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Invecchiamento e ippocampo: cambiamenti della memoria

Questo studio esamina come l'invecchiamento influisce sull'ippocampo e sulla funzione della memoria.

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L'Ippocampo è una parte fondamentale del cervello che gioca un ruolo importante nel modo in cui ricordiamo le cose, specialmente eventi o esperienze specifiche. Con l'età, l'ippocampo può cambiare, sia nell'aspetto che nel funzionamento. Questi cambiamenti possono verificarsi anche nelle persone sane e possono essere più pronunciati in chi ha problemi di salute.

I ricercatori hanno suggerito che diverse parti dell'ippocampo hanno funzioni diverse. La parte posteriore dell'ippocampo è considerata migliore nel ricordare i dettagli fini degli eventi, mentre la parte anteriore tende a integrare informazioni su un arco di tempo e spazio più ampio. Questo potrebbe dipendere dal fatto che la parte posteriore elabora i Segnali in modo diverso rispetto a quella anteriore.

Uno studio ha scoperto che, guardando ai giovani adulti, i segnali nella parte posteriore dell'ippocampo tendevano a essere meno simili tra loro rispetto a quelli della parte anteriore. Questo suggeriva che la parte posteriore è adatta a ricordare dettagli specifici. Tuttavia, un altro studio ha trovato l'opposto; i segnali erano in realtà meno simili nella parte centrale dell'ippocampo, con le parti posteriore e anteriore che mostravano maggiore coerenza.

Questi risultati lasciano un po' di incertezza su come i segnali nell'ippocampo cambiano con l'età e come questi cambiamenti si riferiscano alla nostra capacità di ricordare eventi. Un altro studio ha trovato che gli adulti più anziani mostravano maggiore somiglianza nei segnali nella parte posteriore dell'ippocampo, il che era collegato a capacità mnemoniche peggiori. Questo suggerisce che con l'età, la nostra capacità di ricordare dettagli specifici potrebbe diminuire.

L'ippocampo e il cervello

Le connessioni tra l'ippocampo e altre parti del cervello possono influenzare anche il funzionamento dell'ippocampo. Ricerche precedenti hanno mostrato che alcune aree del cervello, come parti della corteccia frontale e parietale, sono più collegate alla parte posteriore dell'ippocampo piuttosto che a quella anteriore. Al contrario, altre aree, come la corteccia prefrontale ventromediale, mostrano connessioni più forti con la parte anteriore dell'ippocampo.

Negli adulti più anziani, queste connessioni possono cambiare, portando a legami più deboli tra l'ippocampo e altre regioni cerebrali. Questo suggerisce che con l'età, il modo in cui l'ippocampo comunica con il resto del cervello potrebbe diventare meno efficiente.

Per indagare su queste idee, i ricercatori hanno esaminato dati di un grande gruppo di persone dai 18 agli 88 anni. Questi dati includevano scansioni del cervello effettuate mentre i partecipanti erano a riposo, oltre a test per misurare le loro capacità mnemoniche. I ricercatori si sono concentrati su come i segnali in diverse parti dell'ippocampo si rapportavano alle performance mnemoniche a diverse età.

Metodi di ricerca

I ricercatori hanno usato un set di dati pubblico che includeva scansioni del cervello e test cognitivi. Hanno selezionato partecipanti che avevano una buona salute cognitiva e che non presentavano condizioni neurologiche. I partecipanti hanno subito scansioni del cervello mentre erano a riposo, durante le quali è stata registrata la loro attività cerebrale. Le scansioni sono state analizzate per definire diverse regioni dell'ippocampo e le connessioni tra queste regioni e il resto del cervello sono state esaminate.

Analisi dei dati

I ricercatori hanno calcolato quanto fossero simili i segnali all'interno di ciascuna sottoregione dell'ippocampo. Hanno anche esaminato come questi segnali si correlassero con le performance mnemoniche. Per farlo, hanno utilizzato metodi statistici specifici per analizzare le relazioni tra età, segnali ippocampali e punteggi di memoria, controllando fattori come genere e movimento.

Risultati su età e funzionamento ippocampale

L'analisi ha rivelato schemi interessanti. In generale, i partecipanti più giovani mostravano schemi di segnali diversi all'interno dell'ippocampo rispetto ai partecipanti più anziani. In particolare, la parte posteriore dell'ippocampo mostrava segnali più coerenti con l'età, mentre le parti centrale e anteriore mostravano meno coerenza. Questo potrebbe indicare che l'invecchiamento causa un cambiamento nel modo in cui funziona la parte posteriore dell'ippocampo.

Tuttavia, nonostante questi cambiamenti nei modelli di segnalazione, i ricercatori non hanno trovato collegamenti affidabili tra questi segnali e le performance mnemoniche. Questo significa che anche se c'erano cambiamenti legati all'età nella somiglianza dei segnali all'interno dell'ippocampo, questi cambiamenti non influenzavano direttamente le performance dei partecipanti nei compiti di memoria.

Connettività tra l'ippocampo e altre aree cerebrali

I ricercatori hanno anche esaminato come le diverse parti dell'ippocampo si collegano con altre regioni cerebrali. Hanno scoperto che i modelli di connettività variavano lungo l'ippocampo, con la parte posteriore che si collegava più fortemente con alcune aree e la parte anteriore che si collegava con altre. Questo suggerisce che l'ippocampo funziona in modo diverso a seconda di quale parte viene studiata.

Negli adulti più anziani, questi modelli di connettività tendevano a indebolirsi, in particolare per la parte centrale dell'ippocampo. Questo significa che con l'età, la comunicazione tra l'ippocampo e altre aree del cervello potrebbe diminuire, il che potrebbe influenzare le performance mnemoniche.

Il ruolo delle performance mnemoniche

L'ultimo aspetto della ricerca si è focalizzato su come le differenze nella connettività si rapportano alle performance mnemoniche. I ricercatori hanno scoperto che una migliore connettività tra la parte anteriore dell'ippocampo e alcune aree cerebrali era legata a migliori performance mnemoniche negli adulti più anziani. Al contrario, questa relazione non era presente nei giovani adulti.

Questo suggerisce che gli adulti più anziani potrebbero fare più affidamento sulla parte anteriore dell'ippocampo per compensare i cali nelle performance mnemoniche legati all'età.

Conclusione

La ricerca sottolinea l'importanza dell'ippocampo nella memoria e come la sua funzione cambi con l'età. Anche se la parte posteriore dell'ippocampo mostra cambiamenti che potrebbero ostacolare le performance mnemoniche, questi cambiamenti non sempre si correlano direttamente con i compiti di memoria. Inoltre, con l'età, il modo in cui l'ippocampo si collega con il resto del cervello può indebolirsi, in particolare nelle parti centrale e posteriore. Tuttavia, alcune aree continuano a mostrare connessioni forti, il che potrebbe aiutare a sostenere le capacità mnemoniche negli adulti più anziani.

Capire come l'ippocampo e le sue connessioni evolvono nel tempo può fornire spunti sul calo della memoria e evidenziare potenziali aree per interventi o supporto nelle popolazioni anziane. Serve ulteriore ricerca per esplorare questi modelli e le loro implicazioni per la salute cognitiva.

Fonte originale

Titolo: Adult lifespan effects on functional specialization along the hippocampal long axis

Estratto: There has been increasing attention to differences in function along the hippocampal long axis, with posterior regions proposed to have properties that are well suited to representing fine-grained details and coarser representations in anterior regions. Whether long axis functional specialization persists into older age is not well understood, despite well documented memory changes in older age. In this study, we used a large database of fMRI data (n =323 humans of both sexes included) from across the adult lifespan (ages 18-88) to determine the degree of functional differentiation across the hippocampal posterior-anterior axis. Our first approach was to measure the similarity among signals within each hippocampal subregion. We found that intra-region signals within the most posterior hippocampal subregion became more similar in older age, but did not relate to episodic memory performance. As a second approach, we measured functional connectivity between hippocampal subregions and the rest of the brain. The functional connectivity profiles of the posterior and anterior hippocampal subregions became more distinct from one another with increasing age, and age-related reductions in connectivity were strongest for the intermediate portion of the hippocampus. In contrast, anterior hippocampal functional connectivity remained relatively stable across the adult lifespan, and stronger anterior hippocampus connectivity with the anterior cingulate was associated with better episodic memory in older adults, suggesting that the anterior hippocampus may help some older adults compensate for age-related changes to more posterior hippocampal regions to preserve episodic memory. Significance StatementThere is an increasing understanding that differences across the hippocampal long axis help give rise to multifaceted episodic memories. Yet, whether hippocampal long axis differentiation persists into older age is not well understood. Here, we show that older age exaggerates the differentiation along the hippocampal long axis due largely to changes in posterior and intermediate portions of the hippocampus. Anterior hippocampal signals were more stable and were sometimes associated with better episodic memory performance in older age. These findings suggest that functional declines in posterior hippocampus may be a normal part of healthy aging, but that some older adults offset this decline by upregulating anterior hippocampal function, which in turn helps maintain episodic memory.

Autori: Caitlin Bowman, C. Charles, S. Birr

Ultimo aggiornamento: 2024-10-12 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.04.616732

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.04.616732.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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