撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

隨著年齡增長，患上諸如癌癥、心血管疾病以及癡呆癥等嚴(yán)重疾病的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)大幅上升。隨著全球范圍內(nèi)的人類老齡化，更好地理解貫穿一生的衰老過程變得愈發(fā)緊迫。

對(duì)個(gè)體從出生到衰老相關(guān)死亡進(jìn)行持續(xù)觀察，可為我們帶來對(duì)衰老這一動(dòng)態(tài)過程的根本見解，然而，脊椎動(dòng)物的衰老時(shí)間跨度很長，往往難以對(duì)脊椎動(dòng)物進(jìn)行貫穿一生的持續(xù)性觀察。

2026 年 3 月 12 日，“光遺傳學(xué)之父”、斯坦福大學(xué)Karl Deisseroth教授在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Science上發(fā)表了題為：Lifelong behavioral screen reveals an architecture of vertebrate aging 的研究論文。

該研究追蹤了模式生物非洲青鳉魚從青春期到死亡的整個(gè)過程，結(jié)果表明，睡眠模式和活動(dòng)水平能夠預(yù)測(cè)壽命長短——清醒時(shí)更活躍者相比懶散者往往活得更久，將睡眠時(shí)間限制在晚間者也比那些白天多睡者活得更久。

這項(xiàng)研究提示了我們，在生命早期的行為也能預(yù)測(cè)未來壽命，在疾病出現(xiàn)跡象之前很久，就可能估算出衰老的發(fā)展情況。

在人類以及其他動(dòng)物中，衰老是一個(gè)由遺傳因素和環(huán)境因素共同塑造的復(fù)雜過程。該論文的通訊作者、斯坦福大學(xué)的Karl Deisseroth教授表示，行為是理解衰老的一個(gè)便捷途徑，因?yàn)樗茏屛覀兞私鈩?dòng)物的內(nèi)部狀態(tài)。這是一種深入了解大腦的非常有力的方式，然而，我們對(duì)于行為、衰老以及壽命之間的關(guān)聯(lián)仍知之甚少，因?yàn)樽粉檮?dòng)物一生中的每一個(gè)動(dòng)作，顯然是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。

為了填補(bǔ)這一空白，研究團(tuán)隊(duì)將目光投向了非洲青鳉魚（

Nothobranchius furzeri

研究團(tuán)隊(duì)使用攝像機(jī)對(duì) 81 條非洲青鳉魚從青春期到死亡的全過程進(jìn)行了追蹤，每天 24 小時(shí)不間斷地記錄它們的每一個(gè)動(dòng)作。研究團(tuán)隊(duì)還構(gòu)建了一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以識(shí)別它們的各種行為特征中的模式，例如游動(dòng)情況、速度和休息情況。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這些魚在 100 天時(shí)（青年時(shí)期），那些最終壽命相對(duì)較長的魚平均而言比那些壽命較短的魚更活躍、更有力、游動(dòng)速度也更快。那些最終活了超過 200 天的長壽魚往往在夜間睡眠更多，而那些未能長壽的魚則常常在白天打盹。

長壽魚和短壽魚的活動(dòng)和睡眠模式的差異如此顯著，以至于研究團(tuán)隊(duì)能夠利用這些差異構(gòu)建出“行為時(shí)鐘”，從而在它們年輕時(shí)就預(yù)測(cè)其未來壽命。研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，這些魚在特定年齡時(shí)會(huì)經(jīng)歷快速的行為變化（例如夜間睡眠量突然減少），而不是在很長的一段時(shí)間內(nèi)逐漸變化，在僅持續(xù)數(shù)天的行為變化期之后，它們會(huì)進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)定行為期。

此外，研究團(tuán)隊(duì)還追蹤了八種器官的分子水平的變化情況，他們發(fā)現(xiàn)，肝臟在短壽魚和長壽魚之間表現(xiàn)出最大的分子差異。例如，與長壽魚相比，短壽魚肝臟中參與蛋白質(zhì)合成和細(xì)胞維護(hù)的基因更為活躍。這些發(fā)現(xiàn)與在其他物種的衰老研究中所觀察到的情況相呼應(yīng)。

這項(xiàng)研究中開創(chuàng)整個(gè)生命周期的行為研究方法，還可以應(yīng)用于其他動(dòng)物甚至人類，盡管人類壽命太長，無法在整個(gè)生命周期內(nèi)持續(xù)追蹤，但可通過可穿戴技術(shù)（例如智能手表、智能手機(jī)）獲取部分行為數(shù)據(jù)。

最后，Karl Deisseroth教授表示，這項(xiàng)研究尚未探究活動(dòng)、睡眠與壽命之間的因果關(guān)系，但研究結(jié)果暗示某些生命階段（例如中年之前）可能是引入行為改變的時(shí)機(jī)。進(jìn)一步探究衰老過程中大腦與行為之間的聯(lián)系，將是一個(gè)引人入勝的基礎(chǔ)科學(xué)問題。

總的來說，該研究設(shè)計(jì)并構(gòu)建了一個(gè)平臺(tái)，能夠持續(xù)追蹤從青春期到死亡的整個(gè)生命周期中的自然行為，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)脊椎動(dòng)物衰老過程的高分辨率無偏篩選。基于該平臺(tái)，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，動(dòng)物行為可以成為衰老過程的極具信息量且無創(chuàng)的檢測(cè)指標(biāo)，并且脊椎動(dòng)物在成年期會(huì)按有序的穩(wěn)定且模式化的行為階段發(fā)展。該研究所描述的生命周期架構(gòu)有助于增進(jìn)我們對(duì)衰老的基本理解，可能為人類衰老以及衰老相關(guān)疾病的靶向機(jī)制和治療提供支持。

論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.aea9795