Det nikotiniska kolinergiska systemet och kognitivt åldrande

Det kolinerga systemet har visat sig vara det primära signalsubstanssystemet som ansvarar för kognitiva symtom vid demens. Även om de terapeutiska fördelarna är tydliga vid demens, är det som förblir osäkert vilken roll det kolinerga systemet i allmänhet och det nikotiniska systemet specifikt spelar i kognition hos friska icke-dementa äldre vuxna (kallas normalt kognitivt åldrande i denna ansökan). Detta är avgörande eftersom expansionen av den friska åldrande befolkningen trots allt kommer att visa nedgångar i kognition som inte är lika med demens men som fortfarande påverkar funktionella förmågor och oberoende. Att förstå effekterna av åldersrelaterade funktionsförändringar på nikotinsystemet kommer att belysa en neurokemisk mekanism som ligger bakom åldersrelaterade förändringar i kognition och kommer att ge information om hur nikotindysfunktion påverkar kognition hos friska äldre vuxna. Tidigare forskning har visat att nikotinsystemet har en roll i uppmärksamhet och minne hos friska vuxna. På senare tid, med den ökade användningen av hjärnfunktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) i kombination med psykofarmakologiska manipulationer, har datamönster uppstått som ytterligare definierar nikotinsystemets roll i kognition, åldrande och demens.

Utredarna föreslår att förändringar i nikotinsystemet är ansvariga för åldersskillnader i arbetsminnesuppdrag och hjärnaktivering. Utredarna kan observera nikotinsystemets funktion genom att undersöka hjärnaktiveringsmönster som svar på nikotinblockad och stimulering. Ökad aktivering av dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) har visats för äldre vuxna jämfört med yngre vuxna och antas vara ett kompensationssvar för åldrandeprocessen. Utredarna föreslår att tillfällig antagonism av nikotinsystemet också kommer att ge ökad DLPFC-aktivering. Sambandet mellan denna ökade aktivering och prestation kommer dock att gå åt olika håll för äldre och yngre vuxna. Hos äldre vuxna kommer den ökade aktiveringen att vara positivt korrelerad med prestation eftersom det är ett kompensatoriskt svar. Hos yngre vuxna kommer den ökade aktiveringen att vara negativt korrelerad med prestation eftersom det är ett icke-adaptivt svar på den tillfälliga nikotinantagonismen. Nikotinstimulering hos äldre vuxna kommer att avslöja minskad DLPFC-aktivering som kommer att vara negativt korrelerad med prestanda och detta representerar det "yngre" mönstret för prestations- och aktiveringsförhållandet. De yngre vuxna kommer att ha ett liknande mönster av aktivering och prestation som de äldre vuxna efter nikotinstimulering eftersom de redan presterar optimalt och inte kommer att få någon ytterligare förbättring. Dessa data kommer att främja förståelsen av en neurokemisk mekanism involverad i normalt åldrande och hur hjärnaktiveringsmönster relaterar till receptorfunktion.