Penyakit Alzheimer mempengaruhi jaringan otak di luar memori

ringkasan: Para peneliti telah menemukan bahwa perubahan jaringan otak yang berhubungan dengan penyakit Alzheimer melampaui memori dan perhatian, mempengaruhi sirkuit sensorik dan motorik. Temuan ini menantang asumsi sebelumnya tentang dampak penyakit Alzheimer.

Studi tersebut menunjukkan bahwa tahap awal penyakit Alzheimer mungkin menunjukkan gangguan kognitif yang lebih luas yang dapat dideteksi pada gangguan kognitif ringan, yang mungkin menawarkan target terapi baru. Penelitian menunjukkan bahwa disfungsi jaringan otak bisa menjadi penanda berharga untuk mendiagnosis penyakit Alzheimer dan menilai risiko penyakit.

Fakta-fakta kunci:

1. Perubahan jaringan otak yang terkait dengan penyakit Alzheimer melampaui memori dan perhatian, mempengaruhi sirkuit sensorik dan motorik.
2. Perubahan ini tidak bergantung pada faktor-faktor seperti munculnya plak amiloid, yang menantang pandangan tradisional.
3. Disfungsi jaringan otak dapat memberikan wawasan baru mengenai diagnosis penyakit Alzheimer dan strategi pengobatan.

sumber: Utah Dallas

Para ilmuwan di Pusat Vital Panjang Umur (CVL) Universitas Texas Dallas telah menerbitkan bukti baru yang menunjukkan bahwa perubahan pola jaringan otak yang terjadi pada tahap awal penyakit Alzheimer berbeda dari perubahan yang terkait dengan penuaan normal.

Hasilnya, dipublikasikan pada 15 November Jurnal Ilmu SarafDampak penyakit Alzheimer terhadap fungsi otak juga terbukti lebih luas dari perkiraan sebelumnya. Selain menemukan perubahan berbeda pada sirkuit otak yang mendukung memori dan perhatian, seperti yang diharapkan, para peneliti menemukan perubahan berbeda pada sirkuit yang terlibat dalam pemrosesan sensorik dan motorik.

“Ada kemungkinan untuk mendeteksi beberapa disfungsi otak yang berhubungan dengan penyakit Alzheimer yang melampaui ingatan dan perhatian pada tahap yang sangat awal, bahkan selama gangguan kognitif ringan sebelum penyakit Alzheimer didiagnosis,” kata Dr. Gagan Wig, profesor psikologi di Sekolah Tinggi Perilaku dan Perilaku. Ilmu Otak dan penulis studi yang sesuai.

Tim peneliti menemukan bahwa perubahan terkait Alzheimer di jaringan otak – area otak yang saling berhubungan dan memiliki fungsi serupa – tidak bergantung pada faktor lain yang biasanya terkait dengan penyakit ini, seperti peningkatan kadar plak amiloid, yang terbentuk ketika potongan protein yang disebut beta. -amiloid menggumpal..

Gangguan jaringan otak ini bisa menjadi cara baru untuk mengkarakterisasi kerusakan kognitif yang terkait dengan penyakit Alzheimer dan memberikan target pengobatan potensial, kata Wiig.

“Kami menyadari bahwa target yang kami fokuskan mungkin tidak cukup, termasuk gagasan tentang amiloid sebagai penyebab utama penyakit Alzheimer,” ujarnya.

“Kami telah mencari cara lain untuk mengukur disfungsi pada penyakit Alzheimer, dan dalam makalah ini, kami menunjukkan bahwa meskipun Anda memperhitungkan beban amiloid, disfungsi sirkuit masih tetap ada.”

Para ahli saraf telah mengkarakterisasi wilayah dan sistem otak berdasarkan fungsinya selama lebih dari satu abad. Beberapa dari jaringan ini mengontrol proses sensorik atau motorik, sementara sistem lain yang disebut sistem asosiasi mengintegrasikan dan menyimpan informasi tersebut serta mengawasi perhatian, memori, dan bahasa.

Perbedaan ini dapat memainkan peran penting dalam memisahkan penuaan yang sehat dari penyakit Alzheimer yang memburuk, kata Wiig.

“Pada penuaan yang sehat, perubahan tampaknya sebagian besar terfokus pada sistem asosiasi. Sistem sensorik dan motorik umumnya stabil,” kata Wiig.

“Misalnya, otak orang berusia 80 tahun kemungkinan besar mengalami atrofi pada korteks asosiasi, namun korteks visual dan pendengaran mungkin relatif lebih terjaga.”

Dalam studi ini, para peneliti menguji pengaruh usia dan tingkat keparahan penyakit Alzheimer pada decoupling sistem otak keadaan istirahat, ukuran organisasi dan integritas jaringan otak, pada 326 orang yang sehat secara kognitif dan 275 orang dengan gangguan kognitif yang diperiksa sebagai bagian dari neuroimaging untuk penyakit Alzheimer. Inisiatif ADNI, kemitraan publik-swasta yang sebagian didanai oleh National Institutes of Health (NIH).

“Dengan menggunakan data pemindaian otak yang kami miliki sekarang, kami dapat memperhitungkan perbedaan otak terkait usia dan mengamati perubahan unik dalam tingkat keparahan demensia. Dengan mengeksplorasi hal ini, kami menemukan bahwa memburuknya demensia tidak hanya terkait dengan perubahan dalam sistem asosiasi, namun juga dengan perubahan sensorik. dan sistem motorik.”

“Pekerjaan ini tidak mungkin dilakukan tanpa database ADNI multi-situs yang besar dan tersedia bagi peneliti penyakit Alzheimer seperti kelompok kami.”

Interaksi jaringan yang terkena dampak penyakit Alzheimer memiliki jangkauan yang lebih luas dibandingkan dengan interaksi jaringan yang dipengaruhi oleh penuaan yang sehat, kata mahasiswa doktoral kognisi dan ilmu saraf Ziwei Zhang, penulis pertama makalah ini dan anggota Laboratorium Neuroimaging di WIG.

“Pada orang dewasa lanjut usia yang tidak menunjukkan gangguan kognitif apa pun, perubahan interaksi terutama terjadi antara wilayah otak yang melakukan fungsi serupa, atau di dalam sistem otak,” katanya. “Namun, pada pasien yang didiagnosis dengan penyakit Alzheimer, interaksi antar wilayah yang menjalankan fungsi berbeda – seperti pemrosesan visual dan memori – juga berubah.”

Ahli saraf telah berjuang untuk menjelaskan mengapa beberapa orang mengembangkan patologi khas Alzheimer – plak amiloid dan neurofibrillary tangles, atau tau tangles – namun tampaknya tidak terpengaruh secara kognitif.

Wiig mengatakan temuan baru ini menunjukkan bahwa disfungsi kognitif yang menyertai penyakit ini kemungkinan besar terkait dengan perubahan jaringan fungsional yang tidak berhubungan dengan tingkat amiloid.

“Pengamatan ini memberikan petunjuk penting untuk mengidentifikasi jenis defisit perilaku yang paling terpengaruh pada tahap awal penyakit Alzheimer dan bentuk demensia lainnya,” katanya.

“Sementara kami terus meningkatkan biomarker berbasis jaringan otak untuk penyakit Alzheimer, kami berfokus pada sumber informasi baru dan unik untuk membantu mendiagnosis penyakit Alzheimer dan mengukur risiko penyakit pada individu yang sehat.”

Penulis lain dari makalah ini adalah ilmuwan peneliti CVL Michaela Chan MS’12, PhD’16; Mahasiswa PhD di bidang kognisi dan ilmu saraf Ezra Winter-Nelson; dan mantan anggota Wig Lab Claudia Carino MS’17 dan Liang Han PhD’22.

Pembiayaan: Penelitian ini didukung oleh hibah dari National Institute on Aging of the National Institutes of Health (R01AG063930) dan James S. McDonnell Foundation.

Tentang berita penelitian penyakit Alzheimer

pengarang: Stephen Fontenot
sumber: Utah Dallas
komunikasi: Stephen Fontenot – UT Dallas
gambar: Gambar dikreditkan ke Berita Neuroscience

Pencarian asli: Akses tertutup.
“Efek disfungsi kognitif yang tidak dapat dipisahkan terkait dengan penyakit Alzheimer dan penuaan pada segregasi fungsional jaringan otak“Oleh Gagan Wig dkk. Jurnal Ilmu Saraf

ringkasan

Efek disfungsi kognitif yang tidak dapat dipisahkan terkait dengan penyakit Alzheimer dan penuaan pada segregasi fungsional jaringan otak

Penyakit Alzheimer (AD) dikaitkan dengan perubahan organisasi jaringan fungsional otak berskala besar. Individu dengan penyakit Alzheimer menunjukkan lebih sedikit jaringan otak yang terputus saat istirahat dibandingkan individu tanpa demensia.

Namun, penurunan segregasi jaringan otak juga terlihat seiring bertambahnya usia orang dewasa. Menentukan apakah pengamatan ini mencerminkan perubahan yang unik atau tumpang tindih pada koneksi fungsional otak sangat penting untuk memahami dampak penyakit Alzheimer pada organisasi jaringan dan mengintegrasikan langkah-langkah organisasi jaringan otak fungsional untuk mengkarakterisasi penyakit Alzheimer.

Hubungan antara tingkat keparahan demensia AD dan usia peserta diperiksa untuk memisahkan sistem otak keadaan istirahat pada 326 subjek manusia yang sehat secara kognitif dan 275 subjek manusia dengan gangguan kognitif yang direkrut melalui Inisiatif Neuroimaging Penyakit Alzheimer (ADNI) (N = 601; Kelompok umur 55-96 tahun; 320 perempuan). Meningkatnya tingkat keparahan demensia dan bertambahnya usia secara independen berhubungan dengan penurunan sistem segregasi otak.

Selain itu, hubungan antara demensia dan usia dengan organisasi jaringan otak bervariasi sesuai dengan peran pemrosesan sistem otak dan jenis interaksi jaringan. Penuaan telah dikaitkan dengan perubahan dalam sistem relasional, terutama antar hubungan dalam sistem.

Sebaliknya, tingkat keparahan demensia dikaitkan dengan perubahan yang melibatkan sistem asosiasi dan sensorimotor dan paling menonjol di antara interaksi lintas sistem.

Perubahan jaringan terkait demensia terbukti tanpa adanya beban amiloid kortikal, menunjukkan bahwa ukuran organisasi jaringan fungsional adalah unik untuk patologi terkait penyakit Alzheimer.

Secara kolektif, pengamatan ini menunjukkan perubahan spesifik dan luas dalam organisasi topologi jaringan otak berskala besar yang menyertai penyakit Alzheimer dan menyoroti kerentanan jaringan otak yang dapat dipisahkan secara fungsional terkait dengan disfungsi kognitif yang terkait dengan penyakit Alzheimer versus penuaan.