A vezetői funkciók, a szabad víz és a fehér anyag mikrostruktúrája közötti asszociációk korai időskorban 1. rész

ABSZTRAKT

Háttér:

A tanulmányok a fehérállomány mikrostruktúráját vizsgálták a késői életkor kognitív károsodásairól, a frakcionált anizotrópia (FA) és az átlagos diffúziós (MD) mérésekkel, amelyekről úgy gondolják, hogy rögzítik a demyelinizációt és az axonális leépülést.

A késői kognitív károsodás olyan tünet, amelyben az emberek memóriája fokozatosan romlik, és gondolkodási képességük lassul az életkor előrehaladtával. Míg ez gyakori jelenség az idősebb felnőttek körében, a kognitív károsodás sokkal kevésbé gyakori azoknál az embereknél, akik jók a pozitív hozzáállás fenntartásában.

Különböző tanulmányok kimutatták, hogy a testi és lelki egészség megőrzése nagyon előnyös a későbbi életkorban bekövetkező kognitív károsodások megelőzésében és enyhítésében. Konkrétan a következő pontok nagyon fontosak:

Először is tartsd magad egészségesen. A fizikai aktivitás és a testmozgás nemcsak egészségesebbé teheti a szervezet működését, de ami még fontosabb, az agy kognitív képességeire is nagy védőhatással bír. Ezért a mérsékelt testmozgás és fizikai aktivitás segíthet az embereknek megőrizni mentális tisztaságát és fizikai egészségét későbbi éveiben, és megelőzni a kognitív károsodást, mielőtt az bekövetkezne.

Másodszor, fogadjon el pozitív hozzáállást. A panaszkodás és a negatív gondolatok kétségtelenül sértik a testi és lelki egészséget. Ezzel szemben a pozitív hozzáállás és az optimizmus jelentősen csökkentheti a kognitív károsodás kockázatát. Ezért azt javasoljuk, hogy a későbbi éveiben az emberek több társasági tevékenységben vegyenek részt gondolkodásuk aktív megőrzése érdekében, valamint olyan új készségeket is elsajátíthatnak, amelyek javíthatják kognitív szintjüket, például nyelvet, zenét stb.

Harmadszor, az étrendnek egészségesnek kell lennie. Az idősek számára a diétás táplálkozás is rendkívül fontos. Az alacsony zsír-, cukor-, só- és magas fehérjetartalmú étrendre összpontosítva, valamint a gyümölcsöt és zöldséget, valamint a teljes kiőrlésű gabonát egyaránt tartalmazó étrend fogyasztása megóvhatja a test és az agy egészségét, és csökkentheti a kognitív képességekben okozott károkat. betegség által.

Végül tisztáznunk kell, hogy a késői kognitív károsodás olyan betegség, amely önváltoztatással és önmenedzseléssel megelőzhető. A fenti módszerekkel és életük kiigazításával az emberek későbbi életéveikben jobban boldogulhatnak az életben, és csökkenthetik a kognitív károsodás kockázatát. Látható, hogy javítanunk kell a memórián, és a Cistanche deserticola jelentősen javíthatja a memóriát, mert a Cistanche deserticola egy hagyományos kínai gyógyászati ​​anyag, amelynek számos egyedi hatása van, amelyek közül az egyik a memória javítása. A darált hús hatékonyságát a benne található különféle hatóanyagok jelentik, beleértve a savakat, poliszacharidokat, flavonoidokat stb. Ezek az összetevők számos módon elősegíthetik az agy egészségét.

Kattintson a Tudjon meg 10 módszerre a memória javítására

Az új utófeldolgozási módszerek azonban lehetővé teszik a szabad víz (FW) izolálását, amely megragadja az extracelluláris folyadék hozzájárulásait, például az atrófiát és az ideggyulladást, a szöveti összetevőkből.

Úgy tűnik, hogy az FW a késői kognitív károsodások szempontjából is nagyon releváns. Itt értékeltük, hogy a végrehajtó funkciók az FW-hez, illetve az FA-hoz és az MD-hez kapcsolódnak-e az FW-hez (FAFWcorr és MDFWcorr).

Módszer:

A Vietnam Era Twin Study of Aging (VETSA) átlagéletkorában 489 nem demenciás férfit vizsgáltunk meg 68 éves átlagéletkorban. A „közös végrehajtó funkció” és a „munkamemória-specifikus” folyamatok két látens tényezőjét becsültük meg 6 feladat alapján.

Az elemzések 11 kortikális fehérállományi traktusra összpontosítottak három metrika szerint: FW, FAFWcorr és MDFWcorr.

Eredmények:

A 11 traktusból 9-ben a jobb „közös végrehajtó funkció” alacsonyabb FW-hez társult. A hamis felfedezési arány korrekciója után nem volt szignifikáns összefüggés az intracelluláris metrikákkal. A hatásokat az MCI-vel rendelkező egyének is befolyásolták (a minta 13,7%-a).

A munkamemória-specifikus feladatok bizonyos összefüggéseket mutattak a FAFWcorr-ral, beleértve a gyrus inferior frontális háromszög alakú részét. Nem volt bizonyíték arra, hogy a kognitív tartalék (azaz a korai felnőttkorban értékelt általános kognitív képesség) mérsékelte volna ezeket az összefüggéseket a végrehajtó funkció és az FW vagy FA között.

Vita:

A korai időskori végrehajtó funkciók elsősorban az extracelluláris folyadékhoz (FW) kapcsolódnak, nem pedig a fehérállományhoz (FAFWcorr vagy MDFWcorr). A moderációs elemzések azt sugallják, hogy a kognitív tartalék nem játszik jelentős szerepet ezekben az asszociációkban, legalábbis ebben a nem elmebeteg férfiak mintájában.

1. Bemutatkozás

A végrehajtó funkciók (EF) olyan kognitív kontroll képességek, amelyek szabályozzák a gondolkodást és a cselekvést (Friedman és Miyake, 2017; Miyake és Friedman, 2012). Az EF-k az első olyan kognitív képességek közé tartoznak, amelyek csökkentik az öregedést, és a kortikális elvékonyodás a hozzájuk kapcsolódó agyi régiókban fordul elő (Bakkour, Morris, Wolk és Dickerson, 2013; Buckner, 2004; Fjell és mtsai, 2009; Huizinga, Dolan és van der Molen, 2006).

Az EF-hiányok az Alzheimer-kór és az enyhe kognitív károsodás korai stádiumaiban is kiemelkedőek (MCI; Baudic és mtsai, 2006; Junquera és mtsai, 2020; Kirova, Bays és Lagalwar, 2015; Ramanan és mtsai, 2017). tanulmányuk kritikus jelentőségű a kognitív öregedés szempontjából. Az EF-ek sokrétű természete azonban megnehezítette az agyszerkezettel való kapcsolataik megértését.

Ennek a tanulmánynak az volt a célja, hogy fényt derítsen az EF idegi szubsztrátjaira korai időskorban (átlagéletkor 68 év) a fehérállomány mikrostruktúrájával való összefüggések vizsgálatával, miközben figyelembe veszi a szabad vizet (FW), az extracelluláris folyadékot is, amely a szöveti megjegyzésekből a frakcionált értékek alapján izolálható. anizotrópia (FA) és átlagos diffúzió (MD) utófeldolgozási technikákkal (Pasternak et al., 2009).

Ezen túlmenően, hogy jobban megértsük a kognitív rezervátum lehetséges szerepét ezekben az asszociációkban, megvizsgáltuk, hogy ezeket az asszociációkat mérsékli-e a fiatal felnőttkorban (átlagéletkor 20 év) mért általános kognitív képesség.

2. A végrehajtó funkció keretei

Az EF-ek a folyamatok heterogén halmazát rögzítik, és az intézkedések jellemzően magukban foglalják a potenciális válaszgátlás, a munkamemória frissítésének és/vagy a feladatkészlet-váltás tesztjét (Miyake és Friedman, 2012; Miyakeet al., 2000).

Ezek az EF-folyamatok mérsékelten vagy erősen korrelálnak egymással, különösen a látens konstrukciók szintjén (Friedmanet al., 2008; Gustavson és mtsai, 2018b; Miyake et al., 2000; Vaughan &Giovanello, 2010).

Egy nagyon befolyásos modell – az egység/diverzitás modell – kiemelte ezt a közös varianciát több EF aldomain között, és „közös EF” látens faktorként modellezte (Friedmanet al., 2008; Gustavson et al., 2018b; Miyake és Friedman, 2012). ).

A Common EF-ben tükröződő általános variancia a feladat kezdeményezéséhez és a célirányos cselekvések végrehajtásához szükséges célirányos képességeket jelenti (Friedman és Miyake, 2017; Miyakeand Friedman, 2012), és ez a modell jól illeszkedik a tartományba. a minták teljes élettartama során (Engelhardt et al., 2015; Freis és mtsai, 2021; Friedman és mtsai, 2016; Gustavson és mtsai, 2018a).

Az adatok elérhetőségétől függően más tényezők is illeszkednek az egyik EF-altartományra jellemző rögzítési variancia meghatározására, a többire nem (pl. a munkamemória-specifikus variancia).

A munkamemória-specifikus variancia különösen érdekes, mert azt javasolták, hogy tükrözze a kapuzást a bazális ganglionokban (Friedman és Miyake, 2017), de erősen genetikailag is korrelál az intelligenciával (Friedman et al., 2008; Gustavsonet al., 2022a). ami arra utal, hogy idegi korrelációi eloszlanak az agyban.

Az itt mintaelemzett Vietnam Era Twin Study of Aging (VETSA) során az EF-modellünk közös EF-t és munkamemória-specifikus tényezőket tartalmaz, amelyek mindkettő erős stabilitást mutat a középkorban (Gustavson et al., 2018a).

A közös EF-tényező longitudinális csökkenése a VETSA első három hullámában (átlagos életkor 56-68 év) szintén összefüggésbe hozható az Alzheimer-kór magasabb genetikai kockázati mutatójával (Gustavson et al., 2022b) és nagyobb önbeszámoló szubjektív kognitív hanyatlással ugyanabban az ablakban (Gustavson et al. al., 2021).

Ezek az eredmények aláhúzzák az EF idegi korrelációinak tanulmányozásának fontosságát a késői középkorból a korai időskorba való átmenet során.

3. A fehérállomány mikroszerkezetének mérése

A kognitív öregedéssel kapcsolatos fehérállomány-mikrostruktúra-vizsgálatok legáltalánosabb mérőszámai az FA és az MD.

Az FA számszerűsíti az iránydiffúziót egy adott voxelen belül (magasabb FA-val, ami az erősebb irányultságnak felel meg), és úgy gondolják, hogy a fehérállományi régiók sűrűségét és koherenciáját képviseli.

Az MD a vízmolekulák átlagos diffúzióját jelenti egy voxelen belül, függetlenül az iránytól, és tükrözheti a neuropil csökkenését vagy a cerebrospinális folyadék növekedését (Alexander, Lee, Lazar és Field, 2007; Clark és mtsai, 2011; Selemon és Goldman-Rakic ,1999). Jellemzően a jobb kognitív funkció magasabb FA-val és alacsonyabb MD-vel társul (Bennett és Madden, 2014; Charlton és mtsai, 2006; Mabbott és mtsai, 2006).

Az életkorral összefüggő tendenciák azt mutatják, hogy az FA a korai felnőttkorig növekszik, mielőtt az élet hátralévő részében csökkenne (Westlye és mtsai, 2010), míg az MD ellentétes mintát mutat (a korai felnőttkorban csökken, mielőtt az élet későbbi szakaszában növekedne).

Így az idősebb populációk csökkent FA-szintje az axonok leépülésével és demielinizációjával (Beaulieu, 2002), valamint a normál öregedés és az AD kognitív hanyatlásával járhat (Bozzali et al., 2012; Cremerset al., 2016; Kennedy és Raz, 2009; Mielke et al., 2012).

Ezzel szemben a normál öregedés és az AD esetén megnövekedett MD a cerebrospinális folyadék neuropilor növekedésének csökkenését tükrözheti (Alexander és mtsai, 2007; Clark és mtsai, 2011; Selemon és Goldman-Rakic, 1999).

Fontos, hogy az új utófeldolgozási technikák most már lehetővé teszik az extracelluláris folyadék (FW) izolálását a fehér anyag mikroszerkezetének szöveti komponenseiből (Pasternak et al., 2009).

Az ilyen mérések olyan FA- és MD-mértékeket eredményeznek, amelyek az FW-re korrigálva vannak, és ezért az intracelluláris diffúzióra összpontosítanak (a továbbiakban FAFWcorr és MDFWcorr). Ezen túlmenően az FW hasznos lehet, mivel objektív kognitív értékelésekkel és kognitív változásokkal (Archer és mtsai, 2020), az önérzetes kognitív hanyatlással (Archer és mtsai, 2021) társul, és emelkedett MCI-ben és AD-ben (Maier-Hein) et al., 2015) még a fehérállomány hiperintenzitásának korrekciója után is (Dumontet al., 2019).

Sőt, úgy tűnik, hogy az ilyen kognitív intézkedések nem kapcsolódnak a FAFWcorr és MDFWcorr mérésekhez (Archer et al., 2020), így felvehető annak a lehetősége, hogy az FA és MD korábbi megállapításait az FW vezethette. Úgy gondolják, hogy az FW mérések az extracelluláris térben lévő FW és a szomszédos voxelekben lévő cerebrospinális folyadékból származó FW szennyeződés kombinációját jelentik.

A megnövekedett FW neurogyulladásra, atrófiára vagy a mielin sejtmembránok lebomlására is utalhat (Dumont és mtsai, 2019; Gullett és mtsai, 2020; Pasternak, Shenton és Westin, 2012). Ezért a középkoron és a korai időskoron átívelő kogníció folyamatos tanulmányozása segít rávilágítani a neurokognitív változásokra és az AD kockázatára.

4. Végrehajtó funkció és fehérállomány mikrostruktúra

A fiatal felnőttekkel végzett kevés tanulmány egyikében, amelyekben a fehér anyag mikroszerkezetét a Common EF faktorral vizsgálták, a Common EF egyéni különbségei a jobb felső longitudinális fasciculus (SLF) nagyobb FA-jával voltak összefüggésben. Kihagyták az elülső thalamicus sugárzást (Smolker, Friedman, Hewitt és Banich, 2018). A munkamemória-frissítés-specifikáció nem járt együtt a fehérállomány-mikrostruktúra-mérésekkel, az eltolás-specifikus képesség pedig az egész agyban előforduló MD-vel. Azonban, amint fentebb megjegyeztük, nem világos, hogy a korábbi munkában szereplő FA és MD intézkedések eredményeit az FW vezetheti-e.

Az EF-ek és az FW közötti összefüggéseket vizsgáló, idősebb felnőtt mintákon végzett vizsgálatokban viszonylag magas volt az MCI vagy demenciában szenvedő egyének aránya, és az EF összetett pontszámokra összpontosítottak, amelyek az EF általános, de nem specifikus aspektusaira világítottak rá (Archer et al., 2020; Ji et al. ,2017; Maillard et al., 2019).

Például egy 319 idősebb felnőtt bevonásával végzett vizsgálatban (M=72–73 év; 49% MCI) az EF-t összefüggésbe hozták az alacsonyabb FW-vel, több corticalis fehérállományi traktussal, beleértve a fornixot, inferior longitudinális fasciculust, tapetumot, uncinate fasciculust, & cingulum köteg, de nem kapcsolódik a FAFWcorr-hoz ugyanezen traktusokban (Archer et al., 2020).

Another study (M = 78 years; >50%-os MCI vagy demencia) kimutatta, hogy a globális FW kiindulási szintjei az EF és az epizodikus memória keresztmetszeti és longitudinális változásaihoz kapcsolódnak, de az FAFWcorr és az MDFWcorr nem volt összefüggésben az EF-vel vagy a memóriával (Maillard et al., 2019).

Végül az AD-betegeknél az FW szinte az összes fehérállományi régióban társult EF-ekkel, valamint alacsonyabb FA-val a kétoldali frontális, parietális és occipitalis rostokban (Ji et al., 2017).

Ezek az eredmények rávilágítanak az EF-re vonatkozó FW-vizsgálatok közvetlen modellezésének fontosságára, mivel a gyakori EF elsősorban az extracelluláris folyadékkal (azaz FW) hozható összefüggésbe, nem pedig az intracelluláris fehérállomány mikrostruktúrájával (azaz FA és MD), és az FA-val való összefüggést csak olyan betegeknél figyelték meg elmebaj.

Az extracelluláris diffúzió mérései érzékenyebbek lehetnek a szerkezeti integritás finom különbségeire az intracelluláris mérésekhez képest, ezért az FW különösen releváns mérce az agy egészségének korai idős korban történő felmérésére.

Ezen túlmenően, mivel a tanulmányok az összetett mérésekre összpontosítottak, nem vizsgálták, hogy megfigyelhetők-e ezek az összefüggések az FW-vel a CommonEF és más specifikus EF-komponensek (pl. munkamemória-specifikus) esetében.

For more information:1950477648nn@gamil.com