Nikotiinikolinerginen järjestelmä ja kognitiivinen ikääntyminen

Kolinergisen järjestelmän on osoitettu olevan ensisijainen välittäjäainejärjestelmä, joka vastaa dementian kognitiivisista oireista. Vaikka terapeuttiset hyödyt ovat selvät dementiassa, epäselväksi jää se rooli, joka kolinergisellä järjestelmällä yleensä ja nikotiinijärjestelmällä erityisesti on kognitiossa terveillä ei-dementoituneilla iäkkäillä aikuisilla (kutsutaan tässä hakemuksessa normaaliksi kognitiiviseksi ikääntymiseksi). Tämä on kriittistä, koska terveen ikääntyvän väestön laajeneminen osoittaa kuitenkin kognition heikkenemistä, jotka jäävät alle dementian, mutta vaikuttavat silti toimintakykyihin ja itsenäisyyteen. Ikään liittyvien funktionaalisten muutosten vaikutusten ymmärtäminen nikotiinijärjestelmään paljastaa yhden neurokemiallisen mekanismin, joka on ikääntymiseen liittyvien kognition muutosten taustalla, ja antaa tietoa siitä, kuinka nikotiinihäiriö vaikuttaa kognitioon terveillä iäkkäillä aikuisilla. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että nikotiinijärjestelmällä on terveiden aikuisten huomiokyky ja muisti. Äskettäin, kun aivojen toiminnallista magneettikuvausta (fMRI) on käytetty enemmän yhdessä psykofarmakologisten manipulaatioiden kanssa, on ilmaantunut datamalleja, jotka määrittelevät edelleen nikotiinijärjestelmän roolia kognitiossa, ikääntymisessä ja dementiassa.

Tutkijat ehdottavat, että nikotiinijärjestelmän muutokset ovat vastuussa ikäeroista työmuistitehtävien suorituskyvyssä ja aivojen aktivaatiossa. Tutkijat voivat tarkkailla nikotiinijärjestelmän toimintaa tutkimalla aivojen aktivaatiomalleja vasteena nikotiinisalpaukselle ja stimulaatiolle. Lisääntynyt dorsolateraalinen prefrontaalikuoren (DLPFC) aktivaatio on osoitettu vanhemmilla aikuisilla verrattuna nuorempiin aikuisiin, ja sen oletetaan olevan kompensaatiovaste ikääntymisprosessille. Tutkijat ehdottavat, että nikotiinijärjestelmän väliaikainen antagonismi lisää myös DLPFC-aktivaatiota. Tämän lisääntyneen aktivoitumisen ja suorituskyvyn välinen suhde tulee kuitenkin olemaan eri suuntiin vanhemmilla ja nuoremmilla aikuisilla. Vanhemmilla aikuisilla lisääntynyt aktivaatio korreloi positiivisesti suorituskyvyn kanssa, koska se on kompensoiva vaste. Nuoremmilla aikuisilla lisääntynyt aktivaatio korreloi negatiivisesti suorituskyvyn kanssa, koska se on ei-adaptiivinen vaste tilapäiseen nikotiiniantagonismiin. Nikotiinistimulaatio iäkkäillä aikuisilla paljastaa vähentyneen DLPFC-aktivaation, joka korreloi negatiivisesti suorituskyvyn kanssa, ja tämä edustaa suorituskyvyn ja aktivaatiosuhteen "nuorempaa" mallia. Nuoremmilla aikuisilla on samanlainen aktivaatio- ja suorituskykykuvio kuin vanhemmilla aikuisilla nikotiinistimulaation jälkeen, koska he toimivat jo optimaalisesti eivätkä saa lisäparannuksia. Nämä tiedot auttavat ymmärtämään normaaliin ikääntymiseen liittyvää neurokemiallista mekanismia ja sitä, kuinka aivojen aktivaatiomallit liittyvät reseptorin toimintaan.