Ikääntyminen ja aivot

Original page: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2596698/ 

Abstrakti

Ikääntyminen aiheuttaa muutoksia aivojen koko, verisuonistossa ja kognition. Aivot kutistuu iän myötä ja on muutoksia kaikilla tasoilla molekyyleistä morfologiasta. Aivohalvausten, valkean aineen leesiot, ja dementia myös nousevat iän myötä, samoin kuin taso muistin heikkenemisen ja on tasojen muutoksia välittäjäaineiden ja hormonien. Suojaavia tekijöitä, jotka vähentävät sydän- ja verisuonitautien riskiä, ​​eli säännöllinen liikunta, terveellinen ruokavalio ja vähäinen tai kohtalainen alkoholin nauttiminen, näyttävät tukea ikääntyvän aivoissa samalla tavalla kuin korotettu kognitiivinen vaivaa muodossa tai elinkeinotukea saavuttamista. Terve elämä sekä fyysisesti että henkisesti voi olla paras tapa suojautua muutoksia ikääntyvän aivoissa. Lisätoimenpiteet estääkseen sydän- ja verisuonitauteihin voi myös olla tärkeä.

Avainsanat:  ikääntyminen, aivot, kognition

Ikääntymisen vaikutuksia aivoihin ja kognition ovat laajalle levinneitä ja on useita etiologia. Ikääntyminen on sen vaikutukset molekyylien, solujen, verisuoniston, karkea morfologia, ja kognition. Kuten ikä aivomme kutistua tilavuus, erityisesti frontaalikorteksissa. Kuten verisuoniston ikäisiä ja verenpainetta nousee mahdollisuus aivohalvauksen ja iskemian kasvaa ja meidän valkean aineen kehittyy leesioita. Muistin heikkenemisen tapahtuu myös ikääntymiseen ja aivojen aktivoinnin tulee kahden- muistin tehtäviä. Tämä voi olla yritetään kompensoida ja rekrytoida muita verkkoja tai koska tiettyjä alueita ei enää helposti. Genetiikka, välittäjäaineiden, hormonien ja kokemus kaikilla on osansa aivojen vanhenemista. Mutta se ei ole kaikki negatiivinen, korkeampi koulutustaso tai ammattitaudin saavuttamista voi toimia suojaavana tekijänä. Myös suojaavia ovat terveellinen ruokavalio, vähäinen tai kohtalainen alkoholin nauttiminen, ja säännöllinen liikunta. Biologinen ikääntyminen ei ole sidottu täysin kronologisen ikääntymisen ja se voi olla mahdollista hidastaa biologisen ikääntymisen ja jopa vähentää mahdollisuutta kärsivät ikään liittyvien sairauksien, kuten dementian.

Fyysisiä muutoksia

On yleisesti havaittu, että määrä aivojen ja/tai sen paino pienenee iän myötä nopeudella noin 5% vuosikymmen 40 ikävuoden jälkeen todellinen määrä vähenee mahdollisesti kasvaa iän myötä erityisesti ikä yli 70.  Tapa jossa tämä tapahtuu, on vähemmän selvä. Kutistuminen harmaat aivosolut raportoidaan usein johtuvan hermosolujen kuolemaa, mutta onko tämä on yksin vastuussa tai edes ensisijainen havainto ei ole täysin selvä. On ehdotettu, että lasku hermosolujen volyymi sen sijaan numeron edistää muutoksia ikääntyvän aivoissa ja että se voi liittyä seksiä eri eniten kärsineille alueille miehillä ja naisilla. Additionly, voi olla muutoksia dendriitisten Arbor, piikit, ja synapsien. Dendriittisen itämistä voi esiintyä säilyttäen siten vastaava määrä synapsien ja tasoitetaan solukuolemaa. Toisaalta väheneminen dendriittisen synapsien tai menetys synaptisen plastisuuden on myös kuvattu. Toiminnalliset organisaatiomuutos voi tapahtua ja kompensoida samalla tavalla kuin todettu potilailla toipumisen jälkeen kohtalainen aivovammojen. Kuitenkin tutkimuksen pitää jälkimmäistä kärsii pieniä määriä tapauksista. Rooli valkean aineen ikääntymisen aivot myös otettava huomioon. Valkean aineen voi pienenee iän myötä, myeliinituppea heikkenevä jälkeen noin 40-vuotiaana myös normaalin ikääntymisen ja on ehdotettu, että myöhäinen myelinoiviin alueet otsalohkojen vaikuttavat eniten valkean aineen vaurioita (WML) vaikka kaikki tutkimukset tukevat tätä näkemystä. Leukoariosis/WML lisääntyvät iän ja voi osoittaa piilevä hapenpuutteesta. Niitä käsitellään yksityiskohtaisemmin alla.

Aivot muutokset eivät tapahdu samassa määrin kaikilla aivoalueilla. Että nämä muutokset aivoissa eivät ole yhdenmukaisia tukee pitkittäistutkimuksen, käyttäen kahta MRI erottaa noin yhden tai kahden vuoden, ja tarkistamalla poikkileikkauksen tutkimuksia. Jälkimmäinen sisältyvät vain ne tutkimukset, joissa verrattiin nuorempiin (alle 30) ja ikääntyneiden (yli 60) ryhmät verrata laajempaan ikäluokista ja toisin paljon muuta työtä tällä alueella. Tarkastelu katsoi määrä ja totesi, että etuaivokuoren oli eniten. Striatumissa tuli toiseksi analyysin mukaan lukien yli seitsemän tutkimusta. Ohimolohkon, pikkuaivomadon, pikkuaivojen pallonpuoliskolla, ja hippokampus myös vähentää tilavuuteen välillä 8 ja 18 tutkimukset ja otsalohkon valkoinen aine myös vähensi (viisi tutkimusta). Takaraivo aivokuori oli vähiten vaikutusta (viisi tutkimusta). Havainto, että otsalohkon on eniten kärsiville ja takaraivo vähiten, sopii hyvin kognitiivisia muutoksia nähty ikääntyminen, vaikka tutkimukset viittaavat myös siihen, että ikääntyminen on suurin vaikutus hippokampuksessa. Miehet ja naiset voivat myös vaihdella ja etuosan ja ohimolohkoihin vaikuttaa eniten miehillä verrattuna hippokampuksessa ja päälaen lohkoa naisilla. Lopuksi alennusmäärää aivojen tilavuuden voi kasvaa iän myötä erityisesti yli 70, vaikka numerot tutkittu ovat hyvin pieniä. Koska yksilölliset erot nähdään aivojen kehityksen ja ikääntymisen kartoittavan rakenteen, toiminnan ja muutu, koska ikääntymisen on monimutkainen tehtävä, On kuitenkin olemassa tutkimuksia, jotka osoittavat yhteyksiä tilavuuden ja neuropsykologiset toiminto. Tutkimus tarkastellaan aivokuoren määrä ja valkean aineen hyperintensity tilavuus 140 vuotiaista 50-81 vuotta ennen seulotaan dementiaan ja masennukseen, löysi yhdistyksen välillä ikääntymistä väheneminen otsalohkon aivokuoren volyymi kasvoi toistuvia valkean aineen vaurioita, ja kasvua in perseverative käyttäytyminen (vähentynyt johtoon toiminto).

Kognitiivinen muutos

Laajimmin nähnyt kognitiivinen muutos liittyy ikääntymiseen, että muistia. Muistiin voidaan jakaa karkeasti neljään osaan, episodinen muisti, semanttinen muisti, menettelyyn muisti, ja työmuistin. Kaksi ensimmäistä näistä ovat tärkeimpiä osalta ikääntymiseen. Episodimainen muisti on määritelty ”muoto muisti, johon tieto tallennetaan ‘henkinen tageja’, siitä missä, milloin ja miten tiedot on kyytiin”. Esimerkki episodimainen muistia olisi muisto ensimmäinen päivä koulussa, tärkeää kokousta osallistuit viime viikolla, tai opetus josta tietää, että Pariisi on Ranskan pääkaupunki. Episodimainen muistin suorituskykyä uskotaan laskevan keski-iästä lähtien. Tämä on erityisesti totta muistuttaa normaalin ikääntymisen ja vähemmän tunnistusta varten. Se on myös ominaista muistin menetys nähdään Alzheimerin tauti (AD).

Semanttinen muisti on määritelty ”muisti merkityksiä”, esimerkiksi, tietäen, että Pariisi on Ranskan pääkaupunki, että 10 millimetriä muodostavat sentin tai että Mozart sävelsi Taikahuilun. Semanttinen muisti kasvaa asteittain keski-iässä ja nuorten vanhusten mutta sitten laskee hyvin iäkkäillä potilailla. Vielä ei ole selvää, miksi nämä muutokset tapahtuvat, ja on esitetty olettamus, että hyvin iäkkäillä on vähemmän resursseja hyödyntää ja että niiden suorituskyky heikkenee tietyissä tehtävissä hitaampi reaktioajat, pienemmät tarkkaavaisuus tasoilla hitaampaa käsittelyä nopeuksilla, haittojen vuonna aisti- ja tai havaintotoimintojen tai mahdollisesti vähemmän kykyä käyttää strategioita.

On tehty tutkimuksia olen tutkinut erilaisia muistin ikääntyminen käyttämällä neuropsykologisissa testaus ja aivokuvantamisen. Kuitenkin, on todettava, että se on toisinaan menetelmällisesti vaikea erottaa joitakin näistä toiminnoista, esimerkiksi satunnaisesti muistia koodauksen ja semanttisen muistin haku. Tästä huolimatta tutkimukset ovat alkaneet tutkia suorituskykyä muisti tehtäviä ikääntymiseen ja Aivokuvantamalla. Katsausartikelissa keskittyy tällä alueella esiin muutokset alueellisten aivojen aktivaation. Vanhemmat aivot näyttäisikin symmetrisemmän aktivointia, koska ne joko ovat lisääntyneet aktivoitumisenan- pallonpuoliskolla, joka on vähemmän käytössä kuin nuoremmilla tai koska ne osoittavat vähemmän aktivointivoimaa kohdissa, jotka ovat käytössä nuoremmilla aikuisilla. Tämä on osoitettu visuaalista hahmottamista ja muistissa tehtävissä. Havaitut muutokset aktivointi vasemmalla ja oikealla etuaivokuoren ovat sopusoinnussa muutoksia muistin suorituskykyä, erityisesti episodinen muisti, koska tämä on ajateltu perustuvan tällä alueella. On myös ehdotettu, että todellinen taso aivojen aktivoinnin, kuten on esitetty neurokuvantamisessa, voi liittyä enemmän suoraan tason muistin suorituskykyä. Katsaus joissa käytettiin electroencephalograms tutkia tapahtumaan liittyviä potentiaalit vastauksena ärsykkeisiin myös osaltaan jonkin verran tukea lisääntynyt symmetria aivoissa aktivointi iän.

Lisääntynyt symmetrinen aivopuoliskon aktivointi on vankka havainto ja on kutsutaan HAROLD tai aivopuoliskon epäsymmetriaa vähentäminen iäkkäiden. Se ei ole selvää, onko tämä muutos on vaimennus hoitovasteesta nuoremmilla potilailla, kyvyttömyys rekrytoida erityisillä alueilla tai yritetään kompensoida ikääntyminen, tämä muutos aktivointi esiintyy otsalohkojen sopii muutoksia muistin suorituskykyä ja mahdollisesti valkean aineen Edellä mainitut muutokset kuitenkin, muut tekijät, kuten muutokset välittäjäaineen tai hormonin tasot vaativat myös huomioon.

Mekanismien muutos

Välittäjäaineiden useimmiten suhteen käsiteltiin ikääntymisen ovat dopamiinin ja serotoniinin. Dopamiini-taso laskee noin 10% vuosikymmentä kohti alkaen varhaisessa aikuisiässä ja on yhdistetty lasku kognitiivisen ja motorisen suorituskyvyn. Voi olla, että dopaminergisten reittien välillä frontaaliaivokuoressa ja aivojuoviossa väheneminen iän myötä, tai että dopamiinin itsensä vähenee, synapsien/reseptorit vähentää tai sitoutumalla reseptoreihin vähenee. Serotoniini ja aivojen hermokasvutekijän tasoilla myös laskevat iän myötä ja se voidaan säätelyyn synapsiplastisuuden ja neurogeneesiin aikuisen aivoissa. Ainetta liittyvät välittäjäaine tasoja, MAO, kasvaa iän ja saattaa vapauttaa vapaiden radikaalien reaktioista, jotka ylittävät luontainen antioksidantti varaa. Muita tekijöitä, jotka on liitetty ikääntymisen aivot ovat kalsium säätelyhäiriö, mitokondrioiden, ja reaktiivisten happilajien.

Toinen tekijä harkitsemaan suhteen ikääntymisen aivot ja sen kognitiivinen suorituskyky on hormonaalinen vaikutus. On tunnettua, että sukupuolihormonien voi vaikuttaa kognitiivisiin prosesseihin aikuisiällä ja että muutokset sukupuolihormonien esiintyy ikääntyminen etenkin naisilla vaihdevuodet. Naisilla on myös suurempi ilmaantuvuus AD vaikka elinajanodotteen otetaan huomioon. AD on tunnettu siitä, koska se ei ole muistia ja on ollut ehdotettu, että estrogeenihoito saattaa lisätä dopaminergisten vastaavuus ja olla suojaava osa AD. On muistettava kuitenkin, että hormonikorvaushoito on äskettäin osoitettu olevan syöpäriski. Kasvuhormonipitoisuutta myös pienenee iän myötä ja voi liittyä kognitiivisen suorituskyvyn, vaikka todisteita ei ole lainkaan selvää.

Ikääntyminen aivot voivat myös kärsiä heikentynyt glukoosiaineenvaihdunta tai vähennetään tuloon glukoosia tai happea aivoverenkierron tehokkuus laskee, vaikka glukoosin vähenemiseen voi osittain johtua atrofia mieluummin kuin mitään muutosta glukoosiaineenvaihduntaan. Muutos verisuonistossa on tärkeää ja toinen yleinen löydös vanhusten aivot liittyvät iskemiaan ovat valkean aineen vaurioita ja aivohalvaus.

Vascular tekijät ja dementian

WML aivohalvauksia ja dementiaan kasvaa iän myötä. WML osoittavat tasot periytyvyys, ovat yleisiä vanhuksilla, vaikka oireettomia eivätkä hyvänlaatuinen löydös ne joskus pidettiin. Katsausta varten katso Hsu Ko. WML- tai hyperintensities liittyy kasvaneeseen kardiovaskulaariseen riski ja vähentää aivojen verenvirtauksen, aivojen reaktiivisuus, ja verisuonten tiheys vaikka on epäselvää, WML johtaa siihen, että alus menetys tai päinvastoin. Ne voivat myös liittyy edelleen kudoksen muutokset harmaassa aineessa näkyvissä, kun käytetään magnetointi siirto magneettikuvaus. WML löytyy enemmän edestä pikemminkin kuin taka-aivojen alueilla sopusoinnussa kognitiiviset ja morfologiset havainnot edellä), ja siitä, että WML jotka liittyvät huono kognition on osoitettu. Muut vahingot, jotka liittyvät ikääntymiseen ja liittyvät verenpaineen ja verisuonten tekijöitä ovat aivohalvauksia ja pieni alus tauti. Kohtalainen tai suuri 24 tunnin ambulatorinen verenpaine on liittynyt kasvanut aivojen surkastuminen kuten on lisääntynyt vaihtelevuus systolinen verenpaine. Japanin kielessä koehenkilöillä esille systolinen verenpaine oli yhteydessä harmaa aine tilavuuden menetystä poikkileikkauskuva tutkimus ja Framingham jälkeläisten kohortti on lisääntynyt 10 vuosi riski ensimmäisen iskun aikana liittyi vähennyksin kognitiivisen toiminnan. Kirjoittajat ehdottavat, että tämä voi johtua aivoverenkierron liittyviä vammoja, nopeutettu surkastuminen, valkean aineen poikkeavuuksia tai oireeton infarkteja. Että aivoverisuoniperäiset voisi liittyä kognitiivisiin toimintoihin ei ole yllättävää, sillä pienissä verisuonissa kyky vastata metabolinen kysyntä laskee iän myötä ja lisäksi toiminnallinen aikuisten neurogenesis voi liittyä hyvä kapillaariendoteelisolun kasvuun. Katsauksia löytyy Lie et ai  ja Riddle et ai. Tämän lisäksi on ollut monia yhteyksiä toisistaan dementia, jopa AD, ja verisuonten riskitekijät.

Lisääntyvä todistusaineisto viittaa verisuonten tekijöiden paitsi osaltaan kognitiivisia ongelmia ikääntymisen lisäksi myös kaksi yleisintä dementioiden nähnyt tässä ryhmässä. Esiintyvyys dementian kasvaa lähes eksponentiaalisesti iän myötä noin 20% -vuotiaista 80 vaikutti nousevat 40% -vuotiaista 90.

Dementia tyypit nähdään useimmiten vanhukset ovat AD osuus on noin 40% -70% dementioiden ja vaskulaaridementiaa (VAD) 15% -30%. Viime vuosina on näytti yhä todennäköisesti, että on olemassa päällekkäisyys näiden kahden dementioita ja on vaadittu AD voidaan luokitella uudelleen verisuonihäiriö tai dementian tulla monitekijäinen häiriö ruumiinavaus tutkimuksessa todettiin että 77%: lla VaD tapaukset osoittavat, AT-patologian välillä ja korkea verenpaine on liittynyt lisääntynyt neurofibrilliary tangles ominaisuus AD. Useita tyyppejä verisuonten patologian on liittynyt AD lukien mikrovaskulaarinen rappeuma, häiriöt veri-aivoesteen, WML mikroinfarkteja ja aivoverenvuodot. On ehdotettu, että suuri astia tekijät, esimerkiksi ateroskleroosin, lisäävät AD, ja se voi olla osa aivojen astiassa amyloidin kertymistä. AD potilaat eivät näytä merkittävästi korkeampi aivoverenkiertosairauden verrattuna valvonnan jälkipuinti tutkiminen, vaikka tämä ei korreloinut vakavuutta kognitiivinen heikkeneminen. Samanlainen havainto, että pienet aivoinfarkteja AD eivät vaikuta määrä kognitiivinen heikkeneminen, ehdottaa, että verisuonten tekijät voivat paljastaa tai suurentaa taustalla patologian, tai lyhentää ennalta kliinisen vaiheen AD, ainakin Länsi-populaatioissa. Vaihtoehtoisesti useita tekijöitä voidaan toimivat yhdessä. Tunnusomaiset neurofibrilliary vyyhtien ja plakkien on havaittu AD näkyvät myös jossain määrin useimmilla iäkkäillä aivot on post mortem tarkastus vaikka ne ilman oireita, kuten ovat valkean aineen leesiot.

Kysymys normaalin ikääntymisen on vaikea, koska on olemassa tutkimuksia, jotka osoittavat kognitiivisesti terve vuotiailla aikuisilla 100, ja vielä suuri osa kärsivät dementiasta ja linjan välillä lievä kognitiivinen heikentyminen ja normaali muisti muuttuu on vielä hieman epäselvä. Mikä on epäilemättä se, että muutokset aivojen verisuonistossa, WML ja intra/extra solumuutoksia ovat alkanee midlife. On monia vaikutteita ikääntymisen aivot, genetiikka, biologiset ja ympäristön vaikutukset, jotka kaikki osaltaan fysiologisia ja kognitiivisia muutoksia; Mattson tarjotaan arvostelun.

Riskitekijöitä, jotka on esitetty suhteessa ikääntymiseen ja kehitystä dementian ovat verenpainetauti, diabetes, hyperhomokysteinemia, ja korkea kolesteroli, vaikka todisteet kaikkien paitsi verenpainetauti ei ole lainkaan selvää. Suojaavat tekijöitä ovat ruokavalio, alkoholi, liikunta, ja sivistysriennoissaan.

Suojaavat tekijät

Että ruokavalio saattaa olla osansa biologisen ikääntymisen ja kehittämiseen kognitiivinen heikkeneminen nostetaan tutkimukset osoittavat, että ruokavalio korkeampi energian ja alemman antioksidantteja on riskitekijä rinnalla tutkimuksia, jotka osoittavat, että energian rajoitus voi pidentää elämää, vähentää hapettumista, tai parantamaan/suojaavat kognitiivista heikkenemistä. Kulutuksen kasvun kalaa ja äyriäisiä, jopa vain kerran kuukaudessa olla suojaavia ja vähentää aivohalvauksen. Kulutus antioksidanttihavintolisien voi olla suojaava vaikka todisteet muut valmisteet väitetty tukea kognitiivisia toimintoja, kuten Ginkgo biloba tai pirasetaamia sekoitetaan. Lisäksi terveellinen ruokavalio, alhainen maltillinen alkoholin nauttiminen voi vähentää sydän- ja verisuonitautien riskiä ja voivat stimuloida hippokampuksessa. Alkoholi tuntuu näyttävän U- tai J: n muotoinen käyrä siten, että raivoraitis ihmisiä tai suurkuluttajia ovat epäedullisessa taas kohtalainen juovat heikentynyttä WML aivoinfarktien ja jopa dementia. Liikunta on myös hyödyllistä ja tutkimukset ovat osoittaneet kasvavaa johtoon toimintaa ja jopa vähentäminen ikääntymisen odotetaan vähenevän valkoinen ja harmaa kudoksen tiheys kasvoi kunto. Kuten näkyy, että edellä mainitussa tutkimuksessa biologinen ikä ei aina synkronoitu kronologinen ikä erityisesti sydän- ja verisuonitautien riskitekijöitä. Ala kardiovaskulaarinen riski saattaa liittyä alentaa biologisen iän ja päinvastoin. Toinen tekijä harkitsemaan suhteen kognitiivista heikkenemistä on vaikutusta älykkyyden ja ympäristötekijät, kuten koulutuksen ja ammatin edistää kognitiivisen varanto, joka suojaa lasku huolimatta neuropatologia vaikka ei ole kannattaa kyseistä teoriaa.

Johtopäätös

Että aivot muuttuu yhä kronologinen ikä on kuitenkin selvää, yhtä selvää on muutosnopeus, biologinen ikä aivoihin, ja taustalla olevien prosessien. Aivojen muutokset, jotka voivat vaikuttaa kognitio ja käyttäytyminen esiintyy tasoilla molekyyli- ikääntyminen, solujen väliset ja solunsisäinen ikääntyminen, kudosten ikääntyminen, ja elimen muutos. On monia tutkimusalueita tutkittavana valaista ikääntymisen ja yrittää lievittää ikään liittyvien sairauksien, erityisesti dementioista, joilla on suurin vaikutus väestöön. Mitä henkilökohtaisia ​​aivojen ikääntymisen tutkimukset viittaavat siihen, että terveelliset elämäntavat, joka vähentää sydän- ja verisuonitautien riskiä hyötyvät myös aivoihin. Sairaanhoidon tällä alalla voivat jopa tarjota rajoitetun suojan kannalta kognitiivinen heikkeneminen, mutta tätä on esitetty verenpainelääkkeiden, verihiutaleiden toimintaan, ja antiepileptiset aineet. On myös tärkeää ottaa huomioon rajoitukset tutkimuksia ikääntymisen aivot. Monet tutkimukset ovat poikkileikkauksen luonteeltaan, on pieni määrä osallistujia leveillä valikoimat kronologinen ikä. Puute ohjaus riskitekijöitä tai suojaavia tekijöitä, ei oteta huomioon koulutuksen, jotka saattavat parantaa suorituskykyä kognitiivisia testejä, ja lopulta ole arvioinnin osalta masennus, joka voi myös vaikuttaa suorituskykyyn. On muistettava, että aivot vanhusten ryhmä voi näyttää kohortti liittyvät vaikutukset laajempien ympäristön vaikutuksia, esimerkiksi puute korkean energian elintarvikkeita kasvaessaan. On myös erittäin vaikea erottaa ja mitata yksittäinen kognitiivisiin prosesseihin täysin ymmärtää muutoksia.

Jatkotutkimuksissa on otettava huomioon näitä tekijöitä ja ”rajat peräkkäinen”, yhdistelmä poikkileikkauskuva ja pitkittäinen tutkimuksissa on ehdotettu. On selvää, että meidän käsitys ikääntymisen aivot kasvaa edelleen, mutta silti vaatii paljon tutkimusta, joka on erityisen tärkeää, kun otetaan numerot vanhusten yhteiskunnassa ja niiden mahdolliset tasot kognitiivista heikentymistä. Tarvittaessa Satunnaistetuissa kontrolloiduissa kliinisissä tutkimuksissa hoitotoimenpiteitä voi tulevaisuudessa tietä suurempaa ymmärrystä.

lyhenteet

AD — Alzheimerin tauti

WML — valkean aineen vaurio

VaD — vaskulaaridementiaa