若年期における実行機能能力、自由水、および白質の微細構造間の関連性パート 1
Jan 05, 2024
抽象的な
背景：
研究では、脱髄および軸索分解を捉えると考えられる分数異方性 (FA) および平均拡散率 (MD) の測定値を用いて、晩年の認知障害に関する白質の微細構造が調査されています。
晩年認知障害は、加齢に伴い徐々に記憶力が低下し、思考能力が低下する症状です。 これは高齢者によく見られる現象ですが、前向きな姿勢を維持するのが得意な人の間では、認知障害はそれほど一般的ではありません。
さまざまな研究により、身体的および精神的健康を維持することは、後の人生における認知障害の予防と軽減に非常に有益であることがわかっています。 具体的には、次の点が非常に重要です。
まず、健康を保ちましょう。 身体活動や運動は体の機能をより健康にするだけでなく、さらに重要なことに、脳の認知能力に大きな保護効果をもたらします。 したがって、適度な運動や身体活動は、晩年になっても精神の明晰さと身体の健康を維持し、認知障害が起こる前に予防するのに役立ちます。
第二に、前向きな姿勢をとってください。 不平不満やネガティブな考えは間違いなく身体的および精神的な健康を害します。 逆に、前向きな姿勢と楽観主義は、認知障害のリスクを大幅に軽減できます。 したがって、晩年になった人には、思考を活発に保つためにより社会的な活動に参加することが推奨されます。また、言語や音楽など、認知レベルを向上させるための新しいスキルを学ぶこともできます。
第三に、食事は健康的でなければなりません。 高齢者にとって、食事の栄養も非常に重要です。 低脂肪、低糖、低塩分、高タンパク質の食事に重点を置き、果物と野菜と全粒穀物の両方を含む食事を摂取することで、体と脳の健康を守り、引き起こされる認知能力へのダメージを軽減できます。病気によって。
最後に、晩年の認知障害は自己変革と自己管理によって予防できる病気であることを明確にする必要があります。 上記の方法と生活の調整を通じて、晩年の人々は人生の幸福をより良く得、認知障害のリスクを減らすことができます。 私たちは記憶力を向上させる必要があることが分かります。カンクサは多くのユニークな効果を持つ伝統的な漢方薬素材であり、そのうちの 1 つは記憶力の向上であるため、カンクサは記憶力を大幅に向上させることができます。 ひき肉の効能は、酸、多糖類、フラボノイドなどを含む、ひき肉に含まれるさまざまな有効成分によってもたらされます。これらの成分は、さまざまな方法で脳の健康を促進します。
しかし、新しい後処理方法により、萎縮や神経炎症などの細胞外液の寄与を捕捉する自由水（FW）を組織成分から分離することが可能になります。
FW はまた、晩年の認知障害にも非常に関連しているようです。 ここでは、実行機能が FW に関連しているかどうか、および FW に対して修正された FA と MD (FAFWcorr および MDFWcorr) を評価しました。
方法：
私たちは、平均年齢68歳のベトナム時代双子老化研究（VETSA）で認知症でない男性489人を調査した。「共通の実行機能」と「作業記憶特有の」プロセスを捕捉する2つの潜在因子が、6つのタスクに基づいて推定された。
分析は、FW、FAFWcorr、MDFWcorr の 3 つの指標にわたる 11 の皮質白質領域に焦点を当てました。
結果：
11 領域のうち 9 領域において、「共通実行機能」の向上は FW の低下と関連していた。 誤検出率補正後の細胞内測定基準との有意な関連性はありませんでした。 MCI患者（サンプルの13.7％）による影響も見られた。
作業記憶に特有のタスクは、下前頭回の三角形部分を含む、FAFWcorr との関連性を示しました。 認知予備力（すなわち、成人初期に評価される一般的な認知能力）が、実行機能とFWまたはFAとの関連を緩和するという証拠はなかった。
議論：
老年期初期の実行機能能力は、白質 (FAFWcorr または MDFWcorr) ではなく主に細胞外液 (FW) に関連しています。 モデレーション分析では、少なくともこの非認知症男性のサンプルでは、認知予備力がこれらの関連性において強い役割を果たしていないことが示唆された。
1. はじめに
実行機能（EF）は、思考と行動を制御する認知制御能力です（Friedman and Miyake, 2017; Miyake and Friedman,2012）。 EF は加齢により低下する最初の認知能力の一部であり、それに関連する脳領域で皮質の薄化が起こります (Bakkour、Morris、Wolk、および Dickerson、2013; Buckner、2004; Fjell et al.、2009;Huizinga、Dolan、&ファン デル モーレン、2006)。
EF 欠損はアルツハイマー病や軽度認知障害の初期段階でも顕著であり (MCI; Baudic et al., 2006; Junquera et al., 2020; Kirova, Bays, & Lagalwar, 2015; Ramanan et al., 2017)、彼らの研究は認知老化に関して非常に重要です。 しかし、EF の多面的な性質により、EF と脳構造との関連性の理解が妨げられてきました。
この研究の目標は、白質の微細構造との関連性を調べるとともに、組織から分離できる細胞外液である自由水（FW）も考慮に入れることで、早期高齢者（平均年齢68歳）のEFの神経基質に光を当てることでした。後処理技術を使用した異方性 (FA) と平均拡散率 (MD) (Pasternak et al.、2009)。
さらに、これらの関連性における認知予備力の役割についての理解を進めるために、これらの関連性が若年成人期（平均年齢 20 歳）に測定される一般的な認知能力によって緩和されるかどうかを評価しました。
2. 執行機能の枠組み
EF は、異質な一連のプロセスを捕捉します。その手段には、通常、強力な反応阻害、作業記憶の更新、および/またはタスクセットのシフトのテストが含まれます (Miyake and Friedman, 2012; Miyakeet al., 2000)。
これらのEFプロセスは、特に潜在構築物レベルで相互に中程度から高度に相関しています（Friedmanet al., 2008; Gustavson et al., 2018b; Miyake et al., 2000; Vaughan &Giovanello, 2010）。
非常に影響力のあるモデルである統一/多様性モデルは、複数の EF サブドメインにわたるこの共通の差異を強調し、それを「共通 EF」潜在要因としてモデル化しています (Friedmanet al., 2008; Gustavson et al., 2018b; Miyake and Friedman, 2012) ）。
Common EF に反映される一般的な差異は、他の邪魔物に直面してタスクを開始し、目標に向けた行動を追求するために必要な目標管理能力を表しており (Friedman and Miyake, 2017; Miyakeand Friedman, 2012)、このモデルは範囲内で良好に適合することが実証されています。寿命にわたるサンプルの数（Engelhardt et al., 2015; Freis et al.,2021; Friedman et al., 2016; Gustavson et al., 2018a）。
データの利用可能性に応じて、他の要因は 1 つの EF サブドメインに固有のキャプチャ分散に適合し、他の要因には適合しません (たとえば、ワーキングメモリ固有の分散)。
作業記憶特有の分散は、大脳基底核におけるゲーティングを反映すると提案されているため（Friedman and Miyake, 2017）、特に興味深いが、知能と遺伝的に強く相関している（Friedman et al., 2008; Gustavsonet al., 2022a）。その神経相関関係が脳全体に分布している可能性があることを示唆しています。
ここで分析したベトナム時代の双子の老化研究 (VETSA) サンプルでは、EF のモデルには共通 EF 因子とワーキングメモリ固有因子が含まれており、どちらも中年期にわたって強力な安定性を示しています (Gustavson et al., 2018a)。
VETSA の最初の 3 波（平均年齢 56 ～ 68 歳）における共通 EF 因子の長期的な低下は、アルツハイマー病の遺伝的リスクスコアの上昇（Gustavson et al., 2022b）と、同じ期間における自己申告による主観的認知機能の低下の増加（Gustavson et al., 2022b）にも関連しています。 al.、2021)。
これらの発見は、中年後期から老年初期への移行期におけるEFの神経相関を研究することの重要性を強調している。
3. 白質の微細構造の測定
認知老化の研究において白質の微細構造を評価するための最も一般的な指標は、FA と MD です。
FA は、特定のボクセル内の方向性拡散を定量化し (FA が高いほど方向性が強いことに対応します)、白質領域の密度と一貫性を表すと考えられています。
MD は、方向に関係なくボクセル内の水分子の平均拡散率を表し、神経網の減少または脳脊髄液の増加を反映している可能性があります (Alexander, Lee,Lazar, & Field, 2007; Clark et al., 2011; Selemon & Goldman-Rakic) 、1999）。 一般に、より良い認知機能は、より高いFAおよびより低いMDと関連している(Bennett and Madden, 2014; Charlton et al., 2006;Mabbott et al., 2006)。
年齢関連の傾向は、FAが成人期初期を通じて増加し、残りの生涯を通じて減少することを示しており(Westlye et al.、2010)、MDは逆のパターンを示します(成人期初期を通じて減少し、その後に増加する)。
したがって、高齢者集団におけるFAの減少は、軸索の分解および脱髄（Beaulieu、2002）、ならびに正常な老化およびアルツハイマー病における認知機能の低下と関連していると考えられている（Bozzali et al.、2012; Cremerset al.、2016; Kennedy and Raz、2009; Mielke）ら、2012)。
対照的に、正常な加齢およびアルツハイマー病におけるMDの増加は、脳脊髄液におけるニューロピラーの増加の減少を反映している可能性がある(Alexander et al., 2007; Clark et al., 2011; Selemon & Goldman-Rakic, 1999)。
重要なことは、新しい後処理技術により、白質微細構造の組織成分から細胞外液 (FW) を分離できるようになったということです (Pasternak et al., 2009)。
このような測定値は、FW について補正され、したがって細胞内拡散に焦点を当てた FA および MD 測定値 (以下、FAFWcorr および MDFWcorr) を生成します。 これを超えて、FW は客観的な認知評価と認知変化 (Archer et al., 2020)、自己認識の認知機能低下 (Archer et al., 2021) に関連しており、MCI と AD で上昇している (Maier-Hein) ため、有用である可能性があります。 et al.,2015)、白質の高信号を補正した後でも(Dumontet al.,2019)。
さらに、そのような認知指標はFAFWcorrおよびMDFWcorr指標と関連しているようには見えず(Archer et al., 2020)、したがってFAおよびMDに関する初期の発見はFWによって引き起こされた可能性が高まっている。 FW の測定値は、細胞外空間の FW と隣接するボクセルの脳脊髄液からの FW 汚染の組み合わせを表すと考えられています。
FWの増加は、神経炎症、萎縮、またはミエリン細胞膜の破壊を示している可能性もあります(Dumont et al., 2019; Gullett et al., 2020; Pasternak, Shenton, & Westin, 2012)。 したがって、中年期から老年期にかけての認知に関する継続的な研究は、神経認知の変化とアルツハイマー病のリスクを解明するのに役立つだろう。
4. 実行機能と白質の微細構造
Common EF 因子を使用して白質の微細構造を検査した若年成人を対象とした数少ない研究の 1 つでは、Common EF の個人差が右上縦束 (SLF) の FA の増加と関連していました。 彼らは前視床放射線を残しました（Smolker、Friedman、Hewitt、およびBanich、2018）。 作業記憶の更新特異性は白質微細構造測定とは関連せず、シフト特異的能力は脳全体のMDと関連していた。 ただし、上で述べたように、この初期の研究における FA および MD 対策から得られた結果が FW によってもたらされた可能性があるかどうかは不明です。
EFとFWの関連性を調べた高齢成人サンプルの研究では、MCIまたは認知症患者の割合が比較的高く、EFの共通するが特定の側面ではない側面を明らかにするEF複合スコアに焦点を当てていた(Archer et al., 2020; Ji et al. 、2017;メイラード他、2019）。
たとえば、319人の高齢者(M= 72-73歳、49% MCI)を対象とした研究では、EFは、円蓋、下縦束、タペータム、鉤状束、しかし、これらの同じ管内のFAFWcorrとは関連していません（Archer et al.、2020）。
Another study (M = 78 years; >50％のMCIまたは認知症）は、全体的なFWのベースラインレベルがEFおよびエピソード記憶の横断的および長期的な変化と関連しているが、FAFWcorrおよびMDFWcorrはEFまたは記憶と関連していないことを実証しました（Maillard et al.、2019）。
最後に、AD患者では、FWは、ほぼすべての白質領域にわたるEF、ならびに両側前頭線維、頭頂線維および後頭線維のFAの低下と関連していた(Ji et al., 2017)。
これらの発見は、一般的なEFは細胞内白質微細構造（すなわち、FAおよびMD）ではなく主に細胞外液（すなわち、FW）と関連している可能性があり、FAとの関連は以下の患者でのみ観察されるため、EFのFW研究を直接モデル化することの重要性を強調している。認知症。
細胞外拡散の測定は、細胞内測定と比較して、構造的完全性の微妙な違いに対してより敏感である可能性があるため、FW は、老年期の脳の健康を評価するのに特に関連した測定となります。
さらに、研究は複合尺度に焦点を当てているため、これらの FW との関連が CommonEF と他の特定の EF コンポーネント (たとえば、作業メモリ固有) で観察されるかどうかは調べられていません。
For more information:1950477648nn@gamil.com
