Persatuan Antara Keupayaan Fungsi Eksekutif, Air Percuma, dan Struktur Mikro White Matter di Awal Usia Tua Bahagian 1
Jan 05, 2024
ABSTRAK
latar belakang:
Kajian telah menyiasat struktur mikro jirim putih tentang kemerosotan kognitif lewat hayat, dengan anisotropi pecahan (FA) dan langkah-langkah diffusivity min (MD) yang difikirkan untuk menangkap demyelinasi dan degradasi akson.
Kemerosotan kognitif pada akhir hayat adalah gejala di mana ingatan orang secara beransur-ansur merosot dan keupayaan berfikir mereka menjadi perlahan apabila mereka berumur. Walaupun ini adalah fenomena biasa di kalangan orang dewasa yang lebih tua, gangguan kognitif adalah kurang biasa di kalangan orang yang pandai mengekalkan sikap positif.
Pelbagai kajian mendapati bahawa mengekalkan kesihatan fizikal dan mental adalah sangat berfaedah untuk mencegah dan mengurangkan masalah kognitif di kemudian hari. Secara khusus, perkara berikut sangat penting:
Pertama, jaga kesihatan diri. Aktiviti fizikal dan senaman bukan sahaja boleh menjadikan badan berfungsi lebih sihat, tetapi yang lebih penting, ia mempunyai kesan perlindungan yang hebat terhadap keupayaan kognitif otak. Oleh itu, senaman sederhana dan aktiviti fizikal boleh membantu orang ramai mengekalkan kejelasan mental dan kesihatan fizikal pada tahun-tahun kemudian mereka, dan mencegah gangguan kognitif sebelum ia berlaku.
Kedua, mengamalkan sikap positif. Mengeluh dan fikiran negatif sudah pasti menjejaskan kesihatan fizikal dan mental. Sebaliknya, sikap positif dan optimistik boleh mengurangkan risiko kecacatan kognitif dengan ketara. Oleh itu, adalah disyorkan bahawa orang di usia lanjut mereka mengambil bahagian dalam lebih banyak aktiviti sosial untuk memastikan pemikiran mereka aktif, dan mereka juga boleh mempelajari beberapa kemahiran baru untuk meningkatkan tahap kognitif mereka, seperti bahasa, muzik, dll.
Ketiga, pemakanan mestilah sihat. Bagi warga emas, pemakanan pemakanan juga amat penting. Memberi tumpuan kepada diet rendah lemak, rendah gula, rendah garam, tinggi protein, dan mengambil diet yang mengandungi kedua-dua buah-buahan dan sayur-sayuran serta bijirin penuh boleh melindungi kesihatan badan dan otak dan mengurangkan kerosakan kepada keupayaan kognitif yang disebabkan oleh penyakit.
Akhir sekali, kita perlu jelas bahawa kecacatan kognitif lewat hayat adalah penyakit yang boleh dicegah melalui perubahan diri dan pengurusan diri. Melalui kaedah dan pelarasan hidup di atas, orang yang berumur lanjut boleh memperoleh kebahagiaan hidup dengan lebih baik dan mengurangkan risiko kecacatan kognitif. Ia boleh dilihat bahawa kita perlu meningkatkan daya ingatan, dan Cistanche deserticola boleh meningkatkan daya ingatan dengan ketara kerana Cistanche deserticola adalah bahan perubatan tradisional Cina yang mempunyai banyak kesan unik, salah satunya adalah untuk meningkatkan daya ingatan. Keberkesanan daging cincang berasal dari pelbagai bahan aktif yang terkandung di dalamnya, termasuk asid, polisakarida, flavonoid, dll. Bahan-bahan ini boleh menggalakkan kesihatan otak dalam pelbagai cara.
Klik tahu 10 cara untuk meningkatkan ingatan
Walau bagaimanapun, kaedah pasca pemprosesan baharu membenarkan pengasingan air bebas (FW), yang menangkap sumbangan cecair sekstraselular seperti atrofi dan neuroinflammation, daripada komponen tisu.
FW juga nampaknya sangat relevan dengan kemerosotan kognitif lewat hayat. Di sini, kami menilai sama ada kawasan fungsi eksekutif yang dikaitkan dengan FW, dan FA dan MD diperbetulkan untuk FW (FAFWcorr dan MDFWcorr).
Kaedah:
Kami memeriksa 489 lelaki yang tidak mengalami demensia dalam Kajian Kembar Penuaan Era Vietnam (VETSA) pada usia purata 68 tahun. Dua faktor terpendam yang menangkap proses 'fungsi eksekutif biasa' dan proses 'khusus memori bekerja' dianggarkan berdasarkan 6 tugasan.
Analisis tertumpu pada 11 saluran jirim putih kortikal merentas tiga metrik: FW, FAFWcorr dan MDFWcorr.
Keputusan:
'Fungsi eksekutif biasa' yang lebih baik dikaitkan dengan FW yang lebih rendah di 9 daripada 11 risalah. Tiada perkaitan penting dengan metrik intraselular selepas pembetulan kadar penemuan palsu. Kesan juga muncul didorong oleh individu dengan MCI (13.7% daripada sampel).
Tugasan khusus memori yang berfungsi menunjukkan beberapa perkaitan dengan FAFWcorr, termasuk bahagian segi tiga girus hadapan inferior. Tiada bukti bahawa rizab kognitif (iaitu, keupayaan kognitif umum yang dinilai pada awal dewasa) menyederhanakan perkaitan ini antara fungsi eksekutif dan FW atau FA.'
Perbincangan:
Kebolehan fungsi eksekutif pada usia tua awal dikaitkan terutamanya dengan cecair ekstraselular (FW) berbanding bahan putih (FAFWcorr atau MDFWcorr). Analisis kesederhanaan mencadangkan rizab kognitif tidak memainkan peranan yang kuat dalam persatuan ini, sekurang-kurangnya dalam sampel lelaki yang tidak gila ini.
1. Pengenalan
Fungsi eksekutif (EF) ialah kebolehan kawalan kognitif yang mengawal pemikiran dan tindakan (Friedman dan Miyake, 2017; Miyake dan Friedman, 2012). EF adalah beberapa kebolehan kognitif pertama yang menurun dalam penuaan, dengan penipisan kortikal berlaku di kawasan otak yang berkaitan (Bakkour, Morris, Wolk, & Dickerson, 2013; Buckner, 2004; Fjell et al., 2009; Huizinga, Dolan, & van der Molen, 2006).
Defisit EF juga menonjol pada peringkat awal penyakit Alzheimer dan kemerosotan kognitif ringan (MCI; Baudic et al., 2006; Junquera et al., 2020; Kirova, Bays, & Lagalwar, 2015; Ramanan et al., 2017), menjadikan kajian mereka sangat penting mengenai penuaan kognitif. Walau bagaimanapun, sifat pelbagai rupa EF telah menghalang pemahaman kita tentang perkaitan mereka dengan struktur otak.
Matlamat kajian ini adalah untuk memberi penerangan kepada substrat saraf EF pada usia tua awal (min umur 68) dengan memeriksa perkaitan dengan struktur mikro bahan putih sambil mengambil kira air percuma (FW), cecair ekstraselular yang boleh diasingkan daripada ulasan tisu dalam ukuran pecahan. anisotropi (FA) dan min diffusivity (MD) menggunakan teknik pasca pemprosesan (Pasternak et al., 2009).
Selain itu, untuk memajukan pemahaman kami tentang kemungkinan peranan cognitivereserve dalam persatuan ini, kami menilai sama ada persatuan ini disederhanakan oleh keupayaan kognitif umum yang diukur pada masa dewasa muda (min umur 20).
2. Rangka kerja fungsi eksekutif
EF menangkap set proses yang heterogen, dengan langkah-langkah biasanya termasuk ujian perencatan tindak balas yang kuat, pengemaskinian memori kerja dan/atau peralihan set tugas (Miyake dan Friedman, 2012; Miyakeet al., 2000).
Proses EF ini sederhana hingga sangat berkorelasi antara satu sama lain, terutamanya pada tahap konstruk terpendam (Friedmanet al., 2008; Gustavson et al., 2018b; Miyake et al., 2000; Vaughan &Giovanello, 2010).
Model yang sangat berpengaruh – model perpaduan/kepelbagaian – telah menyerlahkan varians sepunya ini merentas berbilang subdomain EF, dan memodelkannya sebagai faktor pendam "EF Biasa" (Friedmanet al., 2008; Gustavson et al., 2018b; Miyake dan Friedman, 2012 ).
Varians umum yang ditunjukkan dalam Common EF mewakili kebolehan pengurusan matlamat yang diperlukan untuk memulakan tugas dan meneruskan tindakan terarah matlamat dalam menghadapi gangguan lain (Friedman dan Miyake, 2017; Miyake dan Friedman, 2012), dan model ini telah menunjukkan kesesuaian yang baik dalam arange. sampel merentasi jangka hayat (Engelhardt et al., 2015; Freis et al., 2021; Friedman et al., 2016; Gustavson et al., 2018a).
Bergantung pada ketersediaan data, faktor lain sesuai untuk menangkap varians khusus untuk satu subdomain EF dan bukan yang lain (cth, varians khusus memori kerja).
Varians khusus memori yang berfungsi adalah kepentingan tertentu kerana ia telah dicadangkan untuk mencerminkan gating dalam ganglia basal (Friedman dan Miyake, 2017), tetapi juga sangat dikaitkan secara genetik dengan kecerdasan (Friedman et al., 2008; Gustavsonet al., 2022a), mencadangkan korelasi sarafnya boleh diedarkan ke seluruh otak.
Dalam sampel Kajian Penuaan Berkembar Era Vietnam (VETSA) yang dianalisis di sini, model EF kami merangkumi faktor EF Biasa dan WorkingMemory-Specific, yang kedua-duanya menunjukkan kestabilan yang kukuh sepanjang usia pertengahan (Gustavson et al., 2018a).
Penurunan membujur dalam faktor EF biasa merentas tiga gelombang pertama VETSA (min umur 56 hingga 68) juga dikaitkan dengan skor risiko genetik penyakit Alzheimer yang lebih tinggi (Gustavson et al., 2022b) dan penurunan kognitif subjektif yang dilaporkan sendiri yang lebih besar merentasi tingkap yang sama (Gustavson et al., 2021).
Penemuan ini menggariskan kepentingan mengkaji korelasi saraf EF semasa peralihan dari usia pertengahan lewat ke usia tua awal.
3. Pengukuran mikrostruktur jirim putih
Metrik yang paling biasa untuk menilai mikrostruktur bahan putih dalam kajian penuaan kognitif ialah FA dan MD.
FA mengira resapan arah dalam voxel tertentu (dengan FA yang lebih tinggi sepadan dengan arah yang lebih kuat) dan dianggap mewakili ketumpatan dan kesepaduan kawasan jirim putih.
MD mewakili kepelbagaian purata molekul air dalam voxel tanpa mengira arah dan mungkin mencerminkan pengurangan neuropil atau peningkatan cecair serebrospinal (Alexander, Lee, Lazar, & Field, 2007; Clark et al., 2011; Selemon & Goldman-Rakic ,1999). Biasanya, fungsi kognitif yang lebih baik dikaitkan dengan MD yang lebih tinggi dan lebih rendah (Bennett dan Madden, 2014; Charlton et al., 2006; Mabbott et al., 2006).
Trend berkaitan usia menunjukkan bahawa FA meningkat melalui awal dewasa sebelum berkurangan sepanjang hayat (Westlye et al., 2010) dengan MD memaparkan corak yang bertentangan (menurun melalui awal dewasa sebelum meningkat di kemudian hari).
Oleh itu, pengurangan FA dalam populasi yang lebih tua dianggap dikaitkan dengan degradasi aksonal dan demielinasi (Beaulieu, 2002) dan dengan penurunan kognitif dalam penuaan normal dan AD (Bozzali et al., 2012; Cremerset al., 2016; Kennedy dan Raz, 2009; Mielke et al., 2012).
Sebaliknya, peningkatan MD dalam penuaan normal dan AD mungkin mencerminkan pengurangan peningkatan neuropilor dalam cecair serebrospinal (Alexander et al., 2007; Clark et al., 2011; Selemon & Goldman-Rakic, 1999).
Yang penting, teknik pasca pemprosesan baharu kini membenarkan pengasingan cecair ekstraselular (FW) daripada komponen tisu mikrostruktur jirim putih (Pasternak et al., 2009).
Langkah sedemikian menghasilkan FA dan MDmeasures yang diperbetulkan untuk FW dan oleh itu memberi tumpuan kepada resapan intraselular (selepas ini, FAFWcorr dan MDFWcorr). Di luar ini, FW mungkin berguna kerana ia dikaitkan dengan penilaian kognitif objektif dan perubahan kognitif (Archer et al., 2020), penurunan kognitif yang dirasakan sendiri (Archer et al., 2021), dan dinaikkan dalam MCI dan AD (Maier-Hein et al., 2015) walaupun selepas membetulkan hiperintensiti bahan putih (Dumontet al., 2019).
Selain itu, langkah-langkah kognitif sedemikian tidak kelihatan dikaitkan dengan langkah-langkah FAFWcorr dan MDFWcorr (Archer et al., 2020), sekali gus menimbulkan kemungkinan bahawa penemuan awal untuk FA dan MD mungkin telah didorong oleh FW. Langkah-langkah FW dianggap mewakili gabungan FW dalam ruang ekstraselular dan pencemaran FW daripada cecair serebrospinal dalam voxel bersebelahan.
Peningkatan FW juga mungkin menunjukkan keradangan saraf, atrofi, atau pecahan membran sel mielin (Dumont et al., 2019; Gullett et al., 2020; Pasternak, Shenton, & Westin, 2012). Oleh itu, kajian berterusan mereka tentang kognisi sepanjang pertengahan umur dan usia tua awal akan membantu menjelaskan perubahan neurokognitif dan risiko untuk AD.
4. Fungsi eksekutif dan struktur mikro jirim putih
Dalam satu daripada beberapa kajian orang dewasa yang lebih muda untuk mengkaji struktur mikro jirim putih menggunakan faktor EF Biasa, perbezaan individu dalam EF Biasa dikaitkan dengan FA yang lebih besar dalam fasciculus longitudinal superior kanan (SLF). Mereka meninggalkan sinaran thalamic anterior (Smolker,Friedman, Hewitt, & Banich, 2018). Kebolehkhususan pengemaskinian memori kerja tidak dikaitkan dengan ukuran mikrostruktur jirim putih dan keupayaan khusus peralihan dikaitkan dengan MD di seluruh otak. Walau bagaimanapun, seperti yang dinyatakan di atas, adalah tidak jelas sama ada penemuan daripada langkah FA dan MD dalam kerja awal ini mungkin didorong oleh FW.
Kajian sampel dewasa yang lebih tua yang telah mengkaji persatuan antara EF dan FW mempunyai perkadaran yang agak tinggi bagi individu dengan demensia MCIor dan memberi tumpuan kepada skor komposit EF yang memberi penerangan tentang aspek EF yang biasa tetapi bukan khusus (Archer et al., 2020; Ji et al. ,2017; Maillard et al., 2019).
Sebagai contoh, dalam kajian terhadap 319 orang dewasa yang lebih tua (M=72–73 tahun; 49 % MCI), EF dikaitkan dengan FW yang lebih rendah dalam pelbagai saluran bahan putih kortikal termasuk forniks, fasciculus longitudinal inferior, tapetum, fasciculus uncinate, berkas & cingulum, tetapi tidak dikaitkan dengan FAFWcorr dalam risalah yang sama ini (Archer et al., 2020).
Another study (M = 78 years; >50 % MCI atau demensia) menunjukkan tahap asas FW global dikaitkan dengan perubahan keratan rentas dan membujur dalam EF dan ingatan episod, tetapi FAFWcorr dan MDFWcorr tidak dikaitkan dengan EF atau ingatan (Maillard et al., 2019).
Akhirnya, dalam pesakit AD, FW dikaitkan dengan EF di hampir semua kawasan jirim putih, serta FA yang lebih rendah dalam gentian frontal, parietal dan oksipital dua hala (Ji et al., 2017).
Penemuan ini menyerlahkan kepentingan memodelkan secara langsung kajian FW EF kerana EF Biasa mungkin dikaitkan terutamanya dengan cecair ekstraselular (iaitu, FW) dan bukannya struktur mikro bahan putih intraselular (iaitu, FA dan MD), dengan persatuan dengan FA diperhatikan hanya pada pesakit dengan demensia.
Ukuran resapan ekstraselular mungkin lebih sensitif kepada perbezaan halus dalam integriti struktur berbanding ukuran intrasel, oleh itu FW mewakili ukuran yang sangat relevan untuk menilai kesihatan otak pada usia tua.
Selain itu, kerana kajian telah memfokuskan pada langkah komposit, mereka telah mengkaji sama ada perkaitan dengan FW ini diperhatikan untuk CommonEF berbanding komponen EF khusus lain (cth, khusus memori kerja).
For more information:1950477648nn@gamil.com