方向感覚が年齢とともに衰退する理由に関する新しい手がかり

新しい研究は、時々高齢者が経験する空間的方向付けの困難さの可能な説明を発見しました。

研究中、研究者たちは空間ナビゲーションの中心となる領域で高齢者の脳の不安定な活動を検出しました。

ドイツ神経変性疾患センター（DZNE）の研究者によると、長期的には、これらの発見はアルツハイマー病を検出するための新しい方法を開く可能性があります。

目標指向の方法で空間を案内するために、脳は視覚刺激から筋系やバランス感覚によって提供される手がかりに至るまで、情報の洪水を処理する必要があります。これは、空間の方向付けとナビゲーションが人間の心の最も複雑な能力の1つであることを意味する、と研究者たちは述べています。

残念ながら、これらのスキルは、私たちが年をとるにつれて低下することが多く、自立と生活の質を著しく損なう可能性があります。

「慣れていない環境を移動するとき、迷子になることは完全に正常です。しかし、これは高齢者に多く発生する傾向があります。これまでのところ、これらのナビゲーション問題の根底にある神経メカニズムについてはほとんどわかっていません」と、DZNEのマクデブルクサイトの研究者であり、この研究の筆頭著者であるMatthias Stangl氏は述べています。

「いわゆるグリッドセルが関係している可能性があるという仮説がありました。ナビゲーション処理の大部分はこれらのセルによって行われます。これらは、脳の嗅内皮質にある特殊なニューロンです。したがって、グリッドセル機能の不足がナビゲーションの問題の原因である可能性があると推測しました。」

この仮定をテストするために、スタングルと彼の同僚は、2つのグループに分けられた41人の健康な若者と高齢者を対象に実験を行いました。 「若年成人」のグループは、19歳から30歳の間に20人の参加者で構成され、高齢者のグループは、63歳から81歳の21人で構成されました。どちらのグループにも男性と女性が含まれていました。

研究者らによると、実験の1つは機能的脳イメージング（fMRI）と仮想現実を組み合わせたものです。参加者は、脳の活動パターンを監視しながら、コンピューターで生成された風景をナビゲートする必要がありました。

2番目の実験では、「パス統合」の機能をテストしました。この実験では、参加者は事前定義された曲線のパスに沿って移動しました。途中の停車地では、出発地に対する距離と方向を推定する必要がありましたが、その場所を確認したり特定したりすることはできませんでした。このテストは2つのバージョンで実行されたため、実空間と仮想環境の両方で行われたと研究者は説明しました。

「すべてを考慮すると、若い参加者はナビゲーションがよりよくなりました。これは以前の研究と一致しています。しかし、ナビゲーションパフォーマンスの低下とグリッドセルアクティビティの不足との間に関連性があることがわかりました」と、DZNEの上級科学者で研究の監督者であるThomas Wolbers教授は述べています。

「グリッドセルは、若年成人と高齢者を比較すると発火が異なります。具体的には、発火パターンは、高齢者では時間とともに安定性が低下しました。これは、これらの脳回路が高齢者で損なわれていることを示しています。これが、多くの高齢者が空間ナビゲーションに問題を抱えがちな理由の1つかもしれません。」

「グリッドセルは、ナビゲーションだけでなく他の認知機能でも中心的な役割を果たす」とウォルバーズ氏は付け加えた。 「したがって、私たちの調査結果は、高齢者の認知障害の根底にある重要なメカニズムを示している可能性があります。これは、加齢による神経生理学的変化への洞察を提供するだけでなく、加齢に伴う認知機能低下に対する治療法の設計にも役立ちます。」

健康な成人では航行技能が低下する可能性がありますが、そのような低下はアルツハイマー病の最も初期の症状の1つと考えられています。

「ナビゲーションパフォーマンスとグリッドセル機能を評価することで、アルツハイマー病やその他の神経変性疾患の早期診断が容易になる可能性がある」とウォルバーズ氏は語った。

「このためには、加齢に伴う航行能力の低下と疾患による低下を区別する診断方法を開発する必要があります。これは難しい作業かもしれません。しかし、私たちの調査結果は、そのようなトピックに関する将来の研究の基礎を築くものです。」

研究はジャーナルに掲載されました 現在の生物学.

出典：ドイツ神経変性疾患センター

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