中年时期的日常行为，竟能预示脊椎动物的寿命长短。这是一项发表在《Science》上的全新研究得出的重磅结论，研究人员以自然短寿的非洲绿松石鳉鱼为研究模型，对其进行全生命周期的持续行为监控，深入探索了行为模式与衰老进程之间的深层关联。即便拥有高度相似的基因背景，且生活在严格控制的统一环境中，每条鳉鱼的衰老方式仍展现出显著的个体差异，而这些差异在成年早期就已体现在游动、休息等行为模式中，仅凭这些特征，就能准确预测一条鱼最终是长寿还是短命。

尽管这项研究以鱼类为实验对象，但研究结果为人类衰老研究带来了重要启示：如今可通过可穿戴设备常规捕捉的日常细微行为（如运动节律、睡眠模式），或许能成为解析人类衰老进程的关键线索。

该研究由吴蔡神经科学研究所的博士后学者 Claire Bedbrook 和 Ravi Nath 领衔开展，源于斯坦福大学遗传学家 Anne Brunet 与生物工程师 Karl Deisseroth 实验室的深度合作，两位学者也作为资深作者参与了整个研究过程。

长久以来，大多数衰老研究都采用年轻动物群体与年老动物群体对比的方式，这种研究方法虽能获取基础信息，却如同一张张 “快照”，模糊了衰老在个体内部的时间发展轨迹，也无法清晰展现个体间衰老差异的出现过程。

Bedbrook 和 Nath 团队希望通过对动物整个成年寿命的持续观察，挖掘衰老的内在规律——他们好奇，即便同一物种、生长条件高度一致的动物，为何会遵循截然不同的衰老路径，且寿命相差甚远，而自然的行为模式，是否能揭示这些个体衰老轨迹分化的时间和原因。

非洲绿松石鳉鱼Nothobranchius furzeri为这一问题的实验探索提供了绝佳的模型，这种鱼类的典型自然寿命仅 4 至 8 个月，是实验室研究中寿命最短的脊椎动物之一，却与人类等长寿物种共享诸多关键的生物学特征，其中就包括结构复杂的大脑。

Brunet 实验室一直走在开发鳉鱼作为衰老研究模型的前沿，也为这项研究的开展奠定了坚实的基础，而本次研究也是首次对个体脊椎动物从青春期到自然死亡，进行昼夜不停、贯穿整个成年生活的连续行为追踪。

为了实现这一目标，Bedbrook、Nath 与团队同事搭建了一套自动化的行为追踪系统，让每条鳉鱼独立生活在配备摄像头实时监控的水箱中，这套装置如同科学版的《楚门的世界》。

研究团队总共追踪了 81 条鳉鱼，累计生成了数十亿个视频帧，从这些海量的行为记录中，研究人员提取了关于鳉鱼身体姿势、游动速度、休息与运动节律的详细信息，并识别出 100 种不同的 “行为音节”——这些短促、重复的动作单元，构成了鳉鱼移动、休息的基本行为构建块。

“行为是一种绝妙的综合读数，能直观反映出大脑乃至全身的生理状态。” 斯坦福大学医学院遗传学 Michele and Timothy Barakett 教授 Brunet 表示，“分子标记对于衰老研究而言必不可少，但它们只能捕捉到生物学过程的片段，而通过行为观察，我们能以连续、非侵入性的方式，看到整个生物体的状态变化。” 凭借这份完整的终生行为记录，研究人员得以展开一系列全新的科学探索：动物的衰老轨迹究竟何时开始出现个体分化？生命早期的哪些特征决定了不同的衰老路径？仅凭行为数据，是否能预测一个个体能否活到高龄？

该研究最令人惊讶的发现之一，便是个体衰老路径开始分化的时间远早于预期。在追踪完每条鳉鱼的整个生命周期后，研究人员根据它们的最终寿命长短进行分组，再回溯分析行为差异最初出现的节点，结果发现，早在中年早期，寿命长短不同的鳉鱼就已表现出截然不同的行为模式，其中睡眠模式的差异最为显著。作为年轻成体，寿命较短的鳉鱼不仅会在夜间正常睡眠，日间的睡眠时间还会越来越长，出现明显的嗜睡特征；而寿命较长的鳉鱼，休眠行为主要集中在夜间，日间的睡眠时长始终保持在较低水平。

睡眠并非唯一的寿命预测信号，长寿的鳉鱼游动时更有力量，在水箱中疾驰时能达到更高的速度，这种自发性的运动能力，在其他物种中也被证实与长寿密切相关，且它们在日间的整体活跃度也远高于短命的同类。至关重要的是，这些行为差异并非单纯的现象描述，更具备极强的预测价值，研究人员搭建的机器学习模型证实，仅需收集中年鳉鱼几天的行为数据，就足以准确预测其最终寿命，甚至仅凭生命早期的行为特征，就能推断出鳉鱼的生理年龄并预判寿命走向，这也是科学界首次证实，脊椎动物的早期行为特征可作为寿命的核心预测指标。

研究团队的观察还彻底颠覆了人们对衰老过程的传统认知，发现衰老——至少在鳉鱼中，并非一个平稳、渐进的衰退过程。

研究显示，大多数鳉鱼的衰老过程会经历 2 到 6 次快速的行为状态切换，每次切换仅持续数天，随后便会进入持续数周的稳定行为阶段，更关键的是，鳉鱼会按固定的顺序经历这些阶段，而非在不同阶段之间随意切换。“我们原本以为衰老是一个缓慢、渐进的过程，结果却发现，动物的生理状态会长时间保持稳定，然后在极短的时间内快速过渡到一个新的阶段。”Bedbrook 说，“仅从连续的行为数据中，就能清晰看到这种阶梯式的衰老结构，这是本次研究最令人兴奋的发现之一。” 这种阶梯式的衰老模式，与人类衰老相关的新研究证据高度呼应，已有研究表明，人类衰老的分子特征也会呈现波浪式的变化，尤其是在中年和老年阶段，而鳉鱼的研究结果，为这一现象提供了首个行为层面的直观证据。

研究人员据此提出，衰老或许是由长时间的相对稳定期，与短暂的快速变化期相互穿插构成的，这个过程更像是叠叠乐塔，抽走多数积木可能都不会产生明显影响，直到某次关键变化引发整体的突然重组，而非一条平缓向下的滑行曲线。为了建立行为与分子层面的关联，研究人员还检测了鳉鱼在 “行为模式能可靠预测未来寿命” 阶段的八个器官的基因活动，他们并未聚焦单个基因的变化，而是寻找在共同生物过程中协同工作的基因组的协调变化，结果发现，最显著的分子差异出现在肝脏中，且长寿鳉鱼的核糖体和代谢通路相关基因出现了特异性的转录组变化，而炎症等经典的衰老相关通路并未表现出明显差异，这一发现为研究人员提供了关键的分子线索，也证实了动物衰老过程中，内部的生物学变化与外在的行为模式始终同步发生。

“事实证明，行为是反映衰老过程的一个极其敏感的读数。”Nath 表示，“你可以观察两只同龄的动物，仅凭它们的日常行为，就能清晰看出二者的衰老方式截然不同。” 这种敏感性体现在日常生活的多个方面，睡眠就是其中的重要信号，在人类中，睡眠质量和睡眠-觉醒周期通常会随年龄增长而恶化，而这些变化又与认知衰退、神经退行性疾病密切相关。

基于此，Nath 计划深入探索是否可以通过操纵睡眠本身来促进更健康的衰老，以及在衰老相关的行为衰退开始前进行早期干预，是否能改变个体的衰老路径。研究团队还计划利用这套无侵入性的行为筛选系统，测试针对性的干预措施能否改变衰老路径，其中既包括饮食限制这类与人类健康密切相关的手段，也包括对可能影响衰老速度的基因的调控。

对于 Bedbrook 而言，这项以鳉鱼为模型的研究，为探索衰老的深层问题打开了新的大门：究竟是什么驱动了衰老过程中的阶段转变？这些转变能否被延迟、阻止甚至逆转？她还希望将实验系统推向更贴近自然的环境，让实验鱼进行正常的社交互动，体验更丰富的、接近真实生活的生存环境，以此探究自然状态下的动物衰老轨迹。“我们现在已经拥有了在脊椎动物中连续绘制衰老图谱的工具。”Bedbrook 说，“随着可穿戴设备的普及和人类长期行为追踪研究的兴起，我十分好奇，本次研究发现的核心原则——衰老的早期预测因子、阶梯式的衰老过程、个体化的衰老轨迹，是否也同样适用于人类。”

该研究的另一个重要探索方向，聚焦在大脑与衰老的关联上。Deisseroth 的实验室正在开发能长期持续监测动物神经活动的工具，借助这些工具，研究人员将能追踪脑活动与同一动物衰老路径的同步变化，这些实验或许能揭示一个核心问题：大脑在衰老过程中，究竟只是单纯反映身体其他部位的衰老状态，还是在设定衰老速度、调控衰老进程中扮演着更积极的角色。

值得一提的是，Bedbrook 和 Nath 都将在今年 7 月于普林斯顿大学开设自己的实验室，继续深入探索这些关于衰老的关键问题，也将把斯坦福大学开发的这套研究工具和核心研究理念，带入到他们衰老研究的下一阶段。这项研究的意义，不仅在于搭建了全新的脊椎动物衰老研究范式，更在于为人类的健康衰老研究指明了新方向，研究人员希望，以这种高分辨率绘制出的衰老图谱，能够阐明为何不同个体的衰老过程会存在如此广泛的差异，而基于行为特征的衰老预测与干预手段，未来也能为人类衰老相关疾病的早期筛查、健康老龄化的促进提供全新的思路和方法。

参考文献：

Claire N. Bedbrook et al, Lifelong behavioral screen reveals an architecture of vertebrate aging, Science (2026). DOI: 10.1126/science.aea9795.

来源：生物谷