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अकीको मिज़ुनोआ, *, हेलमेट टी. करीमा, मारिया जे. लिया, बी, एन डी. कोहेना, ब्रायन जे. लोप्रेस्टी,

चेस्टर ए. मैथिस्क, विलियम ई. क्लुनका, हावर्ड जे. आइज़ेंस्टीना, डी, बेथ ई. स्निट्ज़ ए डिपार्टमेंट ऑफ़ साइकियाट्री, यूनिवर्सिटी ऑफ़ पिट्सबर्ग, पिट्सबर्ग, पीए, यूएसए , पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय, पिट्सबर्ग, पीए, यूएसए डी बायोइंजीनियरिंग विभाग, पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय, पिट्सबर्ग, पीए, यूएसए ई-डिपार्टमेंट ऑफ न्यूरोलॉजी, पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय, पिट्सबर्ग, पीए, यूएसए

सिस्टैंच हर्बा याददाश्त में सुधार कर सकता है

सार

पृष्ठभूमि: व्यक्तिपरक संज्ञानात्मक गिरावट (एससीडी) प्रीक्लिनिकल अल्जाइमर रोग की प्रारंभिक अभिव्यक्ति हो सकती है। एलिवेटेड अमाइलॉइड- (ए) कुछ व्यक्तियों में एससीडी लक्षणों का सहसंबंध है। एससीडी लक्षणों के अंतर्निहित तंत्रिका संबंधी संबंध और ए के साथ उनका संबंध अज्ञात है। एससीडी एक विषम स्थिति है, और संज्ञानात्मक रिजर्व अपने तंत्रिका संबंधी संबंधों में व्यक्तिगत अंतर की व्याख्या कर सकता है।

उद्देश्य: हमने मस्तिष्क की सक्रियता के बीच संबंध की जांच कीस्मृतिएन्कोडिंग और एससीडी लक्षण, साथ ही ए के साथ, वृद्ध व्यक्तियों में। हमने संघों पर शिक्षा की मध्यम भूमिका (संज्ञानात्मक रिजर्व का एक सूचकांक) का भी परीक्षण किया।

तरीके: हमने "चेहरा-नाम" के दौरान मस्तिष्क की सक्रियता को मापास्मृति-एन्कोडिंग एफएमआरआई कार्य और पिट्सबर्ग कंपाउंड-बी (पीआईबी) के साथ एक बयान - संज्ञानात्मक रूप से सामान्य वृद्ध व्यक्तियों के बीच पीईटी (एन=63, औसत आयु 73.1 ± 7.4 वर्ष)। हमने स्व-रिपोर्ट उपायों, ए, और शिक्षा के साथ बातचीत द्वारा सक्रियण और एससीडी लक्षणों के बीच संघों का परीक्षण किया।

परिणाम: सक्रियण सीधे SCD लक्षणों या A से जुड़ा नहीं था। हालाँकि, शिक्षा ने कार्यकारी नियंत्रण नेटवर्क, प्रमुख नेटवर्क और उप-क्षेत्रीय क्षेत्रों में सक्रियण और SCD लक्षणों के बीच संबंध को नियंत्रित किया। ग्रेटर एससीडी लक्षण उच्च शिक्षा वाले लोगों में अधिक सक्रियता से जुड़े थे, लेकिन निम्न शिक्षा वाले लोगों में कम सक्रियता के साथ।

निष्कर्ष: एससीडी के लक्षण मस्तिष्क की सक्रियता के विभिन्न पैटर्न से जुड़े हुए थेस्मृतिसंज्ञानात्मक रिजर्व के स्तर के आधार पर प्रणाली। ग्रेटर एससीडी लक्षण हो सकते हैं

अधिक संज्ञानात्मक रिजर्व वाले व्यक्तियों में तंत्रिका मुआवजे की संतृप्ति का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि यह कम संज्ञानात्मक रिजर्व वाले व्यक्तियों में घटते तंत्रिका संसाधनों को प्रतिबिंबित कर सकता है।

कीवर्ड: अमाइलॉइड; संज्ञानात्मक रिजर्व; कार्यात्मक एमआरआई; पीआईबी-पीईटी; प्रीक्लिनिकल डिमेंशिया; व्यक्तिपरक संज्ञानात्मक गिरावट

परिचय

व्यक्तिपरक संज्ञानात्मक गिरावट (एससीडी) सामान्य रूप से मापा संज्ञानात्मक कार्य के बावजूद, संज्ञानात्मक कार्य में स्व-अनुभवी गिरावट को संदर्भित करता है। यह सुझाव दिया गया है कि एससीडी सामान्य उम्र बढ़ने से हल्के संज्ञानात्मक हानि (एमसीआई) और अंततः अल्जाइमर रोग (एडी) [1,2] से प्रारंभिक संक्रमण अवस्था का प्रतिनिधित्व कर सकता है। एससीडी लक्षण अमाइलॉइड से जुड़े होते हैं- (ए) बयान [3-5]। हालांकि, भविष्य की प्रगति के जोखिम के साथ एससीडी और इसके संघों के तंत्रिका संबंधी संबंधों को अच्छी तरह से समझा नहीं गया है।

एससीडी आमतौर पर व्यक्तिपरक द्वारा विशेषता हैस्मृतिशिकायत या हानि [6]। एससीडी के पूर्व कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एफएमआरआई) अध्ययनों ने काफी हद तक ध्यान केंद्रित किया हैस्मृतिएन्कोडिंग [7-9] और SCD से जुड़े हिप्पोकैम्पस हाइपोएक्टिवेशन [7] और डोर्सोलेटरल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (DLPFC) हाइपरएक्टिवेशन [7, 9] को दिखाया है। सफल के संदर्भ मेंस्मृतिएन्कोडिंग, एससीडी व्यक्तिपरक लक्षण डिफ़ॉल्ट मोड नेटवर्क (डीएमएन) [8] में सक्रियण से जुड़े थे। ये परिणाम कुछ हद तक मस्तिष्क क्षेत्रों के साथ-साथ हाइपो- बनाम हाइपरएक्टिवेशन के बारे में मिश्रित हैं, फिर भी सभी अध्ययनों ने एससीडी में मेमोरी फ़ंक्शन को बनाए रखने के लिए परिवर्तित तंत्रिका सक्रियण का सुझाव दिया। उन सभी ने सुझाव दिया कि परिवर्तित तंत्रिका सक्रियण तंत्रिका क्षतिपूर्ति [10] को प्रतिबिंबित कर सकता है, जो प्रारंभिक एडी न्यूरोपैथोलॉजी (जैसे, ए) [11] के जवाब में होता है। हालांकि, एससीडी में कार्य-प्रेरित तंत्रिका सक्रियण और एडी न्यूरोपैथोलॉजी के बीच संबंधों की सीधे जांच नहीं की गई है।

एक अन्य पहलू जिसे एससीडी में अच्छी तरह से समझा नहीं गया है, कार्यात्मक तंत्रिका सक्रियण के संदर्भ में विषमता या व्यक्तिगत अंतर कैसे प्रकट हो सकता है। एससीडी में रोग के एटियलजि और प्रगति व्यक्तियों में विषम हैं [12]। मनोभ्रंश के जोखिम के खिलाफ लचीलेपन में व्यक्तिगत अंतर की व्याख्या करने के लिए, स्टर्न [10, 13] ने संज्ञानात्मक आरक्षित सिद्धांत को प्रतिपादित किया: व्यक्ति तंत्रिका विकृति के चेहरे में संज्ञानात्मक क्षमता के प्रभावी रखरखाव की डिग्री में भिन्न होते हैं। संज्ञानात्मक रिजर्व का अनुमान शिक्षा, आईक्यू, साक्षरता और व्यावसायिक जटिलता जैसे प्रॉक्सी उपायों द्वारा लगाया जाता है। एससीडी में रोग की प्रगति के जोखिम पर शिक्षा की भूमिका साहित्य में असंगत निष्कर्ष है। एससीडी में शिक्षा के कुछ वर्ष अनुसंधान क्लिनिक सेटिंग [14] में एमसीआई या एडी की प्रगति के जोखिम से जुड़े थे। हालांकि, एक बड़े जनसंख्या-आधारित अध्ययन [15] में, एससीडी में उच्च शिक्षा एडी के लिए प्रगति के अधिक जोखिम से जुड़ी थी, अन्य अध्ययनों में व्यापक रूप से देखी गई शिक्षा के सुरक्षात्मक प्रभाव के विपरीत (समीक्षा के लिए [16] देखें) . ललाट प्रांतस्था [17] और पश्च संज्ञानात्मक नियंत्रण क्षेत्रों [18] को संज्ञानात्मक आरक्षित के कार्यात्मक केंद्र के रूप में सुझाया गया है। प्रीफ्रंटल क्षेत्रों के साथ, एक व्यवस्थित समीक्षा ने सुझाव दिया कि पृष्ठीय ध्यान नेटवर्क (यानी, ललाट नेत्र क्षेत्र, इंट्रापैरिएटल सल्कस) पुराने वयस्कों में प्रतिपूरक गतिविधि के माध्यम से संज्ञानात्मक आरक्षित हो सकता है और एडी पैथोलॉजी [19] से जुड़ा हो सकता है।

इस अध्ययन का उद्देश्य 1) ​​एक के दौरान fMRI का उपयोग करते हुए SCD लक्षणों के तंत्रिका संबंधी संबंधों की विशेषता हैस्मृतिएन्कोडिंग कार्य; 2) एडी पैथोलॉजी के सहयोग से मस्तिष्क की सक्रियता को बेहतर ढंग से समझने के लिए पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (पीईटी) का उपयोग करके ए की भूमिका की जांच करें; और 3) पता लगाएं कि शिक्षा, संज्ञानात्मक आरक्षित के लिए एक प्रॉक्सी, मस्तिष्क सक्रियण और एडी जोखिम (एससीडी लक्षण और ए) के सूचकांक के बीच संबंधों को कैसे नियंत्रित कर सकती है। हमने सहयोगी मेमोरी एन्कोडिंग (चेहरा-नाम) कार्य का चयन किया क्योंकि इस अच्छी तरह से मान्य कार्य का व्यापक रूप से AD स्पेक्ट्रम (जैसे, [20-22]) में तंत्रिका परिवर्तनों को चिह्नित करने के लिए उपयोग किया गया है। एससीडी में किसी भी पहचाने गए तंत्रिका परिवर्तन की व्याख्या करने में सहायता के लिए, हमने नेटवर्क (जैसे, नमकीन नेटवर्क, कार्यकारी नियंत्रण नेटवर्क) को सिस्टम-वाइड न्यूरल बेस [23] के बारे में अनुमान लगाने के लिए एक उपयोगी संदर्भ के रूप में माना।

विधि

इस अध्ययन में प्रयुक्त विधियों का विस्तृत विवरण पूरक सामग्री में पाया जा सकता है।

अध्ययन डिजाइन और प्रतिभागी

हमने अलग-अलग एससीडी लक्षणों (तालिका 1) के साथ 63 संज्ञानात्मक रूप से सामान्य वृद्ध व्यक्तियों (औसत आयु=73.1 ± 7.4) के डेटा का विश्लेषण किया। प्रतिभागियों का दो अध्ययन नमूनों से विश्लेषण किया गया: एक अकादमिक में स्व-संदर्भित रोगी स्वयंसेवकस्मृतिक्लिनिक (n= 22) और एक न्यूरोइमेजिंग अध्ययन के लिए समुदाय-आधारित स्वयंसेवक (n= 41)।

प्रतिभागियों सेस्मृतियूनिवर्सिटी ऑफ पिट्सबर्ग अल्जाइमर डिजीज रिसर्च सेंटर (ADRC) में मूल्यांकन के लिए स्व-संदर्भित होने के बाद क्लिनिक से संपर्क किया गया और भर्ती किया गया। के लिए समावेशन मानदंडस्मृतिक्लिनिक प्रतिभागी थे: 1) 50 वर्ष और उससे अधिक उम्र; 2) संज्ञानात्मक परिवर्तनों के बारे में चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण व्यक्तिपरक चिंता; 3) सामान्य उद्देश्य संज्ञानात्मक कार्य, और 4) अंग्रेजी में धाराप्रवाह। सामान्य संज्ञानात्मक कार्य को न्यूरोसाइकोलॉजिकल बैटरी पर आयु-समायोजित मानदंडों के नीचे एक मानक विचलन गिरने वाले दो से अधिक स्कोर के रूप में परिभाषित किया गया था, और एक नैदानिक ​​​​सर्वसम्मति सम्मेलन में सामान्य संज्ञानात्मक कार्य का निर्णय।

समुदाय-आधारित स्वयंसेवकों को विज्ञापनों के माध्यम से भर्ती किया गया था, और उनके समावेशन मानदंड थे: 1) 65 वर्ष और उससे अधिक आयु; 2) सामान्य उद्देश्य संज्ञानात्मक कार्य; और 3) अंग्रेजी में धाराप्रवाह। सभी प्रतिभागियों ने एक बहु-डोमेन न्यूरोसाइकोलॉजिकल मूल्यांकन पूरा किया और एक नैदानिक ​​​​सर्वसम्मति सम्मेलन द्वारा समीक्षा की गई जिसमें एडीआरसी सेटिंग में कम से कम दो एक ही जांचकर्ता (लेखक बीईएस और डब्ल्यूईके) शामिल थे। सामान्य संज्ञानात्मक कार्य का निर्धारण ADRC सेटिंग में तुलनीय था। सभी प्रतिभागियों के लिए बहिष्करण मानदंड थे: 1) एमसीआई या मनोभ्रंश का निदान; 2) महत्वपूर्ण तंत्रिका संबंधी या प्रमुख मनोरोग स्थितियों का इतिहास; 3) वर्तमान चिकित्सा स्थिति या दवाएं जो संज्ञानात्मक कार्य को प्रभावित कर सकती हैं; 4) वर्तमान नैदानिक ​​अवसाद (जरियाट्रिक डिप्रेशन स्केल पर सामान्य क्लिनिकल कटऑफ 15 से ऊपर स्कोर किया गया), और 5) एमआरआई या पीईटी स्कैन के लिए मतभेद।

समावेश/बहिष्करण मानदंड के अधिक विस्तृत विवरण पहले [24] बताए गए हैं। हमने एक प्रतिभागी को अवर टेम्पोरल क्षेत्र में खराब fMRI कवरेज के कारण और तीन प्रतिभागियों को अत्यधिक गति के कारण (यानी, 20 प्रतिशत से अधिक आराम-राज्य डेटा को सिर-झटके के रूप में पहचाना [25]) n के अंतिम नमूने के साथ बाहर रखा {{ 5}}. सभी प्रतिभागियों ने यूनिवर्सिटी ऑफ पिट्सबर्ग इंस्टीट्यूशनल रिव्यू बोर्ड द्वारा अनुमोदित प्रोटोकॉल के अनुसार लिखित सूचित सहमति प्रदान की।

स्व-रिपोर्ट, न्यूरोसाइकोलॉजिकल, और जनसांख्यिकीय आकलन

स्व-रिपोर्ट किए गए एससीडी लक्षणों के तीन उपायों का इस्तेमाल किया गया:स्मृतिकार्यप्रणाली प्रश्नावली (एमएफक्यू) [26]; संज्ञानात्मक विफलता प्रश्नावली (CFQ) [27]; और सब्जेक्टिव कॉग्निटिव कंप्लेंट स्केल (एससीसीएस) [28]। प्रकाशित अध्ययन [5, 29, 30] और वर्तमान प्रतिभागियों की प्रतिक्रियाओं से मानक विचलन (एसडी) से आयु-समायोजित साधनों का उपयोग करके प्रत्येक पैमाने को जेड स्कोर में बदल दिया गया था। एमएफक्यू को उलटने के बाद (जैसे कि उच्च मान खराब एससीडी लक्षणों को इंगित करते हैं), हमने जेड-स्कोर के माध्य की गणना की। हमने इस समग्र स्कोर को "एससीडी लक्षण" के रूप में परिभाषित किया है और इसे एससीडी लक्षण गंभीरता को इंगित करने वाले निरंतर चर के रूप में विश्लेषण में शामिल किया है। एससीडी [8] में पिछले एफएमआरआई अध्ययन में इस निरंतर माप दृष्टिकोण का उपयोग किया गया था, और हमने यहां उसी दृष्टिकोण को नियोजित किया था।

हमने उद्देश्य के सूचकांक के रूप में संशोधित रे-ओस्टररिथ जटिल आंकड़ा तत्काल और विलंबित रिकॉल स्कोर [31] को नियोजित कियास्मृतिहमारे दृश्य के पूरक के लिए प्रदर्शनस्मृति-एन्कोडिंग fMRI कार्य। हमने पहले प्रकाशित अध्ययनों [32] और वर्तमान प्रतिभागियों की प्रतिक्रियाओं से एसडी से आयु-समायोजित साधनों का उपयोग करके दोनों स्कोर को जेड-स्कोर में बदल दिया। फिर, हमने एक उद्देश्य परिभाषित कियास्मृतिZ- स्कोर के माध्य के रूप में स्कोर करें। न्यूरोसाइकोलॉजिकल टेस्ट बैटरी में बदलाव के कारण पांच प्रतिभागियों में मेमोरी टेस्ट स्कोर नहीं था; इन प्रतिभागियों को संबंधित विश्लेषणों से बाहर रखा गया था लेकिन मुख्य fMRI विश्लेषण के लिए शामिल किया गया था।

हमने NEO फाइव-फैक्टर इन्वेंटरी (FFI-3) [33] के साथ विक्षिप्तता को भी मापा और इसे SCD [34] (विवरण नीचे) में पहले से रिपोर्ट किए गए उच्च विक्षिप्तता के प्रभाव के लिए एक कोवरिएट के रूप में शामिल किया।

Participants self-reported years of education. We summarized participant characteristics for each education group [high school (≤ 12 years, n= 15), some college (> 12 and ≤ 16 years, n= 24), and post-college (>16 साल, n= 24)] और प्रत्येक चर (तालिका 1) के लिए समूह अंतर का आकलन करने के लिए एनोवा और तुकी के एचएसडी पोस्ट-हॉक प्रक्रिया का संचालन किया।

चेहरा-नाम संघ fMRI कार्य

हमने "फेस-नेम" एसोसिएशन कार्य को नियोजित किया, जो युग्मित साहचर्य को प्राप्त करता हैस्मृतिएन्कोडिंग [20-22] (पूरक चित्र 1)। इस कार्य में तीन चरण होते हैं: एक पूर्व-स्कैन सत्र, एक इन-स्कैनर fMRI सत्र, और एक पोस्ट-fMRI स्कैन परीक्षण। प्री-स्कैन सत्र के दौरान, प्रतिभागियों को कार्य सिखाने और दो परिचित संघों को स्थापित करने के लिए दो चेहरे-नाम जोड़े (लिंडा नाम की एक महिला और रिचर्ड नाम का एक पुरुष, पूरक चित्रा 1 ए देखें) दिखाया गया था।

फिर, एमआरआई स्कैनर में, प्रतिभागियों ने 5 एस के लिए एक चेहरा-नाम की जोड़ी देखी और यह तय किया कि क्या नाम व्यक्तिपरक रूप से चेहरे को "फिट" करता है - जिसका कोई सही उत्तर नहीं है। प्रतिभागियों ने अपनी दाहिनी/बाईं तर्जनी से जवाब दिया कि नाम क्रमशः फिट बैठता है या नहीं। प्रतिभागियों को निम्नलिखित निर्देश दिए गए थे: "इन चेहरे-नाम संयोजनों को याद रखने की कोशिश करें; स्कैन के बाद आपसे पूछताछ की जाएगी।" एन्कोडिंग (यानी, प्रयोगात्मक) ब्लॉक के दौरान, प्रतिभागियों को आठ उपन्यास चेहरे-नाम जोड़े के साथ प्रस्तुत किया गया था। पूर्व-स्कैन सत्र (पूरक चित्रा 1 ए) के दौरान सीखे गए परिचित चेहरे-नाम जोड़े को छोड़कर, पहचान (यानी, नियंत्रण) ब्लॉक प्रयोगात्मक ब्लॉक के समान थे। प्रत्येक चेहरे को 5 एस के लिए प्रस्तुत किया गया था, और प्रत्येक चेहरे के बाद 1 एस के लिए एक सफेद प्लस चिन्ह प्रस्तुत किया गया था। ब्लॉक प्रत्येक 48 एस तक चले और 25 एस निर्धारण अवधि के साथ वैकल्पिक थे। प्रत्येक ब्लॉक को दो बार दोहराया जाता है (1 रन के लिए 5 मिनट)। प्रतिभागियों ने कार्य को तीन बार दोहराया (अर्थात, तीन रन) और 50 चेहरे-नाम जोड़े देखे: दो परिचित और 48 उपन्यास जोड़े।

पोस्ट-एफएमआरआई स्कैन परीक्षण के दौरान, प्रतिभागियों ने दो नामों वाला एक चेहरा देखा (सप्लीमेंट्री फिगर 1बी), एक स्कैनर में देखा गया और एक नया, और उन्हें स्कैनर में देखा गया नाम चुनने के लिए कहा गया। इस पोस्ट-स्कैन परीक्षण के साथ, हमने मान्यता की सटीकता का आकलन कियास्मृति(यानी, कार्य प्रदर्शन- प्रतिभागियों ने स्कैनर में एन्कोड किए गए नाम को कितनी सटीक रूप से पहचाना) एक पोस्ट-स्कैन मान्यता स्कोर के रूप में। दो प्रतिभागी इस स्कोर को याद कर रहे थे, और उन प्रतिभागियों के लिए जिन्होंने सभी सत्र पूरे नहीं किए, हमने सुनिश्चित किया कि उनके पोस्ट-स्कैन परीक्षण में केवल उन्हीं चेहरों का उपयोग किया जाए जिन्हें उन्होंने स्कैनर में देखा था।

सिस्टैंच अनुभव

पीईटी डेटा अधिग्रहण

पीईटी उत्सर्जन डेटा सीमेंस ईसीएटी एचआर प्लस पीईटी स्कैनर पर हासिल किया गया था जैसा कि पहले बताया गया था [35]। संक्षेप में, प्रतिभागियों को [11 सी] पीआईबी इंजेक्शन (15 एमसीआई) के बाद लगभग 35 मिनट स्कैनर में तैनात किया गया था। फोटॉन क्षीणन को ठीक करने के लिए 68Ge/68Ga रॉड स्रोतों को घुमाते हुए 10 मिनट का ट्रांसमिशन स्कैन हासिल किया गया था, इसके बाद [11 सी] पीआईबी इंजेक्शन के बाद 50 मिनट से 20 मिनट का उत्सर्जन स्कैन (4 × 5 मिनट फ्रेम) शुरू किया गया था। पीईटी उत्सर्जन डेटा को फ़िल्टर किए गए बैक-प्रोजेक्शन (डायरेक्ट इनवर्स फूरियरट्रांसफॉर्म) का उपयोग करके 128 × 128 × 63 मैट्रिक्स में 2.06 × 2.06 × 2.43 मिमी 3 के स्वर आकार के साथ पुनर्निर्मित किया गया था। छवियों को 3 मिमी हन विंडो के साथ फ़िल्टर किया गया था।

एमआरआई डेटा अधिग्रहण

MRI डेटा एक 12- चैनल हेड कॉइल के साथ 3T सीमेंस ट्रायो TIM स्कैनर का उपयोग करके एकत्र किया गया था। पूरे मस्तिष्क के संरचनात्मक अनुक्रम एकत्र किए गए थे: धनु 3D MPRAGE, अक्षीय 2D FLAIR, अक्षीय 3D T 2- भारित अनुक्रम (मापदंडों के लिए अनुपूरक तरीके देखें)। फेस-नेम एसोसिएशन कार्य के दौरान एक अक्षीय ईपीआई बोल्ड (रक्त-ऑक्सीजन-स्तर-निर्भर) अनुक्रम गूंज समय =32 एमएस, पुनरावृत्ति समय=2000 एमएस, फ्लिप कोण=90 डिग्री के साथ एकत्र किया गया था , फील्ड-ऑफ-व्यू=128 × 128, 2 × 2 × 4 मिमी रिज़ॉल्यूशन बिना किसी अंतराल के, और GRAPPA (जेनरलाइज़्ड ऑटोकैलिब्रेटिंग आंशिक समानांतर अधिग्रहण) दो का कारक। खराब कवरेज और प्लेसमेंट के कारण, सेरिबैलम के ऊपर मोटर कॉर्टेक्स तक के स्कैन को कवर किया जाता है। मोटर कॉर्टेक्स (लगभग 12 मिमी) का सबसे बेहतर हिस्सा और ऑर्बिटोफ्रंटल कॉर्टेक्स (सबसे निचले हिस्से से लगभग 18 मिमी) कवरेज से बाहर थे।

पीईटी डेटा विश्लेषण

पीईटी छवियों को स्वचालित छवि पंजीकरण (एआईआर) एल्गोरिदम (पीईटी-टू-पीईटी पंजीकरण के लिए अनुकूलित पैरामीटर) का उपयोग करके अंतर-फ्रेम गति के लिए सही किया गया था और 5 0 -70 मिनट पोस्टिनजेक्शन से अधिक का सारांश दिया गया था। एमआरआई छवियों को मैन्युअल रूप से खोपड़ी-छीन लिया गया था और अक्षीय छवि विमानों के साथ पूर्वकाल-पश्चवर्ती कमिसर लाइन के समानांतर पुन: पेश किया गया था। [11सी] पीआईबी छवियों को एआईआर v3.0 [36] में कठोर-शरीर पंजीकरण का उपयोग करके खोपड़ी-छीनने वाले एमआरआई में पंजीकृत किया गया था। पीईटी छवि स्थान (128 × 128 × 63, स्वर आकार=2.06 × 2.06 × 2.43 मिमी) से मेल खाने के लिए व्युत्क्रम स्थानिक परिवर्तन का उपयोग करके एमआर छवियों के डेटा को हटा दिया गया था। पीईटी छवि नमूने के लिए सह-पंजीकृत एमआर छवि पर छह आरओआई को मैन्युअल रूप से पता लगाया गया था जैसा कि पहले वर्णित [37, 38]। आरओआई से क्षेत्रीय रेडियोधर्मिता सांद्रता को पीआईबी की इंजेक्टेड खुराक और प्रतिभागी के शरीर द्रव्यमान का उपयोग करके मानकीकृत तेज मूल्य (एसयूवी) की इकाइयों में बदल दिया गया था। एसयूवी को गैर-विशिष्ट तेज (संदर्भ के रूप में सेरिबैलम) के लिए सामान्यीकृत किया गया था, एक एसयूवी अनुपात (एसयूवीआर) माप प्रदान करता है जो विशिष्ट रेडियोट्रैसर प्रतिधारण [39] के पूरी तरह से मात्रात्मक उपायों के अनुकूल है। एसयूवीआर को पहले से मान्य विधि का उपयोग करके आंशिक मात्रा में सुधारा गया था जो सीमित स्थानिक संकल्प [40-43] के कारण पीईटी संकेतों के कमजोर पड़ने वाले प्रभावों को ठीक करता है। हमने छह क्षेत्रीय एसयूवी (पूर्वकाल सिंगुलेट, फ्रंटल कॉर्टेक्स, लेटरल टेम्पोरल कॉर्टेक्स, पार्श्विका) के औसत के रूप में गणना की गई वैश्विक एसयूवीआर के रूप में "ए डिपोजिशन" को परिभाषित किया।

कॉर्टेक्स, प्रीक्यूनस और एंटेरोवेंट्रल स्ट्रिएटम), जिसके परिणामस्वरूप एक सतत चर होता है। चार प्रतिभागियों में पीआईबी-पीईटी डेटा गायब था, और इन प्रतिभागियों को केवल संबंधित विश्लेषणों से बाहर रखा गया था (यानी, एससीडी लक्षणों और ए बयान के बीच संबंध, सक्रियण और ए बयान के बीच संबंध के लिए स्वर-वार प्रतिगमन विश्लेषण)।

एमआरआई डेटा विश्लेषण

प्रीप्रोसेसिंग- MR डेटा MATLAB2016b (MathWorks) में सांख्यिकीय पैरामीट्रिक मैपिंग (SPM12) टूलबॉक्स का उपयोग करके मानक प्रीप्रोसेसिंग से गुजरता है। संरचनात्मक अनुक्रमों को MPRAGE, पूर्वाग्रह-सुधारित, कई ऊतक वर्गों में विभाजित किया गया था, जो MNI (मॉन्ट्रियल न्यूरोलॉजिकल इंस्टीट्यूट) अंतरिक्ष में छवियों को सामान्य करने के लिए एक विरूपण क्षेत्र उत्पन्न करते थे। ग्रे/व्हाइट/सीएसएफ (मस्तिष्कमेरु द्रव) पर 0.1 की दहलीज का उपयोग करके एक स्वचालित इंट्राक्रैनील वॉल्यूम मास्क उत्पन्न किया गया था, इसके बाद MATLAB में छवि भरने और बंद करने और खोपड़ी को हटाने के लिए MPRAGE पर लागू किया गया था।

कार्यात्मक डेटा को गति-सुधारा गया था, खोपड़ी-छीन MPRAGE के लिए कोरगिस्टर्ड, सामान्यीकृत (2 मिमी आइसोट्रोपिक रिज़ॉल्यूशन), और 8 मिमी के FWHM के साथ एक गाऊसी कर्नेल का उपयोग करके चिकना किया गया था। हमने ArtRepair टूलबॉक्स (http://cibsr.stanford.edu/tools/human-brain-project/artrepair-software.html) का उपयोग करके गति के पांच सारांश उपायों की गणना की।

हमने खोपड़ी-छीन MPRAGE पर FSL (FMRIB सॉफ़्टवेयर लाइब्रेरी) में FIRST का उपयोग करके बाएँ और दाएँ हिप्पोकैम्पस के माध्य आयतन की गणना की। सबसे पहले बायेसियन आकार और उपस्थिति मॉडल का उपयोग करके उप-क्षेत्रीय संरचनाओं को खंडित करने के लिए एक मॉडल-आधारित दृष्टिकोण का उपयोग करता है।

मॉडलिंग कार्य प्रभाव (स्वर-वार एक-नमूना टी-परीक्षण) - हमने एन्कोडिंग (यानी, प्रयोगात्मक स्थिति: उपन्यास चेहरा-नाम जोड़े) और मान्यता (यानी, नियंत्रण स्थिति: परिचित चेहरा-नाम जोड़े) कार्यों को मॉडलिंग किया (विहित के साथ दृढ़ हेमोडायनामिक प्रतिक्रिया फ़ंक्शन; सभी एक ही मॉडल में इनपुट चलाता है) साथ ही सिग्नल का मतलब और संरेखण से छह गति पैरामीटर (स्वतंत्र रूप से प्रत्येक सत्र के लिए मॉडलिंग)। मॉडल में एक उच्च-पास फ़िल्टर (कोसाइन की एक श्रृंखला का उपयोग करते हुए बहाव के लिए खाते में 1/128 हर्ट्ज) के साथ-साथ अलियास्ड बायोरिदम्स/अनमॉडल गतिविधि के कारण सीरियल सहसंबंधों के लिए एक ऑटोरेग्रेसिव फ़िल्टर शामिल है। हमने कंट्रास्ट एन्कोडिंग माइनस रिकग्निशन की गणना की। इसके बाद हमने सांख्यिकीय गैर-पैरामीट्रिक मैपिंग टूलबॉक्स (एसएनपीएम13) में पैरामीटर अनुमानों पर एक स्वर-वार एक-नमूना टी-परीक्षण (एन=63) किया, जो क्रमपरिवर्तन परीक्षण का उपयोग करके गैर-पैरामीट्रिक पी-मानों की गणना करता है। ,000 क्रमपरिवर्तन) और झूठी खोज दर (FDR) दर को नियंत्रित करके कई तुलनाओं के लिए सही किया गया<0.05. we="" generated="" a="" mask="" based="" on="" this="" contrast,="" which="" was="" used="" in="" subsequent="" statistical="" analyses="" to="" limit="" the="" number="" of="" statistical="" tests="" computed="" to="" only="" regions="" that="" were="" activated="" by="" the="">

स्वर-वार प्रतिगमन विश्लेषण- हमने सभी स्वर-वार प्रतिगमन विश्लेषण करने के लिए SnPM13 का भी उपयोग किया, जो क्रमपरिवर्तन परीक्षण (5, 000 क्रमपरिवर्तन) का उपयोग करके गैर-पैरामीट्रिक पी-मानों की गणना करता है और एफडीआर को नियंत्रित करता है<0.05. for="" all="" these="" (voxel-wise="" regression)="" analyses,="" we="" controlled="" for="" age="" (mean-centered)="" and="" recruitment="" methods="" (i.e.,="" community="" volunteers="" and="">स्मृतिक्लिनिक के रोगी)।

हमने मस्तिष्क सक्रियण के बीच स्वर-वार संघों का परीक्षण कियास्मृतिएन्कोडिंग (परिणाम चर) और दोनों SCD लक्षण (n= 63) और A बयान (n= 59) (भविष्यवक्ता चर) अलग-अलग। कार्य-प्रदर्शन के प्रभाव का आकलन करने के लिए एक अतिरिक्त विश्लेषण के रूप में, हमने के दौरान मस्तिष्क सक्रियण के बीच स्वर-वार संघ का परीक्षण कियास्मृतिएन्कोडिंग (परिणाम चर) और स्कैन-पश्चात मान्यता स्कोर (भविष्यवक्ता चर) (n= 61)।

हमने यह भी जांचा कि क्या शिक्षा ने मस्तिष्क की सक्रियता के बीच संबंधों को नियंत्रित किया हैस्मृतिएन्कोडिंग और या तो एससीडी लक्षण या ए बयान, क्रमशः। हमने एससीडी लक्षणों और शिक्षा (माध्य-केंद्रित स्कोर) (एन=63) और ए डिपोजिशन और शिक्षा (एन=59) के बीच बातचीत (स्वर-वार) का परीक्षण किया। ध्यान दें कि हमने प्रत्येक परिकल्पना की व्यक्तिगत रूप से जांच की; चूंकि हम एक समूह के रूप में परिकल्पनाओं के बारे में कोई दावा नहीं करते हैं (उदाहरण के लिए, "कम से कम एक" शून्य को अस्वीकार किया जा सकता है), हमने एक बहु परिकल्पना सुधार लागू नहीं किया।

उपद्रव चर के पोस्ट-हॉक समायोजन-हमने किसी से सक्रियण निकाला

ऊपर वर्णित कारकों से जुड़े महत्वपूर्ण क्षेत्र ("स्वर-वार प्रतिगमन विश्लेषण" अनुभाग में) और उपद्रव चर के लिए पोस्ट-हॉक समायोजन आयोजित किया। उपद्रव चर (आयु, उद्देश्य .) के लिए प्रत्येक निकाले गए सक्रियण की मजबूती का परीक्षण करने के लिएस्मृतिस्कोर, विक्षिप्तता, लिंग, पोस्ट-स्कैन मान्यता स्कोर, हिप्पोकैम्पस वॉल्यूम, भर्ती के तरीके, और पांच इन-स्कैनर गति उपाय), हमने एक इंटरेक्शन (परिणाम चर) के साथ महत्वपूर्ण क्षेत्रों से निकाले गए माध्य सक्रियण (एन्कोडिंग-मान्यता विपरीत) के साथ प्रतिगमन विश्लेषण किया। ) हमने बहुसंरेखण को नियंत्रित करने के लिए पहले विचरण मुद्रास्फीति कारक (वीआईएफ) का मूल्यांकन किया और यह सुनिश्चित किया कि वीआईएफ <5 [44]।="" गति="" मापदंडों="" में="" से="" एक="" (यानी,="" अधिकतम="" सीमा)="" भी="" एक="" अन्य="" गति="" पैरामीटर="" के="" साथ="" अत्यधिक="" सह-रैखिक="" था="" और="" इस="" समायोजन="" से="" बाहर="" रखा="" गया="" था।="" भर्ती="" विधियों="" ने="" ~="" 5="" का="" vif="" प्रदर्शित="" किया="" जो="" सीमा="" से="" थोड़ा="" अधिक="" था।="" चूंकि="" यह="" नियंत्रित="" करने="" के="" लिए="" एक="" महत्वपूर्ण="" उपद्रव="" चर="" है,="" इसलिए="" हमने="" इस="" चर="" को="" संवेदनशीलता="" विश्लेषण="" (नीचे="" देखें)="" में="" शामिल="" किया।="" एक="" सर्वव्यापी="" प्रभाव="" का="" परीक्षण="" करने="" के="" लिए,="" हमने="" पहले="" गति="" उपायों="" और="" भर्ती="" विधियों="" को="" छोड़कर="" सभी="" उपद्रव="" चर="" के="" बिना="" प्रतिगमन="" विश्लेषण="" किया,="" फिर="" हमने="" सभी="" उपद्रव="" चर="" सहित="" प्रतिगमन="" को="" दोहराकर="" संवेदनशीलता="" विश्लेषण="" किया।="" इन="" विश्लेषणों="" (n="56)" में,="" जिन="" प्रतिभागियों="" के="" पास="" इनमें="" से="" किसी="" भी="" चर="" में="" डेटा="" गायब="" था,="" उन्हें="" मजबूती="" परीक्षण="" से="" बाहर="" रखा="" गया="" था।="" रैखिक="" प्रतिगमन="" के="" लिए="" आवश्यक="" सामान्यता="" धारणा="" की="" जांच="" करने="" के="" लिए,="" हमने="" प्रतिगमन="" अवशेषों="" पर="" शापिरो-विल्क="" परीक्षण="" (एन="56)" चलाया,="" उन्हें="" सामान्यता="" के="" साथ="" संगत="" पाया="" (डब्ल्यू="0.98," पी="" {="" {12}}.52)।="" हमने="" कुक="" के="" प्रतिगमन="" अवशेषों="" की="" दूरी="" का="" मूल्यांकन="" करके="" प्रत्येक="" विश्लेषण="" के="" लिए="" संभावित="" आउटलेर्स="" का="" भी="" मूल्यांकन="">

शरीर सौष्ठवके लियेस्मृति

व्यवहार डेटा विश्लेषण

ए डिपोजिशन और एससीडी लक्षणों के बीच संबंध—एससीडी लक्षणों में ए की भूमिका को समझने के लिए औरस्मृतिएन्कोडिंग, हमने एससीडी लक्षणों (एन=59) के साथ-साथ उद्देश्य के साथ एक बयान के संबंध का आकलन करने के लिए पियर्सन के सहसंबंधों की गणना की।स्मृति(n= 57) (और दो भर्ती पद्धति समूहों के भीतर, अनुपूरक सामग्री)।

पोस्ट-स्कैन मान्यता स्कोर (कार्य प्रदर्शन) - हमने उन कारकों की जांच की जो स्कैन के बाद मान्यता स्कोर के भिन्नता के लिए जिम्मेदार हैं, एससीडी लक्षणों पर एक रैखिक प्रतिगमन को फिट करते हुए, एक बयान, शिक्षा, आयु, उद्देश्यस्मृतिस्कोर, विक्षिप्तता, लिंग, हिप्पोकैम्पस मात्रा, और भर्ती के तरीके (n= 55)। हमने अपने उद्देश्य के साथ परिणाम माप को प्रतिस्थापित करते हुए उसी विश्लेषण को दोहरायास्मृतिस्कोर (रे-ओस्टररीथ कॉम्प्लेक्स फिगर टेस्ट के आधार पर) यह जांचने के लिए कि ये कारक एक अन्य उद्देश्य माप के विचरण के लिए कैसे खाते हैंस्मृतिफ़ंक्शन (एन= 55)।

परिणाम

प्रतिभागियों

प्रति शिक्षा समूह प्रतिभागी विशेषताओं का विवरण तालिका 1 में दिखाया गया है। कॉलेज के बाद की शिक्षा वाले प्रतिभागी कुछ कॉलेज और हाई स्कूल वाले लोगों की तुलना में छोटे थे। SCD लक्षणों, कार्य प्रदर्शन (पोस्ट-स्कैन मान्यता स्कोर), और इन-स्कैनर हेड मोशन मापदंडों में कोई महत्वपूर्ण शिक्षा समूह अंतर नहीं थे। AD बायोमार्कर के संदर्भ में, एक बयान शिक्षा समूहों में भिन्न नहीं था, लेकिन कॉलेज के बाद की शिक्षा वाले प्रतिभागियों ने अधिक हिप्पोकैम्पस मात्रा और उच्च उद्देश्य दिखायास्मृतिकुछ कॉलेज और हाई स्कूल वाले लोगों की तुलना में स्कोर। औसत उद्देश्य स्मृति कार्य प्रदर्शन संशोधित रे-ओस्टररिथ परीक्षण [32] के प्रकाशित बाहरी मानदंडों के बराबर था।

हमने पूरक तालिका 1 में प्रति भर्ती विधियों में प्रतिभागियों की विशेषताओं को भी संक्षेप में प्रस्तुत किया है। दोनों भर्ती समूह एडी बायोमार्कर में भिन्न नहीं थे, जिसमें वैश्विक ए डिपोजिशन और हिप्पोकैम्पस वॉल्यूम शामिल हैं।स्मृतिक्लिनिक प्रतिभागियों ने उच्च एससीडी लक्षण दिखाए, छोटे थे, उच्च शिक्षा प्राप्त की थी, और उच्च विक्षिप्तता [15, 45] थी। मेमोरी क्लिनिक प्रतिभागियों में वस्तुनिष्ठ रूप से मापा गया मेमोरी स्कोर भी अधिक था। सामुदायिक स्वयंसेवकों में ग्रेटर इन स्कैनर हेड मोशन देखा गया।

तंत्रिका सक्रियण के दौरानस्मृतिएन्कोडिंग (कार्य प्रभाव)

हमने पहचान की तुलना में एन्कोडिंग के दौरान अधिक सक्रियता देखी (p< 0.05,="" voxel-wise="" fdr-corrected)="" in="" the="" expected="" bilateral="" hippocampus,="" visual="" processing="" areas,="" bilateral="" parietal="" cortex,="" and="" several="" frontal="" regions="" (table="" 2="" and="" supplementary="" figure="">

एडी जोखिम के सूचकांकों का कोई मुख्य प्रभाव नहीं (एससीडी लक्षण, एक बयान)

हमें सक्रियण और एससीडी लक्षणों या ए डिपोजिशन (पी .) के बीच कोई महत्वपूर्ण प्रत्यक्ष संबंध नहीं मिला< 0.05,="" voxel-wise="" fdr-corrected).="" there="" was="" no="" association="" between="" activation="" and="" post-scan="" recognition="">

सक्रियण और एससीडी लक्षणों पर शिक्षा की मध्यम भूमिका

मस्तिष्क सक्रियण और एससीडी लक्षणों के बीच संबंध पर शिक्षा का मध्यम प्रभाव (पी .)< 0.05,="" voxel-wise="" fdr-corrected)="" was="" found="" in="" the="" executive="" control="" network="" (ecn),="" salience="" network="" (sn),="" and="" subcortical="" regions="" (table="" 2,="" fig.="" 1="" left).="" for="" the="" ecn,="" we="" observed="" activations="" in="" right="" dlpfc="" extending="" to="" the="" inferior="" frontal="" gyrus="" (ifg)="" and="" the="" left="" inferior="" parietal="" lobule="" (ipl)="" extending="" to="" the="" angular="" gyrus.="" for="" the="" sn,="" we="" observed="" activations="" in="" the="" right="" insula="" and="" dorsal="" anterior="" cingulate="" cortex="" (dacc).="" subcortical="" regions="" included="" the="" midbrain,="" caudate/pallidum,="" thalamus,="" and="">

चित्रा 1 (दाएं) प्रत्येक शिक्षा समूह के लिए सक्रियण और एससीडी लक्षणों के बीच संघों को प्लॉट करता है। उच्चतम शिक्षा समूह (कॉलेज के बाद) में सबसे अधिक ढलान था, सबसे कम शिक्षा समूह (केवल हाई स्कूल) में सबसे नकारात्मक ढलान था। यह संयम प्रभाव (शिक्षा द्वारा एससीडी लक्षण) महत्वपूर्ण बना रहा (=0.25, पी= 0.001) जब उपद्रव चर के लिए नियंत्रित किया जाता है [सर्वव्यापी परीक्षण के मामूली महत्वपूर्ण परिणाम के साथ: आर 2=0 .35, एफ(9,46)=1.99, पी= 0.06]। संवेदनशीलता विश्लेषण (तालिका 4) में मॉडरेशन प्रभाव भी महत्वपूर्ण रहा (= 0.23, p= 0.009)। प्रतिगमन निदान (कुक डी=0.066) द्वारा पहचाने गए एक संभावित बाहरी को समाप्त करने के बाद भी यह महत्वपूर्ण बना रहा।

एससीडी लक्षणों के साथ एक बयान के बीच संबंध

एक बयान सकारात्मक रूप से एससीडी लक्षणों से जुड़ा था [r(57)=0.26, p= 0.05] लेकिन उद्देश्य नहींस्मृति[r(55)=0.03, p= 0.85] (पूरक चित्रा 3) (प्रति भर्ती पद्धति समूह के समान परिणाम; पूरक सामग्री में परिणाम)।

स्कैन के बाद की पहचान के लिए व्याख्यात्मक कारक

कम पोस्ट-स्कैन पहचान स्कोर अधिक एससीडी लक्षणों, वृद्धावस्था और कम उद्देश्य से जुड़े थेस्मृतिस्कोर [आर2=0.37, एफ(9,45)=2.93, पी= 0.008, तालिका 5 (शीर्ष)]। लोअर ऑब्जेक्टिव मेमोरी स्कोर कम पोस्ट-स्कैन रिकग्निशन स्कोर [तालिका 5 (नीचे)] से जुड़े थे। हालांकि, किसी भी अन्य पूर्वसूचक चर (एससीडी लक्षण, एक बयान, शिक्षा, उम्र, विक्षिप्तता, लिंग, हिप्पोकैम्पस मात्रा, और भर्ती विधियों) में से कोई भी एक महत्वपूर्ण संघ नहीं दिखा [आर 2=0 .26, एफ (9,45) { {15}}.78, पृष्ठ= 0.09, तालिका 5 (नीचे)]।

बहस

हमने के दौरान मस्तिष्क की सक्रियता की जांच कीस्मृतिएन्कोडिंग और एससीडी लक्षणों और ए के साथ इसका संबंध, साथ ही शिक्षा की भूमिका, संज्ञानात्मक रिजर्व के लिए एक प्रॉक्सी। उच्च आरक्षित (शिक्षा) वाले प्रतिभागियों में, अधिक एससीडी लक्षण कार्यकारी नियंत्रण नेटवर्क (ईसीएन), प्रमुख नेटवर्क (एसएन), और उप-क्षेत्रीय क्षेत्रों में अधिक सक्रियता से जुड़े थे; हालांकि, कम आरक्षित (शिक्षा) वाले प्रतिभागियों में, अधिक एससीडी लक्षण समान क्षेत्रों में कम सक्रियता से जुड़े थे। A इस दौरान सक्रियण से संबद्ध नहीं थास्मृतिएन्कोडिंग। पिछले निष्कर्षों के समान [3,5], अधिक से अधिक एक बयान अधिक एससीडी लक्षणों से जुड़ा था, लेकिन उद्देश्य के साथ नहींस्मृति. इन निष्कर्षों से पता चलता है कि उच्च संज्ञानात्मक रिजर्व वाले व्यक्ति एडी जोखिम (यानी, एससीडी लक्षण और ए) [46] के उभरते संकेतों के संदर्भ में एक विस्तारित तंत्रिका नेटवर्क की भर्ती कर सकते हैं। संज्ञानात्मक आरक्षित को प्रतिबिंबित करने वाले विभिन्न सक्रियण पैटर्न ने तंत्रिका कार्य के संदर्भ में एससीडी की विविधता को भी चित्रित किया, साथ ही संज्ञानात्मक रिजर्व के स्तर के आधार पर विभिन्न प्रकार के एडी जोखिम (यानी, उच्च रिजर्व-एससीडी तंत्रिका की संतृप्ति का एक सूचकांक है) मुआवजा, कम रिजर्व-एससीडी ह्रासमान तंत्रिका संसाधनों का एक सूचकांक है)।

विस्तारित तंत्रिका नेटवर्क में संज्ञानात्मक आरक्षित

इसका उपयोग करते हुए पिछला fMRI अध्ययनस्मृति-एन्कोडिंग कार्य ने हिप्पोकैम्पस [21, 22] के साथ-साथ विस्तारित नेटवर्क के जुड़ाव को देखा है। जबकि हिप्पोकैम्पस एन्कोडिंग [20] में एक केंद्रीय भूमिका निभाता है, हमें एक विस्तारित तंत्रिका नेटवर्क मिला है जो एन्कोडिंग के दौरान सूचना प्रसंस्करण के अन्य पहलुओं का समन्वय कर सकता है। ईसीएन ध्यान, निषेध और स्थानांतरण में शामिल है [47]। एसएन चयनात्मक रूप से प्रासंगिक रूप से प्रासंगिक संवेदी जानकारी को उच्च-क्रम के संज्ञानात्मक क्षेत्रों [48] तक पहुंचाता है, जिससे लचीली कार्यकारी कार्यप्रणाली में सुविधा होती है। उप-क्षेत्रीय क्षेत्रों के संबंध में, थैलेमस ललाट प्रांतस्था और हिप्पोकैम्पस को जोड़कर एक विस्तारित स्मृति प्रणाली से संबंधित हो सकता है [49] जबकि बेसल गैन्ग्लिया (जैसे, कॉडेट) इनाम सीखने के लिए एक मुख्य संरचना है [50]। इन क्षेत्रों के संयोजन सफल अनुकूली लक्ष्य-निर्देशित व्यवहार उत्पन्न करने के लिए आने वाली संवेदी सूचनाओं को एकीकृत करके और परिणामों के आधार पर प्रतिक्रिया नियंत्रण प्रदान करके संघर्ष निगरानी नेटवर्क का गठन कर सकते हैं [51]। एससीडी में, दैनिक संज्ञानात्मक गतिविधियों में संज्ञानात्मक गिरावट का व्यक्तिपरक अनुभव किसी की भविष्यवाणी और परिणामों के बीच त्रुटियों (यानी, संघर्ष) के लिए लगातार समायोजन भविष्यवाणियों के उच्च संज्ञानात्मक भार को दर्शा सकता है [52]। अंत में, हमारे संज्ञानात्मक आरक्षित निष्कर्ष विशेष रूप से जुड़े हुए थेस्मृतिसामान्य तंत्रिका नेटवर्क को इंगित करने के बजाय एन्कोडिंग फ़ंक्शन लचीलापन को रेखांकित करता है

उम्र बढ़ने की विकृति के खिलाफ। यद्यपि हमारा दृष्टिकोण कोर एडी लक्षण से जुड़े एक संज्ञानात्मक रिजर्व के तंत्रिका सब्सट्रेट की पहचान करने के लिए लक्षित है (यानी,स्मृति), भविष्य के अध्ययनों को संज्ञानात्मक रिजर्व के लिए तंत्रिका सब्सट्रेट्स की जांच का विस्तार करना चाहिए, न केवल अन्य संज्ञानात्मक कार्यों के साथ कार्य-आधारित एफएमआरआई संकेतों में बल्कि एससीडी में आंतरिक तंत्रिका गतिविधियों (यानी, कार्य-सामान्य / मुक्त एमआरआई उपायों) में भी।

शिक्षा की मध्यम भूमिका और संभावित तंत्रिका क्षतिपूर्ति

हमने व्यक्तिगत मतभेदों को समझने के लिए संज्ञानात्मक आरक्षित सिद्धांत पर ध्यान केंद्रित करते हुए एससीडी लक्षणों के तंत्रिका संबंधी संबंधों की जांच की। अधिक एससीडी लक्षणों और उच्च शिक्षा (छवि 1) वाले प्रतिभागियों में अधिक सक्रियता देखी गई। इस दौरान बढ़ी तंत्रिका भर्तीस्मृतिएन्कोडिंग मस्तिष्क के उभरते रोग परिवर्तनों के जवाब में एक प्रतिपूरक प्रक्रिया का सुझाव दे सकता है [7, 9], जो एससीडी लक्षणों के रूप में प्रकट होता है जो इस अध्ययन में ए बयान के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध थे। यह हो सकता है कि निम्न शिक्षा (निम्न संज्ञानात्मक आरक्षित) प्रतिपूरक प्रतिक्रिया को माउंट करने की कम क्षमता से जुड़ी हो। अधिक संज्ञानात्मक रिजर्व को सामान्य संज्ञानात्मक कार्य और एमसीआई के साथ सकारात्मक वृद्ध वयस्कों में धीमी संज्ञानात्मक गिरावट के साथ जोड़ा गया है लेकिन एडी [46] के साथ तेजी से गिरावट आई है। वर्तमान अध्ययन उच्च एडी जोखिम वाले संज्ञानात्मक रूप से सामान्य व्यक्तियों के बीच एक प्रारंभिक प्रतिपूरक प्रक्रिया का प्रमाण प्रदान कर सकता है (यानी, उन्नत एससीडी लक्षण जो आंशिक रूप से ए बयान के स्तर को दर्शा सकते हैं)।

पिछले एससीडी अध्ययन [7, 9] ने सक्रियता को तंत्रिका "मुआवजे" के रूप में वर्णित किया क्योंकि प्रदर्शन सकारात्मक रूप से मस्तिष्क सक्रियण से जुड़ा था, यह सुझाव देते हुए कि अधिक सक्रियता ने स्मृति कार्य प्रदर्शन की सुविधा प्रदान की। हमारे अध्ययन में कार्य प्रदर्शन और सक्रियण के बीच कोई संबंध नहीं पाया गया। हालांकि, इन अध्ययनों की क्रॉस-सेक्शनल प्रकृति (इस अध्ययन सहित) के कारण, यह स्पष्ट नहीं है कि अधिक एससीडी लक्षणों वाले व्यक्तियों का एससीडी लक्षणों की शुरुआत से पहले बेहतर प्रदर्शन या उच्च आधारभूत सक्रियण होता। इस प्रकार, हम अंतर नहीं कर सकते हैं कि क्या अधिक सक्रियता तंत्रिका क्षतिपूर्ति का प्रतिनिधित्व करती है, बाधित अति-सक्रियण जिसे डिडिफेरेंटेशन [53] या एक्साइटोटॉक्सिक न्यूरोनल क्षति [54] के रूप में जाना जाता है। फिर भी, हमारा अध्ययन हमारे ज्ञान के लिए सबसे पहले रिपोर्ट करने वाला है

मस्तिष्क सक्रियण और एससीडी के बीच अप्रत्यक्ष संबंध।

जैसा कि ऊपर कहा गया है, कार्य प्रदर्शन (यानी, सफल एन्कोडिंग का एक सूचकांक) मस्तिष्क सक्रियण से जुड़ा नहीं था। हमारे संज्ञानात्मक रूप से सामान्य प्रतिभागियों के नमूने में, पुराने प्रतिभागियों ने बदतर प्रदर्शन किया। दिलचस्प बात यह है कि अधिक एससीडी लक्षणों वाले प्रतिभागियों ने भी खराब प्रदर्शन किया, जो चेहरे के नाम के सहयोगी के अनुरूप थास्मृतिSCD में कमी पहले बताई गई [55]। ये परिणाम बताते हैं कि यह कार्य सूक्ष्म स्मृति ह्रास के लिए एक उपयोगी संवेदनशील उद्देश्य उपाय के रूप में कार्य कर सकता है।

अंत में, एक बयान मस्तिष्क सक्रियण के दौरान जुड़ा नहीं थास्मृतिएन्कोडिंग। पहले SCD में स्मृति कार्यों के दौरान परिवर्तित तंत्रिका सक्रियण की सूचना को AD विकृति विज्ञान के संचय की प्रतिक्रिया के रूप में सुझाया गया था, हालांकि A सहित किसी भी AD रोग संबंधी कारकों को इन अध्ययनों में नहीं मापा गया था [8, 9]। संज्ञानात्मक रूप से सामान्य वृद्ध वयस्कों में, फेस-नेम मेमोरी एन्कोडिंग कार्य के दौरान औसत दर्जे का अस्थायी अतिसक्रियता अधिक से अधिक ए डिपोजिशन [21, 56, 57] से जुड़ा था। इसमें कुछ अतिव्यापी प्रतिभागियों के साथ हमारी अपनी एक पिछली रिपोर्ट शामिल है [21]। इनके बीच एक मुख्य अंतर

पूर्व अध्ययन और वर्तमान एक बयान के प्रभाव का परीक्षण करने के लिए संपूर्ण मस्तिष्क स्वर-वार विश्लेषण दृष्टिकोण है। असंगत निष्कर्ष यह सुझाव दे सकते हैं कि एक बयान प्रत्यक्ष कार्यात्मक प्रभाव वाले बायोमार्कर के रूप में एक मजबूत भूमिका नहीं निभा सकता है; वैकल्पिक रूप से, अन्य महत्वपूर्ण और बिना माप वाले कारक, के दौरान ए बयान और तंत्रिका कार्य के बीच संबंध को मॉडरेट कर सकते हैंस्मृतिएन्कोडिंग। यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इस अध्ययन में ए बयान और मस्तिष्क सक्रियण के बीच कोई संबंध हमारे प्रतिभागियों के बीच वैश्विक ए में कम परिवर्तनशीलता के कारण नहीं हो सकता है। बायोमार्कर व्यवहार संघों के मॉडरेटर के रूप में संज्ञानात्मक रिजर्व को बेहतर ढंग से समझने के लिए भविष्य और बड़े अध्ययनों को 3-ए डिपोजिशन, एससीडी लक्षणों और संज्ञानात्मक रिजर्व मार्करों (जैसे, शिक्षा) के बीच बातचीत के प्रभावों की जांच करनी चाहिए। जैसा कि पहले बताया गया था, हमने ए डिपोजिशन और एससीडी लक्षणों के बीच एक सकारात्मक जुड़ाव देखा [3, 5]। एक बयान संज्ञानात्मक रूप से सामान्य व्यक्तियों [58] में नैदानिक ​​​​प्रगति की भविष्यवाणी करता है, जैसा कि एससीडी के लक्षणों को बढ़ाता है [59]। संज्ञानात्मक रिजर्व और अन्य मॉडरेटिंग कारकों [60] के आधार पर, व्यक्तियों में अंतर्निहित तंत्रिका प्रक्रियाओं के संदर्भ में एससीडी लक्षण संभावित रूप से एडी जोखिम के विभिन्न डिग्री और पैटर्न का प्रतिनिधित्व करते हैं।

सीमाओं

इस अध्ययन में, शिक्षा संज्ञानात्मक रिजर्व का एकमात्र सूचकांक था, जो हमारे परिणामों की सामान्यता को सीमित कर सकता है। शिक्षा आमतौर पर संज्ञानात्मक आरक्षित [61, 62] के लिए एक प्रॉक्सी के रूप में प्रयोग की जाती है; हालांकि, संज्ञानात्मक आरक्षित के अन्य अनुमानों (जैसे, साक्षरता [63], संज्ञानात्मक रूप से आकर्षक अवकाश गतिविधियों [10]) की जांच की जानी चाहिए। इसके अलावा, हमारे 'निम्न' शिक्षा समूह में अधिकांश प्रतिभागी हाई स्कूल के स्नातक थे। इसलिए, हमारे परिणामों की पुष्टि शिक्षा के व्यापक स्तर और संज्ञानात्मक रिजर्व के अन्य उपायों के साथ बड़े नमूनों के साथ की जानी चाहिए।

दो भर्ती विधियों से प्रतिभागियों को जोड़ना (स्मृतिक्लिनिक और सामुदायिक अध्ययन सेटिंग्स) दो नमूनों [6, 64] के बीच एससीडी लक्षणों के अर्थ और महत्व में किसी भी गुणात्मक अंतर की उपेक्षा करते हैं। हमारे वर्तमान नमूना आकार को देखते हुए, शक्ति सीमित थी

प्रत्येक भर्ती पद्धति के लिए अलग-अलग शिक्षा और एससीडी लक्षणों के बीच बातचीत का परीक्षण करें। भविष्य के अध्ययनों में एडी जोखिम के सूचकांक के रूप में चिकित्सा सहायता प्राप्त करने वाले व्यवहार के अंतर्निहित कारकों को संबोधित करना चाहिए [24, 65]।

अमेज़न

निष्कर्ष

वर्तमान अध्ययन ने एससीडी लक्षणों के तंत्रिका संबंधी सहसंबंधों की जांच की और ए बयान प्रभावस्मृतिएन्कोडिंग, यह देखते हुए कि मस्तिष्क की सक्रियता न तो एससीडी लक्षणों पर निर्भर करती है और न ही सीधे ए। बल्कि, शिक्षा के स्तर ने मस्तिष्क सक्रियण और एससीडी लक्षणों के बीच संबंध को नियंत्रित किया। उच्च शिक्षा और अधिक एससीडी लक्षणों वाले व्यक्तियों ने अधिक सक्रियता प्रदर्शित की, जबकि कम शिक्षा वाले और अधिक एससीडी लक्षणों वाले लोगों ने कम सक्रियता प्रदर्शित की। ग्रेटर एससीडी लक्षण अधिक संज्ञानात्मक रिजर्व वाले व्यक्तियों में तंत्रिका मुआवजे की संतृप्ति को प्रतिबिंबित कर सकते हैं, जबकि यह कम संज्ञानात्मक रिजर्व वाले व्यक्तियों में कम तंत्रिका संसाधनों को प्रतिबिंबित कर सकता है।

पूरक सामग्री

पूरक सामग्री के लिए पबमेड सेंट्रल पर वेब संस्करण देखें।

आभार

इस अध्ययन को राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान से अनुदान T32 MH019986, T32 AG021885, P50 AG005133, P01 AG025204, और R37 AG025516 द्वारा समर्थित किया गया था।

जीई हेल्थकेयर पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय के साथ एक लाइसेंस समझौता रखता है और इस अध्ययन के परिणामों से संभावित रूप से लाभान्वित हो सकता है। यह देखते हुए कि डॉ. क्लंक और मैथिस पीआईबी के सह-आविष्कारक हैं, इस लाइसेंस समझौते में उनका वित्तीय हित है। GE हेल्थकेयर ने इस अध्ययन के लिए अनुदान सहायता प्रदान नहीं की और न ही हमारे द्वारा PiB के उपयोग के लिए कोई शुल्क लिया।