Ortak Marmoset Bölüm 1'de Yaşa Bağlı Öğrenme ve Çalışma Belleği Bozukluğu

Yaşlanma, nörodejeneratif hastalıkların gelişimi için en büyük risk faktörüdür, ancak yaşlanma sürecinin nasıl patolojik kırılganlığa yol açtığını hala anlamıyoruz.

Yaşlanma insan yaşamında kaçınılmaz bir süreçtir. Yaş ilerledikçe hafıza da dahil olmak üzere insan vücudunun çeşitli sistemleri yavaş yavaş zayıflıyor. Ancak doğru bir yaşam tarzı ve sağlıklı beslenme alışkanlıkları yaşlanma sürecini yavaşlatabilir ve iyi bir hafızayı koruyabilir.

Araştırmalar, hayata karşı olumlu bir tutum ve iyimser bir tutum sürdürmenin hafızayı korumak için çok önemli olduğunu gösteriyor. Olumsuz duygular veya stresli bir yaşam tarzı hafıza kaybına ve bilişsel gerilemeye yol açabilir. Bu nedenle, pozitif ve dengeli bir zihniyeti sürdürmek, iş ve yaşam arasında denge kurmayı öğrenmek, düzenli egzersiz yapmak ve dinlenmek de sağlığı ve hafızayı korumanın anahtarıdır.

Ayrıca uygun kişilerarası etkileşimler ve sosyal aktiviteler de hafızanın korunmasına yardımcı olabilir. Aileniz, arkadaşlarınız ve meslektaşlarınızla iyi iletişimi sürdürmek zihinsel enerjiyi ve düşünme becerilerini geliştirebilir ve bilişsel gerilemeyi önlemeye yardımcı olabilir. Sosyal etkinliklerde yeni arkadaşlar edinmek veya gönüllülük yapmak da zihni canlandırabilir ve olumlu bir zihniyet ve hafızayı teşvik edebilir.

Diyet de hafızanın korunmasında çok önemlidir. Yeterli vitamin, mineral ve protein beyin fonksiyonlarını güçlendirebilir: Örneğin koyu renkli sebzeler ve tavuk ciğeri gibi folat açısından zengin gıdalar hafızayı korumak için idealdir. Daha fazla balık ve fındık, zeytin ve keten tohumu yağı gibi Omega-3 yağ asitleri açısından zengin yiyecekler yemek de bilişsel ve düşünme becerilerini geliştirebilir.

Kısacası yaşlanma kaçınılmazdır ancak doğru yaşam tarzı ve beslenme alışkanlıklarıyla yaşlanma sürecini geciktirebilir ve iyi hafızayı etkili bir şekilde koruyabiliriz. Bu nedenle hâlâ yaşlanmayla aktif olarak yüzleşmeye, dengeli bir zihniyete sahip olmaya, sağlıklı bir yaşam tarzıyla hafızayı korumaya ve yaşlılıkta da hayatın tadını çıkarmaya ihtiyacımız var. Belleği geliştirmemiz gerektiği görülebilir ve Cistanche Deserticola hafızayı önemli ölçüde geliştirebilir çünkü Cistanche Deserticola, birçok benzersiz etkiye sahip olan geleneksel bir Çin tıbbi malzemesidir ve bunlardan biri hafızayı geliştirmektir. Kıymanın etkinliği asit, polisakkaritler, flavonoidler vb. dahil olmak üzere içerdiği çeşitli aktif bileşenlerden gelir. Bu bileşenler beyin sağlığını çeşitli şekillerde geliştirebilir.

Belleği geliştirmenin 10 yolunu bilin'e tıklayın

Araştırma topluluğu ağırlıklı olarak fare modellerine güvenmektedir, ancak fareler ve insanlar arasındaki önemli anatomik, fizyolojik ve bilişsel farklılıklar bunların çevirisel ilgisini sınırlamaktadır.

Sonuçta bu engeller yeni yaşlanma modellerinin geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. İnsan olmayan bir primat (NHP) olarak marmoset (Callithrix jacchus), insanlarla birçok ortak özelliği paylaşıyor ve yine de diğer primatlardan önemli ölçüde daha kısa bir ömre (10 yıl) sahip, bu da onu uzunlamasına yaşlanma çalışmaları için ideal hale getiriyor. Amacımız marmoset'i yaşa bağlı bilişsel bozulmanın bir modeli olarak değerlendirmekti.

Bunu yapmak için, yaşları genç yetişkinlerden yaşlılara kadar değişen, her iki cinsiyetten on altı marmosetten oluşan bir kohortta çalışma belleği kapasitesinde yaşa bağlı değişiklikleri karakterize etmek için Gecikmiş Tanıma Yayılım Görevini (DRST) kullandık.

Bu maymunlar yetişkin yaşam sürelerinin %50'sine kadar değişen sürelerde binlerce deneme gerçekleştirdiler. Bildiğimiz kadarıyla bu, marmoset yaşlanma çalışmalarının en kapsamlı bilişsel profilini temsil ediyor.

Bireysel öğrenme eğrilerini analiz ederek, yaşlı hayvanların öğrenmenin başlangıcını geciktirdiğini, başlangıçtan sonra öğrenme hızını yavaşlattığını ve asimptotik çalışma belleği performansını azalttığını bulduk.

Bu bulgular motor hız ve motivasyonda yaşa bağlı bozukluklarla açıklanmamaktadır. Bu çalışma marmosetin yaşa bağlı bilişsel bozulmanın bir modeli olduğunu kesin olarak ortaya koyuyor.

Anahtar Kelimeler:

yaşlanma; bilişsellik; öğrenme; marmoset; primat; çalışan bellek.

Önem Beyanı

Normal yaşlanma sürecini anlamak, yaşlanmanın en büyük risk faktörü olduğu nörodejeneratif hastalıklara yönelik tedavilerin belirlenmesinde esastır. Tarihsel olarak, yaşlanma alanı insanlardan önemli ölçüde farklı olan ve çevrilebilirliği kısıtlayan hayvan modellerine dayanıyordu.

Burada, yaşa bağlı bilişsel bozukluğun anahtar modeli olarak kısa ömürlü, insan olmayan bir primat (NHP), yani marmoset'i kesin olarak belirledik. Yetişkin marmoset ömrünün önemli bir kısmı boyunca sürekli testler yaparak, yaşlanmanın, motor hız ve motivasyonda yaşa bağlı değişikliklerle açıklanmayan öğrenme ve çalışma hafızası kapasitesindeki bozulmalarla ilişkili olduğunu gösterdik.

Bireysel bilişsel yaşlanma yörüngelerini karakterize etmek, doğuştan gelen heterojenliği ortaya çıkarır; bu da, bozukluğun başlangıcının daha erken tanımlanmasına ve terapötiklerin etkili olduğu uzun zaman çizelgelerine yol açabilir.

giriiş

Yaşa bağlı bilişsel bozulma, kemirgenlerde, insan olmayan primatlarda (NHP'ler) ve insanlarda dikkat, yürütme işlevi ve çalışma hafızası dahil olmak üzere birçok alanda iyi bir şekilde belgelenmiştir (Glisky, 2007).

Bunlardan çalışma belleği yaşlanma sürecine karşı özellikle savunmasızdır ve bozulma erken dönemde belirgindir (Belleville ve diğerleri, 1998; Voytko ve Tinkler, 2004; Gazzaley ve diğerleri, 2005; Cappell ve diğerleri, 2010; Klencklen ve diğerleri, 2017). ).

Sağlam çalışan hafıza, yaşla birlikte ve Alzheimer hastalığında en erken morfolojik ve işlevsel değişikliklere uğrayan iki beyin bölgesi olan dorsolateral prefrontal korteks (dlPFC) ve hipokampusa bağlıdır (Rusinek ve diğerleri, 2003; Morrison ve Baxter, 2012; Kumar ve diğerleri, 2017).

Çevirisel olarak ilgili model sistemleri, insanlarda yaşla birlikte ortaya çıkan bu nörobiyolojik ve bilişsel değişiklikleri anlamak için kritik öneme sahiptir. Fare modelleri önemli olsa da, insan nöroanatomisi, fizyolojisi ve bilişiyle arasındaki önemli farklılıklar nedeniyle bunların çeviriyle ilgisi sınırlıdır (Preuss, 1995; IzpisuaBelmonte ve diğerleri, 2015).

NHP'ler bu alanların her birinde insanlara daha çok benzer ve genetik olarak insanlarla daha yakından ilişkilidir.

Daha da önemlisi, kemirgenlerden farklı olarak NHP'ler açıkça tanımlanmış bir dlPFC'ye sahiptir, bu da onları çalışma belleği de dahil olmak üzere prefrontal bağımlı bilişsel işlevleri araştırmak için ideal modeller haline getirir (Wise, 2008). Ayrıca insanlarla yakından paralel olan yaşa bağlı bilişsel gerileme sergilerler (Upright ve Baxter, 2021).

Birkaç grup, makak maymunlarında yaşın çalışma belleği performansı üzerindeki etkilerini karışık sonuçlarla araştırdı.

Bazıları, yaşlı makakların, gecikmiş örnekle eşleşmeme (DNMS) görevi (Rapp ve Amaral, 1989; Herndon ve diğerleri, 1997; Comrie ve diğerleri, 2018) ve gecikmeli yanıt görevinde bir öğrenme kriterine ulaşmak için gençlerden daha fazla deneyime ihtiyaç duyduğunu göstermektedir. (Bachevalier ve diğerleri, 1991; Voytko ve Tinkler, 2004). Ancak diğerleri, yaşa bağlı bozulmanın daha heterojen olduğunu, orta yaşlı (20-24 yaş) ve yaşlı (25-31 yaş) makakların neredeyse yarısının çalışma hafızası bozuklukları gösterdiğini, diğer yarısının ise göstermediğini göstermektedir (Moss ve ark. 2013). , 2007).

Yaşlanan insan popülasyonu arasındaki benzer heterojenlik de iyi bir şekilde tanımlanmıştır (Nyberg ve diğerleri, 2020). Bu değişkenliği neyin tetiklediğini anlamak, bazı bireylerin yaşa bağlı bilişsel bozulmayı sürdürmesine, diğerlerinin ise etkilenmemesine neyin sebep olduğunu belirlemek açısından kritik öneme sahiptir.

Yaşam boyu temsilleri içeren çalışma tasarımları, bilişsel olmayan yaşlanma yörüngelerindeki değişkenliği araştırmak için önemli bir platform sağlar.

Yaygın marmoset (Callithrixjacchus), yaşa bağlı bilişsel bozulmayı incelemek için bir NHP modeli olarak avantajlıdır çünkü hızlı olgunlaşırlar, yedi ila sekiz yaşında kabul edilirler ve herhangi bir antropoid primat arasında en kısa ömre sahiptirler, genellikle yalnızca 9-10 yıl yaşarlar. Abbott ve diğerleri, 2003; Schultz-Darken ve diğerleri,2016; Tardif, 2019).

Sinirbilim araştırmalarında marmosetlerin kullanımı hızlandı (Abbott ve diğerleri, 2003), ancak yalnızca bir avuç grup yaşa bağlı bilişsel bozukluğu araştırdı (Munger ve diğerleri, 2017; Phillips ve diğerleri, 2019; Sadoun ve diğerleri, 2019; De Castro ve Girard, 2021; Rothwell ve diğerleri, 2022). Bunlardan biri uzun bir zaman dilimi boyunca veri topladı (Rothwell ve diğerleri, 2022); ancak çalışma belleğini değerlendirmediler.

Bu çalışma, ipek maymunlarının yaşam süreleri boyunca çalışma hafızasını ölçmek için Gecikmeli Tanıma Yayılımı Görevi (DRST) üzerindeki performansını değerlendirdi. DRST, kritik olarak yaşla birlikte en erken morfolojik ve fonksiyonel değişikliklere uğrayan iki beyin alanına bağlıdır: dlPFC ve hipokampus (Beason-Held ve diğerleri, 1999; Bor ve diğerleri, 2006; Jeneson ve diğerleri, 2010).

Ek olarak, yaşlı insanlar (55-87 yaş) ve yaşlı makak maymunlarının (20-27 yaş) her biri DRST'yi ortalama olarak genç yetişkinlere (insanlar: 18-25 yaş; makaklar: 5-10 yaş; Herndon ve et al. diğerleri, 1997;Moss ve diğerleri, 1997; Maylor ve diğerleri, 2006; Belham ve diğerleri, 2013;Mazurek ve diğerleri, 2015; Satler ve diğerleri, 2015).

Burada artan yaşın, görev kurallarının edinilmesinde gecikme, kurallar oluşturulduktan sonra öğrenme hızının yavaşlaması ve çalışma belleğinin bozulmasıyla ilişkili olduğunu bulduk.

Malzemeler ve yöntemler

Konular

On altı (sekiz erkek, sekiz dişi) marmoset (C. jacchus), ev kafeslerine yerleştirilmiş dokunmatik ekranlı bilgisayarları kullanmak üzere eğitildi.

Marmosetler, eğitimin başlangıcında 1,7 ila 14,6 yaşları arasındaydı ve çalışma sonrasında 3,2 ila 15,6 yaşları arasındaydı (Şekil 1). Bu 16 marmosetin her biri bir çalışma hafızası görevinde test edildi ve 12'lik bir alt grup da motor fonksiyon ve motivasyonu ölçmeye yönelik görevlerde test edildi. Tüm marmosetler haftada 3-5 gün, 1-3 saat boyunca eş zamanlı olarak test edildi. Yiyecek ve su kısıtlaması kullanılmadı.

Marmosetler, hamak ve manzanita dalları da dahil olmak üzere çeşitli zenginleştirme öğeleri içeren kafeslerdeki diğer marmosetlere görsel ve işitsel erişime sahip kafeslerde tek başına veya çift olarak barındırıldı. Eşleştirilmiş marmosetler bilişsel testler sırasında ayrıldı ve stresi en aza indirmek için testin başlamasından önce ayrılmaya alıştırıldı.

Tüm deneyler, Salk Biyolojik Çalışmalar Enstitüsü'nün Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi'ne uygun olarak gerçekleştirildi ve NIH yönergelerine uygun olarak yapıldı.

Teçhizat

Kafesler

Marmoset ev kafesleri, kafesin üst köşelerinden birinde, küçük bir kapı aralığından erişilen bir test odası içerecek şekilde değiştirildi (Şekil 2C, D). Bilişsel testler sırasında kapı açıktı ve marmosetler odaya serbestçe girip çıkabiliyordu. Diğer zamanlarda kapı kapatılarak marmosetlerin odaya erişimi engelleniyordu.

Dokunmatik ekran istasyonları

Dokunmatik ekran istasyonları (Şekil 2A, B; Lafayette Instrument Company), marmoset ev kafesinin (Şekil 2C) ön tarafına monte edildi ve bunlara kafesin içine yerleştirilmiş test odasından erişilebilir (Şekil 2D).

Her sistem, sıvı ödüllerini ekranın altındaki bir "lavaboya" dağıtmak için entegre bir peristaltik pompaya sahip 10.4-inçlik kızılötesi dokunmatik ekran içeriyordu (Şekil 2D, E). Kızılötesi teknolojisi, marmoset dokunuşlarının son derece güvenilir ve hassas bir şekilde algılanmasını sağladı.

Üçlü üç sıra halinde düzenlenmiş dokuz eşit boyutlu ve aralıklı deliğe (çap=1.5 inç) sahip plastik bir ekran kaplaması ("maske" olarak adlandırılır) ekranın önüne yerleştirildi (Şekil 2E). Bu delikler bilişsel testler sırasında uyaranların ortaya çıkabileceği potansiyel yerleri belirledi.

For more information:1950477648nn@gmail.com