Nikotinový cholinergní systém a kognitivní stárnutí

Ukázalo se, že cholinergní systém je primárním neurotransmiterovým systémem zodpovědným za kognitivní symptomy u demence. Zatímco terapeutické přínosy jsou u demence jasné, co zůstává nejisté, je role, kterou cholinergní systém obecně a nikotinový systém specificky hraje v kognitivních funkcích u zdravých starších dospělých bez demence (v této aplikaci označované jako normální kognitivní stárnutí). To je kritické, protože expanze zdravé stárnoucí populace bude přesto vykazovat poklesy kognitivních schopností, které nedosahují demence, ale stále mají dopad na funkční schopnosti a nezávislost. Pochopení účinků funkčních změn souvisejících s věkem na nikotinový systém objasní jeden neurochemický mechanismus, který je základem změn v kognitivních funkcích souvisejících s věkem, a poskytne informace o tom, jak nikotinová dysfunkce ovlivňuje kognici u zdravých starších dospělých. Předchozí výzkum ukázal, že nikotinový systém má vliv na pozornost a paměť u zdravých dospělých. V poslední době, se zvýšeným používáním mozkové funkční magnetické rezonance (fMRI) v kombinaci s psychofarmakologickými manipulacemi, se objevily datové vzorce, které dále definují roli nikotinového systému v poznávání, stárnutí a demenci.

Výzkumníci navrhují, že změny nikotinového systému jsou zodpovědné za věkové rozdíly ve výkonu úkolů pracovní paměti a aktivaci mozku. Výzkumníci mohou pozorovat fungování nikotinového systému zkoumáním vzorců aktivace mozku v reakci na nikotinovou blokádu a stimulaci. Zvýšená aktivace dorzolaterálního prefrontálního kortexu (DLPFC) byla prokázána u starších dospělých ve srovnání s mladšími dospělými a předpokládá se, že jde o kompenzační reakci na proces stárnutí. Vyšetřovatelé navrhují, že dočasný antagonismus nikotinového systému také způsobí zvýšenou aktivaci DLPFC. Vztah mezi touto zvýšenou aktivací a výkonem však bude u starších a mladších dospělých v různých směrech. U starších dospělých bude zvýšená aktivace pozitivně korelovat s výkonem, protože jde o kompenzační reakci. U mladších dospělých bude zvýšená aktivace negativně korelovat s výkonem, protože jde o neadaptivní odpověď na dočasný nikotinový antagonismus. Nikotinová stimulace u starších dospělých odhalí sníženou aktivaci DLPFC, která bude negativně korelovat s výkonem, což představuje „mladší“ vzorec vztahu mezi výkonem a aktivací. Mladší dospělí budou mít podobný vzorec aktivace a výkonu jako starší dospělí po nikotinové stimulaci, protože již podávají optimální výkon a nedostanou žádné další zlepšení. Tato data podpoří pochopení neurochemického mechanismu zapojeného do normálního stárnutí a toho, jak vzorce aktivace mozku souvisí s funkcí receptoru.