Zusammenfassung: Forscher enthüllen neue Erkenntnisse über die Komplexität des altersbedingten Gedächtnisverlusts und der neuronalen Dedifferenzierung und stellen bestehende Theorien über das kognitive Altern in Frage.

Die Studie verwendete funktionelle Magnetresonanztomographie, um Gehirnaktivitätsmuster bei jüngeren und älteren Erwachsenen zu vergleichen. Dabei zeigte sich, dass das Alter die Genauigkeit des Gehirns bei der Verarbeitung visueller Informationen verringert, wobei bestimmte Mechanismen die Selektivität auf Kategorie- und Elementebene beeinflussen. Diese Entdeckung legt nahe, dass die neuronale Dedifferenzierung, ein Schlüsselfaktor für den Rückgang der Gedächtnisleistung, anders funktioniert als bisher angenommen, was auf mehrere zugrunde liegende Mechanismen schließen lässt.

Diese Erkenntnisse unterstreichen die Notwendigkeit eines sorgfältigen Ansatzes bei der Untersuchung und Behandlung der kognitiven Gesundheit bei älteren Erwachsenen.

Wichtige Fakten:

1. Verschiedene Differenzmechanismen: Der altersbedingte Rückgang der funktionellen Spezialisierung von Gehirnregionen wird durch unterschiedliche Mechanismen auf Kategorie- und Itemebene vorangetrieben, was auf ein komplexeres Bild der neuronalen Alterung schließen lässt.
2. Auswirkung auf die Gedächtnisleistung: Ein Rückgang der neuronalen Selektivität ist eng mit einem Rückgang der Gedächtnisleistung verbunden, was die Bedeutung des Verständnisses dieser Prozesse für die Entwicklung von Interventionen zur Aufrechterhaltung der kognitiven Gesundheit unterstreicht.
3. Zukünftige Forschungsrichtungen: Die Ergebnisse erfordern einen vorsichtigeren Ansatz bei der Verallgemeinerung von Daten auf Kategorieebene auf die allgemeinere Gehirnfunktion im Alter. Es sind weitere Untersuchungen zur Erforschung dieser Mechanismen mithilfe innovativer Methoden wie synchronisierter Augenbewegung und fMRT-Scans geplant.

Quelle: Utah Dallas

Forscher der University of Texas am Dallas Center for Vital Longevity (CVL) haben herausgefunden, dass die Gehirnkorrelate des altersbedingten Gedächtnisverlusts komplexer sind als bisher angenommen, ein Befund, der sich auf die Bemühungen zur Aufrechterhaltung der kognitiven Gesundheit bei älteren Erwachsenen auswirken könnte.

Dr. Michael Rugg, Direktor des CVL und Professor für Psychologie an der School of Behavioral and Brain Sciences, ist der Hauptautor einer Studie, die am 30. November online und in der Printausgabe der Zeitschrift vom 24. Januar veröffentlicht wurde Zeitschrift für Neurowissenschaften, fanden heraus, dass die altersbedingte neuronale Dedifferenzierung, die durch eine verminderte funktionelle Spezialisierung verschiedener Gehirnregionen gekennzeichnet ist, durch mehrere Mechanismen gesteuert wird.

Mit zunehmendem Alter wird das Gehirn – auch wenn es sich um gesunde Menschen handelt – immer weniger präzise in der Art und Weise, wie verschiedene Kategorien visueller Informationen im visuellen Kortex dargestellt werden. Diese Abnahme der neuronalen Selektivität oder Dedifferenzierung ist mit einer Verschlechterung der Gedächtnisleistung verbunden.

Mithilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) untersuchten die Forscher die Gehirnaktivitätsmuster der Teilnehmer, während sie Bilder betrachteten, die zu breiten Kategorien von Panoramaszenen und Objekten gehörten.

Einige der Bilder wurden wiederholt, was die Messung von Gehirnaktivitätsmustern ermöglichte, die sowohl durch Bildkategorien als auch durch einzelne Reizelemente hervorgerufen wurden. Zu den Teilnehmern gehörten Gruppen gesunder junger Menschen und älterer Erwachsener – 24 Männer und Frauen mit einem Durchschnittsalter von 22 Jahren und 24 mit einem Durchschnittsalter von 69 Jahren.

„Auf der Kategorieebene stellten wir erwartungsgemäß fest, dass die ältere Gruppe eine geringere Selektivität für Szenen zeigte als die jüngere Gruppe, jedoch nicht für Objekte“, sagte Rogge.

„Aber als wir einzelne Elemente betrachteten, war die Selektivität sowohl für Szenen als auch für Objekte in der älteren Gruppe verringert. Das bedeutet, dass die Mechanismen, die zur Dedifferenzierung auf der Ebene einzelner Elemente führen, nicht die gleichen sind wie auf der Ebene der Kategorien. Wir haben angenommen , bis zu diesem Punkt, dass sie gleich sind.“ Mechanismus.

Die Implikation, so Rogge, sei, dass das Wissen darüber, wie selektiv das Gehirn bei Kategorien ist, nicht vorhersagt, wie selektiv das Gehirn bei einzelnen Elementen ist.

„Es gibt keine allgemeingültige Theorie zur altersbedingten neuronalen Differenzierung“, sagte Rogge, der auch Distinguished Chair in Behavioral and Brain Sciences innehat.

„Dies hat wichtige Auswirkungen darauf, wie wir Altersunterschiede in der neuronalen Selektivität verstehen und untersuchen, von denen einige Maße die Gedächtnisleistung vorhersagen. In Zukunft müssen wir vorsichtiger sein, wie wir Ergebnisse auf Kategorieebene auf das verallgemeinern, was im weiteren Sinne passiert.“ Gehirn mit zunehmendem Alter.“ Alter.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es mindestens zwei unabhängige Faktoren gibt, die zu einer verminderten Selektivität bei älteren Erwachsenen führen, sagte die korrespondierende Autorin Sabina Srokova Ph.D. ’22, eine ehemalige Studentin von Rogge, die jetzt wissenschaftliche Mitarbeiterin an der University of Arizona ist.

„Wir wissen, dass die neuronalen Mechanismen, die der Selektivität auf Kategorieebene zugrunde liegen, eng mit dem Gedächtniserfolg über die gesamte Lebensspanne eines Erwachsenen verbunden sind“, sagte Srokova. „Die Faktoren, die zum Zusammenhang zwischen neuronaler Selektivität, Alter und Gedächtnisfähigkeiten beitragen, sind jedoch noch unbekannt.

„Da wir nun glauben, dass in diesen beiden Kontexten unterschiedliche neuronale Mechanismen wirken, ist es wichtig, dass wir sie weiterhin getrennt untersuchen.“

Als nächstes werden die Forscher die Mechanismen untersuchen, die zum altersbedingten Rückgang der Selektivität auf Kategorieebene beitragen, indem sie gleichzeitig Augenbewegungen während des fMRT-Scannens aufzeichnen.

Weitere Studienautoren sind Dr. Joshua D. Quinn, ein ehemaliger Postdoktorand im Functional Neuroimaging of Memory Laboratory in Rouge, und die Laborassistentin Ayşe Aktas.

Finanzierung: Diese Arbeit wurde vom National Institute on Aging, einem Bestandteil der National Institutes of Health (R56AG068149 und RF1AG039103), und von der gemeinnützigen Organisation BvB Dallas finanziert.

Über Neuigkeiten aus der Forschung zum kognitiven Verfall

Autor: Stephen Fontenot
Quelle: Utah Dallas
Kommunikation: Stephen Fontenot – UT Dallas
Bild: Bildquelle: Neuroscience News

Ursprüngliche Suche: Geschlossener Zugang.
„Dissoziative Auswirkungen des Alters auf die neuronale Differenzierung auf Kategorie- und Itemebene„Von Michael Rugg et al. Zeitschrift für Neurowissenschaften

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eine Zusammenfassung

Dissoziative Auswirkungen des Alters auf die neuronale Differenzierung auf Kategorie- und Itemebene

Altern ist mit einer altersbedingten neuronalen Dedifferenzierung und einer Abnahme der Selektivität neuronaler Repräsentationen verbunden, was vermutlich zum kognitiven Verfall im Alter beiträgt.

Aktuelle Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die altersbedingte Dedifferenzierung und scheinbar alterskonsistente Assoziation zwischen neuronaler Selektivität und kognitiver Leistung bei Operationalisierung im Hinblick auf die Selektivität für verschiedene Wahrnehmungskategorien weitgehend auf kortikale Bereiche beschränkt ist, die typischerweise während der Szenenverarbeitung rekrutiert werden.

Es ist derzeit nicht bekannt, ob sich diese Dissoziation auf Kategorieebene auf Maße der neuronalen Selektivität erstreckt, die auf der Ebene einzelner Reizelemente definiert sind.

Hier untersuchten wir die neuronale Selektivität auf Kategorie- und Elementebene mithilfe einer Multi-Voxel-Musterähnlichkeitsanalyse (PSA) von fMRT-Daten. Junge, gesunde Erwachsene, Männer und Frauen, betrachteten Bilder von Objekten und Szenen. Einige Gegenstände wurden einzeln präsentiert, während andere wiederholt wurden oder von einem „ähnlichen Köder“ gefolgt wurden.

In Übereinstimmung mit jüngsten Erkenntnissen zeigte die PSA auf Kategorieebene bei älteren Erwachsenen eine weniger robuste Differenzierung in szenenselektiven, aber nicht objektselektiven kortikalen Bereichen. Im Gegensatz dazu war auf Itemebene für beide Reizkategorien ein starker altersbedingter Rückgang der neuronalen Differenzierung erkennbar.

Darüber hinaus stellten wir einen konsistenten altersbezogenen Zusammenhang zwischen der Szenenselektivität auf Kategorieebene im parahippocampalen Ortsbereich und der anschließenden Gedächtnisleistung fest, für Messungen auf Elementebene war jedoch kein solcher Zusammenhang erkennbar.

Schließlich standen neuronale Maßnahmen auf Kategorie- und Elementebene nicht in Zusammenhang. Die vorliegenden Ergebnisse legen daher nahe, dass altersbedingte Unterschiede bei der Differenzierung auf Kategorie- und Artikelebene von unterschiedlichen neuronalen Mechanismen abhängen.