神经调节核团血氧水平依赖响应与跨年龄组注意力和记忆的关联研究

研究人员针对老龄化进程中注意力和记忆功能衰退的神经机制问题，开展了基于多回波血氧水平依赖(BOLD)成像的神经调节核团功能研究。通过检测蓝斑核(LC)、迈内特基底核(NBM)和腹侧被盖区(VTA)在记忆编码时的活动特征，发现老年组LC功能特异性缺失与记忆增益效应消失相关，为认知老化提供了新的神经调控靶点。

　　

随着年龄增长，人们常常会发现自己越来越难记住重要的事情——比如昨天放在钥匙的位置，或者新认识朋友的名字。这种记忆力的衰退不仅仅是简单的"年纪大了"，其背后隐藏着大脑深处一群神秘"指挥官"的功能变化。在神经科学领域，蓝斑核(LC)、迈内特基底核(NBM)和腹侧被盖区(VTA)这三个分别产生去甲肾上腺素(NE)、乙酰胆碱(ACh)和多巴胺(DA)的神经调节核团，被认为是调控注意力和记忆的"三驾马车"。更令人担忧的是，这些核团恰恰是阿尔茨海默病(AD)最早攻击的目标，甚至在人们30多岁时就可能开始出现异常蛋白质沉积。

美国康奈尔大学(Cornell University)的研究团队在《Neurobiology of Aging》发表的最新研究，首次系统揭示了这三个关键核团在跨年龄记忆调控中的分工与协作机制。研究人员采用创新的多回波血氧水平依赖(BOLD)功能磁共振成像技术，对19-86岁的71名受试者进行测试。参与者需要完成一项特殊任务：在记忆图片的同时监听声音信号，这种双任务设计能精确捕捉注意力对记忆的增强效应(称为ABE效应)。

关键技术包括：1)多回波BOLD-fMRI提高脑干核团信号检测精度；2)跨年龄组(青年29人、中年18人、老年24人)队列设计；3)结合蒙特利尔认知评估(MoCA)的神经心理学测试；4)采用注意力促进记忆(ABE)范式评估认知功能。

【主要发现】

1. 年龄相关的记忆增益消失：青年组对目标音调配对图片表现出显著记忆优势，中年组减弱，老年组完全消失。

2. 核团响应分化：NBM和VTA在所有年龄组都对随后记住的目标配对图片有BOLD响应，但老年组LC响应选择性缺失。

3. 特异性关联：仅LC活动能解释个体记忆表现差异，表明其在年龄相关记忆衰退中的核心作用。

研究最引人注目的发现是揭示了神经调节系统的"分工协作"模式：虽然三个核团都参与记忆编码过程，但年龄相关的注意力-记忆耦合功能衰退特别与LC功能改变相关。这解释了为什么老年人难以像年轻人那样通过注意力集中来增强记忆——他们的"神经警报系统"(LC-NE系统)失去了及时响应重要事件的能力。

该研究为理解认知老化提供了新的神经机制框架：LC-NE系统作为"首要响应者"，其功能衰退可能是年龄相关记忆障碍的早期标志。这一发现具有重要临床意义，提示针对LC-NE系统的特异性干预可能成为预防年龄相关认知下降的新策略。同时，研究建立的多模态评估方法为早期识别神经退行性疾病风险提供了可量化的生物标记。未来研究可进一步探索LC功能变化的分子机制，以及如何通过非药物手段(如神经反馈训练)来延缓这一关键系统的功能衰退。