Introduction: Preserved executive functioning (EF) promotes superior daily functioning in the elderly and protects against dementia development. In this study, we sought to clarify the role of atrophy-corrected cortical grey matter (GM) volume as a potential brain reserve (BR) marker for EF in the elderly. Methods: In total, 206 pre-surgical subjects without any evidence for neuropsychiatric disorders (72.50 ± 4.95 years; mean MMSE score 28.50) from the BioCog cohort study (www.biocog.eu) were investigated. EF was assessed with Trail Making Test B (TMT B). Global/lobar GM volumes were acquired with T1 MP-RAGE using a 3.0 Tesla Siemens scanner with a 32-channel headcoil. The brain imaging software package FreeSurfer was used to quantify GM volumes of the frontal, temporal, occipital and parietal brain lobes. Adjusting for key covariates including a brain atrophy index, multiple regression analysis was used to study associations of MRI markers and TMT B. Results: All lobar/global GM volumes significantly predicted the TMT B score independently of brain atrophy (ß = −0.201 to −0.275, p = 0.001–0.012). Atrophy-corrected global GM volume was the most accurate predictor (ß = −0.275, p=0.001). Conclusion: Our results indicate that atrophy-corrected GM volume as an archaeological estimate of maximal GM size in youth may serve as a future BR predictor for cognitive decline in the elderly.
Einleitung: Um im Alter einen normalen Tagesablauf gewährleisten zu können, ist vor allem der Erhalt exekutiver Funktionen (EF) grundlegend; diese scheinen zudem dementielle Entwicklungen vorhersagen zu können. Wir untersuchten die Assoziation zwischen atrophie-korrigierter grauer Substanz (GS), als Reserve für Gehirnkapazität, und dem Aufrechterhalten von EF im Alter. Material und Methoden: Insgesamt wurden 206 präoperative Probanden ohne Anhalt für das Vorliegen neuropsychiatrischer Erkrankungen (72.50 ± 4.95 Jahre; durchschnittlicher MMSE Wert 28.50) im Rahmen der BioCog Kohortstudie (www.biocog.eu) untersucht. EF wurde primär beurteilt durch die Anwendung des Trail Making Test B (TMT B). Ein 3.0 Tesla Siemens Scanner mit einer 32-Kanal Kopfspule wurde zur Akquisition von T1 MP-RAGE Daten genutzt. Zur Bestimmung des globalen Volumens sowie der Volumina der GS der einzelnen Hirnlappen wurde die Software FreeSurfer angewendet. Mittels multipler linearer Regressionsanalysen, mit Korrektur für entscheidende Kovariaten, einschließlich eines Index für Hirnatrophie (Anteil von Hirnparenchym am intrakraniellen Volumen), wurden Volumina der GS mit dem TMT B assoziiert. Ergebnisse: Alle Volumina der GS, insbesondere das Volumen der globalen GS, waren, unabhängig von der vorliegenden Hirnatrophie, signifikant mit dem TMT B assoziiert (ß = −0.201 bis −0.275, p = 0.001–0.012). Schlussfolgerung: In künftigen Studien zur morphologischen Reservekapazität bei Älteren könnte das atrophie-korrigierte Volumen der GS, als eine Schätzung des maximalen Umfangs der GS in der Jugend, herangezogen werden und als Prädiktor für den Rückgang des kognitiven Vermögens dienen.
