Artikel zur Langlebigkeit

„Superager“ haben Erinnerung an 25-Jährige; Forscher finden heraus, warum

„Superager“ haben Erinnerung an 25-Jährige; Forscher finden heraus, warum
  • Ältere Erwachsene, sogenannte „Superager“, haben Erinnerungen, die mit denen von 25-Jährigen konkurrieren; Diese Studie identifiziert ihre neuronale Aktivität anhand von fMRT-Scans. 

  • Die Struktur der Gehirne von Superagern und die Konnektivität ihrer neuronalen Netzwerke ähneln eher den Gehirnen junger Erwachsener; Superager vermieden die bei älteren Erwachsenen typische Hirnatrophie. 

  • Die Gehirne der Superager verfügten über einen visuellen Kortex, der jugendliche Aktivitätsmuster aufrechterhielt, was zu demselben hohen Grad an neuronaler Differenzierung oder Selektivität wie bei jungen Erwachsenen führte. 

Dieser Artikel wurde auf EurekAlert.org veröffentlicht:

Mit zunehmendem Alter unterliegt unser Gehirn typischerweise einem langsamen Prozess der Atrophie, was zu einer weniger robusten Kommunikation zwischen verschiedenen Gehirnregionen führt, was zu einer Verschlechterung des Gedächtnisses und anderer kognitiver Funktionen führt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine seltene Gruppe älterer Personen, sogenannte „Superager“, neuartige Informationen genauso gut lernen und sich daran erinnern können wie ein 25-Jähriger. Forscher des Massachusetts General Hospital (MGH) haben nun die Gehirnaktivität identifiziert, die dem überlegenen Gedächtnis von Superagern zugrunde liegt. „Dies ist das erste Mal, dass wir Bilder der Funktion des Gehirns von Superagern haben, während sie aktiv lernen und sich neue Informationen merken“, sagt Alexandra Touroutoglou, PhD, Leiterin der Bildgebungsabteilung an der Frontotemporal Disorders Unit des MGH und leitende Autorin des in veröffentlichten Artikels Zerebraler Kortex.

Im Jahr 2016 identifizierten Touroutoglou und ihre Forscherkollegen eine Gruppe von Erwachsenen über 65 Jahren mit bemerkenswerten Leistungen bei Gedächtnistests. Die Superager sind Teilnehmer einer laufenden Längsschnittstudie zum Altern am MGH, die von Bradford Dickerson, MD, Direktor der Abteilung für Frontotemporale Störungen am MGH, und Lisa Feldman Barrett, PhD, einer Forschungswissenschaftlerin für Psychiatrie am MGH, geleitet wird. „Mithilfe der MRT haben wir herausgefunden, dass die Struktur der Gehirne von Superagern und die Konnektivität ihrer neuronalen Netzwerke eher den Gehirnen junger Erwachsener ähneln; Superager hatten die bei älteren Erwachsenen typische Hirnatrophie vermieden“, sagt Touroutoglou.

In der neuen Studie unterzogen die Forscher 40 Erwachsene mit einem Durchschnittsalter von 67 Jahren einem sehr anspruchsvollen Gedächtnistest, während ihre Gehirne mithilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) abgebildet wurden, die im Gegensatz zur typischen MRT die Aktivität verschiedener Gehirnbereiche während Aufgaben zeigt . Einundvierzig junge Erwachsene (Durchschnittsalter 25 Jahre) machten ebenfalls den gleichen Gedächtnistest, während ihre Gehirne abgebildet wurden. Die Teilnehmer sahen sich zunächst 80 Bilder von Gesichtern oder Szenen an, die jeweils mit einem Adjektiv gepaart waren, etwa eine Stadtlandschaft gepaart mit dem Wort „industriell“ oder ein männliches Gesicht gepaart mit dem Wort „durchschnittlich“. Ihre erste Aufgabe bestand darin, festzustellen, ob das Wort mit dem Bild übereinstimmte, ein Vorgang, der als Kodierung bezeichnet wird. Nach 10 Minuten wurden den Teilnehmern die 80 Bild-Wort-Paare präsentiert, die sie gerade gelernt hatten, weitere 40 Paare neuer Wörter und Bilder sowie 40 neu angeordnete Paare bestehend aus Wörtern und Bildern, die sie zuvor gesehen hatten. Ihre zweite Aufgabe bestand darin, sich daran zu erinnern, ob sie jedes bestimmte Wort-Bild-Paar bereits zuvor gesehen hatten oder ob sie ein neues oder neu angeordnetes Paar betrachteten.

Während sich die Teilnehmer im Scanner befanden, achteten die Forscher genau auf den visuellen Kortex, den Bereich des Gehirns, der das Gesehene verarbeitet und besonders empfindlich auf Alterung reagiert. „Im visuellen Kortex gibt es Populationen von Neuronen, die selektiv an der Verarbeitung verschiedener Bildkategorien wie Gesichter, Häuser oder Szenen beteiligt sind“, sagt Hauptautorin Yuta Katsumi, PhD, Postdoktorandin für Psychiatrie am MGH. „Diese selektive Funktion jeder Gruppe von Neuronen ermöglicht es ihnen, das, was Sie sehen, effizienter zu verarbeiten und eine eindeutige Erinnerung an diese Bilder zu erstellen, die dann leicht abgerufen werden kann.“

Im Laufe des Alterns nimmt diese Selektivität, neuronale Differenzierung genannt, ab und die Gruppe von Neuronen, die einst hauptsächlich auf Gesichter reagierte, wird nun für andere Bilder aktiviert. Das Gehirn hat jetzt Schwierigkeiten, einzigartige neuronale Aktivierungsmuster für verschiedene Arten von Bildern zu erstellen, was bedeutet, dass es weniger eindeutige mentale Darstellungen dessen macht, was die Person sieht. Das ist einer der Gründe, warum ältere Menschen Schwierigkeiten haben, sich daran zu erinnern, wann sie eine Fernsehsendung gesehen, einen Artikel gelesen oder eine bestimmte Mahlzeit gegessen haben.

Aber in der fMRT-Studie war die Gedächtnisleistung der Superager nicht von der der 25-Jährigen zu unterscheiden, und der visuelle Kortex ihres Gehirns behielt jugendliche Aktivitätsmuster bei. „Die Superager hatten das gleiche hohe Maß an neuronaler Differenzierung oder Selektivität wie junge Erwachsene beibehalten“, sagt Katsumi. „Ihr Gehirn ermöglichte es ihnen, unterschiedliche Darstellungen der verschiedenen Kategorien visueller Informationen zu erstellen, sodass sie sich die Bild-Wort-Paare genau merken konnten.“

Eine wichtige Frage, die Forscher noch beantworten müssen, ist, ob „die Gehirne von Superagern immer effizienter waren als die ihrer Altersgenossen, oder ob sie im Laufe der Zeit Mechanismen entwickelten, um den Verfall des alternden Gehirns zu kompensieren“, sagt Touroutoglou.

Frühere Studien haben gezeigt, dass Training die Selektivität von Gehirnregionen erhöhen kann, was eine potenzielle Intervention sein könnte, um den Rückgang der neuronalen Differenzierung bei normal alternden Erwachsenen zu verzögern oder zu verhindern und ihr Gehirn dem von Superagern ähnlicher zu machen. Derzeit führen die Forscher eine klinische Studie durch, um zu untersuchen, ob nichtinvasive elektromagnetische Stimulation, bei der elektrischer Strom an bestimmte Bereiche des Gehirns abgegeben wird, das Gedächtnis älterer Erwachsener verbessern kann. Die Forscher planen auch, verschiedene Gehirnregionen zu untersuchen, um besser zu verstehen, wie Superager lernen und sich erinnern, und sie werden den Lebensstil und andere Faktoren untersuchen, die zum erstaunlichen Gedächtnis von Superagern beitragen könnten. 

Diese Studie wurde veröffentlicht in Zerebraler Kortex im Juni 2021.



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