Учење везано за узраст и оштећење радне меморије у Цоммон Мармосет, 1. део

Старење је највећи фактор ризика за развој неуродегенеративних болести, али још увек не разумемо како процес старења доводи до патолошке рањивости.

Старење је неизбежан процес у људском животу. Како старост расте, различити системи људског тела постепено опадају, укључујући памћење. Међутим, правилан начин живота и здраве навике у исхрани могу успорити процес старења и одржати добро памћење.

Истраживања показују да су одржавање позитивног става према животу и оптимистички став веома важни за одржавање памћења. Негативне емоције или стресан начин живота могу довести до губитка памћења и когнитивног пада. Стога су одржавање позитивног и уравнотеженог менталитета, учење равнотеже између посла и живота, као и редовно вежбање и одмор такође кључ за одржавање здравља и памћења.

Поред тога, одговарајуће међуљудске интеракције и друштвене активности такође могу помоћи у одржавању памћења. Одржавање добре комуникације са породицом, пријатељима и колегама може унапредити менталну енергију и вештине размишљања и помоћи у спречавању когнитивног пада. Стицање нових пријатеља на друштвеним догађајима или волонтирање такође може стимулисати ум и промовисати позитиван начин размишљања и памћење.

Дијета је такође веома важна у одржавању памћења. Адекватни витамини, минерали и протеини могу побољшати функцију мозга: На пример, храна богата фолатом, као што су тамно поврће и пилећа џигерица, идеална је за одржавање памћења. Конзумирање више рибе и хране богате омега{0}} масним киселинама, као што су ораси, маслиново и ланено уље, такође може побољшати когнитивне способности и вештине размишљања.

Укратко, старење је неизбежно, али можемо одложити процес старења и ефикасно одржавати добро памћење правилним начином живота и прехрамбеним навикама. Због тога се и даље морамо активно суочити са старењем, одржавати уравнотежен менталитет, одржавати памћење у здравом начину живота и уживати у укусу живота у старости. Види се да морамо побољшати памћење, а цистанцхе десертицола може значајно побољшати памћење јер је цистанцхе десертицола традиционални кинески медицински материјал који има много јединствених ефеката, од којих је једно побољшање памћења. Ефикасност млевеног меса потиче од различитих активних састојака које садржи, укључујући киселину, полисахариде, флавоноиде, итд. Ови састојци могу да унапреде здравље мозга на различите начине.

Кликните на сазнајте 10 начина за побољшање меморије

Истраживачка заједница се у великој мери ослањала на моделе миша, али значајне анатомске, физиолошке и когнитивне разлике између мишева и људи ограничавају њихову транслациону релевантност.

На крају, ове баријере захтевају развој нових модела старења. Као нељудски примат (НХП), обични мармозет (Цаллитхрик јаццхус) има многе заједничке карактеристике са људима, а ипак има знатно краћи животни век (10 година) од других примата, што га чини идеалном за лонгитудиналне студије старења. Наш циљ је био да проценимо мармозета као модел когнитивног оштећења везаног за узраст.

Да бисмо то урадили, користили смо задатак одложеног распона препознавања (ДРСТ) да карактеришемо промене у капацитету радне меморије повезане са узрастом у кохорти од шеснаест мармозета, оба пола, различитог узраста од младе одрасле особе до старије особе.

Ови мајмуни су извршили хиљаде испитивања у периодима до 50% њиховог одраслог животног века. Колико знамо, ово представља најтемељније когнитивно профилисање било које студије старења мармозета.

Анализирајући индивидуалне криве учења, открили смо да су старе животиње показале одложен почетак учења, успорену брзину учења након почетка и смањене асимптотске перформансе радне меморије.

Ови налази се не објашњавају оштећењима моторичке брзине и мотивације везаним за узраст. Овај рад чврсто утврђује мармозету као модел когнитивног оштећења везаног за узраст.

Кључне речи:

старење; спознаја; учење; мармосет; примат; ради меморија.

Изјава о значају

Разумевање нормалног процеса старења је фундаментално за идентификацију терапеутика за неуродегенеративне болести за које је старење највећи фактор ризика. Историјски гледано, поље старења се ослањало на животињске моделе који се значајно разликују од људских, ограничавајући преводљивост.

Овде чврсто утврђујемо краткотрајног нељудског примата (НХП), обичног мармозета, као кључни модел когнитивног оштећења везаног за узраст. Ми демонстрирамо, кроз континуирано тестирање током значајног дела животног века одраслих мармозета, да је старење повезано и са оштећеним капацитетом учења и са капацитетом радне меморије, што се не узима у обзир због промена у моторичкој брзини и мотивацији које се односе на узраст.

Карактеризација индивидуалних путања когнитивног старења открива инхерентну хетерогеност, што би могло довести до раније идентификације почетка оштећења и продужених временских рокова током којих су терапеутици ефикасни.

Увод

Когнитивно оштећење повезано са узрастом је добро документовано код глодара, нељудских примата (НХП) и људи у више домена укључујући пажњу, извршну функцију и радно памћење (Глиски, 2007).

Од ових, радна меморија је посебно осетљива на процес старења са оштећењем евидентним рано (Беллевилле ет ал., 1998; Воитко и Тинклер, 2004; Газзалеи ет ал., 2005; Цаппелл ет ал., 2010; Кленцклен ет ал., 2017. ).

Нетакнута радна меморија зависи од дорсолатералног префронталног кортекса (длПФЦ) и хипокампуса, две области мозга које пролазе кроз најраније морфолошке и функционалне промене са годинама и код Алцхајмерове болести (Русинек ет ал., 2003; Моррисон и Бактер, 2012; Кумар ет ал. 2017).

Транслационо релевантни системи модела су критични за разумевање ових неуробиолошких и когнитивних промена са годинама код људи. Иако су модели миша важни, њихова транслациона релевантност је ограничена значајним разликама у људској неуроанатомији, физиологији и когницији (Преусс, 1995; ИзписуаБелмонте ет ал., 2015).

НХП су сличнији људима у свакој од ових области и генетски су ближи људима.

Важно је да за разлику од глодара, НХП имају јасно дефинисан длПФЦ, што их чини идеалним моделима у којима се истражују когнитивне функције зависне од префронтала, укључујући радну меморију (Висе, 2008). Они такође показују когнитивни пад у вези са узрастом који је уско сличан оном код људи (Упригхт и Бактер, 2021).

Неколико група је истраживало ефекте старости на радну меморију код мајмуна макакија, са помешаним закључцима.

Неки показују да је старијим макакима потребно више искуства од младих да би постигли критеријум учења на задатку одложеног неподударања са узорком (ДНМС) (Рапп анд Амарал, 1989; Херндон ет ал., 1997; Цомрие ет ал., 2018) и задатку одложеног одговора (Бацхевалиер ет ал., 1991; Воиткоанд Тинклер, 2004). Други, међутим, показују да је оштећење везано за узраст хетерогеније, при чему је скоро половина средовечних (20–24 године) и старих (25–31 година) макака показала оштећење радне меморије, док друга половина није (Мосс ет ал. , 2007).

Слична хетерогеност међу старијом људском популацијом је такође добро описана (Ниберг ет ал., 2020). Разумевање онога што покреће ову варијабилност је кључно за идентификацију шта узрокује да неки појединци одрже когнитивно оштећење повезано са узрастом, док други остају непромењени.

Дизајни студија који укључују репрезентацију током читавог животног века пружају основну платформу за истраживање варијабилности инкогнитивних путања старења.

Обични мармозет (Цаллитхрикјаццхус) је повољан као НХП модел за проучавање когнитивних оштећења повезаних са старењем јер брзо сазревају, сматрају се старијима од седам до осам година и имају најкраћи животни век од свих антропоидних примата, обично живе само 9-10 година ( Абботт ет ал., 2003; Сцхултз-Даркен ет ал., 2016; Тардиф, 2019).

Употреба мармозета у неуронаучним истраживањима је убрзана (Абботт ет ал., 2003), али само неколико група је истраживало когнитивна оштећења везана за узраст (Мунгер ет ал., 2017; Пхиллипс ет ал., 2019; Садоун ет ал., 2019; Де Цастро и Гирард, 2021; Ротхвелл ет ал., 2022). Од њих, један је прикупљао податке у дужем временском периоду (Ротхвелл ет ал., 2022); међутим, нису проценили радну меморију.

Ова студија је проценила перформансе мармозета у задатку одложеног препознавања (ДРСТ) како би се измерила радна меморија током њиховог животног века. ДРСТ критично зависи од две области мозга које пролазе кроз најраније морфолошке и функционалне промене са годинама: длПФЦ и хипокампус (Беасон-Хелд ет ал., 1999; Бор ет ал., 2006; Јенесон ет ал., 2010).

Поред тога, старији људи (55–87 година) и старији макак мајмуни (20–27 година) сваки изводе ДРСТ лошије, у просеку од младих одраслих (људи: 18–25 година; макакији: 5–10 година; Херндон ет. 1997; Мосс ет ал., 1997; Маилор ет ал., 2006; Белхам ет ал., 2013; Мазурек ет ал., 2015; Сатлер ет ал., 2015).

Овде налазимо да је повећање старости повезано са одложеним усвајањем правила задатака, успореном брзином учења након што су правила успостављена и оштећеном радном меморијом.

Материјали и методе

Субјекти

Шеснаест (осам мужјака, осам женки) обичних мармозета (Ц. јаццхус) обучено је да користе рачунаре са екраном осетљивим на додир инсталиране у њиховим кућним кавезима.

Мармозети су биле између 1,7 и 14,6 година на почетку тренинга и између 3,2 и 15,6 година након студије (слика 1). Сваки од ових 16 мармозета је тестиран на задатку радне меморије, а подскуп од 12 је такође тестиран на задацима за мерење моторичке функције и мотивације. Сви мармозети су тестирани истовремено 1-3 х на 3-5 дана недељно. Није коришћено ограничење хране или воде.

Мармозети су били појединачно или у пару смештени у кавезима са визуелним и слушним приступом другим мармозетима у кавезима који су садржали разне предмете за обогаћивање укључујући висеће мреже и гране манзанита. Упарене мармозете су раздвојене током когнитивног тестирања и аклиматизоване на раздвајање пре почетка тестирања како би се смањио стрес.

Сви експерименти су спроведени у складу са институционалним комитетом за негу и употребу животиња Салк института за биолошке студије и у складу са смерницама НИХ.

Опрема

Цагес

Кућни кавези Мармосета су модификовани тако да укључују комору за тестирање у једном од горњих углова кавеза, којој се приступа преко малих врата (Сл. 2Ц, Д). Током когнитивног тестирања, врата су била отворена и мармозетке су могле слободно да уђу и изађу из коморе. Врата су била затворена у другим временима, спречавајући мармозете да уђу у одају.

Станице са екраном осетљивим на додир

Станице са екраном осетљивим на додир (Слика 2А, Б; Лафаиетте Инструмент Цомпани) биле су постављене на предњој страни кућног кавеза мармозета (Слика 2Ц) и биле су доступне из коморе за тестирање уграђене у кавез (Слика 2Д).

Сваки систем је садржао инфрацрвени екран осетљив на додир од 10.4-инча са интегрисаном перисталтичком пумпом за испуштање течних награда у „судопер“ испод екрана (Слика 2Д, Е). Инфрацрвена технологија је омогућила веома поуздано и осетљиво откривање додира мармозета.

Пластични покривач екрана (назван „маска“) са девет отвора једнаке величине и размакнутих (пречника=1.5 инча) распоређених у три реда од по три, постављен је испред екрана (слика 2Е). Ове рупе оцртао потенцијалне локације на којима би се стимуланси могли појавити током когнитивног тестирања.

For more information:1950477648nn@gmail.com