Det nikotiniske kolinerge systemet og kognitiv aldring

Det kolinerge systemet har vist seg å være det primære nevrotransmittersystemet som er ansvarlig for kognitive symptomer ved demens. Mens terapeutiske fordeler er klare ved demens, er det som forblir usikkert rollen som det kolinerge systemet generelt og det nikotiniske systemet spesifikt spiller i kognisjon hos friske ikke-demente eldre voksne (referert til som normal kognitiv aldring i denne søknaden). Dette er kritisk fordi utvidelsen av den friske aldrende befolkningen likevel vil vise nedgang i kognisjon som ikke er demens, men som fortsatt påvirker funksjonelle evner og uavhengighet. Å forstå effekten av aldersrelaterte funksjonelle endringer på det nikotiniske systemet vil belyse en nevrokjemisk mekanisme som ligger til grunn for aldersrelaterte endringer i kognisjon og vil gi informasjon om hvordan nikotinisk dysfunksjon påvirker kognisjon hos friske eldre voksne. Tidligere forskning har vist at det nikotiniske systemet spiller en rolle i oppmerksomhet og hukommelse hos friske voksne. Mer nylig, med økt bruk av hjernefunksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI) i kombinasjon med psykofarmakologiske manipulasjoner, har datamønstre dukket opp som ytterligere definerer rollen til det nikotiniske systemet i kognisjon, aldring og demens.

Etterforskerne foreslår at endringer i nikotinsystemet er ansvarlige for aldersforskjeller i arbeidsminneoppgaveytelse og hjerneaktivering. Etterforskerne kan observere funksjonen til det nikotiniske systemet ved å undersøke hjerneaktiveringsmønstre som respons på nikotinblokkering og stimulering. Økt aktivering av dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) har blitt vist for eldre voksne sammenlignet med yngre voksne og antas å være en kompensasjonsrespons for aldringsprosessen. Etterforskerne foreslår at midlertidig antagonisme av det nikotiniske systemet også vil gi økt DLPFC-aktivering. Forholdet mellom denne økte aktiveringen og ytelsen vil imidlertid være i ulike retninger for eldre og yngre voksne. Hos eldre voksne vil den økte aktiveringen være positivt korrelert med ytelsen fordi det er en kompenserende respons. Hos yngre voksne vil den økte aktiveringen være negativt korrelert med ytelse fordi det er en ikke-adaptiv respons på den midlertidige nikotiniske antagonismen. Nikotinisk stimulering hos eldre voksne vil avsløre redusert DLPFC-aktivering som vil være negativt korrelert med ytelse og dette representerer det "yngre" mønsteret av ytelses- og aktiveringsforholdet. De yngre voksne vil ha et lignende mønster av aktivering og ytelse som de eldre voksne etter nikotinstimulering fordi de allerede yter optimalt og ikke vil motta ytterligere forbedring. Disse dataene vil fremme forståelsen av en nevrokjemisk mekanisme involvert i normal aldring og hvordan hjerneaktiveringsmønstre relaterer seg til reseptorfunksjon.