Suy giảm trí nhớ làm việc và học tập liên quan đến tuổi tác ở loài Marmoset thông thường Phần 1

Lão hóa là yếu tố nguy cơ lớn nhất cho sự phát triển của các bệnh thoái hóa thần kinh, tuy nhiên chúng ta vẫn chưa hiểu quá trình lão hóa dẫn đến tổn thương bệnh lý như thế nào.

Lão hóa là một quá trình tất yếu trong cuộc đời con người. Khi tuổi tác tăng lên, các hệ thống khác nhau của cơ thể con người dần suy giảm, bao gồm cả trí nhớ. Tuy nhiên, một lối sống đúng đắn và thói quen ăn uống lành mạnh có thể làm chậm quá trình lão hóa và duy trì trí nhớ tốt.

Nghiên cứu cho thấy việc duy trì thái độ tích cực với cuộc sống và thái độ lạc quan là rất quan trọng để duy trì trí nhớ. Những cảm xúc tiêu cực hoặc lối sống căng thẳng có thể dẫn đến mất trí nhớ và suy giảm nhận thức. Vì vậy, duy trì tâm lý tích cực và cân bằng, học cách cân bằng giữa công việc và cuộc sống, tập thể dục và nghỉ ngơi thường xuyên cũng là chìa khóa để duy trì sức khỏe và trí nhớ.

Ngoài ra, các tương tác giữa các cá nhân và hoạt động xã hội phù hợp cũng có thể giúp duy trì trí nhớ. Duy trì giao tiếp tốt với gia đình, bạn bè và đồng nghiệp có thể thúc đẩy năng lượng tinh thần và kỹ năng tư duy, đồng thời giúp ngăn ngừa suy giảm nhận thức. Kết bạn mới tại các sự kiện xã hội hoặc hoạt động tình nguyện cũng có thể kích thích tâm trí và thúc đẩy tư duy và trí nhớ tích cực.

Chế độ ăn uống cũng rất quan trọng trong việc duy trì trí nhớ. Cung cấp đầy đủ vitamin, khoáng chất và protein có thể tăng cường chức năng não: Ví dụ, thực phẩm giàu folate, chẳng hạn như rau sẫm màu và gan gà, là những thực phẩm lý tưởng để duy trì trí nhớ. Ăn nhiều cá và thực phẩm giàu axit béo Omega{0}}, chẳng hạn như các loại hạt, ô liu và dầu hạt lanh, cũng có thể cải thiện kỹ năng nhận thức và tư duy.

Nói tóm lại, lão hóa là không thể tránh khỏi, nhưng chúng ta có thể trì hoãn quá trình lão hóa và duy trì trí nhớ tốt một cách hiệu quả thông qua lối sống và thói quen ăn kiêng đúng đắn. Vì vậy, chúng ta vẫn cần tích cực đối mặt với lão hóa, giữ tâm lý cân bằng, duy trì trí nhớ bằng lối sống lành mạnh và tận hưởng hương vị cuộc sống khi về già. Có thể thấy, chúng ta cần cải thiện trí nhớ, và Cistanche Deserticola có thể cải thiện trí nhớ đáng kể vì Cistanche Deserticola là một dược liệu cổ truyền của Trung Quốc có nhiều tác dụng độc đáo, một trong số đó là cải thiện trí nhớ. Hiệu quả của thịt băm đến từ các hoạt chất khác nhau có trong nó, bao gồm axit, polysacarit, flavonoid, v.v. Những thành phần này có thể tăng cường sức khỏe não bộ theo nhiều cách khác nhau.

Bấm biết 10 cách cải thiện trí nhớ

Cộng đồng nghiên cứu đã dựa chủ yếu vào các mô hình chuột, nhưng sự khác biệt đáng kể về mặt giải phẫu, sinh lý và nhận thức giữa chuột và con người đã hạn chế sự liên quan về mặt tịnh tiến của chúng.

Cuối cùng, những rào cản này đòi hỏi phải phát triển các mô hình lão hóa mới. Là một loài linh trưởng không phải con người (NHP), loài khỉ đuôi sóc thông thường (Callithrix jacchus) có nhiều đặc điểm chung với con người nhưng lại có tuổi thọ ngắn hơn đáng kể (10 năm) so với các loài linh trưởng khác, khiến nó trở nên lý tưởng cho các nghiên cứu theo chiều dọc về quá trình lão hóa. Mục tiêu của chúng tôi là đánh giá themarmoset như một mô hình suy giảm nhận thức liên quan đến tuổi tác.

Để làm điều này, chúng tôi đã sử dụng Nhiệm vụ khoảng thời gian nhận biết bị trì hoãn (DRST) để mô tả những thay đổi liên quan đến tuổi tác trong dung lượng bộ nhớ làm việc trong một nhóm gồm 16 con khỉ đuôi sóc, thuộc cả hai giới, có độ tuổi khác nhau từ thanh niên đến người già.

Những con khỉ này đã thực hiện hàng nghìn thử nghiệm trong khoảng thời gian lên tới 50% tuổi thọ trưởng thành của chúng. Theo hiểu biết của chúng tôi, điều này thể hiện hồ sơ nhận thức kỹ lưỡng nhất trong bất kỳ nghiên cứu lão hóa khỉ đuôi sóc nào.

Bằng cách phân tích các đường cong học tập của từng cá nhân, chúng tôi nhận thấy rằng các động vật già có biểu hiện bắt đầu học tập chậm, tốc độ học tập chậm lại sau khi bắt đầu và giảm hiệu suất trí nhớ làm việc tiệm cận.

Những phát hiện này không được giải thích bằng sự suy giảm liên quan đến tuổi tác về tốc độ và động lực vận động. Công trình này khẳng định chắc chắn rằng khỉ đuôi sóc là một mô hình suy giảm nhận thức liên quan đến tuổi tác.

Từ khóa:

sự lão hóa; nhận thức; học hỏi; marmoset; linh trưởng; trí nhớ làm việc.

Tuyên bố ý nghĩa

Hiểu được quá trình lão hóa bình thường là nền tảng để xác định phương pháp điều trị các bệnh thoái hóa thần kinh mà lão hóa là yếu tố nguy cơ lớn nhất. Trong lịch sử, lĩnh vực lão hóa dựa vào các mô hình động vật khác biệt rõ rệt với con người, hạn chế khả năng dịch.

Ở đây, chúng tôi khẳng định chắc chắn rằng loài linh trưởng không phải con người (NHP), loài khỉ đuôi sóc thông thường có thời gian sống ngắn ngủi, là mô hình chính về tình trạng suy giảm nhận thức liên quan đến tuổi tác. Chúng tôi chứng minh, thông qua thử nghiệm liên tục trong một phần đáng kể tuổi thọ của khỉ đuôi sóc trưởng thành, rằng sự lão hóa có liên quan đến cả khả năng học tập và khả năng ghi nhớ làm việc bị suy giảm, không tính đến những thay đổi liên quan đến tuổi tác về tốc độ vận động và động lực.

Việc xác định đặc điểm các quỹ đạo lão hóa nhận thức của từng cá nhân cho thấy tính không đồng nhất vốn có, điều này có thể dẫn đến việc xác định sớm hơn sự khởi phát của tình trạng suy giảm và kéo dài các mốc thời gian trong đó các liệu pháp điều trị có hiệu quả.

Giới thiệu

Suy giảm nhận thức liên quan đến tuổi tác đã được ghi nhận rõ ràng ở loài gặm nhấm, loài linh trưởng không phải con người (NHP) và con người trên nhiều lĩnh vực bao gồm sự chú ý, chức năng điều hành và trí nhớ làm việc (Glisky, 2007).

Trong số này, trí nhớ ngắn hạn đặc biệt dễ bị tổn thương trước quá trình lão hóa với tình trạng suy giảm rõ rệt từ rất sớm (Belleville và cộng sự, 1998; Voytko và Tinkler, 2004; Gazzaley và cộng sự, 2005; Cappell và cộng sự, 2010; Klencklen và cộng sự, 2017). ).

Trí nhớ làm việc nguyên vẹn phụ thuộc vào vỏ não trước trán hai bên (dlPFC) và hồi hải mã, hai vùng não trải qua những thay đổi về hình thái và chức năng sớm nhất theo tuổi tác và bệnh Alzheimer (Rusinek và cộng sự, 2003; Morrison và Baxter, 2012; Kumar và cộng sự, 2017).

Các hệ thống mô hình có liên quan về mặt dịch thuật rất quan trọng để hiểu những thay đổi về sinh học thần kinh và nhận thức này theo tuổi tác ở người. Mặc dù các mô hình chuột rất quan trọng nhưng mức độ liên quan về dịch mã của chúng bị hạn chế bởi những khác biệt đáng kể với giải phẫu thần kinh, sinh lý học và nhận thức của con người (Preuss, 1995; IzpisuaBelmonte và cộng sự, 2015).

NHP giống với con người hơn ở mỗi lĩnh vực này và có liên quan chặt chẽ hơn về mặt di truyền với con người.

Điều quan trọng là, không giống như loài gặm nhấm, NHP có dlPFC được xác định rõ ràng, khiến chúng trở thành mô hình lý tưởng để nghiên cứu các chức năng nhận thức phụ thuộc vào vùng trước trán, bao gồm cả trí nhớ làm việc (Wise, 2008). Họ cũng biểu hiện sự suy giảm nhận thức liên quan đến tuổi tác gần giống với sự suy giảm nhận thức của con người (Upright và Baxter, 2021).

Một số nhóm đã nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi tác đến hiệu suất làm việc của trí nhớ ở khỉ macaque và đưa ra nhiều kết luận khác nhau.

Một số cho thấy khỉ già đòi hỏi nhiều kinh nghiệm hơn khỉ non để đạt được tiêu chí học tập trong nhiệm vụ không khớp với mẫu (DNMS) bị trì hoãn (Rapp và Amaral, 1989; Herndon và cộng sự, 1997; Comrie và cộng sự, 2018) và nhiệm vụ phản hồi bị trì hoãn. (Bachevalier và cộng sự, 1991; Voytkoand Tinkler, 2004). Tuy nhiên, những người khác cho thấy sự suy giảm liên quan đến tuổi tác không đồng nhất hơn, với gần một nửa số khỉ ở độ tuổi trung niên (20–24 tuổi) và già (25–31 tuổi) biểu hiện suy giảm trí nhớ làm việc, trong khi nửa còn lại thì không (Moss et al. , 2007).

Sự không đồng nhất tương tự giữa dân số già của con người cũng được mô tả rõ ràng (Nyberg và cộng sự, 2020). Hiểu được nguyên nhân thúc đẩy sự biến đổi này là rất quan trọng để xác định nguyên nhân khiến một số cá nhân bị suy giảm nhận thức liên quan đến tuổi tác, trong khi những người khác vẫn không bị ảnh hưởng.

Các thiết kế nghiên cứu bao gồm sự đại diện trong suốt vòng đời cung cấp một nền tảng thiết yếu để điều tra các quỹ đạo lão hóa không thể nhận thức có thể thay đổi.

Khỉ đuôi sóc thông thường (Callithrixjacchus) có lợi thế như một mô hình NHP để nghiên cứu sự suy giảm nhận thức liên quan đến tuổi tác vì chúng trưởng thành nhanh chóng, được coi là ở độ tuổi từ 7 đến 8 tuổi và có tuổi thọ ngắn nhất so với bất kỳ loài linh trưởng hình người nào, thường chỉ sống được 9–10 năm ( Abbott và cộng sự, 2003; Schultz-Darken và cộng sự, 2016; Tardif, 2019).

Việc sử dụng khỉ đuôi sóc trong nghiên cứu khoa học thần kinh đã tăng nhanh (Abbott và cộng sự, 2003), nhưng chỉ một số nhóm nghiên cứu về tình trạng suy giảm nhận thức liên quan đến tuổi tác (Munger và cộng sự, 2017; Phillips và cộng sự, 2019; Sadoun và cộng sự, 2019; De Castro và Girard, 2021; Rothwell và cộng sự, 2022). Trong số này, một dữ liệu được thu thập trong một khoảng thời gian dài (Rothwell và cộng sự, 2022); tuy nhiên, họ không đánh giá trí nhớ làm việc.

Nghiên cứu hiện tại đã đánh giá hiệu suất của khỉ đuôi sóc trong Nhiệm vụ khoảng thời gian nhận dạng bị trì hoãn (DRST) để đo lường bộ nhớ làm việc trong suốt vòng đời của chúng. DRST phụ thuộc chủ yếu vào hai vùng não trải qua những thay đổi về hình thái và chức năng sớm nhất theo tuổi tác: dlPFC và hồi hải mã (Beason-Held và cộng sự, 1999; Bor và cộng sự, 2006; Jeneson và cộng sự, 2010).

Ngoài ra, trung bình, người lớn tuổi (55–87 tuổi) và khỉ khỉ già (20–27 tuổi) thực hiện DRST kém hơn so với người trưởng thành trẻ tuổi (con người: 18–25 tuổi; khỉ: 5–10 tuổi; Herndon et cộng sự, 1997;Moss và cộng sự, 1997; Maylor và cộng sự, 2006; Belham và cộng sự, 2013;Mazurek và cộng sự, 2015; Satler và cộng sự, 2015).

Ở đây, chúng tôi thấy rằng độ tuổi ngày càng tăng có liên quan đến việc chậm tiếp thu các quy tắc nhiệm vụ, tốc độ học tập chậm lại một khi các quy tắc đã được thiết lập và trí nhớ làm việc bị suy giảm.

Nguyên liệu và phương pháp

Đối tượng

Mười sáu con khỉ đuôi sóc thông thường (tám đực, tám cái) (C. jacchus) đã được huấn luyện để sử dụng máy tính màn hình cảm ứng được lắp đặt trong lồng tại nhà của chúng.

Khỉ đuôi sóc có độ tuổi từ 1,7 đến 14,6 khi bắt đầu huấn luyện và từ 3,2 đến 15,6 tuổi sau nghiên cứu (Hình 1). Mỗi con trong số 16 con khỉ đuôi sóc này đã được kiểm tra về một nhiệm vụ ghi nhớ đang hoạt động, và một tập hợp con gồm 12 con cũng được kiểm tra về các nhiệm vụ đo lường chức năng vận động và động lực. Tất cả khỉ đuôi sóc đều được thử nghiệm đồng thời trong 1–3 giờ trong 3–5 ngày mỗi tuần. Không có hạn chế thực phẩm hoặc nước được sử dụng.

Khỉ đuôi sóc được nhốt đơn lẻ hoặc theo cặp trong các lồng có khả năng tiếp cận thị giác và thính giác với các loài khỉ đuôi sóc khác trong lồng chứa nhiều vật dụng bổ dưỡng bao gồm võng và cành manzanita. Khỉ đuôi sóc ghép đôi được tách ra trong quá trình kiểm tra nhận thức và được làm quen với việc tách trước khi bắt đầu thử nghiệm để giảm thiểu căng thẳng.

Tất cả các thí nghiệm được thực hiện tuân thủ Ủy ban Chăm sóc và Sử dụng Động vật Thể chế của Viện Nghiên cứu Sinh học Salk và tuân thủ các hướng dẫn của NIH.

Thiết bị

Lồng

Các lồng ở nhà của Marmoset đã được sửa đổi để bao gồm một buồng thử nghiệm ở một trong các góc trên của lồng, có lối vào qua một ô cửa nhỏ (Hình 2C, D). Trong quá trình kiểm tra nhận thức, cửa mở và khỉ đuôi sóc có thể tự do ra vào buồng. Cánh cửa luôn được đóng lại, ngăn không cho khỉ đột vào buồng.

Trạm màn hình cảm ứng

Các trạm màn hình cảm ứng (Hình 2A, B; Công ty dụng cụ Lafayette) được gắn ở mặt trước của lồng nuôi marmoset (Hình 2C) và có thể truy cập được từ buồng thử nghiệm được tích hợp trong lồng (Hình 2D).

Mỗi hệ thống đều chứa một màn hình cảm ứng hồng ngoại 10,4-inch có bơm nhu động tích hợp để phân phối phần thưởng dạng lỏng vào một "bồn rửa" bên dưới màn hình (Hình 2D, E). Công nghệ hồng ngoại cho phép phát hiện độ nhạy và độ tin cậy cao khi chạm vào marmoset.

Một tấm che màn hình bằng nhựa (được gọi là "mặt nạ") có chín lỗ có kích thước bằng nhau và cách đều nhau (đường kính=1,5 inch) được sắp xếp thành ba hàng ba, được đặt ở phía trước màn hình (Hình 2E). Những lỗ này đã phác họa những vị trí tiềm năng mà các kích thích có thể xuất hiện trong quá trình kiểm tra nhận thức.

For more information:1950477648nn@gmail.com