Wie wir älter werden, unsere Körper ändern, und diese änderungen erstrecken sich in unser Gehirn und Kognition. Obwohl die Forschung identifiziert hat viele Veränderungen im Gehirn mit dem Alter, sinkt wie in gray matter volume oder verzögerten Abruf aus dem Speicher, den Forscher wie Shivangi Jain, Ph. D., sind daran interessiert, einen tieferen Einblick in, wie das Gehirn verändert sich mit dem Alter.
Als post-doctoral associate in der David Madden Lab an der Duke, Jain ist daran interessiert, wie die strukturellen und funktionellen Konnektivität im Gehirn mit dem Alter ändern. Jain setzt auf das immer beliebter werdende Methode der Graphentheorie, das ist eine Art der Modellierung, das Gehirn als eine Menge von Knoten oder Gehirn-Regionen, die miteinander verbunden sind. Die Untersuchung der Gehirn auf diese Weise können die Forscher stellen verbindungen zwischen dem physischen layout des Gehirns und wie diese Regionen zu interagieren, wenn Sie aktiv sind. Strukturelle Konnektivität stellt die tatsächlichen anatomischen verbindungen zwischen Regionen im Gehirn, wobei die funktionellen Konnektivität bezieht sich auf korrelierte Aktivität zwischen Hirnregionen.
Jain Studien verwenden eine Reihe von Aufgaben, die test-Geschwindigkeit, Exekutive Funktionen und Gedächtnis, von denen jeder mit dem Alter abnehmen. Mithilfe von fMRI-Daten, Jain beobachtet einen Rückgang der funktionellen Konnektivität, wo funktionalen Module werden weniger getrennt mit dem Alter. In Bezug auf die strukturellen verbindungen, die Alterung war im Zusammenhang mit einem Rückgang in der Stärke der weißen Substanz verbindungen und Globale Effizienz, repräsentiert die Länge zwischen den Modulen durch kürzere Wege effizienter. So, den Alterungsprozess des Gehirns zeigt die Veränderungen in den anatomischen, activational und Verhaltens-Ebenen.
Jain dann untersucht, wie sich diese änderungen auf Netzwerkebene spielte eine Rolle in der beobachteten Verhaltensänderungen. Mit Hilfe der statistischen Modellierung, fanden Sie, dass der Rückgang der Leistung in Aufgaben zur exekutiven Kontrolle könnte erklärt werden durch die beobachteten Veränderungen in der funktionellen Konnektivität. Darüber hinaus Jain festgestellt, dass die änderungen in der strukturellen Konnektivität verursacht die änderung in der funktionellen Konnektivität. Zusammen, diese Ergebnisse zeigen, dass die physikalischen verbindungen zwischen Bereichen im Gehirn verschlechtert sich mit dem Alter, die wiederum führt zu einer Abnahme der funktionalen Vernetzung und eine Abnahme in der kognitiven Fähigkeit.