隨着年齡增長，患上諸如癌症、心血管疾病以及痴呆症等嚴重疾病的風險會大幅上升。隨着全球範圍內的人類老齡化，更好地理解貫穿一生的衰老過程變得愈發緊迫。
對個體從出生到衰老相關死亡進行持續觀察，可為我們帶來對衰老這一動態過程的根本見解，然而，脊椎動物的衰老時間跨度很長，往往難以對脊椎動物進行貫穿一生的持續性觀察。
2026年3月12日，「光遺傳學之父」、史丹福大學 Karl Deisseroth教授在國際頂尖學術期刊 Science上發表了題為：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鱂魚從青春期到死亡的整個過程，結果表明，睡眠模式和活動水平能夠預測壽命長短——清醒時更活躍者相比懶散者往往活得更久，將睡眠時間限制在晚間者也比那些白天多睡者活得更久。
這項研究提示了我們，在生命早期的行為也能預測未來壽命，在疾病出現跡象之前很久，就可能估算出衰老的發展情況。
在人類以及其他動物中，衰老是一個由遺傳因素和環境因素共同塑造的複雜過程。該論文的通訊作者、史丹福大學的 Karl Deisseroth教授表示，行為是理解衰老的一個便捷途徑，因為它能讓我們了解動物的內部狀態。這是一種深入了解大腦的非常有力的方式，然而，我們對於行為、衰老以及壽命之間的關聯仍知之甚少，因為追蹤動物一生中的每一個動作，顯然是一項巨大挑戰。
為了填補這一空白，研究團隊將目光投向了非洲青鱂魚（Nothobranchius furzeri），這是一種小型淡水魚，其平均壽命僅4-8個月，且其衰老過程表現出與人類相似的特徵，因此成為研究脊椎動物衰老機制的重要模式生物。
研究團隊使用攝像機對81條非洲青鱂魚從青春期到死亡的全過程進行了追蹤，每天24小時不間斷地記錄它們的每一個動作。研究團隊還構建了一個機器學習模型，以識別它們的各種行為特徵中的模式，例如遊動情況、速度和休息情況。
研究團隊發現，這些魚在100天時（青年時期），那些最終壽命相對較長的魚平均而言比那些壽命較短的魚更活躍、更有力、遊動速度也更快。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和睡眠模式的差異如此顯著，以至於研究團隊能夠利用這些差異構建出「行為時鐘」，從而在它們年輕時就預測其未來壽命。研究團隊還發現，這些魚在特定年齡時會經歷快速的行為變化（例如夜間睡眠量突然減少），而不是在很長的一段時間內逐漸變化，在僅持續數天的行為變化期之後，它們會進入一個穩定行為期。
此外，研究團隊還追蹤了八種器官的分子水平的變化情況，他們發現，肝臟在短壽魚和長壽魚之間表現出最大的分子差異。例如，與長壽魚相比，短壽魚肝臟中參與蛋白質合成和細胞維護的基因更為活躍。這些發現與在其他物種的衰老研究中所觀察到的情況相呼應。
這項研究中開創整個生命周期的行為研究方法，還可以應用於其他動物甚至人類，儘管人類壽命太長，無法在整個生命周期內持續追蹤，但可通過可穿戴技術（例如智能手錶、智能手機）獲取部分行為數據。
最後，Karl Deisseroth教授表示，這項研究尚未探究活動、睡眠與壽命之間的因果關係，但研究結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機。進一步探究衰老過程中大腦與行為之間的聯繫，將是一個引人入勝的基礎科學問題。
總的來說，該研究設計並構建了一個平台，能夠持續追蹤從青春期到死亡的整個生命周期中的自然行為，從而實現對脊椎動物衰老過程的高解像度無偏篩選。基於該平台，研究團隊發現，動物行為可以成為衰老過程的極具信息量且無創的檢測指標，並且脊椎動物在成年期會按有序的穩定且模式化的行為階段發展。該研究所描述的生命周期架構有助於增進我們對衰老的基本理解，可能為人類衰老以及衰老相關疾病的靶向機制和治療提供支持。
