Lokus coeruleus, norepinefrin a kognitivní stárnutí

Bohužel většina lidí je osobně obeznámena s ničivými důsledky neurodegenerativních poruch, jako je Alzheimerova choroba (AD) a Parkinsonova choroba (PD). Očekává se, že počet starších dospělých s neurodegenerativním onemocněním vzroste s věkem generace baby boomu, přičemž 28 milionů baby boomu vyvíjí reklamu. Očekává se, že to bude stát 328 miliard dolarů, nebo 24% z celkových výdajů Medicare. Přes desetiletí výzkumu příčin AD existuje pouze 5 léčby schválených FDA, z nichž všechny jsou podpůrné, bez onemocnění modifikující léky. Z ošetření, která byla testována na AD, 99,6% selhalo. V souladu s tím jsou zoufale nutné nové přístupy k neurodegenerativnímu onemocnění - lepší porozumění jejich příčinám a lepším cílům léčby.

Lokus Coeruleus (LC) byl nedávno identifikován jako jedno z prvních míst poškození v AD a PD, přičemž patologické léze se objevují již v polovině 20. let. LC je mozková oblast 40 000–60 000 neuronů umístěných v mozkovém kmeni, zdrojem neurochemického norepinefrinu (NE, také známého jako noradrenalin). LC má rozšířené projekce v celém nervovém systému a hraje důležitou roli v vzrušení, pozornosti, paměti, zprostředkování emocionálních a stresových reakcí a některých aspektů řízení motoru. Poškození LC a výsledné snížení ochranné NE signalizace v celém mozku se navrhuje jako důležitý mechanismus v progresi neurodegenerace. LC byla dokonce navržena některými jako primárním mediátorem kognitivní rezervy, což předpovídá relativní zachování kognitivního výkonu navzdory neuropatologické urážce. Navzdory možnosti, že snížení signalizace NE z LC může sloužit jako nejčasnější varovná vlajka demence, jen málo studií spojuje funkci LC a kognitivní výkon. Je pozoruhodné, že nebyl zkoumán ani vztah mezi funkcí LC a ztrátou LC neuronů. Slibná nová technika, neuromelanin citlivá na magnetickou rezonanci (MRI), nám umožní odhadnout množství neuromelaninové tkáně v LC. Ukázalo se, že neuromelanin MRI je kvantitativní, vysoce korelovaný s počtem LC neuronů a reprodukovatelný, s vysokou spolehlivostí mezi hodnotiteli. Vyšetřovatelé tuto inovativní techniku ​​používají k vytvoření korelace mezi hustotou neuromelaninu LC po celou dobu životnosti, což může poskytnout neinvazivní funkční měřítko rizika neurodegenerace, které může být platné před nástupem klinických symptomů. Kromě toho pomocí moderních technik analýzy MRI je nyní možné měřit funkci LC s funkční MRI.

Jako ještě méně invazivní měřítko funkce LC navrhují vyšetřovatelé posoudit pupilární reakce vyvolané úkoly během sluchových a vizuálních bdělostí. Je známo, že v AD jsou v AD neobvyklé, ale pupilární reakce vyvolané světlem - změny velikosti žáka v důsledku změn v osvětlení, ale pupilární reakce vyvolané úkoly mohou představovat časné známky budoucího kognitivního poklesu. Průměr žáka za podmínek konstantního světla je dobře zavedeným korelací neuronální aktivity v neuronech LC. Měření změn žáka s neinvazivním očníkem je pro tento účel ideálním testem.

Pro další charakterizaci vztahu mezi integritou LC, funkcí LC a kognitivní funkcí budou vyšetřovatelé podávat širokou neuropsychologickou baterii pro měření kognitivního výkonu. Laboratoř využívá řadu klasických neuropsychologických testů, jako je kognitivní hodnocení Montreal a test na výrobu stezek, kromě kognitivních a emočních baterií NIH, krevního tlaku a jiných kardiovaskulárních zdravotních měření, retrospektivní zprávy o traumatických zážitcích z dětství, a na zakázku s využitím složských složek a studií.

Existují zajímavé neurogenetické důkazy, že individuální rozdíly v signalizaci NE mohou chránit před AD. Běžný polymorfismus (malá genetická změna) v genu alfa 2B adrenergního receptoru (molekula v mozku, která se váže na norepinefrin, „varianta delece ADRA2b“) pravděpodobně vede k významně zvýšenému signalizaci z LC. Laboratoř již dříve ukázala, že jednotlivci s tímto polymorfismem se účastní a později si vzpomínají na emocionální události lépe než ty, které nemají, a zažívají větší percepční živost. Zásadní - ostatní ukázali, že jedinci s tímto polymorfismem mají méně pravděpodobné, že budou mít AD nebo mírné kognitivní poškození. Tyto jevy pravděpodobně souvisí s úlohou, kterou LC hraje ve pozornosti, vzrušení a v kombinaci podporuje zdravé kognitivní stárnutí.

Nakonec se vyšetřovatelé také pokusí modulovat aktivitu LC pomocí neinvazivní stimulace transkutánního aurikulárního vagusového nervu po velmi krátkou dobu (~ 15 až 45 minut), aby zjistili, zda je možné změnit a potenciálně zlepšit proměnné LC funkce. Dříve se ukázalo, že tato technika přímo aktivuje LC prostřednictvím nervu vagu.