Probleem 8 The older the wiser?
Artikel: ‘Contemporary review 2009: Cognitive Aging’ – Drag, Bieliauskas (2009)
Intacte cognitieve vermogens zijn nodig om alledaagse activiteiten uit te voeren. Omdat de
levensverwachting steeds hoger wordt, wordt het steeds belangrijker om de cognitieve
veranderingen te begrijpen waarmee normaal oud worden gepaard gaat.
Biologische veranderingen
Normaal oud worden gaat gepaard met verschillende fysiologische veranderingen in het
brein, zowel structureel als functioneel. Structureel neemt het volume van delen van het
brein af. De frontale cortex wordt hierbij sneller kleine dan de andere cortexen. In de
anterieure breingebieden zijn veranderingen in witte materie het grootst; in deze gebieden
zijn gemyeliniseerde haarvaten het meest vatbaar voor afbraak, wat kan bijdragen aan
leeftijd-gerelateerde frontale afwijkingen. Ook is in de frontale gebieden de afname van
grijze materie het grootst. Deze betrokkenheid van de frontale kwabben heeft een
significante impact op cognitieve processen die hierdoor worden ondersteund (later verder
besproken). Daarnaast zijn erbij normaal ouder worden structurele veranderingen in de
hippocampus. Hier is sprake van atrofie (afname). Astrofie van de hippocampus is
geassocieerd met geheugenverlies bij normaal oud worden. Een ander gebied bij de
hippocampus blijft echter onbeschadigd.
Al deze veranderingen in breinvolume zijn niet lineair over het leven; de veranderingen zijn
minimaal bij jongere volwassenen maar de mate van volume afname versnelt als we ouder
worden.
Naast de structurele veranderingen zijn er ook veranderingen in het cerebrovasculaire
systeem over de tijd. Normaal oud worden gaat gepaard met afname in de rust
bloedstroom, de metabolische snelheid van zuurstofopname, en de vasculaire reactiviteit
van cerebrale bloedvaten naar verschillende chemische modulatoren. Ook zijn er
veranderingen in functionele bloedtoevoer. Oudere mensen hebben bijvoorbeeld verhoogde
bilaterale prefrontale activatie dan jongere mensen bij dezelfde taak, wat zorgt voor minder
lateralisatie (waarbij linker of rechter hersenhelft zijn dominantie krijgt) bij de oudere
mensen. Ook is er sprake van een leeftijd-gerelateerde afname in occipitale-temporale
activiteit en een toename in frontale activiteit. Deze posterior-anterior verschuiving (PASA) is
getoond bij verschillende cognitieve functies, zoals aandacht en geheugen.
Een theorie van functionele compensatie is voorgesteld om deze leeftijd-gerelateerde
veranderingen in functionele activiteit te verklaren. Deze stelt dat deze patronen van
activatie het gebruik van alternatieve breingebieden reflecteert om zo neurocognitieve
afnames te compenseren of tegen te gaan. Ouder worden verminderd de voorraad van
cognitieve processen, wat zorgt voor tekorten op veeleisende cognitieve taken. Het brein
moet daarom andere breingebieden activeren om dezelfde hoeveelheid bronnen te hebben
als jongere mensen. PASA zorgt bijvoorbeeld voor het gebruiken van anterieure gebieden
om te compenseren van tekorten in de posterieure gebieden.
Later kwam de scaffolding theory van Park & Reuter-Lorenz, die stelt dat toenames in
functionele breinactiviteit, vooral in de frontale cortex, ‘compensatory scaffolding’ zijn.
1
, Scaffolding wordt gezien als het gebruik van extra breingebieden die afnemende structuren
ondersteunen waarvan het functioneren inefficiënt is. Dit is niet per se een kenmerk van
ouder worden, omdat ook jongere volwassenen deze compenserende activatie kunnen
vertonen. Maar hoewel hogere activatie succesvol kan zijn en kan zorgen voor betere
prestatie, kan het ook niet succesvol zijn als er nog steeds leeftijd-gerelateerde
verminderingen zijn.
Er is niet alleen sprake van meer activatie, maar bij een oudere leeftijd zijn functionele
activatie patronen ook minder specifiek, en er is sprake van verminderde specialisatie of
differentiatie van taak-specifieke gedragingen.
De theory of dedefferentiation stelt dat ouder worden is geassocieerd met afnames in
neurale specificiteit door moeite met het gebruiken van gespecialiseerde neurale
mechanismen.
Leeftijd-gerelateerde afnames in neuromodulatie zorgen zo voor minder nauwkeurige
informatieoverdracht en minder gescheiden mentale representaties van informatie. Een idee
van Li is dat ‘de-differentiatie’ komt door verstoringen in het dopaminesysteem, dat invloed
heeft op de modulerende rol van de prefrontale cortex. De PFC zorgt voor modulatie van
doel-gebaseerde informatieverwerking (top-down) in verschillende posterior breingebieden
en is verantwoordelijk voor hogere verwerking van relevante informatie terwijl irrelevante
informatie wordt onderdrukt. Een leeftijd-gerelateerde afname in prefrontale modulatie kan
zo leiden tot meer neurale ruis en minder neurale specificiteit. Hierdoor zijn oudere
netwerken minder goed te onderscheiden en zullen eerder reageren op
gelijke maar non-target stimuli, door het gebrek aan top-down
verwerking.
Modererende variabelen in cognitief ouder worden
Veel variabelen hebben invloed op cognitief ouder worden, zoals
opleiding, intelligentie en sensorische vaardigheden. Als we ouder
worden neemt de cognitieve heterogeniteit tussen mensen ook toe.
Onderwijsniveau zou een groot deel van de cognitieve variantie in
normaal oud worden verklaren. Zo is er een positieve relatie tussen
opleidingsniveau en prestaties op verschillende cognitieve taken en
strategisch geheugen. Daarnaast is het geassocieerd met minder
dementie en brein atrofie. Maar dit kan ook komen doordat een hoger
opleidingsniveau een indicator is van cognitieve reserve. Dit kan zowel
passief zijn (de capaciteit van neuronen) als actief (het vermogen om
alternatieve breinnetwerken te gebruiken om prestaties te verbeteren)
en het is een proces waardoor mensen succesvol kunnen omgaan met
leeftijd-gerelateerde breinveranderingen. Hoe meer reserve (of scaffolds)
iemand heeft, hoe beter hij kan omgaan met verstoringen in het brein door ouder worden,
Cognitieve reserve is positief geassocieerd met cognitieve prestaties, aandacht en geheugen.
Het kan dat cognitieve reserve beschermt tegen leeftijd-gerelateerde achteruitgang, maar
het kan ook dat mensen met meer reserve beginnen met meer bronnen en er daarom langer
over doen om de drempel te bereiken voor cognitieve tekorten. Zo werd in 1 onderzoek
gevonden dat cognitieve reserve (gemeten door onderwijsniveaus) positief is geassocieerd
met cognitieve prestaties, maar niet met de mate van achteruitgang over de tijd. De
2
Artikel: ‘Contemporary review 2009: Cognitive Aging’ – Drag, Bieliauskas (2009)
Intacte cognitieve vermogens zijn nodig om alledaagse activiteiten uit te voeren. Omdat de
levensverwachting steeds hoger wordt, wordt het steeds belangrijker om de cognitieve
veranderingen te begrijpen waarmee normaal oud worden gepaard gaat.
Biologische veranderingen
Normaal oud worden gaat gepaard met verschillende fysiologische veranderingen in het
brein, zowel structureel als functioneel. Structureel neemt het volume van delen van het
brein af. De frontale cortex wordt hierbij sneller kleine dan de andere cortexen. In de
anterieure breingebieden zijn veranderingen in witte materie het grootst; in deze gebieden
zijn gemyeliniseerde haarvaten het meest vatbaar voor afbraak, wat kan bijdragen aan
leeftijd-gerelateerde frontale afwijkingen. Ook is in de frontale gebieden de afname van
grijze materie het grootst. Deze betrokkenheid van de frontale kwabben heeft een
significante impact op cognitieve processen die hierdoor worden ondersteund (later verder
besproken). Daarnaast zijn erbij normaal ouder worden structurele veranderingen in de
hippocampus. Hier is sprake van atrofie (afname). Astrofie van de hippocampus is
geassocieerd met geheugenverlies bij normaal oud worden. Een ander gebied bij de
hippocampus blijft echter onbeschadigd.
Al deze veranderingen in breinvolume zijn niet lineair over het leven; de veranderingen zijn
minimaal bij jongere volwassenen maar de mate van volume afname versnelt als we ouder
worden.
Naast de structurele veranderingen zijn er ook veranderingen in het cerebrovasculaire
systeem over de tijd. Normaal oud worden gaat gepaard met afname in de rust
bloedstroom, de metabolische snelheid van zuurstofopname, en de vasculaire reactiviteit
van cerebrale bloedvaten naar verschillende chemische modulatoren. Ook zijn er
veranderingen in functionele bloedtoevoer. Oudere mensen hebben bijvoorbeeld verhoogde
bilaterale prefrontale activatie dan jongere mensen bij dezelfde taak, wat zorgt voor minder
lateralisatie (waarbij linker of rechter hersenhelft zijn dominantie krijgt) bij de oudere
mensen. Ook is er sprake van een leeftijd-gerelateerde afname in occipitale-temporale
activiteit en een toename in frontale activiteit. Deze posterior-anterior verschuiving (PASA) is
getoond bij verschillende cognitieve functies, zoals aandacht en geheugen.
Een theorie van functionele compensatie is voorgesteld om deze leeftijd-gerelateerde
veranderingen in functionele activiteit te verklaren. Deze stelt dat deze patronen van
activatie het gebruik van alternatieve breingebieden reflecteert om zo neurocognitieve
afnames te compenseren of tegen te gaan. Ouder worden verminderd de voorraad van
cognitieve processen, wat zorgt voor tekorten op veeleisende cognitieve taken. Het brein
moet daarom andere breingebieden activeren om dezelfde hoeveelheid bronnen te hebben
als jongere mensen. PASA zorgt bijvoorbeeld voor het gebruiken van anterieure gebieden
om te compenseren van tekorten in de posterieure gebieden.
Later kwam de scaffolding theory van Park & Reuter-Lorenz, die stelt dat toenames in
functionele breinactiviteit, vooral in de frontale cortex, ‘compensatory scaffolding’ zijn.
1
, Scaffolding wordt gezien als het gebruik van extra breingebieden die afnemende structuren
ondersteunen waarvan het functioneren inefficiënt is. Dit is niet per se een kenmerk van
ouder worden, omdat ook jongere volwassenen deze compenserende activatie kunnen
vertonen. Maar hoewel hogere activatie succesvol kan zijn en kan zorgen voor betere
prestatie, kan het ook niet succesvol zijn als er nog steeds leeftijd-gerelateerde
verminderingen zijn.
Er is niet alleen sprake van meer activatie, maar bij een oudere leeftijd zijn functionele
activatie patronen ook minder specifiek, en er is sprake van verminderde specialisatie of
differentiatie van taak-specifieke gedragingen.
De theory of dedefferentiation stelt dat ouder worden is geassocieerd met afnames in
neurale specificiteit door moeite met het gebruiken van gespecialiseerde neurale
mechanismen.
Leeftijd-gerelateerde afnames in neuromodulatie zorgen zo voor minder nauwkeurige
informatieoverdracht en minder gescheiden mentale representaties van informatie. Een idee
van Li is dat ‘de-differentiatie’ komt door verstoringen in het dopaminesysteem, dat invloed
heeft op de modulerende rol van de prefrontale cortex. De PFC zorgt voor modulatie van
doel-gebaseerde informatieverwerking (top-down) in verschillende posterior breingebieden
en is verantwoordelijk voor hogere verwerking van relevante informatie terwijl irrelevante
informatie wordt onderdrukt. Een leeftijd-gerelateerde afname in prefrontale modulatie kan
zo leiden tot meer neurale ruis en minder neurale specificiteit. Hierdoor zijn oudere
netwerken minder goed te onderscheiden en zullen eerder reageren op
gelijke maar non-target stimuli, door het gebrek aan top-down
verwerking.
Modererende variabelen in cognitief ouder worden
Veel variabelen hebben invloed op cognitief ouder worden, zoals
opleiding, intelligentie en sensorische vaardigheden. Als we ouder
worden neemt de cognitieve heterogeniteit tussen mensen ook toe.
Onderwijsniveau zou een groot deel van de cognitieve variantie in
normaal oud worden verklaren. Zo is er een positieve relatie tussen
opleidingsniveau en prestaties op verschillende cognitieve taken en
strategisch geheugen. Daarnaast is het geassocieerd met minder
dementie en brein atrofie. Maar dit kan ook komen doordat een hoger
opleidingsniveau een indicator is van cognitieve reserve. Dit kan zowel
passief zijn (de capaciteit van neuronen) als actief (het vermogen om
alternatieve breinnetwerken te gebruiken om prestaties te verbeteren)
en het is een proces waardoor mensen succesvol kunnen omgaan met
leeftijd-gerelateerde breinveranderingen. Hoe meer reserve (of scaffolds)
iemand heeft, hoe beter hij kan omgaan met verstoringen in het brein door ouder worden,
Cognitieve reserve is positief geassocieerd met cognitieve prestaties, aandacht en geheugen.
Het kan dat cognitieve reserve beschermt tegen leeftijd-gerelateerde achteruitgang, maar
het kan ook dat mensen met meer reserve beginnen met meer bronnen en er daarom langer
over doen om de drempel te bereiken voor cognitieve tekorten. Zo werd in 1 onderzoek
gevonden dat cognitieve reserve (gemeten door onderwijsniveaus) positief is geassocieerd
met cognitieve prestaties, maar niet met de mate van achteruitgang over de tijd. De
2
