有关脑科学的两场讲座

二十年前的今天，联大通过决议规定每年10月1日为“国际老年人日”（International Day of Older Persons）,呼吁世界各国关注人口老龄化问题。作为一个脑力劳动者，我非常关注脑科学的动态。伍迪爱伦说，"My brain, it's my second favourite organ." 但对于大多数脑力劳动者，大脑恐怕都是我们最重视的器官。最近UVic举行了两场关于脑科学的讲座, 一场是来自斯坦福大学的Robert Sapalsky, 是个neuroscientist。这人是neuroscience界的大牛,可以说是当今最顶级的脑神经科学家。另一位是来自本校心理学系的 Stuard MacDonald, 从介绍来看也是个很优秀的中青年学者。两场演讲都是面向大众的，有点“让学术接近老百姓”系列讲座的意思，都是爆满，Sapalsky的讲座甚至排队到海 洋学院楼外面（估计这跟Victoria的demography有很大关系，Victoria是全北美老年人口比例最高的城市之一，难怪 MacDonald开玩笑说在北美没有比这个城市更适合做相关研究的了）。以下内容大部分是两场演讲的笔记。

关于 Alzheimer的第一个基本事实是，这是一个与年龄正相关的疾病(choronical disease)，跟癌症和心暖血管疾病一样。这听起来像一句疯话，老年痴呆症当然是跟年龄相关了。其实这句话的第一层意思是说，Alzheimer患者 的增长是伴随着人口平均寿命的延长出现的。美国目前有3百万人患有Alzeimer，如果不采取有效措施，到2047年，这个数字预计达到9百万 （Turning the Tide, CIHR, 2010）。这个数字是跟着老年人口数量的趋势是一致的。2008年跟脑衰老相关的疾病带给加拿大的财政负担是2千亿，2018年会变成3千亿，2028 年，5千亿。这个消息的正面意义是，这个国家会长期奉行移民政策来填补这些财政的，想移民加拿大的年轻朋友们不用着急，但过了五十的朋友就得抓紧时间了。 中国政府肯定也意识到这个问题了，法定退休年龄的拖后就是例子。

choronical disease的第二层意思是说，跟癌症和心脑血管疾病一样，Alzeimer的潜伏期也非常长。在最终确诊之前的十几年可能就已经出现了症状。癌症的潜 伏期也能达到20年。只不过是因为随着年龄的增长和身体状况的恶化最终出现。加拿大的统计显示，60岁以后，每五年患Alzheimer的几率就要翻一 番。65-75的人群，40个人里1个患者；75-85的人群，9个人里就有1个患者；85岁以上，3个人就有1个患者。我上个月推过一个状态：“根据美 国国家癌症研究所(National Cancer Institute)对美17个地区统计的数字，人在一生中患各种癌症的几率之和是40.77%”。普通老百姓在媒体宣传下一般都觉得，癌症是现代病，因 为大夫给我们开各种各样的药，现代人生活饮食不规律等引起的。中国人尤其会这么想，因为改革开放以前中国人得癌症的很少，但开放以后中国癌症患者数量一路 狂飙，“癌症正在成为继艾滋病之后的人类杀手！”，所以老百姓就自然认为这是西化的生活方式（比如熬夜）引发了癌症。这是个普遍的误区，原始人类不需要担 心得癌症，那是因为平均寿命只有十来岁，没等到得癌症就死于各种原因。汉朝人平均寿命二十五岁，唐朝二十九岁，一直到清末人的平均寿命才刚过四十。推荐大 家看一下BBC四套做的这个节目，非常直观，不到5分钟。

关 于大脑的另一个基本事实是，即使没患Alzheimer's，从30到90岁，人类的大脑的tissue volume会以每年15%-25%的速度减少（这不意味着cognition和memory的必然衰退），这叫做natural aging，对此我们无能为力。脑神经科学刚起步的时候，科学家们并不觉得Alzheimer是一种疾病，而只是认为某些老年人的脑衰老会比另外一些老年 人更夸张和极端。后来随着脑科学的发展，才认识到Alzheimer是种非正常的pathological aging。这里要提到一个重要案例，Henry Gustav Molaison（HM）（1926-2008）。这个人对人类认识记忆存储非常重要，目前世界上绝大部分关于记忆的文献里都记录了HM。为了减缓癫痫症 状的缘故，这个人在1957年被切除了海马体。而海马体是负责长时记忆（long-term memory）的器官。换句话说，从27岁开始一直到死，HM不再具有长时记忆能力，最多只能记住30秒内发生的事情（初恋50次的夸张版咩）。

由 于海马体是负责长时记忆的，所以也理应是学习的中心。可实际上，科学家们发现HM除了具备最多30秒的短时记忆的同时，并没有忘记某些技能。这些记忆被科 学家们叫做remote memory，或者procedural memory，包括语言能力，骑自行车，打毛衣，弹钢琴等等。也就说是，除了长时和短视记忆(二者统称declarative momory)之外，还有第三种记忆。它的特点是仿佛你的身体具备记忆的能力，而declarative memory一旦形成了procedural memory，这个过程是不可逆的。Salpalsky讲了两个案例，一个是他一次到加州讲课的时候，校园里一辆大型卡车经过，他身体没有任何反应，但学 生中有些人明显不适，这其实是因为某些学生的身体记住了1989年的加州大地震的缘故。还有一个案例是他曾经治疗过一个Boston的心脏外科医生，当时 这个医生的同时非常吃惊，因为他仍然能够精确地完成非常复杂的心脏外科手术。

故事还没结束，科学家们只是知道了海马体是负 责长时记忆的中枢，但记忆究竟存储在什么地方呢？20世纪初的时候，科学家们以为记忆是在神经元里存储的，要形成一个新的记忆，大脑就造一个新的神经元； 三四十年代的时候，他们觉得记忆存储于新的树突里(dendritic branch)里；五六十年代的时候认为是新的突触（简单来说就是神经元之间负责传导的部分）。后来终于搞清楚，其实记忆的存储形式是突触的强化或者说兴 奋。也就是说，一旦长时记忆形成了就会永久地存在于你的大脑中，Alzheimer患者想不起现在的总统是谁不是因为他“忘”了，而是这部分突触的连接消 失了(loss of synapse connection)。（"Memory is not lost. It is just hard to pull out."）医生能做的就是不断刺激存储这个记忆的突触链接。你不知道谁是总统，那就提醒你这个总统的姓是一种植物，或者让患者选择President Banana, Tree, Bush, Flower...这个其实我们也很好理解，所有的单词记忆法本质上讲就是从不同角度刺激同一个突触，如果这个单词你仅仅在一本单词书里看过，那很可能你 就只在这一本书里认识这个词，看到文章里你甚至想不起你见过它。

好了，最后终于到了有用的部分，我们怎样预防老年痴呆。说起来很让人失望，先天因素是最主要因素，人们普遍认为的饮食，营养，医疗，环境，跟Alzheimer是关系是zero causual but related。（关于相关和因果关系，建议所有人都去读同人于野的这篇文章， 讲的无比清楚。）在演讲中我看到的最相关的因素是physical inactivity，达到21%（Yaffe&Barnes, 2011），其他的依次还有depression(15%), smoking(11%), hypertension(8%), obesity(7%), 甚至low education (7%)。所以MacDonald说，如果你让他一定要给一个预防老年痴呆的建议，那就是每天都要做一点physical exercise，而不是mental exercise。那些市面上卖给老年人的brain training software，基本上没有任何科学实验的支持。预防Alzheimer的另一个重要办法是防止其他疾病，既然choronical disease伴随着身体各种官能的下降出现，那么就可以通过预防其他疾病的办法来降低Alzheimer风险。很多癌症、2型糖尿病和心暖血管疾病是有 预防办法的，比如戒严戒酒。所以你的父母二三十年后得Alzheimer的风险是可以通过从现在改善不良习惯降低的。