Die Funktionelle Konnektivität des perigenualen ACC über die Lebensspanne

Abstract

Im Laufe des gesunden Alterungsprozesses können sich kognitive Funktionen wie Gedächtnisleistungen, Aufmerksamkeit und Konzentrationsfähigkeit verschlechtern. Diesen Funktionseinbußen liegen oft altersbedingte Veränderungen in strukturellen und funktionellen Gehirnnetzwerken zugrunde. Während die meisten Studien ihren Fokus auf die altersbedingten Defizite setzen, gibt es wenige Untersuchungen, die sich mit Veränderungen, Umstrukturierung und Kompensationsmechanismen im Alter beschäftigen. Die vorliegende Arbeit beschreibt den Ablauf und die Ergebnisse von resting-state- fMRT-Untersuchungen in zwei verschiedenen Altersgruppen (jung (20-35 J., n=27) versus älter (60-75 J., n=26)). Dabei wurde die Konnektivität des perigenualen ACC in den zwei Gruppen verglichen und eine Veränderung über die Lebensspanne festgestellt. In der Kontrasteinstellung „jung versus älter“ fielen Aktivierungen im Bereich der Insula auf. Dies bedeutet, dass jüngere Menschen in Ruhe mehr Konnektivität zwischen perigenualem ACC und Insula aufweisen. Die Unterschiede der Netzwerke im jungen und älteren Gehirn wurden in den Kontext der wissenschaftlichen Literatur gestellt. Die vermehrte Aktivität in der Insula könnte auf eine verstärkte Notwendigkeit der Impulskontrolle und Emotionsverarbeitung bei der jüngeren Population hindeuten. In der Kontrasteinstellung „älter versus jung“ gab es kortikale Aktivierungen, die eine Rekrutierung anderer Gehirnbereiche mit dem Alter anzeigen könnten. Unter anderem der mediale präfrontale Kortex, ein mit Mentalizing assoziierter Bereich, zeigt eine stärkere Aktivierung. Dies könnte auf eine Verstärkung sozialer und affektiver Funktionen im Alter hindeuten, die bei nachlassenden kognitiver Funktionen wichtiger werden.

Normal aging is associated with decline of some cognitive functions such as memory capacity, attention and concentration. This decline is often based on age-related changes in structural and functional brain networks. While most studies focus on the age-related deficits, there are few who research changes, restructering and compensation mechanisms during aging. In this study we compare resting-state fMRI-scans in two different age groups (young (20-35 y., n=27) versus elderly (60.75 y., n=26) regarding the functional connectivity of the perigenual ACC in these two groups and found changes during the lifespan. In the comparison „young versus elderly“ we found activations in the area of the insula. This could mean that young people have more connectivity between perigenual ACC and the insula during rest. In the context of scientifc literature, the higher activity in the insula could indicate a greater need of impulse control and emotion processing in the younger population. In the comparison „elderly versus young“ there were significant changes and increased cortical activity that could represent a recruitment of other brain regions during the lifespan. These included the medial prefrontal cortex, which is associated with mentalizing. Our findings could indicate increasing social and affective functions in brain networks that become more important during aging, as the other cognitive functions weaken.