遺伝子座coeruleus、ノルエピネフリンおよび認知老化

残念ながら、ほとんどの人は、アルツハイマー病（AD）やパーキンソン病（PD）などの神経変性障害の壊滅的な結果に個人的に精通しています。 神経変性疾患のある高齢者の数は、団塊世代の世代が年をとるにつれて増加すると予想され、2,800万人の団塊世代がADを開発しています。 これには、これには3,280億ドル、つまりメディケア支出の24％がかかると予想されます。 ADの原因に関する数十年にわたる研究にもかかわらず、FDAが承認した治療法は5つしかありません。これらはすべて、支持的でなく、非測定されていない薬物です。 ADについてテストされた治療のうち、99.6％が失敗しました。 したがって、神経変性疾患への新しいアプローチ - 治療の原因とより良い標的をよりよく理解する - は必死に必要です。

遺伝子座coeruleus（LC）は最近、ADおよびPDで最も初期の損傷部位の1つとして特定されており、20代半ばに病理病変が現れています。 脳幹にある40,000〜60,000のニューロンの脳領域であるLCは、神経化学的ノルエピネフリン（NE、ノルアドレナリンとも呼ばれる）の源です。 LCは、神経系全体に広範な投影を行い、覚醒、注意、記憶、感情的およびストレス反応の調停、および運動制御のいくつかの側面に重要な役割を果たしています。 LCの損傷、および脳全体の保護NEシグナル伝達の結果として生じる減少は、神経変性の進行における重要なメカニズムであることが提案されています。 LCは、神経病理学的in辱にもかかわらず認知パフォーマンスの相対的な保存を予測することを認知予備の主要な調停者であることが提案されています。 LCからのNEシグナル伝達が低下した可能性があるにもかかわらず、認知症の最も早い警告フラグとして機能する可能性があるにもかかわらず、LC機能と認知パフォーマンスをリンクする研究はほとんどありません。 驚くべきことに、LC関数とLCニューロンの損失との関係は検討されていません。 有望な新しい手法であるニューロメラニン感受性磁気共鳴画像法（MRI）により、LCのニューロメラニン含有組織の量を推定することができます。 ニューロメラニンMRIは定量的であり、LCニューロンの数と高度に相関しており、再現性が高く、評価者間信頼性が高いことが示されています。 研究者は、この革新的な手法を使用して、寿命全体にわたってLCニューロメラニン密度と注意との相関を確立しており、臨床症状の開始のかなり前に有効な神経変性リスクの非侵襲的で機能的な尺度を提供する可能性があります。 さらに、最新のMRI分析手法を使用して、LCの機能を機能的MRIで測定することが可能になりました。

LC機能の侵襲性の低い尺度として、調査員は、聴覚および視覚的警戒の課題中にタスク誘発された瞳孔反応を評価することを提案しています。 誘発された瞳孔反応 - 照明の変化による瞳孔サイズの変化 - は、ADで異常であることがよく知られていますが、タスク誘発瞳孔反応は、将来の認知機能低下の初期の兆候を表している可能性があります。 一定の光条件下での瞳孔直径は、LCニューロンのニューロン活動の確立された相関関係です。 非侵襲的なアイトラッカーで生徒の変化を測定することは、この目的のための理想的なアッセイです。

LCの完全性、LC機能、および認知機能の関係をさらに特徴付けるために、研究者は広範な神経心理学的バッテリーを管理して認知パフォーマンスを測定します。 実験室は、NIHツールボックスの認知と感情バッテリー、血圧およびその他の心血管測定測定、外傷性の小児期経験の遡及的レポート、およびMRIスキャンナーとの筋肉組織を使用したカスタムデザインの注意タスクを使用したカスタムデザインの注意タスクを使用するためのカスタムデザインの注意タスクの遡及的レポートに加えて、モントリオール認知評価やトレイル作成テストなど、さまざまな古典的な神経心理学的検査を利用しています。

NEシグナル伝達の個人差がADに対して保護される可能性があるという興味深い神経遺伝学的証拠があります。 アドレナリン受容体アルファ2b遺伝子（ノルエピネフリンに結合する脳の分子、「Adra2B欠失バリアント」）の一般的な多型（小さな遺伝的変化）は、LCからのNEシグナル伝達を大幅に増加させる可能性があります。 ラボは、この多型を持つ個人が、その後の人々よりも感情的な出来事をよく思い出し、より大きな知覚的な鮮やかさを経験することを以前に示しています。 重要なことに、他の人は、この多型を持つ個人がADまたは軽度の認知障害を持っている可能性が低いことを示しています。 これらの現象はすべて、LCが注意、覚醒、そして組み合わせて健康的な認知老化をサポートする役割に関連している可能性があります。

最後に、研究者はまた、非侵襲性経皮核尿筋神経刺激を使用して非常に短い期間（〜15〜45分）LC活性を調節して、LC関数変数を変化させ、潜在的に改善できるかどうかを発見しようとします。 以前は、この手法は、迷走神経を介してLCを直接活性化することが示されています。