Alzheimers: Är förändringar i hjärnans uppmärksamhetsnav fel?
Forskare föreslår att vi blir lättare distraherade när vi åldras, och att det hela handlar om en del av våra hjärnor som kallas locus coeruleus. Kan detta främja vår förståelse av Alzheimers sjukdom?
”Locus coeruleus” är en del av hjärnstammen som reglerar frisättningen av noradrenalin, ett hormon kopplat till vår uppmärksamhetsnivå och stressrespons.
Under typiska förhållanden kommer noradrenalin att stimulera aktiviteten hos redan mycket aktiva nervceller, medan "tysta" mindre aktiva.
På neural nivå hjälper det oss att hålla fokus och ignorera distraktioner under stressförhållanden.
Men när vi åldras verkar det som att vi lättare distraheras av irrelevanta stimuli, och ännu mer i en situation som registrerar sig som stressande.
Mara Mather och andra forskare vid University of Southern California i Los Angeles bestämde sig för att testa om äldre människor faktiskt är mindre fokuserade än yngre och att ta reda på varför och hur det händer.
Den nya studien - som har publicerats i tidskriften Natur mänskligt beteende - bekräftar att ju äldre vi blir, desto svårare blir det för oss att hålla fokus under mindre än idealiska förhållanden.
"Att försöka hårt för att slutföra en uppgift ökar den emotionella upphetsningen", förklarar Mather, "så när yngre vuxna försöker hårt bör detta öka deras förmåga att ignorera distraherande information."
"Men för äldre vuxna kan försök hårt göra att både det de försöker fokusera på och annan information sticker ut mer."
Mara Mather
Hon och hennes kollegor förklarar att detta tyder på att locus coeruleus börjar fungera mindre effektivt över tiden.
En nyckelplats i kognitiv nedgång
Mathers tidigare forskning knöt också locus coeruleus till något annat: Alzheimers sjukdom. Mer specifikt är det här där fläckar av tau-protein - som är en viktig egenskap hos denna neurodegenerativa sjukdom - börjar bildas i hjärnan.
"De första tecknen på denna patologi", säger hon, "är tydliga i locus coeruleus hos de flesta efter 30 års ålder."
"Således," fortsätter Mather, "det är viktigt att bättre förstå hur locus coeruleus-funktionen förändras när vi åldras."
Så i syfte med den nya studien arbetade forskarna med 28 yngre vuxna, 18–34 år och 24 äldre vuxna, 55–75 år, vars locus coeruleus-aktivitet och emotionell upphetsning de övervakade under en uppsättning uppmärksamhetsexperiment.
De gjorde det med hjälp av både hjärnskanningar och genom att bedöma pupillutvidgning, vilket har ansetts vara en bra indikator på locus coeruleus-aktivitet.
Smidig kommunikation i yngre hjärnor
Testerna bestod av att visa deltagarnas bildpar: den ena med en byggnad och den andra som visar en typ av objekt. I vissa fall markerades byggnaden och föremålet verkade bleka, och vid andra tillfällen var det tvärtom.
I båda fallen ombads deltagarna att notera vilken bild som accentuerades. Men för att lägga till ett stresselement i experimentet meddelades deltagarna då och då att deltagarna skulle kunna få en elektrisk stöt i slutet av övningen. Vid andra tillfällen skulle dock ett meddelande göras att det inte fanns någon elektrisk stöt.
Det avslöjades att när det gäller de yngre deltagarna, när bilden av en byggnad lyfts fram, ökade stressen att förvänta sig en chock faktiskt hjärnaktiviteten i ett område som kallas "parahippocampal place area."
Denna hjärnregion får sitt namn från det faktum att den aktiveras när vi tittar på platser och kartlägger utrymmen.
Samma typ av hjärnaktivitet minskade när de visades oupplysta bilder, vilket tyder på att kommunikationen mellan locus coeruleus, parahippocampus-platsområdet och frontoparietal-nätverket - en annan hjärnstruktur bunden till uppmärksamhet - gick smidigt utan "hicka".
Äldre vuxna kämpar för att fokusera under stress
Detsamma stämde inte för äldre deltagare. Under stressförhållanden - när man förväntar sig en mild elektrisk stöt - uppvisade de äldre vuxna mindre intensiv aktivitet i det frontoparietala nätverket, även när man tittade på markerade bilder.
Detta förklarar forskarna att länken mellan detta hjärnnätverk och locus coeruleus kan sluta fungera så bra senare i livet.
Samtidigt visade de äldre deltagarna ökad aktivitet i det parahippocampala platsområdet under stressiga förhållanden, oavsett om de tittade på markerade eller bleka bilder av byggnader.
Detta indikerar att de yngre vuxnas uppmärksamhet blir mer selektiv när de upplevde känslomässig upphetsning, så att de bara kunde fokusera på de bilder som stod ut.
Däremot "parahippocampal plats området" tänds "urskiljbart när de kände stress hos äldre vuxna, vilket tyder på att de inte kunde fokusera på en framträdande stimulans.
Dessa resultat, konstaterar studieförfattarna, ger ytterligare en byggsten i vår förståelse för hur kognitiva funktioner förändras över tiden, och de kan i framtiden hjälpa oss att förhindra neurodegeneration.
"Att dechiffrera exakt hur dessa förändringar i hjärnan inträffar när vi åldras kan en dag hjälpa oss att avslöja hur vi kan skydda hjärnan från kognitiv nedgång och förlust av funktion", avslutar Mather.
