Az agy öregedése Kognitív és motoros funkciók Neurodegeneratív megbetegedések

Élethossz kilátás 65 éves korban

A tanulás-memória funkcióban résztvevő agyi struktúrák A tanulás-memória funkcióban résztvevő agyi struktúrák. A korral csökken az agy tömege és elsősorban a nagy neuronok zsugorodnak

Az idegsejtek atrófiája és pusztulása az öregedés folyamán

A neuronok fokozatos pusztulása

Egy szinapszis elektromikroszkópos felvétele A poszt-szinaptikus megvastagodás (dendrit tüske receptor fehérjére iCC)

A szinapszisok öregedése Aging neurons are characterized by a reduced dendritic tree and reduced numbers of dendritic spines (inset (a) and (c) for the young and aged neuron, respectively). Few morphological changes are found at the synaptic level, the active zone is reduced with less synaptic vesicles and a reduced postsynaptic density. Aged synapses can be relatively large, which is considered to be a compensation for the loss in number of synaptic contacts (modified from Geinisman et al. (2001) J Neurosci). Luiten et al., 2013. Neuroscience in the 21th Century

összefüggően együttműködő agyterületek ‚short-term’ memória ‚long-term’ memória neocortex prefrontális kéreg hippocampus striatum kisagy amygdala Dysmetria of Thought, and the Cerebellar Cognitive Affective Syndrome Schmahmann JD, 2004.

Egészséges agyi idősödés COGNITÍV MOTOROS speci-fikus speci-fikus globális idősődés és életmód eredetű, prevenció dependens funkció romlás familiáris és genetikus neurodegeneratív betegségek familiáris és genetikus neurodegeneratív betegségek

1. PFC túlaktiváció (főleg a dorsolateralis PFC) Az MRI tanulmányok három megismerést tártak fel az agy öregedésével kapcsolatban 1. PFC túlaktiváció (főleg a dorsolateralis PFC) 2. hátsó-elülső transzverzió 3. a lateralizáció visszaszorulása (elvesztése) PFC

Alacsony kognitív terhelésre PFC aktiváció időskorban 1. PFC túlaktiváció (főleg dorsolaterális PFC) aged young Mid-brain view Alacsony kognitív terhelésre PFC aktiváció időskorban

PFC fokozott-aktivitás (főleg a dorzolaterális PFC-ben) 3 Az idős erősebb MR jelet produkál a DLPFC-ben gyenge kognitív terhelésnél 2 1 1 Az idős még erősebb MR jelet produkál a DLPFC-ben erősebb kognitív terhelésnél 2 Az idős sokkal gyengébb MR jelet produkál a DLPFC-ben nagyon erős kognitív terhelésnél 3 a válasz pontossága Capell et al., 2010 Cortex

2. hátsó-elülső transzverzió Az MRI tanulmányok három megismerést tártak fel az agy öregedésével kapcsolatban 1. PFC túlaktiváció (főleg a dorsolateralis PFC) 2. hátsó-elülső transzverzió 3. a lateralizáció visszaszorulása (elvesztése) PFC

2. posterior-anterior váltás fiatal öreg fiatal öreg Két kognitív feladat, melyekben a nehézségek változtak: M és P Davis et al 2008 Cerebral Cortex

3. a lateralizáció visszaszorulása (elvesztése) Az MRI tanulmányok három megismerést tártak fel az agy öregedésével kapcsolatban 1. PFC túlaktiváció (főleg a dorsolateralis PFC) 2. hátsó-elülső transzverzió 3. a lateralizáció visszaszorulása (elvesztése) PFC

3. A lateralizáció elvesztés anterior posterior

A prefrontális kéreg anatómiai viszonyai Mediális PFC

auditorikus percepció The executive functions of the brain izom mozgások primér motoros kéreg frontális kéreg parietális kéreg a tér és a végtagok helyzetének percepciója mozgás terv auditorikus percepció és memória vízuális percepció és memória okcipitális kéreg prefrontális kéreg temporális kéreg Az exekutív mozgás-terv kivitelében a prefrontális kéreg kulcsszerepet játszik

Az agy végrehajtó (exekutív) funkciója - PFC Egy új probléma megoldásának tudatosulása és végrehajtása a felvetődéstől a végleges kivitelig. A folyamat magában foglalja: Az adott probléma létezésének tudatosulása Az adott probléma értékelése A feltételek analízise A specifikus cél kitűzése (tudatosulása) A megoldás számos lehetséges variációjának számbavétele A választott megoldási terv szelekciója A választott terv végrehajtásának értékelés A terv módosítása ha nem tűnik hatékonynak A nem kellően hatékony tervek elvetése és helyettesítése a hatékonynak tűnő tervekkel A végleges tervvel elérhető eredmények összevetése a felvetett probléma feltételeinek valóságos megoldására A terv kivitelezésének befejezése ha megfelel a probléma megoldásának feltételével A terv elraktározása A terv felidézése később ha azonos vagy hasonló típusú problémák merülnek fel

Előzmények Az agy öregedése mind a motoros, mind a kognitív rendszerek funkcióit érintik, melyek között szoros anatómiai és funkcionális kapcsolat, azaz kölcsönhatás állapítható meg!? Ennek alapján mind a mozgás terápia lényeges lehet a kognitív agyi teljesítmény fokozása (prevenció) szempontjából És, mind a mozgás diagnosztika a kognitív tevékenység értékelése szempontjából (predikció; MOTCOG).

Az agy öregedése és a demencia Az agy öregedése nem passzívan megy végbe, vagyis hogy csak várunk arra, hogy a kognitív zavar bekövetkezzen. Intrinszik és extrinszik stratégiák állnak rendelkezésre, hogy aktiváljuk azokat a kompenzatórikus mechanizmusokat, melyek befolyásolják a kognitív teljesítményt, illetve fenntartják a normálisnak tekinthető kognitív teljesítményt ameddig csak lehetséges. Az intrinszik stratégia, vagy kompenzatórikus stratégia azt jelenti, hogy idősödő korban olyan agykérgi területek kapcsolódnak be a kognitív teljesítmény kivitelezésébe, amelyek fiatal korban nem figyelhetők meg (hallgatnak). Ezek a kompenzatórikus folyamatok még a demencia esetén is fennállhatnak, de akkorra már nem tudják kifejteni hatásukat (átmeneti védelmi funkció). Az extrinszik tényezők (nem-farmakológiai) késleltetik a demencia megjelenését (pl. aktív fizikai és szellemi életstílus), vagy gátolják a demencia rizikó faktorait (pl. csökkentik a kardiovaszkuláris leépülést és a magas vérnyomást)

Az interhemiszférikus kompenzációs hipotézis

Jól teljesítő idős ember, Rosszul teljesítő idős ember, nem demens Rosszul teljesítő idős ember, nem demens BH JH BH JH E. Scherder A nem elbutult, jól teljesítő idős ember mindkét oldali PFC-ét használja, míg a nem elbutult rosszul teljesítő idős ember nem képes mindkét oldali PFC-ét használni. Ez az eredmény támogatja a „kompenzációs hipotézist”.

Alzheimer kór Inter- és intrahemiszfériás kompenzációk AD betegeknél a fokozott bilaterális PFC aktivitást egy nagyfokú hátsó agykérgi-agyi aktivitás kíséri (hátsó cinguláris kortex, temporális kéreg és amygdala). BH JH BH JH E. Scherder Demencia nélküli idős Alzheimer demencia

Az agy atrófiája Alzheimer kórban

Alzheimer-kór (a felejtés betegsége) progresszív és degeneratív (folyamatosan előrehaladó), 15-20 éves lefolyás A motoros zavarok aránylag későn alakulnak ki Legelőször a rövid távú memória csökken A testedzés prevenciós jelentősége elsődleges szerepű

A neuronális fonat (tangle)

Humán agy keresztmetszet, a temporális lebeny és a benne lévő hippocampus és entorhinális kéreg jó látható hippocampus temporális lebeny entorhinális kéreg

1) Az entorhinális kéreg és a hippocampus kapcsolatai 2) A prepiriform kéreg és az entorhinális kéreg kapcsolata 1 2 1 patkány hippocampus

AT8 ellenanyaggal végzet ICC kimutatja a foszforillált tau fehérjét, a neurofibrilláris fonatokat (tangle) alkotja hippocampus entorhinális kéreg AD stádiumok Braak beosztás szerint

Neurofibrilláris fonatok (Bilsowsky festés)

Öregkori plakkok AD-ben (King festés)

Az idegi plakkok pirosra festődő mikrogliát és kékre festődő beta-amiloidot tartalmaznak Veerhuis et al. 2003, Acta Neuropathol 105:135

Enlarged synaptic varicosities

Demencia (öregkori elbutulás) Európában ~7 millió, Magyarországon ~160 ezer 2050-re világviszonylatban több, mint 100 millió demens beteg A latin eredetű demencia ="ész, értelem nélküli állapotot" Az orvosi használatban = a szellemi képességek hanyatlása, csökkenése

Demencia A demencia tünetei A szellemi teljesítőképesség csökkenése - az emlékezés rövidül, később csökken - a gondolkodás lassul - a részletek összerakásának, szintetizálásának képessége csökken nem jutnak eszükbe a szavak romlik a tájékozódási képesség Pszichés tünetek - ingerültség - agresszió a személyiségjegyek változása: ez részben a károsodás következménye, reakció a félelemkeltőnek, ellenségesnek tűnő környezetre

Demencia (öregkori elbutulás) A demencia fajtái: Alzheimer-kór: a leggyakoribb demencia, amely az idegsejtek károsodásával jár. Vaszkuláris demencia: a második leggyakoribb ok, amely vérkeringési agyi kórfolyamat következménye. Az idegsejtek képesek lennének ellátni feladatukat, de nem jutnak elég oxigénhez. Lewy-testes demencia: az agy körülírt területén az agyi idegsejtekben kórosan felszaporodó fehérjékkel kapcsolható össze. Fronto-temporális demencia (más néven Pick-betegség): az agy homloklebenyében végbemenő agyszövet károsodása miatt alakul ki. Pszeudo- (azaz ál-) demencia: nem valódi demencia, csupán valamilyen lelki ok - például depresszió - miatt következik be a gondolkodás lassulása vagy a feledékenység Minden Alzheimer-kóros demens, de nem minden demens beteg Alzheimer-kóros is egyben, hanem csupán az 50-75 százalékuk!

Tünetek Fokozódó feledékenység A betegség kezdetén a közelmúltban bekövetkező események és az egyszerű kérések, az idő előrehaladtával csak romlik. feleslegesen megismételnek mondatokat, cselekvéseket, elfelejtenek neveket, párbeszédeket, előre megbeszélt időpontokat. Gyakran tárgyaikat teljesen logikátlan helyre pakolják el, aztán nem találják azokat. Az absztrakt (elvont) gondolkodásra való képesség fokozatos elvesztése anyagi helyzetét átlátása nem ismeri fel a számokat és nem tud velük dolgozni. A megfelelő szó megtalálása a későbbiekben, már a párbeszédeket is nehezen követik. Idővel az olvasás és az írás is leromlik. Tájékozódó képesség elvesztése elveszítik időbeli és térbeli tájékozódó képességüket Idővel még ismert közegben is elveszettnek érezhetik magukat Az ítélőképesség romlása A mindennapi problémák megoldása (például annak eldöntése, hogy mit kell tenni, ha az étel a gáztűzhelyen odaég) egyre nehezebbé, később kivitelezhetetlenné válik a döntéshozás egyre nehezebbé válik.

Személyiségváltozás hangulat ingadozóvá válhat Gyakran bizalmatlanok másokkal szemben Makaccsá válhatnak és szociálisan visszahúzódhatnak depresszív tünetek is kialakulnak nyugtalanság, szorongás, agresszió