Асоцијације између способности извршне функције, слободне воде и микроструктуре беле материје у раној старости, први део

АПСТРАКТАН

Позадина:

Студије су истраживале микроструктуру беле материје о когнитивним оштећењима у касном животном добу, уз мере фракционе анизотропије (ФА) и средње дифузности (МД) за које се сматра да обухватају демијелинизацију и деградацију аксона.

Когнитивно оштећење у касној животној доби је симптом у којем се памћење људи постепено смањује и њихова способност размишљања постаје спора како старе. Иако је ово уобичајена појава међу старијим особама, когнитивно оштећење је много мање уобичајено код људи који су добри у одржавању позитивног става.

Разне студије су откриле да је одржавање физичког и менталног здравља веома корисно за превенцију и ублажавање когнитивних оштећења у каснијем животу. Конкретно, следеће тачке су веома важне:

Прво, будите здрави. Физичка активност и вежбање не само да могу учинити тело здравијим, већ, што је још важније, имају велики заштитни ефекат на когнитивне способности мозга. Стога, умерено вежбање и физичка активност могу помоћи људима да одрже менталну јасноћу и физичко здравље у каснијим годинама и спрече когнитивна оштећења пре него што се појаве.

Друго, усвојите позитиван став. Жалбе и негативне мисли несумњиво штете физичком и менталном здрављу. Насупрот томе, позитиван став и оптимизам могу значајно смањити ризик од когнитивног оштећења. Због тога се препоручује да људи у позним годинама учествују у више друштвених активности како би своје размишљање одржали активним, а такође могу да науче неке нове вештине да побољшају свој когнитивни ниво, као што су језик, музика итд.

Треће, исхрана мора бити здрава. За старије особе дијетална исхрана је такође изузетно важна. Фокусирање на исхрану са мало масти, мало шећера, мало соли и високо протеина и исхрана која садржи и воће и поврће и интегралне житарице може заштитити здравље тела и мозга и смањити оштећење когнитивних способности изазвано болешћу.

Коначно, морамо бити јасни да је когнитивно оштећење у касном животу болест која се може спречити самопроменом и самоуправљањем. Кроз горе наведене методе и прилагођавања живота, људи у позним годинама могу боље да стекну срећу од живота и смање ризик од когнитивних оштећења. 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

Међутим, нове методе пост-процесирања омогућавају изолацију слободне воде (ФВ), која хвата доприносе екстрацелуларне течности као што су атрофија и неуроинфламација, из компоненти ткива.

Такође се чини да је ФВ веома релевантан за когнитивна оштећења у касном животу. Овде смо проценили да ли су области извршних функција повезане са ФВ, а ФА и МД исправљене за ФВ (ФАФВцорр и МДФВцорр).

Метод:

Испитали смо 489 недементних мушкараца у Вијетнамској ери Твин Студи оф Агинг (ВЕТСА) у средњој старости од 68 година. Два латентна фактора који обухватају 'заједничку извршну функцију' и процесе 'специфичне за радну меморију' процењена су на основу 6 задатака.

Анализе су се фокусирале на 11 кортикалних тракта беле материје кроз три метрике: ФВ, ФАФВцорр и МДФВцорр.

Резултати:

Боља 'заједничка извршна функција' била је повезана са нижим ФВ у 9 од 11 тракта. Није било значајних повезаности са интрацелуларном метриком након корекције стопе лажног откривања. Ефекти су се такође појавили подстакнути појединцима са МЦИ (13,7% узорка).

Задаци специфични за радну меморију показали су неке асоцијације на ФАФВцорр, укључујући троугласти део инфериорног фронталног гируса. Није било доказа да је когнитивна резерва (тј. општа когнитивна способност процењена у раном одраслом добу) ублажила ове везе између извршне функције и ФВ или ФА.'

Дискусија:

Способности извршне функције у раној старости су повезане првенствено са екстрацелуларном течношћу (ФВ) за разлику од беле материје (ФАФВцорр или МДФВцорр). Анализе умерености сугеришу да когнитивна резерва не игра значајну улогу у овим асоцијацијама, барем у овом узорку недементних мушкараца.

1. Представљање

Извршне функције (ЕФ) су когнитивне контролне способности које регулишу мисао и акцију (Фриедман и Мииаке, 2017; Мииаке и Фриедман, 2012). ЕФ су неке од првих когнитивних способности које опадају у старењу, са стањивањем кортекса у њиховим повезаним регионима мозга (Баккоур, Моррис, Волк, & Дицкерсон, 2013; Буцкнер, 2004; Фјелл ет ал., 2009; Хуизинга, Долан, & ван дер Молен, 2006).

Дефицити ЕФ су такође истакнути у раним стадијумима Алцхајмерове болести и благог когнитивног оштећења (МЦИ; Баудиц ет ал., 2006; Јункуера ет ал., 2020; Кирова, Баис, & Лагалвар, 2015; Раманан ет ал., 2017), што њихова студија од критичне важности у вези са когнитивним старењем. Међутим, вишеструка природа ЕФ-а је ометала наше разумевање њихове повезаности са структуром мозга.

Циљ ове студије био је да се осветли неуралне супстрате ЕФ у раној старости (средња старост 68 година) испитивањем повезаности са микроструктуром беле материје, уз истовремено узимање у обзир слободне воде (ФВ), екстрацелуларне течности која се може изоловати из коментара ткива у мерама фракционих вредности. анизотропија (ФА) и средња дифузивност (МД) коришћењем техника накнадне обраде (Пастернак ет ал., 2009).

Штавише, да бисмо унапредили наше разумевање могуће улоге когнитивне резерве у овим асоцијацијама, проценили смо да ли су ове асоцијације модериране општом когнитивном способношћу мереном у младом одраслом добу (средња старост 20 година).

2. Оквир извршне функције

ЕФ обухватају хетерогени скуп процеса, са мерама које обично укључују тестове препотентне инхибиције одговора, ажурирања радне меморије и/или промене скупа задатака (Мииаке и Фриедман, 2012; Мииакеет ал., 2000).

Ови ЕФ процеси су умерено до високо повезани једни са другима, посебно на нивоу латентне конструкције (Фриедманет ал., 2008; Густавсон ет ал., 2018б; Мииаке ет ал., 2000; Ваугхан & Гиованелло, 2010).

Веома утицајан модел – модел јединства/разноликости – истакао је ову уобичајену варијацију у вишеструким ЕФ поддоменима и моделирао је као латентни фактор „Заједничког ЕФ“ (Фриедманет ал., 2008; Густавсон ет ал., 2018б; Мииаке и Фриедман, 2012. ).

Општа варијанса која се огледа у Цоммон ЕФ представља способности управљања циљевима које су потребне за покретање задатка и спровођење циљаних акција у односу на друге сметње (Фриедман и Мииаке, 2017; Мииаке анд Фриедман, 2012), а овај модел је показао да се добро уклапа у распоред узорака током животног века (Енгелхардт ет ал., 2015; Фреис ет ал., 2021; Фриедман ет ал., 2016; Густавсон ет ал., 2018а).

У зависности од доступности података, други фактори су погодни за обухватање варијансе специфичне за један ЕФ поддомен, а не за друге (нпр. варијанса специфична за радну меморију).

Варијанца специфична за радну меморију је од посебног интереса јер је предложено да одражава затварање базалних ганглија (Фриедман и Мииаке, 2017), али је такође снажно генетски повезана са интелигенцијом (Фриедман ет ал., 2008; Густавсонет ал., 2022а). што сугерише да би његови неуронски корелати могли бити распоређени по мозгу.

У узорку близаначке студије старења у Вијетнамској ери (ВЕТСА) који је овде анализиран, наш модел ЕФ укључује факторе Цоммон ЕФ и ВоркингМемори-специфичне факторе, од којих оба показују снажну стабилност у средњим годинама (Густавсон ет ал., 2018а).

Лонгитудинални пад Цоммон ЕФ фактора у прва три таласа ВЕТСА (просечне старости од 56 до 68 година) је такође повезан са вишим оценама генетског ризика за Алцхајмерову болест (Густавсон ет ал., 2022б) и већим субјективно-когнитивним падом по сопственој процени у истом прозору (Густавсон ет ал. ал., 2021).

Ови налази наглашавају важност проучавања неуронских корелата ЕФ током транзиције из касног средњег у рану старост.

3. Мерење микроструктуре беле материје

Најчешћи показатељи за процену микроструктуре беле материје у студијама когнитивног старења су ФА и МД.

ФА квантификује усмерену дифузију унутар датог воксела (са вишим ФА који одговара јачој усмерености) и сматра се да представља густину и кохерентност региона беле материје.

МД представља просечну дифузност молекула воде унутар воксела без обзира на смер и може одражавати смањење неуропила или повећање ликвора (Алекандер, Лее, Лазар, & Фиелд, 2007; Цларк ет ал., 2011; Селемон & Голдман-Ракиц ,1999). Обично је боља когнитивна функција повезана са вишим ФА и нижим МД (Беннетт и Мадден, 2014; Цхарлтон ет ал., 2006; Мабботт ет ал., 2006).

Трендови везани за узраст указују на то да се ФА повећава током раног одраслог доба пре него што се смањује током остатка животног века (Вестлие ет ал., 2010) при чему МД показује супротан образац (смањује се током раног одраслог доба пре него што се повећава касније у животу).

Стога се сматра да је смањена ФА у старијој популацији повезана са аксоналном деградацијом и демијелинизацијом (Беаулиеу, 2002) и са когнитивним падом нормалног старења и АД (Боззали ет ал., 2012; Цремерсет ал., 2016; Кеннеди и Раз, 2009; ет ал., 2012).

Насупрот томе, повећана МД код нормалног старења и АД може одражавати смањење повећања неуропилора у цереброспиналној течности (Алекандер ет ал., 2007; Цларк ет ал., 2011; Селемон & Голдман-Ракиц, 1999).

Важно је да нове технике пост-процесирања сада омогућавају изолацију екстрацелуларне течности (ФВ) од компоненти ткива микроструктуре беле материје (Пастернак ет ал., 2009).

Такве мере дају мере ФА и МД које су кориговане за ФВ и стога фокусиране на интрацелуларну дифузију (у даљем тексту ФАФВцорр и МДФВцорр). Осим тога, ФВ би могао бити користан јер је повезан са објективним когнитивним проценама и когнитивним променама (Арцхер ет ал., 2020), самоопаженим когнитивним падом (Арцхер ет ал., 2021) и повишен је у МЦИ и АД (Маиер-Хеин ет ал., 2015) чак и након корекције хиперинтензитета беле материје (Думонтет ал., 2019).

Штавише, изгледа да такве когнитивне мере нису повезане са ФАФВцорр и МДФВцорр мерама (Арцхер ет ал., 2020), чиме се повећава могућност да су ранији налази за ФА и МД можда били вођени ФВ. Сматра се да мере ФВ представљају комбинацију ФВ у екстрацелуларном простору и контаминације ФВ од цереброспиналне течности у суседним вокселима.

Повећана ФВ такође може указивати на неуроинфламацију, атрофију или разградњу мембрана мијелинских ћелија (Думонт ет ал., 2019; Гуллетт ет ал., 2020; Пастернак, Схентон, & Вестин, 2012). Стога ће њихово континуирано проучавање когниције у средњим годинама и раној старости помоћи да се расветле неурокогнитивне промене и ризик од АД.

4. Извршна функција и микроструктура беле материје

У једној од ретких студија млађих одраслих особа које су испитивале микроструктуру беле материје коришћењем Цоммон ЕФ фактора, индивидуалне разлике у Цоммон ЕФ биле су повезане са већим ФА у десном горњем уздужном фасцикулусу (СЛФ). Оставили су зрачење предњег таламуса (Смолкер, Фриедман, Хевитт и Баницх, 2018). Специфичност ажурирања радне меморије није била повезана са мерама микроструктуре беле материје, а способност померања била је повезана са МД у целом мозгу. Међутим, као што је горе наведено, нејасно је да ли налази из ФА и МД мера у овом ранијем раду могу бити вођени ФВ.

Студије узорака старијих одраслих које су испитивале повезаност између ЕФ и ФВ имале су релативно висок проценат појединаца са МЦИ или деменцијом и фокусирале су се на ЕФ композитне резултате који бацају светло на уобичајене, али не и специфичне аспекте ЕФ (Арцхер ет ал., 2020; Ји ет ал. , 2017; Маиллард ет ал., 2019).

На пример, у студији на 319 старијих одраслих особа (М=72–73 године; 49% МЦИ), ЕФ је био повезан са нижим ФВ вишеструким кортикалним трактовима беле материје укључујући форникс, инфериорни уздужни фасцикулус, тапетум, унцинатни фасцикулус, & цингулум сноп, али није повезан са ФАФВцорр у овим истим трактовима (Арцхер ет ал., 2020).

Another study (M = 78 years; >50% МЦИ или деменција) је показало да су основни нивои глобалног ФВ повезани са попречним и лонгитудиналним променама у ЕФ и епизодној меморији, али да ФАФВцорр и МДФВцорр нису били повезани са ЕФ или меморијом (Маиллард ет ал., 2019).

Коначно, код пацијената са АД, ФВ је био повезан са ЕФ у скоро свим регионима беле материје, као и са нижим ФА у билатералним фронталним, паријеталним и окципиталним влакнима (Ји ет ал., 2017).

Ови налази наглашавају важност директног моделирања ФВ студија ЕФ јер Уобичајени ЕФ може бити првенствено повезан са екстрацелуларном течношћу (тј. ФВ), а не са интрацелуларном микроструктуром беле материје (тј. ФА и МД), при чему се повезаност са ФА примећује само код пацијената са деменција.

Мере екстрацелуларне дифузије су можда осетљивије на суптилне разлике у структурном интегритету у поређењу са интрацелуларним мерама, стога ФВ представља посебно релевантну меру за процену здравља мозга у раној старости.

Поред тога, пошто су се студије фокусирале на композитне мере, оне нису испитале да ли се ове везе са ФВ примећују за ЦоммонЕФ у односу на друге специфичне компоненте ЕФ (нпр. специфичне за радну меморију).

For more information:1950477648nn@gamil.com