Det nikotiniske kolinerge system og kognitiv aldring

Det kolinerge system har vist sig at være det primære neurotransmittersystem, der er ansvarligt for kognitive symptomer ved demens. Mens terapeutiske fordele er klare ved demens, er det, der forbliver usikkert, den rolle, som det cholinerge system generelt og det nikotiniske system specifikt spiller i kognition hos raske ikke-demente ældre voksne (benævnt normal kognitiv aldring i denne ansøgning). Dette er kritisk, fordi udvidelsen af ​​den sunde aldrende befolkning ikke desto mindre vil vise nedgange i kognition, der ikke svarer til demens, men som stadig påvirker funktionelle evner og uafhængighed. Forståelse af virkningerne af aldersrelaterede funktionelle ændringer på det nikotiniske system vil belyse en neurokemisk mekanisme, der ligger til grund for aldersrelaterede ændringer i kognition og vil give information om, hvordan nikotinisk dysfunktion påvirker kognition hos raske ældre voksne. Tidligere forskning har vist, at det nikotiniske system spiller en rolle i opmærksomhed og hukommelse hos raske voksne. For nylig, med den øgede brug af hjernefunktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) i kombination med psykofarmakologiske manipulationer, er der opstået datamønstre, der yderligere definerer det nikotiniske systems rolle i kognition, aldring og demens.

Efterforskerne foreslår, at ændringer i nikotinsystemet er ansvarlige for aldersforskelle i arbejdshukommelsesopgaveudførelse og hjerneaktivering. Forskerne kan observere funktionen af ​​det nikotiniske system ved at undersøge hjerneaktiveringsmønstre som reaktion på nikotinblokade og stimulering. Øget dorsolateral præfrontal cortex (DLPFC) aktivering er blevet vist for ældre voksne sammenlignet med yngre voksne og antages at være en kompensationsreaktion for aldringsprocessen. Efterforskerne foreslår, at midlertidig antagonisme af det nikotiniske system også vil producere øget DLPFC-aktivering. Forholdet mellem denne øgede aktivering og præstation vil dog være i forskellige retninger for ældre og yngre voksne. Hos ældre voksne vil den øgede aktivering være positivt korreleret med præstation, fordi det er en kompenserende respons. Hos yngre voksne vil den øgede aktivering være negativt korreleret med ydeevne, fordi det er en ikke-adaptiv reaktion på den midlertidige nikotiniske antagonisme. Nikotinisk stimulering hos ældre voksne vil afsløre nedsat DLPFC-aktivering, der vil være negativt korreleret med ydeevne, og dette repræsenterer det "yngre" mønster af præstations- og aktiveringsforholdet. De yngre voksne vil have et lignende mønster af aktivering og ydeevne som de ældre voksne efter nikotinstimulering, fordi de allerede præsterer optimalt og ikke vil modtage yderligere forbedring. Disse data vil fremme forståelsen af ​​en neurokemisk mekanisme involveret i normal aldring, og hvordan hjerneaktiveringsmønstre relaterer til receptorfunktion.