《老年視覺認知功能衰退過程的神經機制》是依託中國科學技術大學，由周逸峰擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：老年視覺認知功能衰退過程的神經機制
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：周逸峰
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
人類已經進入老齡化社會，人口老齡化帶來嚴重的社會經濟問題。老化引起的功能退化幾乎涉及所有認知系統，但具體退化的過程及確切神經機制尚存很大爭議。人類80%的外部信息通過視覺系統進行處理，視覺認知功能對於日常生活異常重要。本課題擬綜合運用心理物理學、電生理學、形態學、磁共振成像等技術方法，分別從行為學、腦區功能和單細胞水平系統研究老年視覺認知功能衰退的進程，驗證高級腦區/高級認知功能先衰退且衰退更嚴重的假說；探討噪音升高和GABA能衰退在老化引起的視覺認知功能衰退過程中的作用；在對衰退進程和機制有較深入理解的基礎上設計針對性的知覺學習任務、模式，探索用知覺學習、施加GABA等方法改善老年視覺認知功能的可能途徑。本工作將加深人們對老化導致的視覺認知功能障礙及其機制的理解，為探索相關障礙的恢復途徑提供一定的實驗依據，還可為其它感覺系統的相關研究提供借鑑。
結題摘要
人類已經進入老齡化社會，正常老化過程導致的視覺功能的進行性退化是目前國際上的研究熱點之一。前人的研究結果表明眼球光學性質和視網膜形態學的改變不足以解釋這些功能性的退化，老化引起的視覺中樞的變化可能是這些功能性退化的重要原因，但其相關的神經機制尚缺乏系統研究。我們首先以獼猴視覺系統為模型，研究了獼猴視功能老化的動態過程，揭示了老年視覺認知功能衰退過程的神經機制，這部分的研究表明在衰老的早期階段，初級視皮層神經元的功能已經顯著退化，該結果為研究人類衰老早期的神經功能退化機制提供了重要的神經基礎。同時，與青年獼猴相比，我們還發現老年獼猴MT區神經元的空間和時間頻率反應特性顯著下降，老年獼猴神經元的噪音相關性發生明顯變化，表明老化降低了神經元群體的信息編碼能力。更重要的是，我們首次在獼猴V2區記錄到二階反應細胞，提出了人類對二階邊界感知的可能神經機制，為進一步研究老化對二階反應細胞的影響奠定了基礎。在以老年貓的視覺系統為模型的研究中，根據相關實驗證據，我們驗證了所提出的“高級皮層受老化的影響更嚴重”的衰老假說。同時，我們在改善視皮層細胞功能的研究方面也取得了很好的進展，發現BDNF及其受體激動劑可以改善老年獼猴的V2區神經元的反應特性。在心理物理學研究方面，我們揭示了老年視覺空間對比敏感度衰退的心理物理學機制及其與空間頻率之間的關係，並且利用知覺學習的方法開展了改善老年人的空間對比敏感度和視力的研究。同時，我們還發展了對比敏感度函式的快速測量方法和非參貝葉斯估計方法，可以幫助我們更快速準確地評估老年人的對比敏感度損傷。在磁共振研究方面，發現老化會顯著改變大腦的靜息態網路，降低人類的獵奇性，從而影響風險決策任務。綜上所述，我們的研究加深了人們對非病理性老化導致的視覺功能障礙及其可能機制的理解，同時也在一定程度上反映了老化過程中神經系統功能變化的普遍規律，為探索相關受損功能的恢復途徑提供了重要的實驗依據。
