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Jul 21, 2023

도파민성 및 노르아드레날린성 뇌 영역의 완전성은 후기의 다양한 측면과 연관되어 있습니다.

Nature Aging(2023)이 기사 인용 1 Altmetric Metrics 세부 정보 도파민성 신경 조절의 변화는 성인 기억력 감퇴에 중요한 역할을 합니다. 최근 연구에서는 노르아드레날린이 다음과 관련이 있다는 사실도 밝혀졌습니다.

자연노화(2023)이 기사를 인용하세요

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도파민성 신경조절의 변화는 성인 기억력 감퇴에 중요한 역할을 합니다. 최근 연구에서는 노르아드레날린이 노년기 기억 형성에 관여한다는 사실도 밝혀졌습니다. 그러나 이 두 가지 신경조절물질이 연령 관련 인지 변화에서 서로 다른 역할을 하는지 여부는 불분명합니다. 여기에서 젊은(n = 69) 및 노인(n = 251) 성인의 도파민성 흑질-복부 피개 영역(SN-VTA)과 노르아드레날린성 청반(LC)의 세로 MRI를 결합하여 도파민성 및 노르아드레날린성 무결성이 다음과 같다는 것을 발견했습니다. 메모리 성능과 차별적으로 연관되어 있습니다. LC 무결성은 여러 작업에서 더 나은 에피소드 메모리와 관련이 있는 반면, SN-VTA 무결성은 작업 메모리와 연결되었습니다. 종단적으로, 우리는 나이가 많을수록 SN-VTA 및 LC 무결성에 더 부정적인 변화가 있음을 발견했습니다. 특히, LC 무결성의 변화는 미래의 일화 기억을 확실하게 예측했습니다. 노년기 인지 저하와 도파민성 및 노르아드레날린성 핵의 이러한 차등 연관성은 여러 연령 관련 질병에서의 퇴행을 고려할 때 잠재적인 임상적 유용성을 가지고 있습니다.

우리의 기억력은 나이가 들수록 약해집니다1. 평균적으로 노년기의 특징은 짧은 시간 동안 정보를 유지 및 조작하는 능력(작업 기억이라고 함2,3)과 시간적, 공간적 맥락을 통해 과거 경험을 회상하는 능력(일화 기억1,4,5)이 손상된 것이 특징입니다. 신경 수준에서 기억력의 노화 감퇴는 도파민성 신경조절6,7, 그리고 최근에는 노르아드레날린성 신경조절8,9,10과도 연관되어 있습니다. 카테콜아민성(즉, 도파민성 및 노르아드레날린성) 시스템의 변성은 또한 기억상실 장애를 특징으로 하는 알츠하이머병 및 파킨슨병9,11,12,13,14,15과 같은 연령 관련 병리의 핵심 특징입니다16,17 . 그러나 노화와 질병에 대한 인간의 기억에 대한 두 가지 신경 조절 물질의 기여를 풀기 위한 조사는 거의 없습니다.

신경조절물질은 제한된 피질하 핵에서 합성되는 신경화학물질입니다. 이러한 핵에서 광범위하게 분기되는 축삭 돌기는 뇌 전체에 걸쳐 이러한 신경 조절제를 방출합니다. 도파민성 뉴런은 주로 중뇌 흑질-복부 피개 영역(SN-VTA)19에 기반을 두고 있는 반면, 노르아드레날린성 뉴런은 주로 뇌간 청반(LC)20에서 발견됩니다.

몇몇 기계론적 설명은 도파민성 및 노르아드레날린성 신경조절을 노화 기억과 연관시킵니다. 전산 모델은 카테콜아민이 뉴런의 입출력 관계(즉, 이득 변화)를 조절하여 신경 처리에서 신호 대 잡음 비율을 증가시키고 인지에 영향을 미친다고 가정합니다. 따라서 도파민성 및 노르아드레날린성 핵의 연령 관련 신경변성은 더 시끄러운 신경 정보 처리(즉, 이득 감소)를 초래합니다7. 특히, 연령이 증가함에 따라 감소하는 카테콜아민성 추진력은 덜 뚜렷한 피질 표현과 노화 기억력 감소로 이어질 것으로 가정됩니다7,25.

도파민성 및 노르아드레날린성 신경조절과 노화 기억을 연결하는 두 번째 메커니즘은 전두엽 처리의 조절입니다26. 측면 전두엽 회로는 지속적으로 발사 지연 세포를 통해 감각 자극이 없는 경우에도 산만한 사람이 있는 경우에도 외부 자극을 나타낼 수 있습니다. 카테콜아민성 입력은 작업 기억과 같은 고차원 인지 기능에 필수적인 지연 세포 회로의 반복 활동을 조율합니다. 특히, 도파민성 D1 수용체와 노르아드레날린성 α2a 수용체의 자극은 역U 용량-반응 곡선을 통해 전두엽 지연 활동을 향상시킵니다. 연령 관련 기억력 결핍은 세포 발화 지연 감소와 관련이 있으며, 이는 카테콜아민성 약물에 의해 부분적으로 회복될 수 있습니다29,30,31.

마지막으로, 도파민과 노르아드레날린은 시냅스 가소성과 기억에 중요한 해마 장기 강화 및 장기 우울증을 조절합니다32,33,34,35,36. 초기 계정에서는 신경 조절 입력이 두드러진 경험의 통합을 촉진하는 복부 피개 영역-해마 회로를 제안했습니다32,35. 흥미롭게도 최근 조사에 따르면 SN-VTA와 LC는 모두 등쪽 해마에 투영되지만 후자가 더 밀도가 높은 입력을 보내는 것으로 나타났습니다. LC 뉴런은 또한 노르아드레날린의 생합성 전구체로서 도파민을 생산하고 두 카테콜아민을 동시에 방출하여 해마 시냅스 가소성과 기억을 조절할 수 있습니다38,40. 노년기는 해마 가소성 손상이 특징이며41,42, LC 및 SN-VTA43의 카테콜아민성 신경 분포가 부족하여 악화될 가능성이 있습니다.