Research Abstract

若年成人では覚醒は青斑核-ノルアドレナリン系を介した神経利得を高めるが高齢者ではそうではない

Arousal increases neural gain via the locus coeruleus–noradrenaline system in younger adults but not in older adults

2018年5月7日 Nature Human Behaviour 2 : 5 doi: 10.1038/s41562-018-0344-1 (2018)
若年成人では覚醒は青斑核-ノルアドレナリン系を介した神経利得を高めるが高齢者ではそうではない
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若年成人では、覚醒は、最も顕著な情報すなわち目標に関連した情報への注意を集中させ、他の情報への注意を抑制する。こうした覚醒時の青斑核-ノルアドレナリン系の選択性の向上を可能にする機構の計算モデルと、覚醒が若年成人と高齢者の知覚処理に及ぼす影響を比較する機能的磁気共鳴画像(fMRI)研究から、「顕著な刺激の増幅」と「顕著でない刺激の抑制」は別々の過程であり、加齢は覚醒時の顕著な刺激の増幅には影響を及ぼさず、顕著でない刺激の抑制に影響を及ぼしていることが判明した。fMRI研究では、覚醒は若年成人の顕著な刺激の処理を高め、顕著でない刺激の処理を低下させていた。対照的に高齢者では、覚醒は、顕著でない刺激と顕著な刺激の両方の処理を高め、視覚刺激に対する興奮性応答全般を高めていた。高齢者では、青斑核と注意選択性を調整する前頭頭頂ネットワークとの機能的結合の低下もみられた。このように高齢者では、覚醒により顕著でない刺激から注意がそれる可能性が高くなる。

Tae-Ho Lee, Steven G. Greening, Taiji Ueno, David Clewett, Allison Ponzio, Michiko Sakaki and Mara Mather

Corresponding Author

マーラ・マザー
南カリフォルニア大学

In younger adults, arousal amplifies attentional focus to the most salient or goal-relevant information while suppressing other information. A computational model of how the locus coeruleus–noradrenaline system can implement this increased selectivity under arousal and a functional magnetic resonance imaging (fMRI) study comparing how arousal affects younger and older adults’ processing indicate that the amplification of salient stimuli and the suppression of non-salient stimuli are separate processes, with ageing affecting suppression without affecting amplification under arousal. In the fMRI study, arousal increased processing of salient stimuli and decreased processing of non-salient stimuli for younger adults. By contrast, for older adults, arousal increased processing of both low- and high-salience stimuli, generally increasing excitatory responses to visual stimuli. Older adults also showed a decline in locus coeruleus functional connectivity with frontoparietal networks that coordinate attentional selectivity. Thus, among older adults, arousal increases the potential for distraction from non-salient stimuli.

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