Pentru mai multe informații:ali.ma@wecistanche.com

Xenia Grande a,b,* , David Berron a,c , Anne Maass a , Wilma A. Bainbridge e , Emrah Düzel a,b,d,**

un Centru German pentru Boli Neurodegenerative, Magdeburg, Germania

b Institutul de Neurologie Cognitivă și Cercetare în Demență, Universitatea Otto von Guericke Magdeburg, Germania

c Unitatea de cercetare a memoriei clinice, Departamentul de Științe Clinice Malmo, ¨ Universitatea Lund, Lund, Suedia

d Institutul de Neuroscience Cognitive, University College London, Regatul Unit

e Departamentul de Psihologie, Universitatea din Chicago, Chicago, IL, SUA

ABSTRACT

Episodul lui Endel Tulvingmemoriecadrul subliniază reexperimentarea cu mai multe fațete a evenimentelor personale. Într-adevăr, decenii de cercetare s-au concentrat asupra naturii experiențiale a amintirilor episodice, tratând de obicei episoadele recente.memorieca o calitate experienţială coerentă. Cu toate acestea, descoperirile recente asupra arhitecturii funcționale a lobului temporal medial arată că diferite tipuri de informații mnemonice sunt segregate în căi neuronale distincte în circuitele cerebrale asociate empiric cu memoria episodică. Mai mult, amintirile recente nu se estompează în ansamblu în condiții de neurodegenerare progresivă în aceste circuite cerebrale, în special înAlzheimerboala. În schimb, sigurmemorieconținutul pare deosebit de vulnerabil din momentul codificării, în timp ce alt conținut poate rămâne memorabil în mod constant în funcție de indivizi și contexte. Propunem că aceste observații sunt legate de arhitectura funcțională specifică conținutului a lobului temporal medial și, în consecință, de o afectare specifică de conținut amemorieîn diferite stadii de neurodegenerare. Pentru a dezvolta în continuare moștenirea inspirațională a lui Endel Tulving și pentru a avansa înțelegerea noastră despre cummemoriefuncţia este afectată de afecţiuni neurodegenerative precumAlzheimerboala, postulăm că este convingător să ne concentrăm asupra conținutului reprezentațional al amintirilor episodice recente.

Faceți clic pe Cistanche pentru memorie

„Acum o sută de ani,memorieera o facultate simplă și bine înțeleasă a creierului/minții și era ușor să vorbești și să scrii despre ea și patologia ei cu autoritate. Mulțumim tuturor cercetărilor care au fost făcute de atunci,memorieastăzi nu este mai simplu și nici nu este bine înțeles.” (Tulving, 1997) Distincția conceptuală a lui Endel Tulving între episodic și semanticmemoriemarchează un progres major în cercetarea memoriei. A rămas extrem de influent în cercetarea de bază și clinică care vizează dezlegarea proceselor neuronale care permit experiențele să fie amintite. În definiția sa perspicace și încă de actualitate, Tulving a declarat că „Episodicmemorieprimește și stochează informații despre episoade sau evenimente datate temporal și despre relațiile temporal-spațiale dintre aceste evenimente.” (Tulving, 1972). Prin urmare, episodicmemorieeste diferită de memoria semantică, pe care el a descris-o ca „un tezaur mental [care] organizează cunoștințele pe care o persoană le posedă” (Tulving, 1972). Această definiție a episodicmemorieca o facultate care surprinde evenimente personale bogate, multi-modale în experiențe coerente de rememorare a trecut testul timpului. Pe parcursul acestei lucrări, vom arăta cum cadrul episodic-semantic al lui Tulving a ghidat evaluarea amintirilor recente în mediile de cercetare și clinice. Susținem că este timpul să dezvoltăm evaluarea amintirilor pe baza naturii lor experiențiale în continuare spre o concentrare pe conținutul explicit carememoriereprezintă înțelegerea modului în care funcția memoriei este afectată de boală. Într-adevăr, natura experiențială coerentă a memoriei episodice este o componentă importantă a teoriei lui Tulving pe care el a dezvoltat-o ​​în continuare în anii 1980 și 1990 (Düzel și colab., 1997; Tulving, 1985; Schacter și Tulving, 1994). El a postulat că memoria episodică este guvernată de un anumit tip de conștientizare conștientă a informațiilor despre evenimentele experimentate anterior: conștientizarea autonoetică (Tulving, 1985; Wheeler rmation despre episoade sau evenimente datate temporal și relațiile temporal-spațiale dintre aceste evenimente." (Tulving, 1985, 1972). Prin urmare, memoria episodică este diferită de memoria semantică, pe care el a descris-o drept „un tezaur mental [care] organizează [s] cunoștințele pe care o persoană le posedă” (Tulving, 1972). Această definiție a memoriei episodice ca o facultate care surprinde evenimentele personale bogate, multi-modale în experiențe coerente rememorative a rezistat testului timpului. Pe parcursul acestei lucrări, vom arăta cum cadrul episodic-semantic al lui Tulving a ghidat evaluarea amintirilor recente în mediul de cercetare și clinice. Susținem că este timpul pentru a dezvolta evaluarea amintirilor pe baza naturii lor experiențiale și mai departe spre o concentrare pe conținutul explicit pe care memoria îl reprezintă pentru a înțelege cummemoriefuncția este afectată de boală. Într-adevăr, natura experiențială coerentă a memoriei episodice este o componentă importantă a teoriei lui Tulving pe care el a dezvoltat-o ​​în continuare în anii 1980 și 1990 (Düzel și colab., 1997; Tulving, 1985; Schacter și Tulving, 1994). El a postulat acel episodmemorieeste guvernată de un anumit tip de conștientizare conștientă a informațiilor despre evenimentele experimentate anterior: conștientizarea autonoetică (Tulving, 1985; Wheeler * Autor corespondent. ** Autor corespondent. Adrese de e-mail: xenia.grande@dzne.de (X. Grande), { {19}} (E. Düzel). Liste de conținut disponibile pe pagina de pornire a revistei ScienceDirect Neuropsychologia: www.elsevier.com/locate/neuropsychologia https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2021.107976 Primit 9 martie 2021; Primit în formular revizuit 21 iulie 2021; Acceptat 22 iulie 2021 Neuropsychologia 160 (2021) 107976 2 et al., 1997). „Este tipul de conștientizare care caracterizează „retrăirea” mentală a întâmplărilor din trecutul cuiva. Este cunoscută fenomenologic de toți oamenii sănătoși care pot „călătorește înapoi în timp” în mintea lor”. (Düzel și colab., 1997). În schimb, conștientizarea noetică (cunoașterea) însoțește interacțiunea unui individ cu mediul său în prezent.

Acest concept a condus la o anumită formă dememorieevaluare în cercetare și diagnosticare clinică, și anume paradigma Remember/Know (Gardiner, 1988; Tulving, 1985). Sprijin major pentru conceptul lui Tulving a venit din observațiile clinice ale persoanelor afectatememoriepentru experiențele personale dar memorie păstrată pentru fapte învățate. În special, pacienții cu amnezie de dezvoltare au prezentat o afectare izbitoare a memoriei episodice, în timp ce memoria semantică părea a fi intactă (Gardiner și colab., 2008; Vargha-Khadem și colab., 1997, 2001). Deteriorarea conștientizării autonoetice a evenimentelor s-a reflectat în incapacitatea de a-și aminti, adică informațiile „retrăiate” din punct de vedere mental și în afectarea destul de selectivă a semnăturilor neuronale care reflectă amintirea (Düzel și colab., 2001). Propunerea unei naturi experiențiale coerente care stă la baza memoriei episodice pătrunde în modul în care oamenii de știință și clinicienii evaluează afectarea acesteia. Acest lucru este ilustrat prin faptul că evaluarea diagnostică a memoriei episodice se realizează în mare măsură independent de conținutul reprezentativ al memorandumurilor (Costa et al., 2017). Teste pentrumemoriefuncția implică o mare varietate de tipuri diferite de stimuli, administrați în multe sarcini diferite care necesită o anumită formă de reamintire sau reamintire. Chipurile, cuvintele și imaginile, vizuale și auditive, precum și conținutul poveștii, pot fi găsite ca memorii în diferite teste standardizate, de exemplu, „Testul ușilor și oamenilor” (Baddeley și colab., 1994), „Învățarea verbală”. șiMemorieTest” (Helmstaedter și Durwen, 1990), Scala de memorie Wechsler (Wechsler, 1987), „Examenul de memorie asociativă față – nume” (Rentz și colab., 2011) sau „Testul de reamintire selectivă gratuită și cu indicii” (Buschke, 1984). În practică, oricare dintre aceste teste sunt folosite pentru a evalua funcția memoriei, testele fiind agnostice pentru conținutul evaluat (Costa et al., 2017). În opinia noastră, aceasta reflectă o concepție generală în evaluarea neuropsihologică că atunci când memoria episodică este afectată, capacitatea de a-și aminti evenimentele recente se estompează în mod egal pentru toate tipurile de informații datorită convergenței lor într-o ierarhie de procesare multimodală (Costa și colab., 2017; Mishkin și colab., 1998). Funcția memoriei este astfel evaluată până acum. fără o analiză atentă a materialului de reținut. Între timp, însă, apare o altă posibilitate și anume acea tulburare episodicămemoriepoate fi asociat cu o pierdere discretă a reprezentărilor specifice.

Conform acestei idei, într-o stare neurodegenerativă progresivă precumBoala Alzheimer, abilitatea de a reține un anumit conținut de evenimente ar putea dispărea înainte ca alt conținut să fie afectat. În special în stadiile incipiente ale bolii, când afectarea nu este încă completă, un corp de cercetare acumulat sugerează că este posibil ca indivizii să fi păstratmemoriepentru anumite reprezentări. Posibilitatea intrigantă este că tipul de conținut al acestei deficiențe selective poate fi conectat în anatomia memoriei episodice și, prin urmare, constant în indivizi și situații. Această concepție alternativă de episodicmemoriedeficiența abia a fost luată în considerare până acum.

Înainte de a ne dezvolta punctul de vedere, dorim să subliniem în mod explicit că propunerea noastră se referă la amintiri episodice recente, deci amintiri înainte de consolidarea sistemelor. Ne concentrăm asupra unui fenomen care are loc în timpul codificării și, probabil, consolidării sinaptice moleculare timpurii (Lisman et al., 2011), deci în primele ore ale unei urme de memorie. Ca atare, lucrarea noastră de opinie actuală nu abordează amintirile autobiografice care definesc biografia unei persoane și profilul de memorie cu care o persoană are.Alzheimerdemența încă mai trăiește despre trecutul personal. Aceste amintiri autobiografice sunt amalgamate din informații episodice, semantice și semantice personale care au fost dobândite în trecut (Kopelman și colab., 1989). Cercetările privind amintirile autobiografice s-au concentrat de mult timp asupra aspectelor specifice conținutuluimemorie(cf. Kopelman et al., 1989; Levine et al., 2002). Conținutul urmelor de memorie autobiografică este modelat de interacțiuni hipocampal-neocortical sau neocortical-neocortical și de reconsolidare, rezultând vulnerabilitate și stabilitate specifice conținutului (Moscovitch și colab., 2005; Nadel și colab., 2000; Nadel și Moscovitch, 1997; Winocur și Moscovitch, 2011). Deși recunoaștem că procesele de consolidare ale acestor sisteme pot fi influențate de forma inițială a unuimemorieurme, ele nu sunt în centrul propunerii noastre actuale. Aici, ne propunem să creștem gradul de conștientizare pentru fenomenul vulnerabilității specifice conținutului a amintirilor episodice care apare la scurt timp după codificare și înainte de procesele de consolidare la nivel de sistem.

În această lumină, discutăm despre posibilitatea ca amintirile estompate să afecteze anumite reprezentări mai puternic decât altele, creând „insule ale amintirilor relativ intacte” (rețineți că acest termen a fost folosit despre afectarea memoriei la distanță în amnezia epileptică tranzitorie, de exemplu de Butler și Zeman, 2008) ale căror cărămizi de construcție reprezentative sunt reproductibile în mod constant între indivizi. În cele ce urmează, evidențiem mai întâi aspecte ale arhitecturii funcționale a memoriei episodice care arată modul în care conținutul specific al memoriei este procesat în creier. Vom ilustra vulnerabilitatea amintirilor episodice ca simptom principal în leziunile acute ale hipocampului care cauzează amnezie și afecțiuni progresive, cum ar fiBoala Alzheimer. Continuăm să trecem în revistă încercările recente de a avansa investigarea și descrierea clasică a memoriei episodice din punct de vedere al naturii experiențiale și al proceselor care se concentrează pe conținutul amintirilor episodice. Prezentăm perspective recente asupra unui nivel ridicat de consistență în amintirile episodice în probabilitatea lor de a fi amintite - indiferent de observator și de situație, anumite amintiri sunt intrinsec mai memorabile decât altele. Vom arăta cum arhitectura funcțională a episodicmemorieși memorabilitatea pot avea legătură una cu cealaltă și se pot încheia prin a discuta implicațiile pentru cercetările viitoare și înțelegerea noastră asupra deficiențelor.memorie.

1. Perspective recente asupra arhitecturii funcționale a memoriei episodice

Timp de decenii, cercetătorii și-au propus să identifice procesele care stau la baza formării și naturii experiențiale a memoriei episodice și să dezvăluie care structuri ale creierului dau naștere conștientizării experiențelor trecute. În hipocamp, fluxuri multiple de procesare a informațiilor converg, făcându-se esențială crearea și retrăirea unei amintiri coerente a evenimentelor multimodale bogate (Mishkin și colab., 1998). Totuși, experiența holistică a memoriei episodice nu este realizată numai de structurile lobului temporal medial, ci și de o rețea extinsă de regiuni ale creierului care interacționează, care se întinde și pe cortețele frontale și parietale (Cabeza și colab., 1997; Nyberg și colab., 1996a,b; Nyberg). şi colab., 1996a,b; Nyberg şi colab., 2001, 2000; Simons şi Spires, 2003; Wagner şi colab., 2005).

O realizare recentă majoră în înțelegerea arhitecturii funcționale a memoriei episodice este perfecționarea cartografierii structurii-funcție din hipocamp. Ipoteza că trăsăturile anatomice ale subcâmpurilor din circuitele hipocampului se raportează la diferitememorieprocesele (Marr, 1971) fuseseră deja formulate cam în aceeași perioadă în care Tulving a introdus conceptul de memorie episodică. Cu toate acestea, doar recent progresele în neuroimagistică de înaltă rezoluție au permis domeniului să studieze subregiunile hipocampale în mod funcțional la oameni.

Când urmează să se formeze o nouă memorie episodică, informațiile care aparțin evenimentului curent trebuie să fie asociate și integrate într-un mod coerent.memoriereprezentare fiind în același timp ținută separată de reprezentările altor experiențe trecute. Accesul la aceste amintiri cu mai multe elemente trebuie să fie declanșat de indicii care reprezintă doar o fracțiune din evenimentul original. Pentru a asigura atât separarea, cât și integrarea informațiilor mnemonice, a fost propus un flux de informații recurent între hipocamp și cortex (Koster et al., 2018; Kumaran și McClelland, 2012). În cadrul hipocampusului, sub-regiunile gyrus dentate (DG), CA3 și CA1 acționează prin mecanisme distincte asupra informațiilor primite. În DG, un mecanism de separare a modelelor distinge intrările similare în reprezentări distincte (Berron și colab., 2016; Leutgeb și colab., 2007; Neunuebel și Knierim, 2014). În CA3, totuși, un mecanism de completare a modelului completează o memorie parțială a reprezentărilor complete stocate anterior (Grande și colab., 2019; Nakazawa și colab., 2002; Neunuebel și Knierim, 2014). Reprezentarea finalizată este apoi transferată la Cal, unde poate interacționa cu informațiile primite. Această interacțiune poate fi asemănătoare cu un comparator (de exemplu, Has-selmo și colab., 1996; Lisman și colab., 2011) care determină dacă informația primită este nouă sau veche și, prin urmare, este stocată într-o informație nouă. reprezentare distinctă sau este reinstalat în zonele corticale pentru o experiență completă de rememorare (Bartsch și colab., 201l; Chen și colab., 2011; Dims-dale-Zucker și colab., 2018; Duncan și colab., 2012; Maass și colab., 2014; ;Schlichting et al,2014). Organizarea anatomică a reînnotării corticale, la rândul său, pare să depindă de domeniul senzorial sau de conținutul informațiilor (Cabeza și colab., 1997; Horner și colab., 2015; Nyberg și colab., 1996a,b; Nyberg și colab. ,2000). Perspectiva cartografierii structură-proces a dezvăluit astfel modul în care reprezentările multifațete ale memoriei devin diferențiate unele de altele și modul în care natura experiențială a memoriei episodice se poate raporta la restabilirea corticală.

Cu toate acestea, pe lângă specificitatea conținutului în restabilirea corticală, perspectiva orientată pe proces asupramemorienu face nicio distincție structurală pentru diferite tipuri de informații. Această viziune este contestată de modele bazate pe reprezentare, în care conținutul mnemonic co-determină ancorarea anatomică în creier. Astfel, o realizare recentă în înțelegerea arhitecturii funcționale a memoriei episodice este luarea în considerare a mapării structură-conținut. Ea își are originea în dezbaterea despre maparea experiențelor mnemonice, adică familiaritatea versus amintire (legată de Remember/Know, dar vezi și Gardiner 2001 pentru o viziune mai diferențiată) la structurile din lobul temporal medial. Inițial, relatările cu proces dublu au interpretat rapoartele despre pacienții cu leziuni hipocampale, dar au păstrat capacitatea de recunoaștere ca dovadă a unei disocieri funcționale între cortexul peririnal și hipocamp în sprijinirea experiențelor de familiaritate versus rememorare CYonelinas et al..2005). Familiaritatea, în acest context, a descris regăsirea bazată pe un simț general al cunoașterii, în timp ce recuperarea prin reamintire presupunea amintirea contextului în care memoria a fost dobândită. O perspectivă fundamental diferită asupra disociațiilor funcționale din lobul temporal medial a fost totuși luată de Eichenbaum și mai târziu de Graham, Ranganath și colegii (Eichen-baum, 2000; Graham și colab., 2010; Ranganath și Ritchey, 2012). Interpretarea lor a datelor clinice a luat în considerare conținutul informațional reprezentat, în care cortexele peririnale și parahipocampale sunt asociate cu conținutul articolului versus conținut contextual, în timp ce se crede că hipocampusul aduce ambele fluxuri împreună. Cadrul temporal posterior medial-anterior (Ranganath și Ritchey, 2012; Ritchey și colab., 2015) a extins ideea inițială la o perspectivă de rețea mai mare care segrega întregul creier în două căi diferite de procesare a informațiilor. Informațiile de context sunt procesate prin intermediul sistemului medial posterior (conectând cortexul retrosplenial, girusul unghiular, precuneus, cingulatul posterior și cortexul parahipocampal), în timp ce informațiile despre articol sunt procesate în principal prin intermediul sistemului temporal anterior (conectând cortexul peririnal și amigdala, cortexul temporal ventral anterior și cortexul orbitofrontal lateral; pentru dovezi a se vedea, de exemplu, Reagh și Yassa, 2014; Berron și colab., 2018). Indiferent de sarcina în cauză fiind mai degrabă perceptivă sau mnemonică, stimulii de obiecte, cum ar fi obiectele și fețele, au fost considerați, prin urmare, a fi procesați în mod preferențial în cortexul peririnal (și structurile conectate ale sistemului temporal anterior), în timp ce stimulii de context precum scenele au fost considerați a fi procesați preferențial. în cortexul parahipocampal (Lee și colab., 2005; Liang și colab., 2013; Litman și colab., 2009; Ross și colab., 2016; Staresina și colab., 2011). Această segregare reprezentativă este indicată și în interiorul cortexului entorinal și a axei transversale și longitudinale a hipocampului, cortexul entorinal anterior-lateral și posterior-medial continuând sistemul temporal anterior și respectiv sistemul medial posterior (Knierim și colab., 2014); Maass și colab., 2015; Navarro Schröder et al, 2015) și, la rândul lor, construind fluxuri reprezentative cu subiculul proximal și distal, CA1 distal și proximal și secțiuni transversale probabil ale CA3 (Beer și colab., 2018; Flasbeck și colab., 2018; Henriksen și colab., 2018; 2010; Nakamura și colab., 2013; Nakazawa și colab., 2016; Ng și colab., 2018; Sun și colab., 2017, 2018). De-a lungul axei longitudinale a hipocampului, a fost raportat un gradient de la reprezentări anterioare mai grosiere spre reprezentări posterioare mai fine (Small, 2002; Poppenk și colab., 2013; Strange și colab., 2014; Brunec și colab., 2018). Rețineți, totuși, că conținutul reprezentativ nu este complet disociabil în două tipuri diferite (adică context versus articol, global versus local sau spațial versus non-spațial) între sistemul temporal anterior și cel posterior medial. Există ample proiecții între subregiuni și doar recent s-a demonstrat că cortexul parahipocampal se proiectează către ambele subregiuni ale cortexului entorinal al rozătoarelor și nu așa cum s-a crezut inițial, exclusiv către cortexul entorinal medial (Doan et al., 2019; Nilssen et al2019). Cu toate acestea, o părtinire de a procesa anumite tipuri de informații în cadrul unor structuri specifice este evidentă între specii, chiar dacă conținutul informațional poate fuziona în diferite locații de-a lungul ierarhiei de procesare în lobul temporal medial.

Pentru a rezuma pe scurt, înțelegerea modului în care apar amintirile în creier avansează în prezent printr-o mapare mai fină a structurii-procesului în lobul temporal medial și a unui accent pe interacțiunea subregiilor eterogene funcțional. În plus, investigațiile recente recunosc că conținutul poate fi inerent arhitecturii funcționale specifice care dă naștere lamemorie. Noile conturi iau în considerare interacțiunile dintre aceste abordări orientate pe proces și pe conținut pentru a înțelege funcția memoriei episodice și recunosc că sistemele care stochează tipuri specifice de reprezentări pot fi modelate de operații de calcul care sunt executate în anumite subregiuni (de exemplu, Bastin și colab., 2019; Cowell și colab. al., 2019; vezi și Ekstrom și Yonelinas, 2020). Cercetările viitoare pot arăta modul în care anumite calcule necesită și modelează reprezentări specifice (de exemplu, operațiuni de separare a modelelor pe reprezentări conjunctive) și, prin urmare, dezvăluie dacă și cum conturile orientate pe proces și conținut sunt legate intrinsec.

Noile perspective asupra arhitecturii funcționale din care episodicmemorieemerge sunt deosebit de interesante atunci când ne propunem să înțelegem afectarea episodicmemoriein conditii de boala. În special, schimbă modul tradițional de evaluare a vulnerabilității amintirilor episodice recente, așa cum ilustrăm în paragrafele următoare.

2. Deteriorarea episodică a memoriei după leziuni cerebrale acute

Cercetările clinice asupra naturii memoriei episodice afectate după leziuni cerebrale acute s-au concentrat pe întrebarea dacă afectarea acesteia poate fi selectivă și disociată de memoria semantică relativ intactă. Această cercetare a folosit evaluări directe ale detaliilor semantice și episodice în funcțiile de memorie și, de asemenea, abordări indirecte folosind conștientizarea autonoetică și noetică ca proxy pentru memoria episodică și semantică. Ne vom referi pe scurt la această literatură înainte de a trece la memoria episodică afectată în condiții neurodegenerative progresive, cum ar fiBoala Alzheimer, și apoi la memorabilitate și la modelele de afectare specifice conținutului din memoria episodică.

a investigaţiilor a devenit astfel natura experienţială a amintirilor la aceşti şi alţi pacienţi amnezici. Dovezi clare pentru o afectare specifică a conștiinței autonoetice la recuperare au fost furnizate cu pacientul cu amnezie de dezvoltare Jon, care a arătat răspunsuri electrofiziologice și comportamentale compatibile cu sentimentul de cunoaștere, în ciuda lipsei de experiență de amintire și semnături electrofiziologice asociate (Düzel și colab., 1997). , 2001). De asemenea, mai recent, o lipsă de conștiință autonoetică a fost demonstrată într-un studiu cu 16 pacienți care sufereau de leziuni în subregiunea hipocampică CA1 și amnezie globală tranzitorie (Bartsch et al., 2011).

Aceste cazuri de amnezie arată că poate fi prezent un declin al conștientizării, dar alte aspecte ale memoriei pot fi încă păstrate (vezi și Düzel și colab., 2001). Este esențial de remarcat, totuși, că localizarea leziunilor este foarte eterogenă de la pacient la pacient, la fel și profilul deficienței de memorie. Când hipocampul este cruțat, de exemplu, amintirea pare să fie intactă, în timp ce amintirile semantice sunt afectate (de exemplu, Bowles și colab., 2007).

3. Deteriorarea episodică a memoriei în neurodegenerarea progresivă: boala Alzheimer

Spre deosebire de leziunea cerebrală acută,Boala Alzheimereste asociată cu o scădere progresivă și relativ stereotipă a memoriei la nivelul indivizilor. Cel mai proeminent factor de risc pentruBoala Alzheimereste bătrânețe și, într-adevăr, creierul îmbătrânit este deja supus unor modificări neuronale pe scară largă (Buckner, 2004), inclusiv frontale (Andrews-Hanna și colab., 2007; Daselaar și Cabeza, 2008; Davis și colab., 2008) și temporal medial. regiunile lobului (Leal și Yassa, 2015; Raz și colab., 2005). Nenumărate studii au investigat ce aspecte ale memoriei se modifică odată cu vârsta și ce procese specifice se deteriorează. Pe lângă o afectare proeminentă a componentelor executive ale memoriei (Shing et al., 2008; Daselaar și Cabeza, 2008), îmbătrânirea afectează în general bogăția informațiilor amintite și, de asemenea, capacitatea de a lega mai multe elemente în memorie (Levine și colab., 2009; Old and Naveh-Benjamin, 2008; St. Jacques et al., 2012; Yonelinas et al., 2007; Piolino et al., 2006; St. Jacques and Levine, 2007). O dificultate de a separa reprezentările memoriei una de cealaltă (Reagh și colab., 2015, 2018; Yassa și colab., 2011a, 2011b) poate merge mână în mână cu o prejudecată de a modela indicii de memorie completă (Vieweg et al., 2015), rezultând în „amintiri” false (Devitt și Schacter, 2016; Fandakova și colab., 2015). În timp ce memoria episodică este puternic susceptibilă de a scădea odată cu vârsta, memoria semantică este mai puțin afectată (Zacks et al., 2000). Acest lucru conduce la un profil de amintiri autobiografice fragmentate, păstrând în continuare detalii semantice și semantică personală, în timp ce lipsesc conținut episodic precum gândurile personale (de exemplu, Levine și colab., 2002; Piolino și colab., 2002).

Cele două patologii distinctive care stau la bazaBoala Alzheimersunt încurcături neurofibrilare și plăci de beta-amiloid (Braak și Braak, 1991, 1995, 1991; Braak și Del Trecidi, 2015; Hyman și colab., 1989; McKhann și colab., 2011). Ambele sunt patologii progresive din punct de vedere anatomic, cu modele stereotipe de răspândire în creier. În studiile imagistice umane, patologia amiloidă începe frecvent în structurile parietale mediale, inclusiv în cortexul retrosplenial, cingulatul posterior și precuneus, precum și în zonele frontale mediale (Grothe și colab., 2017; Mattsson și colab., 2019; Palmqvist et al., 2017; Villeneuve et al., 2015). Patologia tau corticală, în schimb, începe frecvent în zona transentorinală înainte de a se răspândi în cortexul entorinal, părți ale hipocampului, apoi cortexul peririnal, lobul temporal lateral și în final regiunile corticale frontale și parietale (Braak și colab., 2006; Braak și Braak, 1991).

Patologia, în cele din urmă concomitentă cu pierderea de celule în regiunile respective ale creierului, afectează regiunile creierului care sunt cruciale pentru memoria episodică de succes (Jagust, 2018; Jagust et al., 2006). Dovezile acumulate arată că patologia tau din lobul temporal medial prezice cel mai bine declinul episodic al memoriei (de exemplu, Maass și colab., 2017; Lowe și colab., 2018; Sperling și colab., 2019; Hanseeuw și colab., 2019) în timp ce sarcina amiloidului singur arată doar asocieri slabe cu performanța memoriei episodice. Cu toate acestea, declinul mai rapid progresiv al memoriei este cel mai probabil atunci când ambele tipuri de patologie converg (Betthauser și colab., 2019). Dacă într-adevăr doar efectul sinergic al ambelor patologii duce la declinul progresiv al memoriei este încă în curs de investigare (Jessen și colab., 2014; Lowe și colab., 2018; Maass și colab., 2017; Scho¨ll și Maass, 2020; Sperling și colab. al., 2018).

Stadiile incipiente aleBoala Alzheimersunt asociate cu tulburări episodice de memorie în timp ce procesarea semantică a fost găsită intactă (Morris și Kopelman, 1986). Cercetările indică creșterea dependenței de detaliile semantice și de memoria principală în aceste etape (El Haj et al., 2017 pentru o privire de ansamblu). Un gradient temporal a fost raportat frecvent cu amintiri de la distanță păstrate, dar formarea și regăsirea de noi amintiri afectate (Irish et al., 2011a,b; Irish et al., 2011a,b; Kopelman și colab., 1989; McKhann și colab. ., 2011; Addis și Tippett, 2004). Evaluarea specifică conținutului a amintirilor autobiografice indică totuși că gradientul temporal ar putea fi mai pronunțat pentru semantica (personală), în timp ce componentele episodice sunt afectate pe tot parcursul (Irish et al., 2011a,b; Piolino et al., 2003), o constatare care poate depind de specificul metodei de evaluare (Barnabe et al., 2012). Mai mult, descoperirile preliminare recente arată o afectare deosebită a memoriei de zi cu zi în condiții de reamintire întârziată și pentru amintirile asociative în deficiențe cognitive ușoare (MCI, Irish et al., 2011a,b). Interesant, totuși, anumite indicii bogate, de exemplu, muzica, mirosurile sau imaginile (de exemplu, El Haj și colab., 2020, 2012; El Haj și colab., 2018) pot evoca în continuare amintiri autobiografice fragmentate, iar amintirile pot fi îmbunătățite printr-un concentrarea pe aspectele autoreferențiale (de exemplu, Carson și colab., 2019; El-Haj și Antoine, 2017a; Kalenzaga și colab., 2013), precum și pe indiciile emoționale în stadiile incipiente ale bolii (de exemplu, Hamann și colab., 2000; Kensinger). et al., 2004; Kumfor et al., 2013; Sava et al., 2015). În general, componentele emoționale ale memoriei par păstrate în ciuda unui sentiment general diminuat de retrăire și a imaginilor vizuale înAlzheimerdemență (El Haj și colab., 2016; El-Haj și Antoine, 2017a; Rauchs și colab., 2007). Într-adevăr, investigații ample ale amintirilor autobiografice (Levine și colab., 2002) au creat un profil specific și au relevat faptul că într-un singur episod autobiografic amintit,Alzheimerdemența este legată de afectarea specifică a detaliilor legate de eveniment și de gândire personală și o părtinire de a raporta mai multe detalii semantice (Barnabe și colab., 2012; Irish și colab., 2011a,b; Murphy și colab., 2008) .

În ceea ce privește memoria episodică recentă, unele studii arată că reamintirea liberă și întârziată este afectată în mod special (de exemplu, Bckman și colab., 2005), în timp ce o meta-analiză constată că recunoașterea este păstrată doar în preclinice.Alzheimerdemență (MCI), dar nu cu stadii avansate ale bolii (Koen și Yonelinas, 2014). Comparabil cu amintirile autobiografice, a devenit evident recent că, printre amintirile episodice recente, anumite materiale prezintă mai multă vulnerabilitate la afectarea memoriei. Prin urmare, discriminarea mnemonică pentru informațiile despre articol este mai afectată decât informațiile despre scenă cu patologia tau de început (Berron și colab., 2019; Maass și colab., 2019). Această observație pune bazele investigațiilor privind valoarea diagnostică și memorabilitatea specifică a anumitor conținuturi din memoria episodică cu diferite niveluri de patologie în stadiile incipiente aleBoala Alzheimer(Bainbridge și colab., 2019a).

Rețineți că patologia este cu mai mult de un deceniu înainte ca primele simptome clinice să se dezvolte (Braak și Braak, 1991; Ossenkoppele și colab., 2019). Aproximativ 30% dintre indivizii aparent sănătoși de peste 65 de ani poartă patologia amiloidă „ascunsă”, în timp ce mai mult de 60% dintre persoanele în vârstă prezintă patologie tau în lobul temporal medial (Braak și Braak, 1997) și modificările cognitive nu sunt neapărat detectabile. În acel moment legat de vârstă și patologicAlzheimerprocesele conduc la profiluri diferențiate în declinul memoriei episodice nu a fost încă determinat (Jack și colab., 2010).

Indiferent de dezbaterea despre distincția neuropatologică dintre îmbătrânirea normală șiAlzheimer, evaluări diagnostice ale funcției memoriei la bătrânețe șiBoala Alzheimerconsideră memoria episodică ca un simptom clinic independent de conținut. Astfel, asemănător cercetărilor privind amnezia, accentul principal este pus pe natura experiențială a amintirilor care se estompează și pe procesele care sunt afectate. Cu toate acestea, descoperirile recente asupra arhitecturii funcționale a memoriei episodice

evidențiați conținutul memoriei ca o variabilă importantă în evaluarea declinului memoriei episodice.

4. Memorabilitatea amintirilor episodice

Memorabilitatea se referă la observația că, indiferent de situația de testare și în mod constant între indivizi, unii stimuli sunt mai probabil să fie amintiți decât alții (Bainbridge și colab., 2013; Isola și colab., 2011). S-a demonstrat că această memorabilitate a unui stimul reprezintă până la 50% din variația performanței memoriei (Bainbridge și colab., 2013) și este consecventă în diferite sarcini, contexte de imagine, prezentare și timpi de reținere (Broers și colab. ., 2018; Bylinskii et al., 2015; Goetschalckx et al., 2018). Independent de atenție, efecte de amorsare sau influențe de sus în jos, fenomenul este considerat a fi „automat” (Bainbridge, 2020), determinat deja la 160 ms după debutul stimulului (Mohsenzadeh et al., 2019) și legat de activitatea funcțională în regiunile vizuale tardive (cortexul inferotemporal), lobul temporal medial și hipocampul anterior (Bainbridge și colab., 2017; Bainbridge și Rissman, 2018; Jaegle și colab., 2019).

Memorabilitatea pare astfel a fi o caracteristică inerentă a memoriei episodice. Cercetările actuale încearcă să identifice calitățile și conținutul specific care determină cât de memorabil este probabil să fie un episod. În timp ce mai multe atribute pentru o imagine au arătat corelații cu memorabilitatea, nu a fost găsit niciun atribut singular care să poată acționa ca un proxy pentru memorabilitate. De exemplu, scenele create de om care conțin multe obiecte tind să fie mai memorabile decât scenele naturale în aer liber (Bainbridge și colab., 2019a; Isola și colab., 2014), cu toate acestea, aceste atribute nu explică o cantitate mare de variație a memorabilității. Calități de nivel scăzut, cum ar fi codificarea culorilor sau luminozitatea și, de asemenea, timpul de fixare a ochilor în timpul codificării par să nu fie capabile să explice memorabilitatea unei imagini (Bainbridge și colab., 2013; Bainbridge și colab., 2019a; Isola și colab., 2011) . Alte calități de nivel înalt ale unei imagini, cum ar fi estetica, conținutul emoțional și chiar evaluările observatorului cu privire la cât de memorabilă apare o imagine, nu prezintă corelații puternice cu memorabilitatea (Bainbridge și colab., 2013; Isola și colab., 2014). Lucrările recente care utilizează modele computaționale și tehnici de neuroimagistică au sugerat că mai presus de toate, poate fi compoziția elementelor din care constă un episod, în special relația unui articol cu ​​alte elemente din spațiul de reprezentare al unei amintiri care influențează memorarea unui episod. De exemplu, cercetările care utilizează metode de învățare profundă au descoperit că elementele mai puțin distribuite sunt mai memorabile (Lukavský și Dchtrenko, 2017) și că diferențele în informațiile vizuale de nivel scăzut se pot mapa asupra memorabilității (Koch și colab., 2020). În același timp, asemănarea la nivelul informațiilor conceptuale se poate referi la memorabilitate (Koch et al., 2020). De exemplu, cuvintele foarte conectate semantic sunt mai memorabile și sunt reinstalate mai devreme în lobul temporal anterior (Xie și colab., 2020), iar imaginile memorabile arată mai multe modele de reprezentare similare în creier decât imaginile uitate (Bainbridge și colab., 2017; Bainbridge). și Rissman, 2018). O înțelegere a principiilor care guvernează memorabilitatea unui episod ar putea dezvălui calculele efectuate după perceperea episodului care duc la codificarea de succes a memoriei.

Caracteristica de memorabilitate a amintirilor episodice este deosebit de convingătoare când vine vorba de evaluarea declinului memoriei. Un studiu comportamental recent a investigat capacitatea de memorare a imaginilor fotografice la adulții în vârstă care erau fie normale din punct de vedere cognitiv, fără plângeri de memorie, normale din punct de vedere cognitiv, dar cu un declin subiectiv al memoriei suficient de sever pentru a solicita sfatul medicului (declin cognitiv subiectiv), fie cu un declin semnificativ al memoriei (1,5 SD-uri). raportat la performanța așteptată la bătrânețe (MCI) și prezentând un profil tipic prodromalBoala Alzheimer(Bainbridge și colab., 2019a). Dacă declinul memoriei episodice de la adulții în vârstă din punct de vedere cognitiv normali la cei cu MCI ar afecta memoria episodică, indiferent de conținutul reprezentativ al imaginilor fotografice, rezultatul acestui studiu ar fi fost o performanță redusă a memoriei proporțional în toate imaginile. Cu toate acestea, acest studiu a observat o asimetrie între imagini în legătură cu

memorabilitate – un set specific de imagini a rămas extrem de memorabil pentru adulții normali din punct de vedere cognitiv, dar a devenit de uitat pentru cei cu MCI. Privind în mod specific performanța memoriei pentru aceste imagini, am putea prezice în mod semnificativ dacă o persoană suferă de MCI, mai bine decât orice alt set de imagini. La fel de intrigant, unii stimuli au rămas în mod consecvent și extrem de memorați la controalele sănătoase și la pacienții cu MCI, iar performanța pentru acele imagini ar putea fi prezisă de modele de învățare profundă. Astfel, în timp ce unii stimuli păreau să fie memorați pentru toată lumea (indiferent de starea patologică), alți stimuli păreau să aibă valoare diagnostică, deoarece erau extrem de uitabili de către indivizii care se confruntă cu afecțiuni de demență preclinică, dar nu de către controalele sănătoase (Bainbridge et al., 2019a). Aceste rezultate indică faptul că anumite căi neuronale esențiale pentru procesele de memorie sau pentru reprezentarea informațiilor mnemonice pot fi afectate mai devreme în cursul declinului decât altele, rezultând un model specific de uitare episodică și potențiale insule de amintire. După cum le definim, aceste insule se referă la un anumit conținut mnemonic care rămâne accesibil memoriei episodice atunci când alte tipuri de informații nu mai pot fi amintite. Important este că selecția deliberată a conținutului care trebuie reținut poate promite să dezvăluie aceste diferențe pe căile neuronale și pe diferite stadii de declin cognitiv.

Vă rugăm să faceți clic aici pentru partea 2