Asociacijos tarp vykdomųjų funkcijų, laisvo vandens ir baltosios medžiagos mikrostruktūros ankstyvoje senatvėje 1 dalis

SANTRAUKA

Fonas:

Tyrimai ištyrė baltosios medžiagos mikrostruktūrą apie vėlyvojo gyvenimo pažinimo sutrikimus, taikant dalinę anizotropiją (FA) ir vidutinę difuziją (MD), kurios, kaip manoma, fiksuoja demielinizaciją ir aksonų degradaciją.

Kognityvinis sutrikimas vėlyvame amžiuje yra simptomas, kai žmonių atmintis pamažu silpsta, o senstant lėtėja jų mąstymas. Nors tai yra dažnas reiškinys tarp vyresnio amžiaus žmonių, pažinimo sutrikimai yra daug rečiau paplitę tarp žmonių, kurie gerai išlaiko teigiamą požiūrį.

Įvairūs tyrimai parodė, kad fizinės ir psichinės sveikatos palaikymas yra labai naudingas siekiant užkirsti kelią pažinimo sutrikimams ir juos palengvinti vėlesniame gyvenime. Konkrečiai, šie punktai yra labai svarbūs:

Pirma, saugok save sveika. Fizinis aktyvumas ir mankšta gali ne tik pagerinti kūno funkcionavimą, bet, dar svarbiau, turi didelį apsauginį poveikį smegenų pažintiniams gebėjimams. Todėl vidutinio sunkumo mankšta ir fizinis aktyvumas gali padėti žmonėms vėlesniais gyvenimo metais išsaugoti psichikos aiškumą ir fizinę sveikatą bei užkirsti kelią pažinimo sutrikimui dar prieš jam atsirandant.

Antra, priimkite teigiamą požiūrį. Skundai ir neigiamos mintys neabejotinai kenkia fizinei ir psichinei sveikatai. Ir atvirkščiai, teigiamas požiūris ir optimizmas gali žymiai sumažinti pažinimo sutrikimų riziką. Todėl vėlesniais gyvenimo metais žmonėms rekomenduojama daugiau dalyvauti socialinėje veikloje, kad jų mąstymas būtų aktyvus, taip pat jie galėtų išmokti naujų įgūdžių, padedančių pagerinti savo pažinimo lygį, pavyzdžiui, kalbos, muzikos ir kt.

Trečia, mityba turi būti sveika. Vyresnio amžiaus žmonėms dietinė mityba taip pat labai svarbi. Dėmesys mažai riebiai, mažai cukraus, mažai druskos ir daug baltymų turinčiai dietai ir dietai, kurioje yra vaisių, daržovių ir nesmulkintų grūdų, gali apsaugoti kūno ir smegenų sveikatą bei sumažinti pažinimo gebėjimų žalą. pagal ligą.

Galiausiai turime būti aiškūs, kad vėlyvojo gyvenimo pažinimo sutrikimas yra liga, kurios galima išvengti keičiantis ir tvarkant save. Taikydami pirmiau minėtus metodus ir koreguodami gyvenimą, vėlesniais gyvenimo metais žmonės gali geriau įgyti laimę iš gyvenimo ir sumažinti pažinimo sutrikimų riziką. Matyti, kad turime gerinti atmintį, o Cistanche deserticola gali žymiai pagerinti atmintį, nes Cistanche deserticola yra tradicinė kinų vaistinė medžiaga, turinti daug unikalių poveikių, vienas iš jų – gerinti atmintį. Maltos mėsos veiksmingumą lemia įvairios joje esančios veikliosios medžiagos, įskaitant rūgštį, polisacharidus, flavonoidus ir kt. Šie ingredientai gali įvairiais būdais skatinti smegenų sveikatą.

Spustelėkite žinoti 10 būdų, kaip pagerinti atmintį

Tačiau nauji papildomo apdorojimo metodai leidžia atskirti laisvąjį vandenį (FW), kuris užfiksuoja tarpląstelinio skysčio indėlį, pvz., atrofiją ir neurouždegimą, iš audinių komponentų.

Atrodo, kad FW taip pat yra labai svarbus vėlyvojo gyvenimo pažinimo sutrikimui. Čia įvertinome, ar vykdomosios funkcijos yra susijusios su FW, o FA ir MD pakoreguotos pagal FW (FAFWcorr ir MDFWcorr).

Metodas:

Vietnamo eros dvynių senėjimo tyrime (VETSA) ištyrėme 489 nesergančius vyrus, kurių vidutinis amžius buvo 68 metai. Remiantis 6 užduotimis buvo įvertinti du latentiniai veiksniai, fiksuojantys „bendrą vykdomąją funkciją“ ir „darbinės atminties specifinius“ procesus.

Analizės buvo sutelktos į 11 žievės baltosios medžiagos traktų pagal tris metrikas: FW, FAFWcorr ir MDFWcorr.

Rezultatai:

Geresnė „bendra vykdomoji funkcija“ buvo susijusi su mažesniu FW 9 iš 11 traktų. Po klaidingo atradimo dažnio korekcijos reikšmingų sąsajų su tarpląsteline metrika nebuvo. Poveikis taip pat atsirado asmenų, sergančių MCI (13,7 % imties).

Darbinės atminties specifinės užduotys parodė tam tikras asociacijas su FAFWcorr, įskaitant apatinės priekinės giros trikampę dalį. Nebuvo įrodymų, kad kognityvinis rezervas (ty bendras pažintinis gebėjimas, įvertintas ankstyvoje pilnametystėje) sumažintų šiuos ryšius tarp vykdomosios funkcijos ir FW ar FA.

Diskusija:

Vykdomosios funkcijos gebėjimai ankstyvame senatvėje pirmiausia yra susiję su ekstraląsteliniu skysčiu (FW), o ne su balta medžiaga (FAFWcorr arba MDFWcorr). Nuosaikumo analizės rodo, kad kognityvinis rezervas šiose asociacijose nevaidina stipraus vaidmens, bent jau šioje demencijos neturinčių vyrų imtyje.

1. Įvadas

Vykdomosios funkcijos (EF) yra kognityvinės kontrolės gebėjimai, reguliuojantys mintį ir veiksmą (Friedman ir Miyake, 2017; Miyake ir Friedman, 2012). EF yra vieni iš pirmųjų kognityvinių gebėjimų, mažinančių senėjimą, o žievės plonėjimas vyksta su jais susijusiuose smegenų regionuose (Bakkour, Morris, Wolk ir Dickerson, 2013; Buckner, 2004; Fjell ir kt., 2009; Huizinga, Dolan ir kt. van der Molen, 2006).

EF trūkumai taip pat yra ryškūs ankstyvosiose Alzheimerio ligos ir lengvo pažinimo sutrikimo stadijose (MCI; Baudic ir kt., 2006; Junquera ir kt., 2020; Kirova, Bays ir Lagalwar, 2015; Ramanan ir kt., 2017), todėl jų tyrimas yra labai svarbus pažinimo senėjimui. Tačiau daugialypė EF prigimtis trukdė mums suprasti jų sąsajas su smegenų struktūra.

Šio tyrimo tikslas buvo nušviesti EF nervinius substratus ankstyvame senatvėje (vidutinis amžius 68 m.), nagrinėjant ryšius su baltosios medžiagos mikrostruktūra, taip pat atsižvelgiant į laisvą vandenį (FW), ekstraląstelinį skystį, kurį galima išskirti iš audinių komentarų, matuojant trupmeninius rodiklius. anizotropija (FA) ir vidutinis difuziškumas (MD), naudojant papildomo apdorojimo metodus (Pasternak ir kt., 2009).

Be to, norėdami geriau suprasti galimą kognityvinio rezervo vaidmenį šiose asociacijose, įvertinome, ar šias asociacijas reguliuoja bendras pažintinis gebėjimas, išmatuotas jauname amžiuje (20 metų amžiaus vidurkis).

2. Vykdomosios funkcijos pagrindai

EF fiksuoja nevienalytį procesų rinkinį, o priemonės paprastai apima stipraus atsako slopinimo testus, darbinės atminties atnaujinimą ir (arba) užduočių rinkinio keitimą (Miyake ir Friedman, 2012; Miyakeet al., 2000).

Šie EF procesai yra vidutinio sunkumo arba labai koreliuojami vienas su kitu, ypač latentinio konstrukto lygiu (Friedmanet al., 2008; Gustavson ir kt., 2018b; Miyake ir kt., 2000; Vaughan & Giovanello, 2010).

Labai įtakingas modelis – vienybės/įvairovės modelis – išryškino šią bendrą dispersiją keliuose EF subdomenuose ir modeliuoja jį kaip „bendrą EF“ latentinį veiksnį (Friedmanet al., 2008; Gustavson ir kt., 2018b; Miyake ir Friedman, 2012). ).

Bendroji dispersija, atsispindi bendrajame EF, atspindi tikslų valdymo gebėjimus, reikalingus užduočiai inicijuoti ir siekti tikslo nukreiptų veiksmų susidūrus su kitais blaškymais (Friedman ir Miyake, 2017; Miyakeand Friedman, 2012), ir šis modelis puikiai dera į diapazoną. mėginių per visą gyvavimo laikotarpį (Engelhardt ir kt., 2015; Freis ir kt., 2021; Friedman ir kt., 2016; Gustavson ir kt., 2018a).

Priklausomai nuo duomenų prieinamumo, kiti veiksniai tinka fiksuoti vienam EF subdomenui būdingą dispersiją, o ne kitiems (pvz., darbo atminčiai būdinga dispersija).

Darbinės atminties specifinė dispersija yra ypač įdomi, nes buvo pasiūlyta atspindėti tvartumą baziniuose ganglijose (Friedman ir Miyake, 2017), bet taip pat stipriai genetiškai koreliuoja su intelektu (Friedman ir kt., 2008; Gustavsonet al., 2022a). tai rodo, kad jo nervinės koreliacijos gali būti paskirstytos smegenyse.

Čia analizuojamame Vietnamo eros dvynių senėjimo tyrime (VETSA) mūsų EF modelis apima bendruosius EF ir darbo atminčiai būdingus veiksnius, kurie abu rodo stiprų stabilumą vidutinio amžiaus (Gustavson ir kt., 2018a).

Išilginis bendro EF faktoriaus mažėjimas per pirmąsias tris VETSA bangas (amžiaus vidurkis nuo 56 iki 68 metų) taip pat yra susijęs su didesniu Alzheimerio ligos genetinės rizikos laipsniu (Gustavson ir kt., 2022b) ir didesniu subjektyviu kognityviniu nuosmukiu tame pačiame lange (Gustavson ir kt. al., 2021).

Šios išvados pabrėžia EF nervinių koreliacijų tyrimo svarbą pereinant nuo vėlyvojo vidutinio amžiaus iki ankstyvos senatvės.

3. Baltosios medžiagos mikrostruktūros matavimas

Dažniausios baltosios medžiagos mikrostruktūros įvertinimo kognityvinio senėjimo tyrimuose yra FA ir MD.

FA kiekybiškai įvertina krypties difuziją tam tikrame vokselyje (su didesniu FA, atitinkančiu stipresnę kryptį) ir manoma, kad tai atspindi baltosios medžiagos regionų tankį ir darną.

MD rodo vidutinį vandens molekulių difuziškumą vokselyje, neatsižvelgiant į kryptį ir gali atspindėti neuropilo sumažėjimą arba smegenų skysčio padidėjimą (Alexander, Lee, Lazar ir Field, 2007; Clark ir kt., 2011; Selemon ir Goldman-Rakic ,1999). Paprastai geresnės pažinimo funkcijos yra susijusios su aukštesniu FA ir mažesniu MD (Bennett ir Madden, 2014; Charlton ir kt., 2006; Mabbott ir kt., 2006).

Su amžiumi susijusios tendencijos rodo, kad FA didėja iki ankstyvo pilnametystės, o vėliau mažėja per visą likusį gyvenimą (Westlye ir kt., 2010), o MD rodo priešingą modelį (mažėja iki ankstyvo pilnametystės, o vėliau didėja).

Taigi manoma, kad sumažėjęs FA senesnėse populiacijose yra susijęs su aksonų degradacija ir demielinizacija (Beaulieu, 2002) ir su kognityviniu normalaus senėjimo bei AD (Bozzali ir kt., 2012; Cremerset al., 2016; Kennedy ir Raz, 2009; Mielke) ir kt., 2012).

Priešingai, padidėjęs MD esant normaliam senėjimui ir AD gali atspindėti neuropilorinio smegenų skysčio padidėjimo sumažėjimą (Alexander ir kt., 2007; Clark ir kt., 2011; Selemon ir Goldman-Rakic, 1999).

Svarbu tai, kad nauji papildomo apdorojimo metodai dabar leidžia išskirti tarpląstelinį skystį (FW) iš baltosios medžiagos mikrostruktūros audinių komponentų (Pasternak ir kt., 2009).

Tokios priemonės duoda FA ir MD priemones, kurios yra pakoreguotos pagal FW ir todėl yra orientuotos į intracelulinę difuziją (toliau FAFWcorr ir MDFWcorr). Be to, FW gali būti naudingas, nes jis yra susijęs su objektyviais kognityviniais vertinimais ir pažinimo pokyčiais (Archer ir kt., 2020), savęs suvokiamu kognityviniu nuosmukiu (Archer ir kt., 2021) ir yra padidėjęs sergant MCI ir AD (Maier-Hein). ir kt., 2015) net ir koregavus baltosios medžiagos hiperintensyvumą (Dumontet al., 2019).

Be to, tokios pažinimo priemonės nėra susijusios su FAFWcorr ir MDFWcorr priemonėmis (Archer ir kt., 2020), todėl kyla tikimybė, kad ankstesnes FA ir MD išvadas galėjo lemti FW. Manoma, kad FW matai atspindi FW tarpląstelinėje erdvėje ir FW užterštumą iš smegenų skysčio gretimuose voksiuose.

Padidėjęs FW taip pat gali rodyti neurouždegimą, atrofiją arba mielino ląstelių membranų irimą (Dumont ir kt., 2019; Gullett ir kt., 2020; Pasternak, Shenton ir Westin, 2012). Todėl jų nuolatinis pažinimo tyrimas vidutinio amžiaus ir ankstyvos senatvės metu padės išsiaiškinti neurokognityvinius pokyčius ir AD riziką.

4. Vykdomoji funkcija ir baltosios medžiagos mikrostruktūra

Viename iš nedaugelio jaunesnių suaugusiųjų tyrimų, kuriuose buvo tiriama baltosios medžiagos mikrostruktūra naudojant bendrąjį EF faktorių, individualūs bendrojo EF skirtumai buvo susiję su didesniu FA dešiniajame viršutiniame išilginiame fascikule (SLF). Jie paliko priekinę talaminę spinduliuotę (Smolker, Friedman, Hewitt ir Banich, 2018). Darbinės atminties atnaujinimo specifiškumas nebuvo susijęs su baltosios medžiagos mikrostruktūros matavimais, o specifinis poslinkio gebėjimas buvo susijęs su MD visose smegenyse. Tačiau, kaip minėta pirmiau, neaišku, ar FA ir MD priemonių išvadas šiame ankstesniame darbe gali lemti FW.

Vyresnio amžiaus suaugusiųjų imčių tyrimuose, kuriuose buvo ištirtas ryšys tarp EF ir FW, buvo santykinai daug asmenų, sergančių MCI arba demencija, ir daugiausia dėmesio buvo skirta EF sudėtiniams balams, kurie atskleidžia įprastus, bet ne specifinius EF aspektus (Archer ir kt., 2020; Ji et al. 2017; Maillard ir kt., 2019).

Pavyzdžiui, tyrime, kuriame dalyvavo 319 vyresnio amžiaus suaugusiųjų (M=72–73 metų; 49 % MCI), EF buvo susijęs su žemesniais FW keliais žievės baltosios medžiagos traktais, įskaitant fornix, apatinį išilginį fasciculus, tapetum, uncinate fasciculus, & Cingulum pluoštas, bet nesusijęs su FAFWcorr tuose pačiuose traktuose (Archer ir kt., 2020).

Another study (M = 78 years; >50 % MCI arba demencija) parodė, kad pradinis pasaulinės FW lygis buvo susijęs su skerspjūvio ir išilginiais EF ir epizodinės atminties pokyčiais, tačiau FAFWcorr ir MDFWcorr nebuvo susiję su EF ar atmintimi (Maillard ir kt., 2019).

Galiausiai AD sergantiems pacientams FW buvo susijęs su EF beveik visuose baltosios medžiagos regionuose, taip pat su mažesniu FA dvišaliuose priekiniuose, parietaliniuose ir pakaušio pluoštuose (Ji ir kt., 2017).

Šios išvados pabrėžia tiesioginio EF FW tyrimų modeliavimo svarbą, nes dažnas EF pirmiausia gali būti susijęs su tarpląsteliniu skysčiu (ty FW), o ne su ląstelėje esančios baltosios medžiagos mikrostruktūra (ty FA ir MD), o ryšys su FA stebimas tik pacientams, sergantiems demencija.

Tarpląstelinės difuzijos priemonės gali būti jautresnės subtiliems struktūrinio vientisumo skirtumams, palyginti su intraląstelinėmis priemonėmis, todėl FW yra ypač svarbi priemonė smegenų sveikatai įvertinti ankstyvame senatvėje.

Be to, kadangi tyrimai buvo skirti sudėtinėms priemonėms, jie neištyrė, ar šios sąsajos su FW pastebimos CommonEF ir kitų specifinių EF komponentų (pvz., specifinių darbinės atminties) atveju.

For more information:1950477648nn@gamil.com