Никотиновая холинергическая система и когнитивное старение

Было показано, что холинергическая система является основной нейротрансмиттерной системой, ответственной за когнитивные симптомы при деменции. В то время как терапевтические преимущества при деменции очевидны, остается неясным роль, которую холинергическая система в целом и никотиновая система в частности играют в когнитивных процессах у здоровых пожилых людей без деменции (называемых в этой заявке нормальным когнитивным старением). Это очень важно, потому что увеличение численности здорового стареющего населения, тем не менее, будет демонстрировать снижение когнитивных функций, которое не соответствует деменции, но все же влияет на функциональные способности и независимость. Понимание влияния возрастных функциональных изменений на никотиновую систему прояснит один нейрохимический механизм, лежащий в основе возрастных изменений когнитивных функций, и предоставит информацию о том, как никотиновая дисфункция влияет на когнитивные функции у здоровых пожилых людей. Предыдущие исследования показали, что никотиновая система влияет на внимание и память у здоровых взрослых. Совсем недавно, с более широким использованием функциональной магнитно-резонансной томографии головного мозга (фМРТ) в сочетании с психофармакологическими манипуляциями, появились данные, которые дополнительно определяют роль никотиновой системы в когнитивных функциях, старении и деменции.

Исследователи предполагают, что изменения никотиновой системы ответственны за возрастные различия в производительности задач рабочей памяти и активации мозга. Исследователи могут наблюдать за функционированием никотиновой системы, изучая паттерны активации мозга в ответ на никотиновую блокаду и стимуляцию. Повышенная активация дорсолатеральной префронтальной коры (DLPFC) была показана для пожилых людей по сравнению с более молодыми людьми и предположительно является компенсационной реакцией на процесс старения. Исследователи предполагают, что временный антагонизм никотиновой системы также будет вызывать повышенную активацию DLPFC. Однако взаимосвязь между этой повышенной активацией и производительностью будет разной для пожилых и молодых людей. У пожилых людей повышенная активация будет положительно коррелировать с производительностью, поскольку это компенсаторная реакция. У более молодых взрослых повышенная активация будет отрицательно коррелировать с производительностью, поскольку это неадаптивная реакция на временный никотиновый антагонизм. Никотиновая стимуляция у пожилых людей выявит снижение активации DLPFC, что будет отрицательно коррелировать с производительностью, и это представляет собой «более молодой» паттерн взаимосвязи производительности и активации. После никотиновой стимуляции молодые люди будут иметь такой же паттерн активации и производительности, как и пожилые люди, потому что они уже работают оптимально и не получат никакого дальнейшего улучшения. Эти данные будут способствовать пониманию нейрохимического механизма, участвующего в нормальном старении, и того, как паттерны активации мозга связаны с функцией рецепторов.