Neurobiologiczne mechanizmy starzenia i stres w przyszłej nawigacji

Dwie cechy charakterystyczne zarówno zdrowego starzenia się, jak i chorób związanych z wiekiem to 1) deficyty pamięci i nawigacji, szczególnie w orientacji w kierunku lokalizacji celów i planowaniu nawigacji do nich, oraz 2) zwiększona podatność na stres i zmieniona regulacja reakcji na stres. Istnieją jednak wyraźne różnice indywidualne w tych zmianach związanych z wiekiem. Propozycja badaczy pomoże scharakteryzować czynniki, które przyczyniają się do tej zmienności.

Badacze proponują badanie, które wykorzystuje najnowocześniejsze techniki obrazowania i rzeczywistości wirtualnej do scharakteryzowania mechanizmów neuronowych prospektywnego (ukierunkowanego na przyszłość) planowania nawigacji w starzeniu. Badacze wykorzystają wielowokselowe analizy wzorców (MVPA) w celu uzyskania neuronowych wskaźników planowania nawigacji kierowanego pamięcią. Badacze zbadają następnie mechanizmy, poprzez które stres ogranicza zdolność jednostek do elastycznego kierowania się ku przyszłym celom. Kluczowym celem będzie ocena neuronalnych podstaw dla indywidualnych różnic w planowaniu nawigacji i reakcji na stres, dostarczając nowego wglądu w zbieżne cechy neurokognitywne, które leżą u podstaw różnych stopni pogorszenia funkcji poznawczych związanych z wiekiem. Badacze przewidują, że upośledzone planowanie prospektywne jest związane z indywidualnymi różnicami w (a) podatności na egzogenny, wywołany eksperymentalnie stres oraz (b) zakłóconym przez stres funkcjonowaniem pamięci i uwagi oraz sieci kontroli poznawczej niezbędnych do symulacji umysłowej.

Propozycja badaczy łączy nowatorski paradygmat nawigacji immersyjnej, potwierdzony przez PI u zdrowych młodych dorosłych, oraz ustaloną egzogenną manipulację stresem psychicznym między podmiotami (patrz Strategia badań). Ten paradygmat daje uczestnikom możliwość albo (a) elastycznego korzystania z pamięci przestrzennej w celu zaplanowania efektywnych tras do lokalizacji celu, albo (b) polegania na nieefektywnych, ale mniej wymagających poznawczo skojarzeniach bodziec-reakcja (tj. nawykach) . Uczestnicy zostaną pseudolosowo przydzieleni do grup poddanych manipulacji stresem lub do grup kontrolnych, przy czym wstępne prospektywne losowe przypisanie identyfikatorów badanych będzie dostosowywane w miarę postępu rekrutacji, aby wymusić w przybliżeniu równoważne rozkłady wiekowe w obu grupach (a tym samym ograniczyć zamieszanie w kolejnych porównaniach grup). Testy kortyzolu (hormonu stresu) w ślinie (zidentyfikowane) pomogą potwierdzić różnicę stresu między grupami. Wykorzystując kwestionariusze MVPA i cechy, badacze sprawdzą, czy stres wywołany eksperymentalnie powoduje, że osoby przy planowaniu trasy zwracają uwagę na mniej szczegółów dotyczących przyszłych lokalizacji i czy takie ograniczone myślenie prospektywne ostatecznie skłania uczestników do stosunkowo nieelastycznych, nawykowych działań.

Starzenie się wiąże się z różnicami w stopniu, w jakim ludzie polegają na „mapowej” pamięci przestrzennej w porównaniu z proceduralnymi reakcjami motorycznymi na środowiska przechodzenia. Zatem badanie badaczy wpływu stresu na nawykową i prospektywną nawigację kierowaną pamięcią przestrzenną jest osadzone w kontekście związanych z wiekiem różnic w przetwarzaniu pamięci przestrzennej w populacji docelowej badaczy. Badacze będą dalej wykorzystywać zadanie identyfikacji endogenicznej strategii nawigacyjnej, umożliwiając nam 1) ustanowienie związku między preferencjami endogenicznej strategii nawigacyjnej a wynikami przyszłego zadania nawigacyjnego badaczy oraz 2) zbadanie, w jaki sposób preferencje endogenicznej strategii nawigacyjnej wchodzą w interakcję z indukowanym stresem, aby wpływać na neuronowe i behawioralne miary wyników badaczy indeksujące wydajne, prospektywne poznanie przestrzenne.