科研进展
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  • 双语经验如何防止大脑老化:来自双模态双语者的视角

      中国正进入老年化的社会,老年人认知障碍疾病的发病率也越来越高。个体进入中老年期之后,其认知能力随着年龄的增加而快速下降,认知老化在神经层面主要体现为脑灰质结构萎缩。认知和脑老化的快慢受什么因素影响,以及怎样延缓其进程,这些问题正受到越来越多研究者的关注。近年来有研究发现长期使用两种语言的老年群体(如中英双语者)相比于只使用一种语言的老年群体,他们能够更好地保持认知能力以及脑结构。对于长期双语经验防止大脑老化的效应,虽然有研究者认为该效应是通过双语者认知控制系统的强化而实现的,但这一作用机制目前缺乏证据支持。针对此,丁国盛课题组博士研究生李乐和合作者近期开展专门研究,探讨双语经验防止大脑老化的作用机制。

    研究采用了汉语手语(双模态)双语者,比较了他们和单语者的脑灰质结构随年龄变化的差异。结果发现了双模态双语者和单语者的灰质体积年龄效应组存在显著的间差异,该差异出现在负责词汇语义表征的双侧颞叶前部、与记忆编码相关的左侧海马、以及左侧脑岛。年龄效应的组间差异主要体现为,单语者的灰质体积随年龄增加而显著减少,而双模态双语者没有减少的趋势(见图一)。由于双模态双语者的认知控制系统没有表现出相对于单语者的优势,这一结果表明,双语经验防止大脑老化的作用不以双语者表现出认知控制优势为前提,而是与双语者复杂的词汇语义系统有关。

    一,灰质体积的年龄ⅹ组别的交互作用。左列从左侧视图和腹侧视图呈现有显著交互作用的脑区,右列呈现了四个年龄对于灰质体积的散点图。星号表示简单效应分析中,单语组的年龄与灰质体积存在显著负相关。GMV,灰质体积;L,左;R,右;ATL,颞叶前部;HC,海马。

     

     

    研究还进一步考察双语经验对灰质体积的效应究竟来自于皮层表面积还是皮层厚度。结果只在皮层表面积维度发现了(类似于灰质体积的)年龄效应的组间差异,即双模态双语者没有如单语者在双侧颞叶前部和左侧脑岛的皮层表面积表现出随年龄增加而减少的趋势;而在皮层厚度维度没有发现显著的组间差异(见图二)。后续的逐步回归分析和中介效应分析也证明了灰质体积的双语效应主要由皮层表面积贡献。
     

    二,皮层表面积(A)和皮层厚度(B)的年龄ⅹ组别的交互作用。在A,B两个图中,左列从左侧视图和腹侧视图呈现有显著交互作用的脑区,右列呈现了年龄对于皮层表面积或皮层厚度的散点图。星号表示简单效应分析中,单语组的年龄与皮层表面积存在显著负相关。L,左;R,右;ATL,颞叶前部。

     

    以上结果表明,长期使用两种语言,无论是口语还是手语,都能够为老化过程中的大脑提供保护作用。

    该研究已于2017517日在线发表在《Human Brain Mapping》期刊上。研究工作得到科技部“973”,国家自然科学基金委的资助。

     

    论文链接:

    Li Le, Abutalebi Jubin, Emmorey Karen, Gong Gaolang, Yan Xin, Feng Xiaoxia, Zou Lijuan, Ding Guosheng. 2017. How bilingualism protects the brain from aging: insights from bimodal bilinguals. Human Brain Mapping, doi: 10.1002/hbm.23652.

    http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hbm.23652/full