Как мозг перестраивает рабочую память с возрастом

Рабочая память – фундаментальная когнитивная функция, реализация которой во многом зависит от работы префронтальной коры. Исследователи из России, Канады и Сингапура провели мета-аналитический обзор фМРТ исследований головного мозга во время выполнения заданий на рабочую память и выяснили, что префронтальная кора принимает активное участие в решении определенного типа задач в раннем возрасте и нивелируется в позднем. Подробнее об этом и других регионах мозга, которые также подвержены возрастным изменениям и влияют на запоминание, можно прочитать в журнале NeuroImage.

Cлева представлены обобщенные карты активности мозга во время выполнения теста на рабочую память у молодых людей, людей среднего и старшего возраста. Они показывают значительную согласованность работы между областями, превалирующими в разном возрасте (красный – для молодых, зеленый – для среднего, синий – для пожилого). Справа – эти же данные в 3D для всех возрастных групп. Credit: Yaple et al. / NeuroImage 2019

Рабочая память, в отличие от долговременной, позволяет манипулировать информацией в течение короткого периода времени. Ее «сила» отличается в различные возрастные периоды и уменьшается с возрастом, а также при различных видах деменции. Такие изменения могут быть связаны с возрастными изменениями на уровне серого вещества и функциональной активности мозга.

Наиболее распространенное задание на оценку ее емкости – это так называемая  «задача n-назад» (n-back-тест). Чтобы выполнить этот тест, участникам необходимо смотреть на предъявляемые стимулы, запомнив целевой стимул, а затем отвечать на вопрос (нажав на кнопку), сколько стимулов прошло, прежде чем на экране снова появился целевой. Ответ 0 – когда целевой стимул на экране прямо сейчас, 1 – если стимул был в прошлом предъявлении, 2 – если стимул был два предъявления назад.

Для определения областей мозга, которые активны во время выполнения заданий на рабочую память, многие исследователи применяют функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ). На основе прошлых мета-анализов авторы выдвинули гипотезу, что у молодых участников эксперимента будет более согласованная работа в префронтальной и теменной областях мозга, в то время как для пожилых пациентов наибольшая рассогласованность будет специфична именно для префронтальной коры, так как именно она подвержена наибольшим возрастным изменениям.

В итоговый анализ вошли 82 идентичных по методологии исследования, участников которых авторы разделили на три возрастные группы. В первую возрастную группу вошли испытуемые 18-35 лет, во вторую – 30-55 лет, в третью – 55-85 лет. Данные удалось получить от 2020 участников экспериментов.

Оказалось, что такие области мозга, как теменная и поясная кора, островковая доля и мозжечок, важны для реализации рабочей памяти на протяжении всех возрастных периодов. Для раннего возраста также имела вес согласованность в работе базальных ганглиев и клауструма (ограды мозга), но для пожилого возраста такого вклада эти регионы уже не вносили. Особенно интересными оказались результаты о согласованной работе префронтальной коры в раннем возрасте, снижении этой согласованности в среднем возрастном диапазоне и полном ее отсутствии в позднем периоде.

Авторы сделали вывод, что по мере старения увеличивается индивидуальная изменчивость в рабочей памяти, которая проявляется в рассогласовании работы префронтальной коры. При этом интересно, что такие изменения начинают наблюдаться уже в среднем возрасте. Такое снижение в эффективности работы памяти представляет собой скорее вариант нормального старения, чем предвестник субклинического начала нейродегенеративного процесса.

Текст: Мария Богданова

Meta-analyses of the n-back working memory task: fMRI evidence of age-related changes in prefrontal cortex involvement across the adult lifespan by Yaple, Z.A., Stevens, W.D., Arsalidou, M in NeuroImage. Published April 2019.

https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2019.03.074

Источник: neuronovosti.ru

Комментарии: