特大好消息,虽然身体在青春期过后已经不会再长高了,但大脑直到32岁都还在发育!
一项剑桥大学的新研究发现,人类大脑在9岁、32岁、66岁和83岁左右会经历四个主要的“转折点”,也就是说,青春期可以持续到32岁,直到这时,人类的性格和智力才会在青春期早期的变化之后达到“平台期”并趋于稳定。
更厉害的是,大脑的“巅峰期”可以持续到66岁,之后才开始下降。
这项研究11月底发表在《自然通讯》杂志上,分析了近4000例参与者的大脑扫描图像,这些参与者的年龄从0到90岁,涵盖了人类发育的各个阶段,是迄今为止数据量最大最全面的人脑发育研究之一。
不要再被35岁人就变老之类的论调吓到了,大脑的最佳年龄就是现在。
超大数据库揭示脑发育真相
在我们的一生中,大脑的结构和功能都在发生变化。大脑的认知能力或者大脑的工作效率就像一个n字型,在某个年龄段之前一直在增强,而过了这个年龄段以后则会倒退。
在过去,我们一直认为二十岁出头是大脑功能的巅峰,之后就是一路下坡路。世界卫生组织将青春期定义为10至19岁。2018年,《柳叶刀》医学杂志的一份报告指出,青春期结束于20多岁。
但英国剑桥大学最新的研究成果否定了这点,并且告诉我们,不管身体的青春期如何定义,至少大脑生长发育的青春期一直到32岁,并且直到66岁,都是大脑表现最好的黄金壮年时期。
![]()
信一信又不会有什么损失|图源小红书@我要成为金海豚momo
之前的错误认知来源于过于简单片面的研究。大脑的功能十分复杂,此前的研究只追踪了某一个年龄段,或者某一项大脑指标,就像盲人摸象,每项研究都只摸到了大象的一部分,对大脑发育整体的认识还是远远不够的。
为了把握大象的全貌,英国剑桥大学的研究人员收集了0-90岁人群的4216份样本,想要整体刻画大脑结构网络在一生中的变化轨迹。
![]()
dMRI下的大脑连接组,反应了大脑中各纤维的连接情况|wikimedia commons
这些数据来自 9 个大型国际数据库:有美国多中心的新生儿—幼儿脑连接组项目(Baby Connectome Project,BCP),覆盖不同学习困难和社会经济背景的剑桥大学 MRC 认知与脑科学中心的三个儿童队列(CALM、RED、ACE),英国针对新生儿的大型合作项目——人类发育连接组项目(Developing Human Connectome Project,dHCP),还有著名的人类连接组项目(Human Connectome Project),其中包含发展期的 HCP-Development(HCPd)、青年成人的 HCP-Young Adult(HCPya),以及 36–90 岁人群的 HCP-Ageing(HCPa)。最后是关注中老年认知与脑健康的剑桥老龄化及神经科学中心(Cambridge Centre for Ageing and Neuroscience,CamCAN)项目。
这些来自英国、美国等多个国家和研究中心,既有新生儿、幼儿,也有儿童、青年、中年和老年人的庞大数据组,凑出了这只覆盖 0–90 岁、超过四千人的超级大象,为刻画大脑在我们一生中的变化过程做好了准备。
二十岁后开始走下坡路?不不不
整合所有数据后,研究人员发现,随年龄变化的大脑结构网络,并不是一条平滑的线,这条曲线中有4个明显的拐点:9岁、32岁、66岁、83岁,从而把人生划分为五个阶段。
每个阶段中,大脑网络都有不同的变化模式:有的阶段主要在提升整体思考和信息传递的效率,有的阶段则更侧重于把各个功能分区打磨得更精细。
9岁之前,是大脑打地基的阶段。在这段时间里,大脑的灰质和白质迅速生长,各个功能区逐渐搭建起来,脑区内部的连接也一天天变得更紧密。我们从一个只会哭的小婴儿,慢慢发展成会翻身、会走路、会开口叫人、能听懂指令、开始学认字的小孩。背后对应的,就是语言区、运动区、视觉区、执行功能相关脑区等的逐渐建立与成熟,为将来更复杂的学习打下基础。
9岁到32岁,各个功能区之间的联系不断被优化,跨区域的信息传递效率持续提高,大脑整体的工作效率也在稳步上升。在这一时期,我们的大脑越来越擅长处理复杂任务。
比如踢足球时,一边高速奔跑、一边观察队友和对手的位置,还要在瞬间做出传球还是射门的决定;学习时,一边听课一边记笔记,还要理解知识背后的抽象概念;工作和生活中,同时兼顾工作进度、家庭事务、人际关系……这些看似自然的能力,其实都依赖于大脑内部大范围、多功能网络的协同运作。
![]()
大脑的连接数量(Density)以及连接强度(Strength)随年龄的变化趋势,可以看到连接数量在一生中会不断优化,而连接强度则会一直上升|图源:论文
32岁是一个拐点,拐点之后大脑的整体效率不再提升,但各个功能区仍在完善。进入中年后,反应速度可能确实不如年轻时那么快了,可是凭借功能区内部更成熟的协作和几十年的经验积累,我们在许多熟练工作上反而做得更好——在看病人时,老医生一眼就可以找出病因;一听到项目情况,老师马上就能找出实验中的纰漏等。
在这个阶段,经验和熟练度成了最宝贵的资源,虽然速度比不上年轻人,但很多事情仍然比年轻人做得更好。
![]()
医生问诊|wikimedia commons
66岁之后,大脑整个组织方式的侧重点再次发生改变,各功能区的连接变得更差,这会让各脑区偏向各自为战而不是协同合作。这时,大脑处理一件事还行,多件事并行往往就会出错。
如带孙子出去买菜的老人,有时会容易把小孩带丢,或者光带孙子玩了,把买菜的事情忘了个精光;同时,学习全新事物的难度明显增大,因为这些任务往往需要视觉、空间、记忆、执行功能等多个系统重新组合,例如适应一套全新的手机系统、学习使用新工具或新软件、重新掌握一门技能,都会让人觉得脑子有点不够用了。
83 岁之后,大脑网络的变化就不再主要由年龄本身来解释,而是更多取决于个体差异:基因、既往疾病史、生活方式等都会对此时的大脑结构产生重大影响。
有些人的大脑分区会变得更加破碎,网络结构松散,认知功能明显受损;而另一些人则保持得相对完整,思维依旧清晰、反应敏捷。这也是为什么同样九十多岁,有的人像杨振宁先生那样仍然能够清晰表达复杂观点,而另一些人却已经出现了严重的认知障碍。
![]()
2015年,97岁的杨振宁先生于台湾发表科普演说|wikimedia commons
怎么发现的?
这些数据都是使用扩散磁共振(dMRI)获得的,扩散磁共振的原理是追踪水分子在白质纤维中的扩散方向,从而推断出大脑神经纤维束的大致走向。
如果把大脑看成一个巨大的城市,其中会存在许多负责不同功能的城区,也就是我们所谓的脑区,而这些分区会通过一条条白质纤维互相连接。扩散磁共振可以让我们看见这些交通网,也就是大脑不同分区之间的道路走向和连接情况,形成大脑的结构连接网络。
不过,拿到这样的网络图之后,研究人员很难直接、具体地、用量化的方式比较不同个体的大脑。因此,接下来就需要先对这些原始网络做一些处理,把复杂的连接图转化成一串可以比较的数字指标。
作者先用统一的脑区模板和纤维追踪方法,把每个人的大脑都变成一张 90×90 的连接矩阵。
光这样还不够,因为数据来自于9个不同的大项目,不同项目扫描的深度不同,扫出的纤维密度也就不一样,因此直接比较会出现较大的误差。研究人员使用批次校正以及阈值和密度控制,把每个大脑的纤维密度减少到相似的程度,这样,每个被试的大脑就都变成了可以直接对比的网络图。
![]()
作者处理数据的方法:先用模板(Atlas)将核磁图数据对齐、整合,再通过阈值和剪枝为后续的图论计算做好准备。|论文
通过这个网络,研究人员可以从多个维度评测大脑,比如:
模块化(modularity):是否形成了内部连接网络丰富,而对外部连接相对较少的脑区;
整合度(global efficiency):大脑中的某处到另一处需要经过多远的距离,信息传递是否高效。
中心性(centrality):有没有特别关键的交通枢纽,很多脑区之间的最短路径都会从这些关键节点经过。
类似这样的指标一共有 12 个,研究人员们试图从这 12 个方向去描述同一张脑部交通地图。每一个年龄段的大脑网络,都可以被表示成一个 12 维的特征向量。
但12维空间的变化人类是很难想象的,也无法相互比较,因此作者使用了一种叫UMAP的流形学习降维方法,把这12维的数据变成了低维空间里的一个个点,随着年龄连接起来,就形成了一条随年龄变化的轨迹线。
通过比较这条轨迹在哪些年龄段发生明显转向,研究者就可以识别出大脑结构网络在一生中的关键拐点,并据此划分出不同的发育阶段。
![]()
降维后得到的图表,每个年龄段是图中的一个点,而点与点之间的距离和方向,表示各年龄段之间大脑网络结构的相似度以及变化的方向,可以看出9岁和32岁之间大脑的变化并没有那么显著|论文
研究人员最终在 9 岁、32 岁、66 岁和 83 岁找到了四个关键拐点,如上一节所描述的,根据各项指标的不同,划分出了五个不同的大脑发育阶段。
大脑的最佳年龄可能就是现在
之前,有不少人认为人脑的黄金时期是二十多岁,过了二十多每天都在走下坡路。而这项研究告诉我们,32岁之前,我们的大脑仍然还在生长发育的“青春期”中。
那之前的认知误区是如何产生的呢?早些年的结论主要来自于行为和心理学测试以及早期影像学研究。
行为和心理学测试的指标相对单一,如反应时间、工作记忆,这类任务确实是二十出头的年轻人最好,但无法反映大脑整体的认知功能;而早期影像学研究经常只看一个指标,例如负责思考的大脑灰质体积,或者全脑连接效率,而样本也是受限的,往往是儿童加上一批年轻人和少量老年人,中间的30–50岁阶段比较空,这样得出来的倒U曲线,自然会落在20岁出头的位置,至于中年人的空白,往往就通过想象来弥补了。
其实近十年来,已经有不少工作在纠正这个观念,不同能力、不同脑区、不同网络的最佳年龄并不一样,人脑的认知巅峰,也绝不止于20岁出头。
千言万语化作一句话:
![]()
图源:小红书@よいしょ
除了让广大中年人在生活中更有底气之外,这项整合了庞大数据库的研究还有什么别的作用吗?
它不会有立竿见影的作用,就像人类全基因组图谱一样,只是给我们画出了一张大脑连接结构随着年龄变化的地图,在以后进行类似儿童智力发育或者老年衰退的研究时,都可能起到指导作用。真正能把这张路线图变成更好的大脑健康策略,也许要到几十年后了,但那时回头看,今天这一步仍然是必不可少的一笔。
参考文献
[1] https://www.health.harvard.edu/mind-and-mood/how-memory-and-thinking-ability-change-with-age
[2]Mousley, A., Bethlehem, R.A.I., Yeh, FC. et al. Topological turning points across the human lifespan. Nat Commun 16, 10055 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-65974-8
[3]https://www.euronews.com/health/2025/10/26/what-age-do-humans-reach-their-mental-peak-its-not-as-old-as-you-think
作者:李小雅
编辑:翻翻
封面图reddit
![]()
Guokr
![]()
12月17日晚19点,国民休闲品牌斯凯奇冬季鞋服专场直播来喽!
老爹鞋、跑步鞋、户外鞋、健步鞋、儿童体训鞋、卫衣卫裤、运动外套、长短羽绒服、休闲包、帽子等全场89元起,性价比拉满,还有福袋等直播间专属福利,点好预约,准时来!
火速预约直播





京公网安备 11011402013531号