近日，BABRI团队在《CerebralCortex》杂志发表了题为“Age-Related Decline in the TopologicalEfficiency of the Brain Structural Connectome and Cognitive Aging”的文章。本研究基于BABRI团队多年收集的中国社区老年人大样本脑影像数据库，聚焦于大脑的正常老化，揭示了在正常老化过程中人脑结构连接组的拓扑结构随年龄的改变模式，并探索了这些改变与老年人多种高级认知功能下降之间的关系。本文的共同第一作者是北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室的李馨老师，硕士生王野舟与博士生王文潇，通讯作者是北京师范大学的张占军与舒妮老师。

　　研究概述：

　　人类正常衰老过程伴随着大脑中广泛的脑白质退行性变化，这可能是健康老年人多种高级认知功能下降的原因。在正常老化中，显著受年龄影响的认知领域主要是记忆，注意力和执行功能。白质是大脑不同区域间信息通信的连接通路，借助扩散磁共振成像（dMRI）技术，我们可以对活体人脑的白质结构进行重建和定量分析。而脑网络建模和基于图论的分析则为我们从全脑系统水平研究大脑的功能整合和分离提供了新的视角。

　　本文通过dMRI和纤维追踪技术，在633名认知正常老年人群体中进行了基于图论的人脑连接组分析，发现脑结构网络的拓扑效率，模块性和信息整合能力均随年龄增长呈现出明显的下降，尤其是在额叶，顶叶和颞上叶等区域。重要的是，通过研究年龄、脑网络拓扑效率与认知之间的关系，发现网络效率与老年人的注意力和执行功能显著正相关，并且对这些认知功能与年龄之间的关系具有显著的中介效应。进一步利用机器学习技术，发现人脑结构连接组的节点效率在预测老年个体的注意力和执行功能方面具有优异的表现。

　　本文的研究发现揭示了正常老化过程中人脑结构连接组的拓扑变化模式，为认知老化的个体预测提供了潜在的影像标记物，并为理解年龄、脑网络拓扑效率以及认知老化之间的关系提供了新的见解。

　　来源：北师大脑与认知科学