神經生物老化的動物模式與人類行為研究，將衰退與失能視為老化歷程的表徵。然而，高齡心智的大腦科學研究，提出生物老化的緩慢進程，在先天遺傳與後天環境持續的交互作用下，應是生物系統動態適應、神經可塑性機制，以及認知與情緒補償調控的整合歷程，與維繫高齡者大腦、行為與心智的健康密切相關。結合心理科學與認知科學的整合研究，國立交通大學黃植懋副教授研究團隊運用非侵入性神經造影技術，探討生物老化與學習經驗對人類大腦結構連結、大腦功能活化與其認知心理功能改變的個別差異。團隊研究運用擴散張量影像技術，發現高齡者在連結左右兩腦額葉神經纖維束的完整性，可以解釋其視覺注意力控制能力的個別差異；並進一步在功能性磁振造影研究中，探討高齡者於生物個體發展過程的學習經驗，例如教育程度高低、語言流暢度，預測左腦中額迴在處理衝突情緒訊息的神經活動強弱，以及與中老年精神憂鬱嚴重程度的相關性。此外，日常生活中有運動習慣的中老年長者，其與處理空間記憶有關的神經活化，顯示不同類型的運動模式對於額葉與海馬迴有程度不一的影響，但都能有效協助中高齡者維持較佳的大腦、心智與認知的健康狀態。這些實證研究逐漸描繪出高齡心智與生物老化歷程的具體圖像，為我們提供「老得慢、病得輕、活得好」的活躍老化願景，並為神經生物老化研究，提供了來自高齡心智腦造影的新觀點。

圖片來源：https://www.scribd.com/document/265707323/Science-October-31-2014

　　「人年紀變大以後，想法是否一定會變得很固執？」、「為什麼外婆的行動和記憶力大不如前？」、「什麼是延緩生物老化或阻止認知退化的有效科學方法？」這些疑問，伴隨著臺灣高齡社會浪潮的來臨(65歲以上人口占總人口比率14%)，成為我們關心的科學議題並進行研究。過去半個世紀以來，老化神經科學的研究累積了許多動物模式與人類研究的實驗資料與理論基礎。然而，這些研究大多集中在病理老化的面向，包括探討阿茲海默症和不同類型失智症，以及伴隨生物老化的神經性退化疾病在醫學臨床上的診斷與治療。生物科學家們定義人類老化的生物歷程，不是生理系統的失能，就是認知行為與心智能力的衰退。

　　不同於這些研究觀點，我們認為：生物老化是一個複雜的動態歷程，發展、成熟與老化的過程中，先天遺傳與後天環境持續的交互作用，雕琢了獨特的高齡個體，這也是為什麼相較於年輕人，高齡者的身心靈表現出更大的個別差異。此外，老化過程中生物系統的動態適應、神經可塑性的機制，以及認知情緒調控的彈性，應該和維持大腦、行為與心智的高齡健康息息相關。

　　結合一系列心理科學、高齡醫學和非侵入性人腦神經造影技術的研究，我們與中央研究院和國立陽明大學合作，運用擴散磁振造影(diffusion MRI)探討高齡者大腦白質神經纖維束的結構變化和認知神經功能的關連。研究發現：人類兩半腦連結與額葉神經纖維束的完整性，可以預測高齡者認知衰退程度的個別差異；而連結左右兩側大腦的胼胝體前端，則扮演視覺注意控制能力高低的關鍵角色(Fan et al., 2019)。

　　然而，後天環境的教育學習經驗，又如何影響高齡大腦的神經功能呢？我們與香港大學、長庚醫院、美國安德森癌症中心的跨國研究合作，運用功能性磁振造影(functional MRI)發現：較高受教育程度、擁有流暢口語表達能力的高齡者，在處理環境中衝突的情緒訊息時，其左腦中額迴活化較高，而且額中迴活化程度的高低，因此可以預測中老年族群精神憂鬱的嚴重程度(Huang et al, 2019)。這項研究支持了「認知儲備」的假設：依據年輕時的學習經驗，大腦早期的可塑性提供了生物老化過程中的神經保護機制(C.M. Huang & H.W. Huang, 2019)。我們進一步與國立臺灣師範大學的運動科學研究合作也發現：有運動習慣的中老年人，其認知控制功能與大腦額葉功能比較健康，且與他人互動的開放式運動模式，又比個人運動的封閉式運動模式有更顯著的正向效果(Chen et al., 2019)。顯示高齡者因應環境中的認知挑戰，展現出動態且具適應力的大腦處理機制。

　　藉由腦科學研究，我們逐漸描繪出高齡心智與生物老化歷程的具體圖像，也進一步啟發了尋找幫助高齡者維持大腦、心智與認知健康的有效方法。以科學證據為基礎平台的研究，將協助我們具體建構「老得慢、病得輕、活得好」的高齡友善社會，讓每一個人都有機會達成健康老化(healthy aging)與活躍老化(active aging)的樂齡未來。

圖一：運用擴散張量影像Diffusion Tensor Imaging(DTI)技術探討高齡者大腦白質神經纖維束的結構變化，以及預測認知神經功能的個別差異。高齡大腦連結兩半腦額葉的胼胝體前端神經纖維束的完整性，可以預測視覺注意控制能力的強弱 (摘錄自Fan et al., 2019)。