- Forskere undersøgte de neuronale mekanismer bag kognitiv tilbagegang hos rotter.
- Deres forskning antydede, at nogle ældre individer kan være modstandsdygtige over for kognitiv tilbagegang, på trods af at de oplever aldersrelaterede effekter på neuronalt niveau.
- Forskerne konkluderede, at yderligere forskning i disse kompenserende mekanismer kunne hjælpe med at udvikle behandlinger for aldersrelateret kognitiv tilbagegang.
Forskning tyder på, at hippocampus, et område i hjernen, der er ansvarlig for hukommelsen, udfører to komplementære processer: mønsteradskillelse og mønsterfuldførelse.
Mønsterfuldførelse kan beskrives som evnen til at huske at besøge et sted, når du vender tilbage dertil en måned senere, selvom nogle detaljer har ændret sig.På den anden side er mønsteradskillelse at huske, hvilke samtaler der fandt sted under hvert besøg og ikke at forveksle dem med hinanden.
Efterhånden som mennesker og gnavere bliver ældre, vil deres mønsteradskillelsesevner
En direkte undersøgelse af CA3-netværkets effekt på hukommelsen kan hjælpe forskere med at udvikle behandlinger til at forbedre aldersrelaterede hukommelsesproblemer.Senest har forskere undersøgt, hvordan dette CA3-netværk påvirkede hukommelsesevnerne hos unge og gamle rotter.
Forskerne fandt ud af, at nogle gamle rotter kunne præstere på samme måde som unge rotter i hukommelsesopgaver, selvom deres hjerner viste underskud i mønsteradskillelse.
Undersøgelsen blev offentliggjort i
Undersøgelser i rotter
Til undersøgelsen opnåede forskerne fire unge rotter (i alderen mellem 3 og 6 måneder) og 14 ældre rotter (i alderen mellem 22 og 26 måneder). Til at begynde med gennemgik rotterne adfærdstest i en vandlabyrint.
De gennemgik derefter hyperdrive-implantatkirurgi, så forskerne kunne overvåge den laterale kant af deres CA3-hjerneregion.
Derefter blev de trænet i otte dage til at lokalisere en nedsænket flugtplatform i en vandlabyrinttank.Hver sjette gang i labyrinten blev betragtet som en 'sondeforsøg' og inkluderede ingen flugtplatform i de første 30 sekunder.
Forskerne brugte rotternes gennemsnitlige søgenærhedsscore under disse probeforsøg til at beregne et indlæringsindeks.Musene med en score over 240 blev kategoriseret som "aldrende hukommelsessvage", mens dem med et indlæringsindeks på mindre end 240 var "aldrende hukommelsessvage".
Forskerne analyserede derefter rotternes kognitive evner under fourageringssessioner, cirkulær banetræning og yderligere vandlabyrint-tests.
Som forventet fandt de ud af, at ældre hukommelsessvækkede ældre rotter klarede sig dårligere i forskellige opgaver end yngre rotter, og at dette svarede til hyperaktivitet i visse dele af CA3-området af hippocampus.
De fandt dog også ud af, at nogle af de gamle hukommelsessvage rotter klarede sig på samme måde som unge rotter, selvom de viste tegnaf de samme ændringer i deres CA3-regioner.
Underliggende mekanismer
For at forklare resultaterne bemærkede forskerne, at i neurologiske tilstande som Alzheimers og Parkinsons, er der lidt adfærdsmæssige underskud, indtil en tærskel er overskredet.
De sagde, at dette kan forklare, hvorfor nogle ældre rotter præsterede på samme måde som yngre rotter, da deres labyrintscoringer fandt sted på et kontinuum mellem scorerne for de yngre rotter og de mest svækkede ældre.
Da han blev spurgt om de underliggende mekanismer, fortalte Heekyung Lee, fra Knierim Lab ved John Hopkins University og den primære forfatter til undersøgelsen, til Medical News Today, at hæmmende neuroner kan spille en rolle.
"Antallet af hæmmende neuroner falder med alderen i hippocampus. Tidligere arbejde […] har vist, at mens inhiberende neuroner i flere subregioner af hippocampus falder både hos hukommelsessvage (AU) og hukommelsessvage (AI) ældre rotter, falder hæmmende neuroner specifikt i hilus af dentate gyrus subregionen i AI, men ikke AU-rotter,”Lee forklarede.
"Det er bemærkelsesværdigt, at der er komplekse feedforward- og feedbackforbindelser mellem dentate gyrus og proksimale CA3, to underregioner, der understøtter mønsteradskillelsesberegninger. Balancen mellem excitation og hæmning spiller en væsentlig rolle i netværksdynamikken,” tilføjede hun.
"En mulig kompensationsmekanisme hos [aldrende] rotter [med uhæmmet hukommelse] kan være, at bevarelsen af inhiberende neuroner udelukkende i [hjernens] hilus-region kan være nok til at overvinde den aldersrelaterede excitations-hæmningsubalance til at favorisere mønsteradskillelse."
- Heekyung Lee, undersøgelsesforfatter
Dr.Tara Swart Bieber, neuroforsker og professor ved MIT Sloan School of Management, fortalte MNT, at neuroplasticitet også kan spille en rolle.
"Neuroplasticitet - evnen til at omkoble vores hjerner gennem hele livet - er sandsynligvis den mekanisme, der understøtter denne kompensation. Selvom det er sværere senere i livet, er det muligt at skabe nye forbindelser, der kan omgå veje, der er blevet svage. […] Også folk kan komme sig helt efter et slagtilfælde eller en hjerneoperation,” sagde hun.
De næste skridt
Forskerne konkluderede, at yderligere forskning er berettiget for at forstå de kompenserende mekanismer i gamle hukommelsesfrie rotter for at forstå, hvordan de forhindrer aldersrelateret kognitiv tilbagegang.
Da han blev spurgt om fremtidige forskningsretninger, sagde Lee, at bestemmelse af forskellige undertyper af neuroner ville være nøglen til målrettede terapier.
"Fremtidig forskning for at forstå, hvorfor hæmmende neuroner er sårbare over for aldring, kan hjælpe med at opdage terapeutiske strategier til at øge hæmningen i hippocampus for at hjælpe med at forbedre aldersrelaterede hukommelsesproblemer."
- Heekyung Lee, undersøgelsesforfatter
"Ydermere er der forskellige undertyper af hæmmende neuroner, og forståelse af den funktionelle specificitet af hver undertype kan give mulighed for målrettet intervention," tilføjede hun.
Dr.Bieber sagde også, at forskning i livsstilsvaner, der kan hjælpe ældre mennesker med at håndtere alder mere effektivt, også kunne forbedre forståelsen af disse kompenserende mekanismer.
Da han blev spurgt mere generelt om forebyggelse af aldersrelateret hukommelsesnedgang, sagde Dr.Bieber sagde:
"At påtage sig ny læring gennem hele dit liv, det vil sige opmærksomhed, der er intens nok til at ændre din hjerne, f.eks. lære et nyt sprog, sport, musikinstrument osv. er det bedste, du kan gøre for din hjerne i voksenlivet."
