中表现出最显著的变化。
接下来是什么?埃佩尔的团队得到了约翰·w·布里克心理健康基金会120万美元的捐赠,他们将研究自然疗法——包括正念冥想、高强度间歇训练和不同的呼吸技巧——如何影响情绪、健康和生物衰老。在发表时,他们正在寻找能够从这些干预措施中受益的女性参与者。更多信息和入学要求见stressresilience.net.