Der Locus coeruleus, Noradrenalin und kognitive Alterung

Leider sind die meisten Menschen persönlich mit den verheerenden Folgen neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer -Krankheit (AD) und Parkinson -Krankheit (PD) vertraut. Die Zahl älterer Erwachsener mit neurodegenerativen Erkrankungen wird voraussichtlich mit zunehmendem Alter der Babyboomererzeugung steigen, wobei 28 Millionen Babyboomer AD entwickeln. Dies wird wiederum voraussichtlich 328 Milliarden Dollar oder 24% der gesamten Medicare -Ausgaben kosten. Trotz jahrzehntelanger Untersuchungen zu den Ursachen der AD gibt es nur 5 von der FDA zugelassene Behandlungen, die alle unterstützend sind, die nicht zu modifizierenden Medikamente sind. Von den für AD getesteten Behandlungen sind 99,6% gescheitert. Dementsprechend sind neue Ansätze zur neurodegenerativen Erkrankung - ein besseres Verständnis ihrer Ursachen und besseren Ziele für die Behandlung - dringend erforderlich.

Der Locus coeruleus (LC) wurde kürzlich als einer der frühesten Schadensstellen in AD und PD identifiziert, wobei pathologische Läsionen bereits Mitte 20 erscheinen. Eine Gehirnregion von 40.000 bis 60.000 Neuronen im Hirnstamm, die LC, ist die Quelle des neurochemischen Noradrenphrins (NE, auch als Noradrenalin bekannt). Die LC hat weit verbreitete Projektionen im gesamten Nervensystem und spielt eine wichtige Rolle bei Erregung, Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Vermittlung von emotionalen und Stressreaktionen und einigen Aspekten der motorischen Kontrolle. Es wird vorgeschlagen, dass die Schädigung des LC und die daraus resultierende Abnahme der schützenden NE -Signalübertragung im ganzen Gehirn ein wichtiger Mechanismus für das Fortschreiten der Neurodegeneration darstellt. Die LC wurde sogar von einigen als primärer Mediator der kognitiven Reserve vorgeschlagen, was die relative Erhaltung der kognitiven Leistung trotz neuropathologischer Beleidigung vorhersagt. Trotz der Möglichkeit, dass eine verminderte NE -Signalübertragung des LC als früheste Warnflagge der Demenz dienen kann, verknüpfen nur wenige Studien die LC -Funktion und die kognitive Leistung. Bemerkenswerterweise wurde weder die Beziehung zwischen LC -Funktion und lc -neuronaler Verlust untersucht. Eine vielversprechende neue Technik, neuromelaninsensitive Magnetresonanztomographie (MRT), ermöglicht es uns, die Menge an neuromelaninhaltigen Gewebe in der LC abzuschätzen. Es hat sich gezeigt, dass die Neuromelanin-MRT quantitativ ist, stark mit der Anzahl der LC-Neuronen korreliert und mit hoher Interrater-Zuverlässigkeit reproduzierbar ist. Die Forscher haben diese innovative Technik verwendet, um eine Korrelation zwischen LC-Neuromelanindichte und Aufmerksamkeit über die Lebensdauer zu ermitteln, die möglicherweise ein nicht-invasives, funktionelles Maß für das Risiko von Neurodegenerationsrisiko ergeben kann, das vor dem Einsetzen klinischer Symptome möglicherweise gültig ist. Darüber hinaus ist es nun möglich, moderne MRT -Analysetechniken zu messen, die Funktion des LC mit funktionaler MRT zu messen.

Als noch weniger invasives Maß für die LC-Funktion schlagen die Ermittler vor, die aufgaben hervorgerufenen Pupillarreaktionen bei auditorischen und visuellen Wachsamkeitsaufgaben zu bewerten. Leicht hervorgerufene Pupillenreaktionen - Änderungen der Pupillengröße aufgrund von Beleuchtungsänderungen - sind in der AD -Anlage bekannt, aber aufgabenbeschaffte Pupillarantworten können ein frühes Anzeichen eines zukünftigen kognitiven Rückgangs darstellen. Der Pupillendurchmesser ist unter konstanten Lichtbedingungen ein etabliertes Korrelat der neuronalen Aktivität in LC-Neuronen. Die Messung der Schüleränderungen mit einem nicht-invasiven Eyetracker ist ein idealer Assay für diesen Zweck.

Um die Beziehung zwischen LC -Integrität, LC -Funktion und kognitiven Funktion weiter zu charakterisieren, verabreichen die Forscher eine breite neuropsychologische Batterie zur Messung der kognitiven Leistung. Das Labor verwendet eine Vielzahl klassischer neuropsychologischer Tests wie den kognitiven Bewertungen von Montreal und den Trail-Herstellungstest sowie die NIH Toolbox Cognition und Emotion-Batterien, Blutdruck und andere kardiovaskuläre Gesundheitsmessungen, einen retrospektiven Bericht über traumatische Kindheitserfahrungen und die Auswahl an maßgeschneiderten Aufmerksamkeitsmessungen, die mit dem MRI-Scan-Scan-Scan-Task-Aufmerksamkeitsanwendungen verwendet werden.

Es gibt faszinierende neurogenetische Hinweise darauf, dass individuelle Unterschiede in der NE -Signalübertragung vor AD schützen können. Ein gemeinsamer Polymorphismus (kleine genetische Veränderung) im adrenergen Rezeptor -Alpha -2B -Gen (ein Molekül im Gehirn, das an Noradrenalin bindet, "ADRA2B -Deletionsvariante") führt wahrscheinlich zu einer signifikant erhöhten NE -Signalgebung des LC. Das Labor hat zuvor gezeigt, dass Personen mit diesem Polymorphismus an emotionale Ereignisse besser achten und später erinnern und später erinnern und später eine größere Wahrnehmungsvividität erleben. Entscheidend - andere haben gezeigt, dass Personen mit diesem Polymorphismus weniger wahrscheinlich AD- oder leichte kognitive Beeinträchtigungen haben. Diese Phänomene hängen wahrscheinlich alle mit der Rolle zusammen, die das LC in Aufmerksamkeit, Erregung spielt und in Kombination gesunde kognitive Alterung unterstützt.

Schließlich versuchen die Ermittler auch, die LC-Aktivität unter Verwendung einer nicht-invasiven transkutanen Ohr-Vagus-Nervenstimulation für sehr kurze Zeiträume (~ 15 bis 45 Minuten) zu modulieren, um festzustellen, ob es möglich ist, sich zu verändern und potenziell zu verbessern, LC-Funktionsvariablen. Bisher wurde gezeigt, dass diese Technik den LC direkt durch den Vagusnerv aktiviert.