Meccanismi neurobiologici dell'invecchiamento e dello stress sulla navigazione prospettica

Due segni distintivi sia dell'invecchiamento in buona salute che delle malattie legate all'età sono 1) memoria e deficit di navigazione, in particolare nell'orientarsi verso le posizioni degli obiettivi e pianificare come raggiungerli, e 2) una maggiore suscettibilità allo stress e una regolazione alterata della risposta allo stress. Tuttavia, ci sono marcate differenze individuali in questi cambiamenti legati all'età. La proposta dei ricercatori aiuterà a caratterizzare i fattori che contribuiscono a questa variabilità.

I ricercatori propongono uno studio che utilizza tecniche di imaging e realtà virtuale all'avanguardia per caratterizzare i meccanismi neurali della pianificazione della navigazione prospettica (diretta da obiettivi futuri) nell'invecchiamento. Gli investigatori utilizzeranno analisi di pattern multi-voxel (MVPA) per ottenere indici neurali della pianificazione della navigazione guidata dalla memoria. I ricercatori esamineranno quindi i meccanismi attraverso i quali lo stress limita la capacità degli individui di navigare in modo flessibile verso obiettivi futuri. Un obiettivo critico sarà quello di valutare le basi neurali per le differenze individuali nella pianificazione della navigazione e nella risposta allo stress, fornendo nuove informazioni sui tratti neurocognitivi convergenti che sono alla base dei diversi gradi di declino cognitivo correlato all'età. Gli investigatori prevedono che una pianificazione prospettica compromessa sia associata a differenze individuali in (a) suscettibilità allo stress esogeno, indotto sperimentalmente, e (b) funzionamento interrotto dallo stress della memoria e dell'attenzione e delle reti di controllo cognitivo necessarie per la simulazione mentale.

La proposta dei ricercatori combina un nuovo paradigma di navigazione immersiva, convalidato dal PI in giovani adulti sani, e una consolidata manipolazione esogena tra soggetti dello stress psicologico (vedi Strategia di ricerca). Questo paradigma offre ai partecipanti l'opportunità di (a) attingere in modo flessibile alla memoria spaziale per pianificare percorsi efficienti verso le posizioni degli obiettivi, oppure (b) ripiegare su associazioni stimolo-risposta inefficienti, ma cognitivamente meno impegnative (ad esempio, abitudini) . I partecipanti saranno assegnati in modo pseudocasuale a gruppi manipolati dallo stress o di controllo, con un'iniziale assegnazione casuale prospettica di ID soggetto che verrà adattata man mano che il reclutamento avanza al fine di imporre distribuzioni di età approssimativamente equivalenti nei due gruppi (e quindi limitare i confusi nei successivi confronti di gruppo). I test del cortisolo salivare (ormone dello stress) (de-identificati) aiuteranno a convalidare la differenza di stress tra i gruppi. Sfruttando MVPA e questionari sui tratti, lo studio dei ricercatori verificherà se lo stress indotto sperimentalmente porta le persone a portare alla mente meno dettagli sulle posizioni future durante la pianificazione del percorso e se tale pensiero prospettico ristretto alla fine pregiudica i partecipanti verso azioni abituali relativamente poco flessibili.

L'invecchiamento è associato a differenze nel grado in cui le persone fanno affidamento sulla memoria spaziale "simile a una mappa" rispetto alle risposte motorie procedurali per attraversare gli ambienti. Pertanto, l'indagine degli investigatori sugli effetti dello stress sulla navigazione guidata dalla memoria spaziale abituale rispetto a quella prospettica è inserita nel contesto delle differenze legate all'età nell'elaborazione della memoria spaziale nella popolazione target degli investigatori. Gli investigatori impiegheranno inoltre un compito di identificazione della strategia di navigazione endogena, che ci consentirà di 1) stabilire un collegamento tra le preferenze della strategia di navigazione endogena e le prestazioni sul compito di navigazione prospettico degli investigatori, e 2) studiare come le preferenze della strategia di navigazione endogena interagiscono con lo stress indotto per influenzare i risultati neurali e comportamentali dei ricercatori misurano l'indicizzazione di una cognizione spaziale efficiente e prospettica.