史丹佛科學家發現:中年行為,或已悄然決定你的壽命長短
通過在動物一生中對魚類進行持續、細緻的觀察,研究人員發現:中年階段的一些相對簡單的行為——例如運動方式與睡眠模式——能夠用來預測壽命。保持較高活動水平、且主要在夜間睡眠的魚往往壽命更長;而那些更早出現“變慢”跡象的個體則壽命更短。令人意外的是,衰老並不是以平滑、連續的方式逐步展開,而是會在不同階段之間出現“跳躍式”的變化。該研究提示:若能在人體中追蹤日常習慣,或許可以更早地獲得關於個體如何衰老的線索。
當動物進入中年後,其日常習慣就能提供關於其未來可能壽命長短的線索。
這一結論來自一項新的研究,由史丹佛大學吳懷慈神經科學研究所(Wu Tsai Neurosciences Institute)的“Knight Initiative for Brain Resilience”項目支援。研究團隊對大量短壽命魚類進行了貫穿生命全程的連續監測,以探究行為與衰老之間的關聯。
儘管這些魚具有相似的遺傳背景,並在相同的受控條件下生活,但它們的衰老方式卻差異顯著。到成年早期,這些個體差異已經體現在游泳與靜息的行為方式上。更重要的是,這些行為模式具有足夠強的預測力,可以判斷某條魚最終將擁有較短還是較長的壽命。
儘管研究聚焦於魚類,但其發現提示:借助可穿戴裝置常規記錄的細微日常行為(如運動與睡眠),可能能夠為人類衰老過程提供洞見。
該研究發表於《Science》(2026年3月12日),主要由吳懷慈神經科學方向的博士後研究員 Claire Bedbrook 與 Ravi Nath 牽頭。研究源於“Knight Initiative”支援下的合作:由史丹佛大學遺傳學家 Anne Brunet 與生物工程學家 Karl Deisseroth 所領導的多個實驗室共同參與,二人均為論文通訊作者。
對衰老進行即時追蹤
以往的大多數衰老研究會將年輕動物與年老動物進行對比。儘管這種方法有價值,但它可能忽略了:衰老如何在個體內部隨時間逐步發生,以及個體之間的差異是如何逐漸形成的。
Bedbrook 和 Nath 希望在整個生命過程中連續地觀察衰老的演變。他們想回答一個關鍵問題:即便是在幾乎相同的飼養條件下,動物仍可能以不同方式衰老,並出現截然不同的壽命長短。研究團隊的目標是確定:自然行為的差異,是否會在個體之間的壽命分化出現之前就已經開始顯現。
為此,他們選擇了非洲藍綠麗魚(African turquoise killifish)作為模型。該物種的壽命僅為4至8個月。儘管壽命很短,但它與人類共享重要的生物學特徵,包括複雜的大腦,因此是開展衰老研究的理想模型。
在建構該魚作為模式生物方面,Brunet 實驗室一直走在前列。本研究也是首次對脊椎動物在整個成體階段進行連續的、日夜不間斷的追蹤。
研究人員設計了一套自動化系統:每條魚都在各自的水槽中生活,同時被恆定的攝影機持續監控。該裝置可視作現實版的《楚門的世界》(The Truman Show):系統記錄了動物生命中的每一個瞬間。研究團隊共隨訪了81條魚,並獲得了數十億幀視訊資料。
在如此龐大的資料基礎上,研究人員分析了姿態、速度、靜息與運動等指標。他們識別出100種不同的“行為音節”(behavioral syllables)——這些是魚類運動與靜息過程中最基本的、短暫且重複出現的動作單元。
Brunet 表示:“行為是一種極其整合性的讀出,它反映了腦與身體層面正在發生的變化。分子標誌物是必不可少的,但它們只能捕捉生物學過程的一部分。通過行為,我們可以看到整個機體的連續變化,而且是非侵入性的。”
憑藉這種細緻的記錄,研究團隊進一步提出新的問題:個體究竟在何時開始以不同方式走向衰老?那些早期特徵能夠界定這些軌跡?僅憑行為能否預測壽命?
與長壽相關的早期行為訊號
研究中最引人關注的發現之一,是個體的衰老軌跡在很早期就開始分叉。在完成全程追蹤後,研究團隊根據最終壽命對魚進行分組,再回看以識別:這些行為差異最初在何時出現。他們發現:在“早期中年”(70至100天齡)階段,最終壽命較長或較短的魚,其行為就已經存在差異。
睡眠模式尤為關鍵。那些最終壽命較短的魚,不僅夜間睡眠,而且在日間的睡眠佔比會逐漸增加;相比之下,壽命較長的魚主要在夜間睡眠。
活動水平也同樣與壽命有關。沿著長壽軌跡的魚游泳更有力,在運動時能夠達到水槽中更高的速度;它們在白天也更活躍。值得注意的是,這種自發性的運動模式在其他物種中也與長壽有關。
更重要的是,這些行為差異具有預測意義,而不僅僅是“描述性觀察”。研究人員使用機器學習模型表明:在中年階段,僅需幾天的行為資料,就足以估計壽命。“在生命較早階段出現的行為改變,正在向我們傳遞未來健康狀況與未來壽命的資訊。”Bedbrook 如是說。
衰老以不同階段的形式發生
該研究還揭示:衰老並不是以緩慢、平穩的方式推進。多數魚經歷2到6次快速的行為轉變,每次持續僅數天。隨後是更長時間的穩定階段,持續數周。魚類通常按順序經歷這些階段,而不會在不同階段之間反覆來回切換。
Bedbrook 指出:“我們原本預期衰老會是一種緩慢、逐漸的過程。結果顯示,動物在較長時間內保持穩定狀態,然後會非常迅速地進入一種新的階段。僅憑連續行為就能看到這種‘階段化結構’,是我們最令人興奮的發現之一。”
這種“階段化”模式與人類研究的結論相呼應:分子層面的老化變化往往呈現“波次”特徵,尤其在中年及更晚階段更為明顯。killifish 的結果從行為層面提供了對這一現象的另一種視角。
研究團隊提出:衰老過程可能表現為長時間的相對穩定,隨後被短暫的快速變化所打斷。他們將其比作一座積木塔(Jenga tower):在移除許多積木之前,整體結構看似穩定;但當某一個關鍵變化發生時,系統就會突然發生整體轉變。
為進一步探究這些模式背後的生物學機制,研究團隊在一個行為能夠可靠預測壽命的階段,檢查了8個器官的基因活性。他們並沒有聚焦於單個基因,而是觀察參與共同生物過程的一組基因的協調性變化。
差異最明顯的出現在肝臟。與壽命較短的魚相比,壽命較短的個體在與蛋白質產生和細胞維護相關的基因方面呈現更高的活性。這提示:隨著衰老處理程序推進,個體的行為差異也可能伴隨體內的內部生物學變化同步發生。
行為為理解衰老提供了一扇窗口
Nath 表示:“事實證明,行為是一種對衰老極其敏感的讀出。你可以比較兩隻同一日齡的動物,僅憑行為就能看出它們正在以非常不同的方式衰老。”
這種敏感性在日常生活的多個方面尤為突出,尤其體現在睡眠上。在人類中,睡眠質量以及睡眠-覺醒節律往往會隨著年齡增長而下降;這些變化與認知衰退以及神經退行性疾病相關。Nath 計畫進一步研究:改善睡眠是否能夠促進更健康的衰老,以及能否通過早期干預改變衰老軌跡。
研究團隊還計畫探討:衰老軌跡是否可以通過定向策略被改變,包括飲食調整和可能影響衰老處理程序速度的遺傳干預。
對 Bedbrook 來說,這些發現還引發更廣泛的問題:是什麼驅動了衰老階段之間的轉變?這些轉變能否被延緩甚至逆轉?她也希望將研究推進到更自然的環境中,讓動物能夠進行社會互動並體驗更真實的條件。
“我們現在具備了在脊椎動物中連續繪製衰老圖譜的工具。”她說。“隨著可穿戴裝置的普及以及人類長期追蹤的興起,我很期待這些規律——早期預測指標、階段化衰老、分叉的衰老軌跡——是否也同樣適用於人類。”
另一個重要的研究方向是大腦。Deisseroth 團隊正在開發工具,用於在長時間尺度上連續監測神經活動,這有望揭示大腦變化如何與全身其他組織的老化同步,甚至可能影響衰老的處理程序速度。
Bedbrook 和 Nath 將繼續開展這項研究:她們將在今年7月於普林斯頓大學建立各自的實驗室,在史丹佛團隊開發的工具與洞見基礎上繼續前進。
最終,這項研究旨在解釋為何衰老的差異在不同個體之間表現如此巨大,並為支援更健康、更長壽的生命提供新的路徑。(史丹佛大學)
Claire N. Bedbrook、Ravi D. Nath、Libby Zhang、Scott W. Linderman、Anne Brunet、Karl Deisseroth.終生行為篩查揭示脊椎動物衰老的結構。《科學》,2026;391(6790)DOI:10.1126/science.aea9795
點評
這項研究的價值在於將“衰老”從靜態對比(年輕 vs. 年老)推進為縱向、連續的行為定量。研究者不僅觀察到運動與睡眠等表型與壽命的相關性,更提出了可操作的“行為軌跡預測窗口”:在魚的早期中年階段,行為指標就已能區分個體的壽命走向,並可通過機器學習僅利用中年階段的短期資料實現壽命估計。這提示衰老可能存在在早期即可觀測的“前期分叉”過程,而並非完全滯後於分子層面的改變。
睡眠節律比“睡多久”更值得關注
研究中與壽命相關的關鍵因素之一是夜間睡眠佔比更高且晝夜節律更穩定。對人群而言,可穿戴與自我記錄有助於發現持續性作息漂移(如長期晝夜倒置或白天睡眠顯著增加)。
運動的核心是“維持能力與穩定性”,而非短期衝刺
魚的長壽軌跡伴隨更高的活動水平與更強的運動表現。遷移到人類層面,健康目標更應聚焦於長期維持日間活動量與體能儲備(規律步行、力量訓練或中等強度運動),而非短期強度爆發。
可穿戴資料更適合作“趨勢監測”,而非診斷工具
從科學角度,應將其用於早期風險預警:例如睡眠節律持續惡化、日間活動量長期下降、體能恢復變差等趨勢性改變。但當異常持續並伴隨症狀時,仍需尋求專業醫療評估。
一句話總結:該研究強化了“行為與衰老處理程序同步”的觀點。對普通人而言,最可取的策略是穩定睡眠節律 + 持續的日間活動 + 關注長期趨勢。 (科學家雜誌)