「老化しているが老化していない」脳：認知機能は70歳でもピークに達していない

執筆者: 劉芳

編集者：コウ・ジェンチャオ

レイアウト: 李雪偉

多くの人は、人間の認知能力は中年以降に急激に低下し始めると考えています。多くの高齢者も、このようにため息をつくことがよくあります。

「私は年老いて役に立たない。」

しかし、リスボン大学とジョージタウン大学医療センターによる新たな研究によると、私たちの認知能力の一部は70代になっても向上し続けることが示唆されている。言い換えれば、魔法瓶のカップにクコの実を浸しているのであれば、70歳で人間の脳がピークに達するにはまだまだ遠いということです。

本研究では、神経学的観点からの経験と継続的学習の重要性が初めて大規模なサンプル調査で検証され、老化の再定義と見方が可能になり、「高齢化人口」に対する理解に革新的な影響を与える可能性があります。

「加齢により注意力と実行機能に向上と低下が生じるという証拠」と題された関連研究論文が、8月19日にネイチャー・ヒューマン・ビヘイビア誌に掲載された。

（出典：ネイチャー・ヒューマン・ビヘイビア）

「結果は衝撃的だ」と、神経科学教授でジョージタウン大学脳言語研究所所長であり、論文の責任著者の一人であるマイケル・T・ウルマン氏は語った。 「注意力と実行機能は加齢とともに低下すると広く信じられていますが、私たちの研究はそうした仮定に疑問を投げかけています。研究結果は、注意力と実行機能の重要な要素が加齢とともに向上することを示唆しています。おそらく、これらの能力は生涯を通じて訓練されるからでしょう。」

北京大学法と社会発展研究所の上級研究員である劉兆斌氏は、アカデミック・ヘッドラインズに次のように語った。「中国には古来から高齢者を尊重する伝統があるが、高齢者の認知能力については明確に理解されていない。今回の研究によると、運動、医療、テクノロジーを通じて、60～80歳は依然として黄金期であり、社会に積極的に貢献できる。研究が示すように、高齢者は豊富な実践経験と知識体系、そしてより寛容な精神と短期的な利益を超える自信を持っている。」

また、劉兆斌教授は、「高齢化社会においては、高齢者の実際の認知能力と社会資源に基づいて、より多くの起業や就業のプラットフォームを提供し、高齢者の潜在能力を活かす必要がある。高齢者の認知レベルに基づいて、より良いスポーツ、心理、娯楽の消費方法を開発し、高齢者医療保険などの社会的コストを削減し、高齢者の認知能力をさらに刺激する必要がある」と考えている。

老化する脳

本研究では、幅広い代表性を持つ信頼性の高いデータを得るために、研究チームは中高年者702人（58～98歳）の注意力と実行機能をテストしました。これまでの研究で、人間の認知能力が最も変化する年齢層は 58 歳から 98 歳であることがわかっています。

研究チームは、注意ネットワークテスト（ANT）を通じて、参加者の警戒能力は加齢とともに低下するが、方向感覚と実行抑制能力は加齢とともに向上することを発見した。

つまり、高齢者は警告情報に反応するのに時間がかかりますが、脳のリソースを割り当てる時間を短縮し、気を散らす情報や矛盾する情報を抑制して、重要なことに脳を集中させることができます。これが、私たちが年配の人たちを「賢い」と認識する理由なのかもしれません。

論文の筆頭著者であり、責任著者の一人であり、ポルトガルのリスボン大学の助教授でもあるジョン・ヴェルシモ氏は、運転を例に挙げて、注意力、見当識、実行抑制という3つの異なる能力について説明した。

「注意力により、交差点に近づく前に準備することができます。方向づけ行動は、歩行者に注意を向けるときに発生します。実行抑制により、鳥や看板などの気を散らすものを無視して運転に集中することができます。」

したがって、方向づけ機能と実行抑制機能は、記憶、意思決定、自制心に関係する認知の重要な要素です。

さらに、研究チームは、参加者数が比較的多く、多くの代替説明が排除されたため、調査結果は信頼性が高く、幅広い応用が期待できると考えています。

図 |覚醒度、方向感覚、実行抑制に関する大規模サンプル分析の結果（出典：論文）

では、中年期から老年期にかけて、定位機能と実行抑制機能はどの程度増加するのでしょうか?これらの増加は実生活において実際的な意味を持つのでしょうか?

驚くべきことに、結果は、高齢者（90歳以上）の方向感覚の効率が中年（50歳以上）のサンプルよりも約4〜5倍高く、70歳以上の祖父母の実行抑制効率が中年の約2倍であることを示しました。

研究者たちは、この大きさの増加は実用上大きな意義を持つと考えています。

実行抑制は 70 代半ばから後半にかけて大幅に低下しますが、中年層 (50 歳以上) と比べて決して悪くはありません。注意力、見当識、実行抑制という 3 つの認知機能を組み合わせると、正確性と応答時間 (RTS) の両方の点で脳の実行効率は実際に加齢とともに向上します。

これは、空間ナビゲーション、長期記憶の符号化と検索、意思決定、推論、数学的能力、言語処理の点で、高齢者が必ずしも若年成人よりも認知能力が劣っているわけではないことを意味します。また、バイリンガルやミュージシャンなど、実行機能の経験が豊富な人は、年齢を重ねるにつれて実行機能が向上することを示す研究も数多くあります。

では、なぜ脳は認知機能によって異なる変化を示すのでしょうか?

研究者たちは、この現象は衰退、維持、補償、予備などの神経生物学的メカニズムの組み合わせによって説明できると考えている。

注意力、定位、実行抑制機能はそれぞれ異なる脳領域と異なる神経化学物質に依存しており、科学者はそれらを別々の脳ネットワークと見なしています。生物学的老化の過程では、これらのネットワークの維持と補償のメカニズムは同じではありません。いわゆる維持・補償メカニズムは、機能低下に対する脳の反応モードです。

図 |脳の神経生物学的メカニズムの模式図（出典：論文）

結果は、生涯にわたる経験によって生み出される維持と補償が、生物学的機能の低下によってもたらされるリスクを相殺できるだけでなく、全体的な機能の大幅な改善をもたらす可能性があることを示しています。特に、定位機能と実行抑制機能は学習によって特に影響を受け、神経効率が最も大きく向上します。

超高齢者がやってくる

多くの研究が示しているように、高齢者はエピソード記憶、単語認識、およびいくつかの複雑なスキルにおいて若年者よりも成績が悪いです。しかし、記憶の想起、言語理解、生涯を通じて練習されるスキルといった自動的なプロセスに関しては、両者はほぼ同等でした。 「知恵」、感情のコントロール、意思決定能力、親近感、責任感といった点では、彼らは明らかに若者よりも優れています。したがって、年をとることは当然の不利ではありません。

アメリカの心理学者レイモンド・バーナード・キャッテルが知能を流動性知能と結晶性知能に分類して以来、推論などの抽象的思考能力は加齢とともに低下し、改善の余地はないと考えられてきました。実際には、スキル、言語、読み書き能力、判断力など、獲得した経験に基づく認知能力は、年齢とともに向上する可能性があります。

この研究の結果は、定位機能と実行抑制機能には結晶性知能だけでなく、抽象的思考などの流動性知能も関与していることを示唆している。したがって、従来の理論は大きな課題に直面する可能性があり、認知機能のこれらの変化を理解することで、「超老化」現象をよりよく理解できるようになります。

人間の脳に関する研究はまだ始まったばかりです。テクノロジーとバイオメディカルの支援により、超高齢者の時代が到来するかもしれない。

参考文献:

https://www.nature.com/articles/s41562-021-01169-7

https://gumc.georgetown.edu/news-release/key-mental-abilities-can-actually-improve-during-aging/