ワーキングメモリトレーニングがもたらす前頭部の活動は通常の高齢者と軽度認知障害を予測する可能性

Prefrontal activation may predict working-memory training gain in normal aging and mild cognitive impairment
A. Vermeij, R.P. Kessels, L. Heskamp, E.M. Simons, P.L. Dautzenberg and J.A. Claassen
Brain imaging and behavior, vol. 11, no. 1, pp. 141−154, 2017

認知訓練は, 正常な加齢と軽度認知障害(MCI) の行動パフォーマンスの改善をもたらすことが示されているが, 認知可塑性の神経相関, または認知訓練に対する反応性の個人差についてはほとんど知られていない. この研究では, 21 人の健康な高齢者と14 人のMCI 患者が5 週間の適応型コンピューター化作業記憶(WM)トレーニングを受けた. トレーニングの前後に, 機能的近赤外線分光法(fNIRS) を使用し, さまざまなレベルのWM 負荷の言語n-back の実行中に左右の前頭前野の血行動態反応を評価した. トレーニング後, 健康な高齢者は, 高WM 負荷で前頭前野の活性化の低下を示した. これは, 処理効率の向上を示している可能性がある. MCI 患者はトレーニング後の低WM 負荷で行動パフォーマンスが改善したが, トレーニングに関連した前頭前野活性化の変化の証拠はなかった. 全群分析では, 低WM負荷での比較的強い血行力学的反応はより悪い行動パフォーマンスに関連し, 高WM負荷での比較的強い血行力学的反応はより高いトレーニング効果に関連することが示された. したがって, 高齢の”若者のような”前頭前野活性化パターンは, より良い行動結果と認知的可塑性と関連している可能性がある.

Default Mode Network におけるResting-State の構造的結合と機能的結合の影響

Resting-state functional connectivity reflects structural connectivity in the default mode network
Cerebral cortex. 2009, vol. 19, no. 1, p. 72-78.

Resting-stateのfcMRIの研究は脳機能イメージングの出版数の増加をもたらしている.このアプローチは,スキャナ内で安静状態の被験者の自発的なBOLD信号の時間的相関関係を調査する.Resting-stateの視覚や言語,執行処理,その他の感覚や認知領域に関連した距離に関するネットワークは同定されているが,Resting-stateの機能的結合の分布が神経の結合を反映するのか,単に神経以外のアーチファクトによってBOLD信号の相関が得られたのかは未解明のままである.ここで,Resting-stateの機能的結合は,構造的な結合性を反映しているという仮説をテストするために,DTIを用いて追跡したものとResting-stateのfcMRIを組み合わせた.これらの2つのモダリティはDefaultModeNetworkにおける内側前頭前皮質(MPFC)と,内側側頭葉(MTLS),後部帯状皮質(PCC),またエピソード記憶処理に関与するRetropslenia皮質(RSC)を含む脳領域の結合性を調査するために使用された.機能的結合マップからseed領域を用いて,DTI解析はMTLsと膨大後皮質の間に強い構造的結合があり,MPFCがPCCに連絡していることを明らかにした.この結果より,Resting-stateの機能的結合と構造的結合の関係と,2つのモダリティの組み合わせは,脳の標準的なネットワークの理解に貢献することを示した.

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