Bild: Region Västerbotten, Jan Alfredsson
Bild: Region Västerbotten, Jan Alfredsson
Forskningsprojekt Kognition, hjärna och åldrande (COBRA): En longitudinell multimodal avbildningsstudie.
...
Minnesfunktioner och andra kognitiva förmågor (såsom uppmärksamhet och exekutiva funktioner) försämras hos många äldre personer. Globalt görs stora ansträngningar för att undersöka om denna typ av försämring kan minskas, till exempel genom systematisk träning. Om dessa åtgärder är framgångsrika kan de vara av stor betydelse för både individer och samhället i stort. Det saknas dock fortfarande en hel del kunskap om hur kognitiv nedgång är kopplad till åldersrelaterade förändringar i hjärnan.
Framför allt finns det väldigt få longitudinella studier där individer följs över tid som kartlägger förändringar i hjärnan i förhållande till förändringar i kognitiva förmågor. Detta är en kritisk brist eftersom de befintliga resultaten, till exempel från det svenska Betula-projektet, tydligt visar att longitudinella data kan avvika kraftigt från försök att uppskatta åldersrelaterade förändringar från tvärsnittsstudier (som jämför individer i olika åldrar).
Syftet med detta projekt är att under ett decennium framöver och vid tre tillfällen undersöka en grupp om ca 190 personer mellan 63 och 67 år. Studiens design och de noggranna mätningarna har utvecklats för att maximera chanserna att fånga subtila mönster av förändring över tid, och de deltagande forskarnas specifika expertis säkerställer att studien genomförs på ett optimalt sätt. Deltagarna genomgår en grundlig kognitiv undersökning, hjärnans struktur och funktionella aktiveringsmönster undersöks med MRT och funktionaliteten i hjärnans dopaminsystem kartläggs med positronemissionstomografi (PET). Det senare är ett unikt bidrag till det internationella forskarsamhället och är högaktuellt eftersom olika studier visar att dopaminfunktionen inte bara är avgörande för våra motoriska färdigheter utan även för kognitionen.
Vi förväntar oss att vissa av deltagarna kommer att uppvisa nedsatt kognitiv förmåga, vilket kan vara relaterat till de olika hjärnregistreringarna. Dessutom kommer livsstilsvanor att identifieras, såsom fysisk aktivitet, kost och sömn, vilket ytterligare kan illustrera varför försämring ses hos vissa men inte hos andra individer. Sådan kunskap kan bidra till teori och praktik om den åldrande hjärnans begränsningar och möjligheter.
Kognitiva funktionsnedsättningar under åldrandet äventyrar individens välbefinnande och gör det svårt att leva ett självständigt liv. Sådana nedsättningar medför stora individuella och samhälleliga kostnader. Därför är det av stor vikt att utveckla metoder för att bevara funktionsförmågan under ålderdomen. Den nuvarande kunskapen om de hjärnmekanismer som ligger bakom åldersrelaterad kognitiv försämring är dock otillräcklig för att kunna utforma effektiva interventionsprogram. Få studier har på ett heltäckande sätt integrerat åldersrelaterade förändringar i hjärnan som uppmätts med olika in vivo-avbildningsmetoder och kopplat sådana förändringar till kognitiv nedgång, och nästan inga tidigare multimodala avbildningsstudier har använt en longitudinell design. Detta är en anmärkningsvärd brist eftersom slutsatser om förändringar från tvärsnittsjämförelser kan avvika avsevärt från slutsatser baserade på faktiskt uppmätta longitudinella förändringar.
Vi kommer att följa en stor representativ kohort av 63-67-åriga friska individer under ett decennium och vid flera mätpunkter bedöma dopamintillgänglighet, strukturell integritet hos vit och grå substans, funktionell hjärnintegritet, kognitiv prestanda och engagemang i relevanta livsstilsaktiviteter. Därigenom kommer vi att få fram avgörande och ny information om hjärnmekanismer för kognitiv nedgång vid åldrande samt om hur livsstilsval kan ge skyddande effekter på hjärnfunktioner och relaterade kognitiva operationer. Denna information kommer att bana väg för en framgångsrik utformning och implementering av interventions- och preventionsprogram.
Studien kommer att följa en stor kohort (n = 181) av 63-67-åriga friska individer som slumpmässigt valts ut från befolkningsregistret i Umeå under en 10-årsperiod. Kognitiv prestanda, funktionell och strukturell hjärnintegritet och relevanta livsstilsrelaterade faktorer kommer att bedömas vid tre mätpunkter, var och en separerad med cirka 4,5 år.
2022
Karalija, N., Johansson, J., Papenberg, G., Wåhlin, A., Salami, A., Köhncke, Y., Brandmaier, A. M., Andersson, M., Axelsson, J., Riklund, K., Lövdén, M., Lindenberger, U., Bäckman, L., & Nyberg, L. (2022). Longitudinal Dopamine D2 Receptor Changes and Cerebrovascular Health in Aging. Neurology, 10.1212/WNL.0000000000200891. https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000200891
Nyberg, L., Karalija, N., Papenberg, G., Salami, A., Andersson, M., Pedersen, R., Vikner, T., Garrett, D. D., Riklund, K., Wåhlin, A., Lövdén, M., Lindenberger, U., & Bäckman, L. (2022). Longitudinal stability in working memory and frontal activity in relation to general brain maintenance. Scientific Reports, 12(1), 20957. https://doi.org/10.1038/s41598-022-25503-9
Vikner, T., Karalija, N., Eklund, A., Malm, J., Lundquist, A., Gallewicz, N., Dahlin, M., Lindenberger, U., Riklund, K., Bäckman, L., Nyberg, L., & Wåhlin, A. (2022). 5-year associations among cerebral arterial pulsatility, perivascular space dilation, and white matter lesions. Annals of Neurology, 92(5), 871–881. https://doi.org/10.1002/ana.26475
2021
Karalija, N., Köhncke, Y., Düzel, S., Bertram, L., Papenberg, G., Demuth, I., Lill, C. M., Johansson, J., Riklund, K., Lövdén, M., Bäckman, L., Nyberg, L., Lindenberger, U., & Brandmaier, A. M. (2021). A common polymorphism in the dopamine transporter gene predicts working memory performance and in vivo dopamine integrity in aging. NeuroImage, 245, 118707. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2021.118707
Karalija, N., Papenberg, G., Wåhlin, A., Johansson, J., Andersson, M., Axelsson, J., Riklund, K., Lindenberger, U., Nyberg, L., & Bäckman, L. (2021). Sex differences in dopamine integrity and brain structure among healthy older adults : Relationships to episodic memory. Neurobiology of Aging, 105, 272–279. https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2021.04.022
Korkki, S. M., Papenberg, G., Karalija, N., Garrett, D. D., Riklund, K., Lövdén, M., Lindenberger, U., Nyberg, L., & Bäckman, L. (2021). Fronto-striatal dopamine D2 receptor availability is associated with cognitive variability in older individuals with low dopamine integrity. Scientific Reports, 11(1), 21089. https://doi.org/10.1038/s41598-021-00106-y
Nordin, K., Nyberg, L., Andersson, M., Karalija, N., Riklund, K., Bäckman, L., & Salami, A. (2021). Distinct and Common Large-Scale Networks of the Hippocampal Long Axis in Older Age: Links to Episodic Memory and Dopamine D2 Receptor Availability. Cerebral Cortex, 00, 1–16. https://doi.org/10.1093/cercor/bhab023
Vikner, T., Eklund, A., Karalija, N., Malm, J., Riklund, K., Lindenberger, U., Bäckman, L., Nyberg, L., & Wåhlin, A. (2021). Cerebral arterial pulsatility is linked to hippocampal microvascular function and episodic memory in healthy older adults. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism : Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 271678X20980652. https://doi.org/10.1177/0271678X20980652
2020
de Boer, L., Garzón, B., Axelsson J., Riklund, K., Nyberg, L., Bäckman, L. & Guitart-Masip, M. (2020). Corticostriatal white matter integrity and dopamine D1 receptor availability independently predict age differences in prefrontal value signaling during reward learning. Cerebral Cortex.
Papenberg, G., Karalija, N., Salami, A., Rieckmann, A., Andersson, M., Axelsson, J., Riklund, K., Lindenberger, U., Lövdén, M., Nyberg, L., Bäckman, L., Lovden, M., Nyberg, L., & Backman, L. (2020). Balance between Transmitter Availability and Dopamine D2 Receptors in Prefrontal Cortex Influences Memory Functioning. Cerebral Cortex, 30(3), 989–1000. https://doi.org/10.1093/cercor/bhz142
2019
Karalija, N., Wåhlin, A., Ek, J., Rieckmann, A., Papenberg, G., Salami, A., Brandmaier, A.M., Köhncke, Y., Johansson, J., Andersson, M., Axelsson, J., Orädd, G., Riklund, K., Lövden, M., Lindenberger, U., Bäckman, L., Nyberg, L., 2019. Cardiovascular factors are related to dopamine integrity and cognition in aging. Annals of Clinical and Translational Neurology, 6(11), 2291–2303. https://doi.org/10.1002/acn3.50927
Papenberg, G., Karalija, N., Salami, A., Rieckmann, A., Andersson, M., Axelsson, J., Riklund, K., Lindenberger, U., Lövden, M., Nyberg, L., Bäckman, L., 2019. Balance between Transmitter Availability and Dopamine D2 Receptors in Prefrontal Cortex Influences Memory Functioning. Cerebral Cortex. https://doi.org/10.1093/cercor/bhz142
Papenberg, G., Jonasson, L., Karalija, N., Johansson, J., Köhncke, Y., Salami, A., Andersson, M., Axelsson, J., Wahlin, A., Riklund, K., Lindenberger, U., Lövden, M., Nyberg, L., Bäckman, L., 2019. Mapping the landscape of human dopamine D2/3 receptors with [(11)C]raclopride. Brain Structure and Function. https://doi.org/10.1007/s00429-019-01938-1
Papenberg, G., Karalija, N., Salami, A., Andersson, M., Axelsson, J., Riklund, K., … Bäckman, L. (2019). The Influence of Hippocampal Dopamine D2 Receptors on Episodic Memory Is Modulated by BDNF and KIBRA Polymorphisms. Journal of Cognitive Neuroscience, 31(9), 1422–1429. https://doi.org/10.1162/jocn_a_01429
Salami, A., Garrett, D.D., Wahlin, A., Rieckmann, A., Papenberg, G., Karalija, N., Jonasson, L., Andersson, M., Axelsson, J., Johansson, J., Riklund, K., Lovden, M., Lindenberger, U., Backman, L., Nyberg, L., 2019. Dopamine D2/3 Binding Potential Modulates Neural Signatures of Working Memory in a Load-Dependent Fashion. Journal of Neuroscience, 39(3), 537–547. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1493-18.2018
Karalija, N., Papenberg, G., Wåhlin, A., Johansson, J., Andersson, M., Axelsson, J., Riklund, K., Lövden, M., Lindenberger, U., Bäckman, L., Nyberg, L. (2019). C957T -mediated Variation in Ligand Affinity Affects the Association between 11 C-raclopride Binding Potential and Cognition. Journal of Cognitive Neuroscience, 31(2), 314–325. https://doi.org/10.1162/jocn_a_01354
2018
Köhncke, Y., Papenberg, G., Jonasson, L., Karalija, N., Wåhlin, A., Salami, A., Andersson, M., Axelsson, J.E., Nyberg, L., Riklund, K., Bäckman, L., Lindenberger, U., Lövden, M., 2018. Self-rated intensity of habitual physical activities is positively associated with dopamine D2/3 receptor availability and cognition. NeuroImage, 181, 605–616. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2018.07.036
Kaboodvand, N., Backman, L., Nyberg, L., Salami, A., 2018. The retrosplenial cortex: A memory gateway between the cortical default mode network and the medial temporal lobe. Hum. Brain Mapp. 39(5), 2020-2034.
Salami, A., Rieckmann, A., Karalija, N., Avelar-Pereira, B., Andersson, M., Wahlin, A., Papenberg, G., Garrett, D.D., Riklund, K., Lovden, M., Lindenberger, U., Backman, L., Nyberg, L., 2018. Neurocognitive Profiles of Older Adults with Working-Memory Dysfunction. Cerebral Cortex, 28(7), 2525–2539. https://doi.org/10.1093/cercor/bhy062
Lövden, M., Karalija, N., Andersson, M., Wåhlin, A., Axelsson, J., Köhncke, Y., Jonasson, L.S., Rieckman, A., Papenberg, G., Garrett, D.D., Guitart-Masip, M., Salami, A., Riklund, K., Bäckman, L., Nyberg, L., Lindenberger, U. (2018). Latent-Profile Analysis Reveals Behavioral and Brain Correlates of Dopamine-Cognition Associations. Cereb. Cortex 28(11), 3894-3907. https://doi.org/10.1093/cercor/bhx253
2017-2015
Dunås, T., Wåhlin, A., Ambarki, K., Zarrinkoob, L., Malm, J., & Eklund, A. (2017). A Stereotactic Probabilistic Atlas for the Major Cerebral Arteries. Neuroinformatics, 15(1), 101–110. https://doi.org/10.1007/s12021-016-9320-y
Dunås, T., Wåhlin, A., Ambarki, K., Zarrinkoob, L., Birgander, R., Malm, J., & Eklund, A. (2016). Automatic labeling of cerebral arteries in magnetic resonance angiography. Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine, 29(1), 39–47. https://doi.org/10.1007/s10334-015-0512-5
Nyberg, L., Karalija, N., Salami, A., Andersson, M., Wåhlin, A., Kaboovand, N., Kohncke, Y., Axelsson, J., Rieckmann, A., Papenberg, G., Garrett, D.D., Riklund, K., Lovden, M., Lindenberger, U., Bäckman, L. (2016). Dopamine D2 receptor availability is linked to hippocampal–caudate functional connectivity and episodic memory. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(28), 7918–7923. https://doi.org/10.1073/pnas.1606309113
Nevalainen, N., Riklund, K., Andersson, M., Axelsson, J., Ögren, M., Lövden, M., Lindenberger, U., Bäckman, L., Nyberg, L. (2015). COBRA: A prospective multimodal imaging study of dopamine, brain structure and function, and cognition. Brain Research, 1612, 83–103. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2014.09.010
