多年来，传统观点认为，年纪渐长往往会对大脑不利。过去的行为数据大多显示，认知——也就是思维——能力会随着年龄增长而衰退，包括 记忆力变差、注意力更容易分散。对脑结构的物理测量也显示，随着年龄增长，许多区域会出现 萎缩，即体积减少。
观察老年大脑如何运作
认知神经科学由此登场。它是心理学的一个分支，融合了神经科学的方法，并通过测量脑活动来理解人类思维。它着重研究大脑如何塑造行为，例如哪些脑区帮助我们形成准确的记忆，或哪个区域控制面孔识别。
运用认知神经科学方法研究衰老，意外发现， 与以往的看法相反，衰老的大脑仍具有一定的可塑性和灵活性。可塑性是指大脑能够灵活调动不同区域来完成不同任务。与早先大多悲观的衰老观念不同，神经影像学研究表明，衰老的大脑能够重新组织并发生变化，而且未必会变得更差。
研究人员通过功能性磁共振成像等方法，探查人在执行不同任务时哪些脑区会参与活动。这种成像技术可以测量大脑活跃时各个区域的血流量。追踪特定活动期间大脑内部的变化，神经影像数据揭示了 随年龄增长而出现的变化模式。例如，老年人有时会同时使用左右半球的某个区域来完成某些任务，而年轻人只会使用大脑一侧的该区域。老年人似乎也会激活更多大脑前部区域，而年轻人则表现出更多后部区域的激活。
衰老认知神经科学的兴起，与人们对神经发生的认识进步同步。神经科学家发现，新神经元的生长可以贯穿人的一生，而不只发生在年幼时。目前仍不清楚新神经元在多大程度上促成了与年龄相关的行为和大脑变化。不过，有一些啮齿动物研究证据表明，新的学习经历以及丰富、富有刺激性的环境能够 提高新神经元的存活率 ，这可能使新神经元得以促进能力发展，甚至改善 健康。
外部刺激
衰老大脑研究的一个令人振奋的新方向，是运用神经刺激暂时激活或抑制特定脑区。经颅磁刺激通过将线圈置于参与者头部上方实施。线圈开启时，参与者可能会感觉到头皮受到一些刺激。经颅直流电刺激则更令人意外，它使用的电流来自一块 9V电池。这些方法都是非侵入性的，只需将设备置于人的头部上方或把电极贴在头皮上；只要按照规范操作，就相当安全。
这些方法让我们首次得以操控健康、正常运作的人脑活动。其他神经科学方法可以通过药物、基因或其他手段开启或关闭神经元，但在伦理上不能对人类进行这类操控。神经影像学方法让我们能够观察人在执行认知任务时哪些脑区处于活跃状态，但我们此前无法检验这些脑区是否会导致这些任务，或是否是完成任务的关键。
暂时且安全地操控脑区的能力，使以往无法开展的新型测试成为可能。例如，刺激额叶皮层——即额头后方的脑区——可以减少认知测试中的错误。一项研究要求老年人举出符合不同类别的事物，他们在时间压力下会出错。施加经颅直流电刺激后， 老年人犯错的次数减少了 ，使他们的表现接近年轻人。
神经刺激为进一步理解衰老者的大脑运作带来了很大希望，但也有许多局限。科学家在受试者头部上方移动线圈时，神经刺激影响的空间范围并不十分精确。许多区域无法作为目标，因为它们位于大脑深处，这对记忆研究尤其构成问题。此外，激活某些区域可能令参与者感到不适，例如引发额头部位抽动。
衰老并非一路走下坡
迄今为止，我们对衰老大脑的理解大多聚焦于认知能力下降。但有一些证据表明，社交和情绪能力随着年龄增长仍能相对良好地保留。老年人似乎同样擅长 形成对他人的印象 ，而且比年轻人更善于 调节或控制自己的情绪 。
这表明，支撑这些能力的脑区可能不像与认知能力相关的脑区那样随年龄增长而走下坡路；这些脑区或许呈现出不同的重组和变化模式。
如果这些能力能更好地随年龄增长而保留，就可以借此制定有效的记忆策略。例如，强调需要记忆信息的激励意义、个人意义和情感意义，可能有助于改善老年人的记忆。关于这些问题，仍有大量研究有待开展。
大脑锻炼
老年大脑的可塑性表明，它们可能受益于训练项目，以及引人投入、身临其境的体验，例如学习 绗缝或数码摄影等新技能。如果这一发现得到证实，将对大量希望延缓年龄相关认知衰退的活跃老年人产生深远影响。
目前，关于多种可能改善脑健康的项目，研究正蓬勃开展，包括体育锻炼、认知训练以及积极参与社交生活，但仍需谨慎。例如，研究人员 警告说 ，迄今几乎没有科学证据证明脑力训练软件——所谓的“脑力游戏”——有效。
事实证明，衰老的大脑比早期研究所暗示的更具活力。研究方法的进步，以及拓宽研究问题的范围，将进一步加深我们对大脑如何在人的一生中变化和适应的理解。希望这些知识能揭示如何利用大脑的可塑性，在我们年岁渐长时更好地支持认知能力。
本文由以下机构合作发布： The Conversation
作者：Angela Gutchess 是布兰代斯大学心理学副教授。
2006年4月15日，在德国北部汉诺威附近的小村庄格罗斯·拉弗德（Gross Lafferde），92岁的Ilse Westphal在农舍客厅里接受慢性肺病的每日氧疗，同时阅读报纸。路透社。
