Alzheimer: zijn veranderingen in het aandachtscentrum van de hersenen een fout?
Onderzoekers suggereren dat we gemakkelijker afgeleid worden naarmate we ouder worden, en dat het allemaal te maken heeft met een deel van onze hersenen dat de locus coeruleus wordt genoemd. Kan dit ons begrip van de ziekte van Alzheimer bevorderen?
De "locus coeruleus" is een deel van de hersenstam dat de afgifte van noradrenaline reguleert, een hormoon dat verband houdt met ons aandachtsniveau en onze stressreactie.
Onder typische omstandigheden stimuleert norepinephrine de activiteit van reeds zeer actieve neuronen, terwijl minder actieve neuronen worden "tot zwijgen gebracht".
Op neuraal niveau helpt dit ons om gefocust te blijven en afleidingen te negeren onder stressvolle omstandigheden.
Maar naarmate we ouder worden, lijkt het erop dat we gemakkelijker worden afgeleid door irrelevante stimuli, en nog meer in een situatie die als stressvol wordt aangemerkt.
Mara Mather en andere onderzoekers van de University of Southern California in Los Angeles besloten om te proberen te testen of ouderen in feite minder gefocust zijn dan jongere mensen, en om erachter te komen waarom en hoe dat gebeurt.
De nieuwe studie - die is gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Menselijk gedrag - bevestigt dat hoe ouder we worden, hoe moeilijker het voor ons wordt om gefocust te blijven in minder dan ideale omstandigheden.
"Hard proberen om een taak te voltooien, vergroot de emotionele opwinding", legt Mather uit, "dus als jongere volwassenen hun best doen, zou dit hun vermogen om afleidende informatie te negeren moeten vergroten."
"Maar voor oudere volwassenen kan hard proberen ervoor te zorgen dat zowel waarop ze proberen zich te concentreren als andere informatie meer opvallen."
Mara Mather
Zij en haar collega's leggen uit dat dit suggereert dat de locus coeruleus na verloop van tijd minder effectief begint te functioneren.
Een belangrijke factor bij cognitieve achteruitgang
Mather's eerdere onderzoek bracht de locus coeruleus ook in verband met iets anders: de ziekte van Alzheimer. Dit is meer specifiek waar klitten van tau-eiwit - een hoofdkenmerk van deze neurodegeneratieve ziekte - zich voor het eerst in de hersenen beginnen te vormen.
"De eerste tekenen van deze pathologie", zegt ze, "zijn bij de meeste mensen op de leeftijd van 30 duidelijk zichtbaar in de locus coeruleus."
"Daarom", vervolgt Mather, "is het van cruciaal belang om beter te begrijpen hoe de functie van locus coeruleus verandert naarmate we ouder worden."
Dus, voor het doel van de nieuwe studie, werkten de onderzoekers met 28 jongere volwassenen in de leeftijd van 18-34 jaar, en 24 oudere volwassenen in de leeftijd van 55-75 jaar, van wie de locus coeruleus-activiteit en emotionele opwinding ze volgden tijdens een reeks aandachtsexperimenten.
Ze deden dit met behulp van zowel hersenscans als door de pupilverwijding te beoordelen, wat werd beschouwd als een goede indicator van locus coeruleus-activiteit.
Vlotte communicatie in jongere hersenen
De tests bestonden uit het tonen van paren van afbeeldingen aan de deelnemers: de ene met een gebouw en de andere met een soort object. In sommige gevallen was het gebouw gemarkeerd en leek het object vervaagd, en op andere punten was het andersom.
In elk geval werd de deelnemers gevraagd om op te schrijven welk beeld werd geaccentueerd. Maar om een element van stress aan het experiment toe te voegen, werd er af en toe een mededeling gedaan aan de deelnemers dat ze aan het einde van de oefening een elektrische schok zouden kunnen krijgen. Op andere momenten zou er echter worden aangekondigd dat er geen elektrische schok zou komen.
Er werd onthuld dat in het geval van de jongere deelnemers, wanneer de foto van een gebouw werd gemarkeerd, de stress van het verwachten van een schok de hersenactiviteit in een gebied dat het "parahippocampale gebied" wordt genoemd, daadwerkelijk verhoogde.
Dit hersengebied dankt zijn naam aan het feit dat het wordt geactiveerd wanneer we naar plaatsen kijken en ruimtes in kaart brengen.
Dezelfde soort hersenactiviteit nam af toen ze niet-gemarkeerde beelden te zien kregen, wat aangeeft dat de communicatie tussen de locus coeruleus, het parahippocampale plaatsgebied en het frontopariëtale netwerk - een andere hersenstructuur die aan de aandacht is gebonden - soepel verliep, zonder enige "hik".
Oudere volwassenen hebben moeite om zich te concentreren onder stress
Hetzelfde gold niet in het geval van oudere studiedeelnemers. Onder stressomstandigheden - bij het verwachten van een milde elektrische schok - vertoonden de oudere volwassenen minder intense activiteit van het frontopariëtale netwerk, zelfs wanneer ze naar gemarkeerde beelden keken.
Dit, zo leggen de onderzoekers uit, suggereert dat de link tussen dit hersennetwerk en de locus coeruleus later in het leven mogelijk niet meer zo goed functioneert.
Tegelijkertijd vertoonden de oudere deelnemers verhoogde activiteit in het parahippocampale gebied onder stressvolle omstandigheden, ongeacht of ze naar gemarkeerde of vervaagde afbeeldingen van gebouwen keken.
Dit geeft aan dat de aandacht van de jongere volwassenen selectiever wordt wanneer ze emotionele opwinding ervaren, waardoor ze zich alleen kunnen concentreren op de foto's die eruit springen.
Bij oudere volwassenen daarentegen lichtte het gebied van de parahippocampale plaats zonder onderscheid op als ze stress voelden, wat suggereert dat ze zich niet op één prominente stimulus konden concentreren.
Deze bevindingen, noteren de auteurs van het onderzoek, vormen een andere bouwsteen voor ons begrip van hoe cognitieve functies in de loop van de tijd veranderen, en ze kunnen ons in de toekomst helpen neurodegeneratie te voorkomen.
"Door precies te ontcijferen hoe deze veranderingen in de hersenen plaatsvinden naarmate we ouder worden, kunnen we op een dag ontdekken hoe we de hersenen kunnen beschermen tegen cognitieve achteruitgang en functieverlies", besluit Mather.
