אסוציאציות בין יכולות תפקוד ניהולי, מים חופשיים ומיקרו-מבנה של חומר לבן בגיל מבוגר חלק 1

תַקצִיר

רקע כללי:

מחקרים חקרו מבנה מיקרו של החומר הלבן לגבי ליקויים קוגניטיביים בסוף החיים, עם מדדי אנזוטרופיה חלקית (FA) ומדדים של דיפוזיה ממוצעת (MD) הנחשבים ללכוד דה-מיילינציה ופירוק אקסונלי.

ליקוי קוגניטיבי בגיל מאוחר הוא סימפטום שבו הזיכרון של אנשים יורד בהדרגה ויכולת החשיבה שלהם נעשית איטית ככל שהם מתבגרים. בעוד שזו תופעה שכיחה בקרב מבוגרים, פגיעה קוגניטיבית הרבה פחות שכיחה בקרב אנשים שטובים בשמירה על גישה חיובית.

מחקרים שונים מצאו כי שמירה על בריאות גופנית ונפשית מועילה מאוד למניעה והקלה של פגיעה קוגניטיבית בשלב מאוחר יותר בחיים. באופן ספציפי, הנקודות הבאות חשובות מאוד:

ראשית, שמור על עצמך בריא. פעילות גופנית ופעילות גופנית יכולים לא רק לגרום לגוף לתפקד בריא יותר, אלא יותר מכך, יש לה השפעה מגנה גדולה על היכולת הקוגניטיבית של המוח. לכן, פעילות גופנית מתונה ופעילות גופנית יכולים לעזור לאנשים לשמור על צלילות נפשית ובריאות גופנית בשנותיהם המאוחרות, ולמנוע פגיעה קוגניטיבית לפני שהיא מתרחשת.

שנית, אמצו גישה חיובית. תלונות ומחשבות שליליות ללא ספק פוגעות בבריאות הפיזית והנפשית. לעומת זאת, גישה חיובית ואופטימיות יכולים להפחית משמעותית את הסיכון לפגיעה קוגניטיבית. לכן, מומלץ שאנשים בשנותיהם המאוחרות ישתתפו בפעילויות חברתיות יותר כדי לשמור על החשיבה שלהם פעילה, והם יכולים גם ללמוד כמה מיומנויות חדשות לשיפור הרמה הקוגניטיבית שלהם, כגון שפה, מוזיקה וכו'.

שלישית, התזונה חייבת להיות בריאה. עבור קשישים, גם תזונה תזונתית חשובה ביותר. התמקדות בדיאטה דלת שומן, דלת סוכר, דלת מלח ועתירת חלבונים, וצריכת תזונה המכילה גם פירות וירקות ודגנים מלאים יכולה להגן על בריאות הגוף והמוח ולהפחית את הנזק ליכולת הקוגניטיבית הנגרם. לפי מחלה.

לבסוף, עלינו להיות ברורים כי פגיעה קוגניטיבית בגיל מאוחר היא מחלה שניתן למנוע באמצעות שינוי עצמי וניהול עצמי. באמצעות השיטות הנ"ל והתאמות החיים, אנשים בשנותיהם המאוחרות יותר יכולים להשיג אושר מהחיים ולהפחית את הסיכון לפגיעה קוגניטיבית. ניתן לראות שאנו צריכים לשפר את הזיכרון, ו-Cistanche deserticola יכול לשפר משמעותית את הזיכרון מכיוון ש-Cistanche deserticola הוא חומר רפואי סיני מסורתי בעל השפעות ייחודיות רבות, אחת מהן היא שיפור הזיכרון. היעילות של בשר טחון מגיעה מהמרכיבים הפעילים השונים שהוא מכיל, לרבות חומצה, פוליסכרידים, פלבנואידים ועוד. מרכיבים אלו יכולים לקדם את בריאות המוח במגוון דרכים.

לחץ לדעת 10 דרכים לשיפור הזיכרון

עם זאת, שיטות חדשות שלאחר עיבוד מאפשרות בידוד של מים חופשיים (FW), אשר לוכדים תרומות נוזל חוץ-תאי כגון ניוון ודלקת עצבית, ממרכיבי הרקמה.

נראה כי FW רלוונטי מאוד לליקוי קוגניטיבי בסוף החיים. כאן, הערכנו אם פונקציות ניהול משויכות ל-FW, ו-FA ו-MD מתוקנים ל-FW (FAFWcorr ו-MDFWcorr).

שיטה:

בדקנו 489 גברים שאינם דמנטיים במחקר התאומים להזדקנות עידן וייטנאם (VETSA) בגיל ממוצע של 68. שני גורמים סמויים הלוכדים תהליכים "תפקוד ניהולי משותף" ו"ספציפיים לזיכרון עבודה" הוערכו על סמך 6 משימות.

הניתוחים התמקדו ב-11 מסלולי חומר לבן בקליפת המוח על פני שלושה מדדים: FW, FAFWcorr ו-MDFWcorr.

תוצאות:

'תפקוד ניהולי משותף' טוב יותר היה קשור ל-FW נמוך יותר ב-9 מתוך 11 המסלולים. לא היו קשרים משמעותיים עם מדדים תוך תאיים לאחר תיקון שיעור גילוי שגוי. השפעות הופיעו גם מונעות על ידי אנשים עם MCI (13.7% מהמדגם).

משימות ספציפיות לזיכרון עבודה הראו כמה אסוציאציות עם FAFWcorr, כולל החלק המשולש של ה-gyrus הקדמי התחתון. לא הייתה שום הוכחה לכך שרזרבה קוגניטיבית (כלומר, יכולת קוגניטיבית כללית שהוערכה בבגרות המוקדמת) מיתנה את הקשרים הללו בין תפקוד ניהולי לבין FW או FA.'

דִיוּן:

יכולות תפקוד ניהולי בגיל הרך קשורות בעיקר לנוזל חוץ-תאי (FW) בניגוד לחומר הלבן (FAFWcorr או MDFWcorr). ניתוחי מתינות הצביעו על רזרבה קוגניטיבית לא ממלאת תפקיד חזק בקשרים אלה, לפחות במדגם זה של גברים שאינם דמנטיים.

1. הקדמה

פונקציות ניהוליות (EFs) הן יכולות שליטה קוגניטיביות המווסתות חשיבה ופעולה (פרידמן ומיאקי, 2017; מיאקי ופרידמן, 2012). EFs הם חלק מהיכולות הקוגניטיביות הראשונות לרדת בהזדקנות, כאשר דילול קליפת המוח מתרחש באזורי המוח הקשורים ביניהם (Bakkour, Morris, Wolk, & Dickerson, 2013; Buckner, 2004; Fjell et al., 2009; Huizinga, Dolan, & ואן דר מולן, 2006).

חסרים ב-EF בולטים גם בשלבים המוקדמים של מחלת אלצהיימר ופגיעה קוגניטיבית קלה (MCI; Baudic et al., 2006; Junquera et al., 2020; Kirova, Bays, & Lagalwar, 2015; Ramanan et al., 2017), מה שהופך את המחקר שלהם חשוב מאוד בנוגע להזדקנות קוגניטיבית. עם זאת, טבעם הרב-גוני של EFs הפריע להבנתנו את הקשרים שלהם עם מבנה המוח.

מטרת מחקר זה הייתה לשפוך אור על מצעים עצביים של EF בגיל מבוגר מוקדם (גיל ממוצע 68) על ידי בחינת קשרים עם מיקרו-מבנה של חומר לבן תוך התחשבות גם במים חופשיים (FW), נוזל חוץ-תאי שניתן לבודד מהערות רקמות במדדים של חלקיקים anisotropy (FA) ודיפוזיביות ממוצעת (MD) תוך שימוש בטכניקות שלאחר עיבוד (Pasternak et al., 2009).

יתרה מכך, כדי לקדם את הבנתנו את התפקיד האפשרי של רזרבה קוגניטיבית באסוציאציות אלו, הערכנו האם אסוציאציות אלו מתמתנות על ידי יכולת קוגניטיבית כללית הנמדדת בבגרות צעירה (גיל ממוצע 20).

2. מסגרת פונקציה ביצועית

EFs לוכדים קבוצה הטרוגנית של תהליכים, עם מדדים בדרך כלל הכוללים בדיקות של עיכוב תגובה חזקה, עדכון זיכרון עבודה ו/או שינוי של סדרת משימות (Miyake and Friedman, 2012; Miyakeet al., 2000).

תהליכי EF אלה מתואמים זה עם זה, במיוחד ברמת המבנה הסמוי (Friedmanet al., 2008; Gustavson et al., 2018b; Miyake et al., 2000; Vaughan &Giovanello, 2010).

מודל בעל השפעה רבה - מודל האחדות/גיוון - הדגיש את השונות הנפוצה הזו על פני תת-דומיינים מרובים של EF, ומדגמן אותה כגורם סמוי "Common EF" (Friedmanet al., 2008; Gustavson et al., 2018b; Miyake and Friedman, 2012 ).

השונות הכללית המשתקפת ב-Common EF מייצגת את יכולות ניהול היעדים הדרושות ליזום משימה ולבצע פעולות מכוונות מטרה מול הסחות דעת אחרות (פרידמן ומיאקי, 2017; מיאקייאנד פרידמן, 2012), ומודל זה הוכיח התאמה טובה לסדרה. של דגימות לאורך תוחלת החיים (Engelhardt et al., 2015; Freis et al.,2021; Friedman et al., 2016; Gustavson et al., 2018a).

בהתאם לזמינות הנתונים, גורמים אחרים מתאימים ללכידת שונות ספציפית לתת-דומיין של EF אחד ולא לאחרות (למשל, שונות ספציפית לזיכרון עבודה).

השונות הספציפית לזיכרון עבודה היא בעלת עניין מיוחד מכיוון שהוצעה לשקף שער בגרעיני הבסיס (פרידמן ומיאקי, 2017), אך גם קשורה בקורלציה גנטית עם אינטליגנציה (פרידמן וחב', 2008; Gustavsonet al., 2022a). מה שמציע שהמתאמים העצביים שלו יכולים להיות מופצים על פני המוח.

במחקר התאומים להזדקנות מתקופת וייטנאם (VETSA) שניתח כאן, המודל שלנו של EF כולל גורמים משותפים של EF ו-WorkingMemory-Specific, שניהם מפגינים יציבות חזקה בגיל העמידה (Gustavson et al., 2018a).

ירידה אורכית בגורם EF המשותף על פני שלושת הגלים הראשונים של VETSA (גילאים ממוצעים 56 עד 68) קשורה גם עם ציוני סיכון גנטיים גבוהים יותר של מחלת אלצהיימר (Gustavson et al., 2022b) וירידה סובייקטיבית-קוגניטיבית גדולה יותר המדווחת על עצמה באותו חלון (Gustavson et al. אל., 2021).

ממצאים אלה מדגישים את החשיבות של חקר המתאמים העצביים של EF במהלך המעבר מגיל העמידה המאוחרת לזקנה המוקדמת.

3. מדידת מבנה מיקרו של החומר הלבן

המדדים הנפוצים ביותר להערכת מיקרו-מבנה החומר הלבן במחקרים של הזדקנות קוגניטיבית הם FA ו-MD.

FA מכמת דיפוזיה כיוונית בתוך ווקס נתון (עם FA גבוה יותר התואם לכיווניות חזקה יותר) ונחשב כמייצג את הצפיפות והקוהרנטיות של אזורי החומר הלבן.

MD מייצג את הדיפוזיטיביות הממוצעת של מולקולות מים בתוך ווקסל ללא קשר לכיוון ועשוי לשקף הפחתה בנוירופיל או עלייה בנוזל השדרה (Alexander, Lee, Lazar, & Field, 2007; Clark et al., 2011; Selemon & Goldman-Rakic ,1999). בדרך כלל, תפקוד קוגניטיבי טוב יותר קשור ל-FA גבוה יותר ול-MD נמוך יותר (Bennett and Madden, 2014; Charlton et al., 2006; Mabbott et al., 2006).

מגמות הקשורות לגיל מצביעות על כך ש-FA עולה במהלך הבגרות המוקדמת לפני שהוא פוחת לאורך שאר תוחלת החיים (Westlye et al., 2010) כאשר MD מציג את הדפוס ההפוך (יורד עד הבגרות המוקדמת לפני העלייה בשלב מאוחר יותר בחיים).

לפיכך, FA מופחת באוכלוסיות מבוגרות נחשב קשור להידרדרות ודמיילינציה אקסונלית (Beaulieu, 2002) ועם ירידה קוגניטיבית בהזדקנות נורמלית וAD (Bozzali et al., 2012; Cremerset al., 2016; Kennedy and Raz, 2009; Mielke. et al., 2012).

לעומת זאת, MD מוגבר בהזדקנות רגילה וAD עשוי לשקף הפחתה בעלייה של נוירופילור בנוזל השדרה (Alexander et al., 2007; Clark et al.,2011; Selemon & Goldman-Rakic, 1999).

חשוב לציין, טכניקות פוסט-עיבוד חדשות מאפשרות כעת בידוד של נוזל חוץ-תאי (FW) ממרכיבי רקמה של מיקרו-מבנה חומר לבן (Pasternak et al., 2009).

אמצעים כאלה מניבים מדדי FA ו-MD המתוקנים עבור FW ולכן מתמקדים בדיפוזיה תוך תאית (להלן, FAFWcorr ו- MDFWcorr). מעבר לכך, FW עשוי להיות שימושי מכיוון שהוא קשור להערכות קוגניטיביות אובייקטיביות ולשינוי קוגניטיבי (Archer et al., 2020), ירידה קוגניטיבית נתפסת בעצמה (Archer et al., 2021), ומוגבר ב-MCI ו-AD (Maier-Hein et al.,2015) גם לאחר תיקון לעוצמת יתר של החומר הלבן (Dumontet al., 2019).

יתר על כן, מדדים קוגניטיביים כאלה אינם נראים קשורים למדדי FAFWcorr ו-MDFWcorr (Archer et al., 2020), ובכך מעלה את האפשרות שממצאים מוקדמים יותר עבור FA ו-MD נבעו על ידי FW. מדדי FW נחשבים כמייצגים שילוב של FW בחלל החוץ-תאי וזיהום FW מ-Cerebrospinal Fluid בווקסלים סמוכים.

FW מוגבר עשוי להצביע גם על דלקת עצבית, ניוון או התמוטטות של ממברנות תאי מיאלין (Dumont et al., 2019; Gullett et al., 2020; Pasternak, Shenton, & Westin, 2012). לכן, המשך המחקר שלהם על קוגניציה באמצע החיים ובגיל מבוגר יעזור לשפוך אור על שינויים נוירו-קוגניטיביים ועל הסיכון ל-AD.

4. תפקוד ניהולי ומיקרו-מבנה של חומר לבן

באחד מהמחקרים הבודדים של מבוגרים צעירים יותר לבחינת מיקרו-מבנה החומר הלבן באמצעות גורם EF Common, הבדלים אינדיבידואליים ב-EF Common היו קשורים ל-FA גדול יותר בפסיקולוס האורך העליון הימני (SLF). הם השאירו קרינה תלמית קדמית (Smolker,Friedman, Hewitt, & Banich, 2018). יכולת העדכון הספציפית של זיכרון העבודה לא הייתה קשורה למדידות מיקרו-מבנה של חומר לבן ויכולת ספציפית לשינוי הייתה קשורה ל-MD בכל המוח. עם זאת, כפי שצוין לעיל, לא ברור אם ממצאים ממדדי FA ו-MD בעבודה קודמת זו עשויים להיות מונעים על ידי FW.

מחקרים של דגימות מבוגרים יותר שבדקו קשרים בין EFs ו-FW היו בעלי שיעורים גבוהים יחסית של אנשים עם דמנציה MCIor והתמקדו בציונים מורכבים של EF ששופכים אור על היבטים נפוצים אך לא ספציפיים של EF (Archer et al., 2020; Ji et al. ,2017; Maillard et al., 2019).

לדוגמה, במחקר שנערך על 319 מבוגרים (M=72–73 שנים; 49% MCI), EF היה קשור ל-FW תחתון של מספר רב של דרכי חומר לבן בקליפת המוח כולל הפורניקס, ה-fornix, inferior longitudinal fasciculus, tapetum, uncinate fasciculus, & צרור cingulum, אך לא קשור ל-FAFWcorr באותן מסלולים (Archer et al.,2020).

Another study (M = 78 years; >50% MCI או דמנציה) הוכיחו שרמות הבסיס של FW גלובליות היו קשורות לשינויים בחתך ובאורך ב-EF ובזיכרון אפיזודי, אבל ש-FAFWcorr ו-MDFWcorr לא היו קשורים ל-EF או לזיכרון (Maillard et al., 2019).

לבסוף, בחולי AD, FW היה קשור ל-EFs כמעט בכל אזורי החומר הלבן, כמו גם FA נמוך יותר בסיבים הקדמיים, הפריאטליים והאוקסיפיטליים הדו-צדדיים (Ji et al., 2017).

ממצאים אלה מדגישים את החשיבות של מודלים ישירים של FW במחקרים של EF, שכן EF Common עשוי להיות קשור בעיקר לנוזל חוץ-תאי (כלומר, FW) ולא למיקרו-מבנה של חומר לבן תוך-תאי (כלומר, FA ו-MD), כאשר קשרים עם FA נצפים רק בחולים עם דמנציה.

מדדים של דיפוזיה חוץ-תאית עשויים להיות רגישים יותר להבדלים עדינים בשלמות המבנית בהשוואה למדדים תוך-תאיים, לכן FW מייצג מדד רלוונטי במיוחד להערכת בריאות המוח בגיל מבוגר מוקדם.

בנוסף, מכיוון שמחקרים התמקדו במדדים מורכבים, הם לא בדקו אם הקשרים הללו עם FW נצפים עבור CommonEF לעומת רכיבי EF ספציפיים אחרים (למשל, ספציפיים לזיכרון עבודה).

For more information:1950477648nn@gamil.com