《Nature Communications》：Spinal cord structural and functional architecture and its shared organization with the brain across the adult lifespan
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为揭示中枢神经系统(CNS)衰老机制，研究团队利用脊髓-脑多模态成像，构建了成年全生命周期脊髓结构-功能图谱。结果发现，衰老伴随灰质(GM)减少、功能分离下降及自发活动增加，其中体感通路改变最显著，为研究感觉运动功能障碍提供了系统级影像学标记。
论文解读
研究背景：被忽视的“神经高速路”——脊髓
当我们谈论大脑衰老时，往往忽略了与之紧密相连的“信息中继站”——脊髓（Spinal cord）。作为连接大脑与周围神经系统的桥梁，脊髓负责传递感觉输入和运动指令，但其在整个人类生命周期中的变化规律，尤其是与大脑网络的协同衰老机制，仍是神经科学领域的盲区。理解健康与病理性衰老的区别，迫切需要一张覆盖整个中枢神经系统（CNS）的“全生命周期地图”。
技术路线概览
研究团队利用独特的多模态数据集，结合脊髓与脑的磁共振成像（MRI）数据，对成年期人群进行了横断面研究。关键技术包括：
- 1.
多模态成像整合：同步采集脊髓与脑的结构MRI（sMRI）、弥散张量成像（DTI）及功能MRI（fMRI）数据。
- 2.
联合图谱构建：在体绘制脊髓的微观结构（如白质纤维完整性）与功能架构（如功能连接FC、自发活动）。
- 3.
全CNS关联分析：将脊髓变化与脑部的灰质体积（GMV）、功能网络 segregation 等指标进行跨模态关联，揭示系统级衰老轨迹。
研究结果
脊髓结构与功能的年龄相关改变
研究发现，随着年龄增长，脊髓的微观结构（如白质纤维束）出现显著衰退，同时伴随功能连接模式的改变和局部自发神经活动的增加。这些变化并非均匀分布，而是高度集中在体感通路（somatosensory pathway）。这意味着，从脊髓传入大脑的感觉信息“传输带”在衰老过程中变得狭窄且嘈杂。
脊髓与大脑共享的衰老机制
将分析扩展到大脑后，研究揭示了CNS-wide 的 convergent aging mechanisms：
- •
结构衰减：全脑灰质（GM）体积普遍减少。
- •
功能重组：大脑功能网络的 segregation（各网络独立运作能力）下降，整合性增强，表明神经处理效率降低。
- •
活动亢进：与脊髓类似，大脑局部区域的自发神经活动增加，可能是一种代偿性机制。
结论与意义
这项发表于 Nature Communications的研究，首次系统描绘了成年全生命周期中脊髓与大脑协同变化的蓝图。它证实了衰老并非大脑的“独角戏”，而是整个CNS的“系统性事件”。脊髓体感通路的特异性敏感，为理解老年人感觉减退、运动迟缓等常见症状提供了新的神经基础。该研究建立的 multimodal imaging markers，为未来早期识别感觉运动功能障碍（如脊髓型颈椎病、周围神经病变）提供了潜在的客观指标，也为干预延缓神经衰老提供了新的靶点。
