Neurobiologiske mekanismer for aldring og stress på fremtidig navigation

To kendetegn ved både sund aldring og aldersrelateret sygdom er 1) hukommelses- og navigationssvigt, især med hensyn til at orientere sig mod målplaceringer og planlægge, hvordan man navigerer til dem, og 2) øget modtagelighed for stress og ændret regulering af stressreaktionen. Der er dog markante individuelle forskelle i disse aldersrelaterede ændringer. Efterforskernes forslag vil være med til at karakterisere faktorer, der bidrager til denne variabilitet.

Forskerne foreslår en undersøgelse, der anvender banebrydende billeddannelse og virtual reality-teknikker til at karakterisere de neurale mekanismer af prospektiv (fremtidig målstyret) navigationsplanlægning i aldring. Efterforskerne vil bruge multi-voxel mønsteranalyser (MVPA) til at opnå neurale indekser for hukommelsesstyret navigationsplanlægning. Efterforskerne vil derefter undersøge de mekanismer, hvorigennem stress begrænser individers evne til fleksibelt at navigere til fremtidige mål. Et kritisk mål vil være at evaluere de neurale baser for individuelle forskelle i navigationsplanlægning og stressrespons, hvilket giver ny indsigt i konvergente neurokognitive træk, der ligger til grund for forskellige grader af aldersrelateret kognitiv tilbagegang. Forskerne forudsiger, at nedsat prospektiv planlægning er forbundet med individuelle forskelle i (a) modtagelighed for eksogen, eksperimentelt induceret stress og (b) stressforstyrret funktion af hukommelse og opmærksomhed og kognitive kontrolnetværk, der er nødvendige for mental simulering.

Efterforskernes forslag kombinerer et nyt fordybende navigationsparadigme, valideret af PI hos raske unge voksne, og en etableret eksogen manipulation af psykologisk stress mellem emner (se Forskningsstrategi). Dette paradigme giver deltagerne mulighed for enten at (a) fleksibelt trække på rumlig hukommelse for at planlægge effektive ruter til målplaceringer, eller (b) falde tilbage på ineffektive, men kognitivt mindre krævende stimulus-respons-associationer (dvs. vaner) . Deltagerne vil blive tildelt pseudortilfældigt til stressmanipulerede grupper eller kontrolgrupper, hvor en indledende prospektiv tilfældig tildeling af emne-id'er justeres efterhånden som rekrutteringen skrider frem for at håndhæve omtrent tilsvarende aldersfordelinger i de to grupper (og dermed begrænse forvekslinger i efterfølgende gruppesammenligninger). Spytkortisol (stresshormon) analyser (afidentificeret) vil hjælpe med at validere stressforskellen mellem grupper. Ved at udnytte MVPA og egenskabsspørgeskemaer vil efterforskernes undersøgelse teste, om eksperimentelt induceret stress får individer til at tænke på færre detaljer om fremtidige placeringer, når de planlægger rute, og om en sådan begrænset prospektiv tanke i sidste ende fordrejer deltagerne i retning af relativt ufleksible, vanemæssige handlinger.

Aldring er forbundet med forskelle i den grad, hvori mennesker er afhængige af "kortlignende" rumlig hukommelse versus proceduremæssige motoriske reaktioner på tværgående miljøer. Således er efterforskernes undersøgelse af virkningerne af stress på sædvanlig vs. prospektiv rumlig hukommelsesstyret navigation indlejret i konteksten af ​​aldersrelaterede forskelle i rumlig hukommelsesbehandling i efterforskernes målpopulation. Efterforskerne vil yderligere anvende en endogene navigationsstrategi-identifikationsopgave, der gør det muligt for os at 1) etablere en sammenhæng mellem endogene navigationsstrategipræferencer og ydeevne på efterforskernes fremtidige navigationsopgave, og 2) studere, hvordan endogene navigationsstrategipræferencer interagerer med induceret stress for at påvirke efterforskernes neurale og adfærdsmæssige udfaldsmål, der indekserer effektiv, prospektiv rumlig kognition.