Possible roles of COX-1 in learning and memory impairment induced by traumatic brain injury in mice

People who suffer from traumatic brain injury (TBI) often experience cognitive deficits in spatial reference and working memory. The possible roles of cyclooxygenase-1 (COX-1) in learning and memory impairment in mice with TBI are far from well known. Adult mice subjected to TBI were treated with the COX-1 selective inhibitor SC560. Performance in the open field and on the beam walk was then used to assess motor and behavioral function 1, 3, 7, 14, and 21 days following injury. Acquisition of spatial learning and memory retention was assessed using the Morris water maze on day 15 post-TBI. The expressions of COX-1, prostaglandin E2 (PGE2), interleukin (IL)-6, brain-derived neurotrophic factor (BDNF), platelet-derived growth factor BB (PDGF-BB), synapsin-I, and synaptophysin were detected in TBI mice. Administration of SC560 improved performance of beam walk tasks as well as spatial learning and memory after TBI. SC560 also reduced expressions of inflammatory markers IL-6 and PGE2, and reversed the expressions of COX-1, BDNF, PDGF-BB, synapsin-I, and synaptophysin in TBI mice. The present findings demonstrated that COX-1 might play an important role in cognitive deficits after TBI and that selective COX-1 inhibition should be further investigated as a potential therapeutic approach for TBI.

Visual word learning in good and poor readers

Forty students from regular, grade five classes were divided into two groups of twenty, a good reader group and a' poor reader group, on the basis. of their reading scores on Canadian Achievement Tests. .The subjects took. part in four experimental conditions iM which they .learned lists of pronounceable and unprono~nceable pseudowords, some with semantic referents, and responded to questions designed tci test visual perceptu~l learning and lexical ·and semantic association learning. It' was hypothesized "that the good reade~ group would be able to make use of graphemic and phonemic redundancy patterns in order to improv~·visuSl perceptual learning and lexical and semantic association lea~ningto a greater extent. than would .the poor reader gr6up. The data supported this hypothesis, and also indicated that, although the poor readers were less adept at using familiar sound and letter patterns, they were more dependent on· such pa~terns as an aid to visual recognition memory and semantic recall than were the good readers. It wa.s postulated that poor readers are in a double- ~ . bind situatio~ of having to choose between using weak graphemic-semantic associations or gr~pheme-phoneme associations which are also weak and which have hindered them in developing automaticity in. reading.

Disambiguating the Effects of Social Instability Stress in Adolescence on Learning and Memory Tasks that Involve the Medial Prefrontal Cortex and Hippocampus

Exposure to chronic stress can alter the structure and function of brain regions involved in learning and memory, and these effects are typically long-lasting if the stress occurs during sensitive periods of development. Until recently, adolescence has received relatively little attention as a sensitive period of development, despite marked changes in behaviour, heightened reactivity to stressors, and cognitive and neural maturation. Therefore, the purpose of the present study was to investigate the long-term effects of chronic stress in adolescence on two spatial learning and memory tasks (Morris water maze and Spatial Object Location test) and on a working memory task (Delayed Alternation task). Male rats were randomly assigned to chronic social instability stress (SS; daily 1 hour isolation and subsequent change of cage partner between postnatal days 30 and 45) or to a no-stress control group (CTL). During acquisition learning in the Morris water maze task, SS rats demonstrated impaired long-term memory for the location of the hidden escape platform compared to CTL rats, although the impairment was only seen after the first day of training. Similarly, SS rats had impaired long-term memory in the Spatial Object Location test after a long delay (240 minutes), but not after shorter delays (15 or 60 minutes) compared to CTL rats. On the Delayed Alternation task, which assessed working memory across delays ranging from 5 to 90 seconds, no group differences were observed. These results are partially in line with previous research that revealed adult impairment on spatial learning and memory tasks after exposure to chronic social instability stress in adolescence. The observed deficits, however, appear to be limited to long-term memory as no group differences were observed during brief periods of retention.

Contribution du cortex pariétal postérieur au contrôle de la locomotion sous guidage visuel chez le chat

La vision fournit des informations essentielles sur la surface de marche, ainsi que sur la taille, la forme et la position d’obstacles potentiels dans notre environnement. Dans le cas d’un prédateur, la vision fournit également des informations sur la vitesse d’une proie potentielle. Les mécanismes neuronaux impliqués dans l’exécution des modifications de la marche sous guidage visuel sont relativement bien connus, mais ceux impliqués dans la planification de ces modifications de la marche sont peu étudiés. Le cortex pariétal postérieur (CPP) semble être un candidat approprié si l’on considère les propriétés du CPP lors des mouvements d’atteinte vers une cible. Le but des présents travaux est de déterminer la contribution du CPP au contrôle de la locomotion sous guidage visuel. La première étude présentée dans cette thèse a pour hypothèse que le CPP du chat est impliqué dans la planification du placement précis du pied lors des modifications volontaires de la marche. Nous avons entraîné les animaux à enjamber des obstacles en mouvement attachés à la ceinture d’un tapis roulant. Afin d’augmenter la nécessité d’intégrer les informations visuelles et proprioceptives, nous avons dissocié la vitesse des obstacles de celle du tapis roulant. Nous avons observé que plus la vision devient critique pour la tâche, plus les déficits sont importants. Notre analyse démontre que ceux-ci résultent d’un placement inapproprié du pied dans le cycle de marche précédant l’enjambement de l’obstacle. Ceci suggère que le CPP est impliqué dans la planification du placement précis du pied pendant la locomotion sous guidage visuel. La vision directe est disponible lors de la modification de l’activité des membres antérieurs, mais n’est plus disponible lorsque l’obstacle passe sous le corps. Par conséquent, la modification de l’activité des membres postérieurs doit être basée sur l’information gardée en mémoire et coordonnée avec celle des membres antérieurs. Notre deuxième étude a pour but de caractériser les mécanismes neuronaux responsables de cette coordination. Nous avons proposé que le CPP soit impliqué dans la coordination des membres antérieurs et postérieurs lors de l’enjambement d’obstacles. Pour tester cette hypothèse, nous avons enregistré l’activité de neurones de l’aire 5 pendant la même tâche. Nous avons découvert deux populations: une qui décharge lors du passage de l’obstacle entre les membres antérieurs et postérieurs et une autre qui décharge lors du passage de l’obstacle par les membres postérieurs. Dans la tâche de dissociation visuelle, la décharge est modifiée en fonction du temps de passage de l’obstacle sous le corps et reflète la modification du couplage entre les membres lors du changement dans la stratégie d’enjambement. De plus, ces mêmes neurones maintiennent une décharge soutenue lorsqu’un obstacle fixe se trouve entre les membres antérieurs et postérieurs ou les deux membres postérieurs (limite testée : 1-2min). Ces neurones pourraient être responsables de l’emmagasinage à plus long terme des caractéristiques d’un obstacle pour le guidage des mouvements des membres postérieurs. Nos résultats suggèrent que le CPP est impliqué dans l’intégration des informations visuelles et proprioceptives pour la planification du placement précis du pied devant un obstacle. Le patron de décharge de nos populations neuronales suggère qu’il encode également l’information temporelle et spatiale concernant la vitesse et la position de l’obstacle afin de coordonner l’activité des quatre membres pendant la tâche. Finalement, nous proposons qu’une des fonctions du CPP soit d’estimer la position des membres par rapport à l’obstacle en mouvement.

L'effort associé à la reconnaissance de la parole chez les adultes et les personnes aînées

L’objectif principal de cette thèse était de quantifier et comparer l’effort requis pour reconnaître la parole dans le bruit chez les jeunes adultes et les personnes aînées ayant une audition normale et une acuité visuelle normale (avec ou sans lentille de correction de la vue). L’effort associé à la perception de la parole est lié aux ressources attentionnelles et cognitives requises pour comprendre la parole. La première étude (Expérience 1) avait pour but d’évaluer l’effort associé à la reconnaissance auditive de la parole (entendre un locuteur), tandis que la deuxième étude (Expérience 2) avait comme but d’évaluer l’effort associé à la reconnaissance auditivo-visuelle de la parole (entendre et voir le visage d’un locuteur). L’effort fut mesuré de deux façons différentes. D’abord par une approche comportementale faisant appel à un paradigme expérimental nommé double tâche. Il s’agissait d’une tâche de reconnaissance de mot jumelée à une tâche de reconnaissance de patrons vibro-tactiles. De plus, l’effort fut quantifié à l’aide d’un questionnaire demandant aux participants de coter l’effort associé aux tâches comportementales. Les deux mesures d’effort furent utilisées dans deux conditions expérimentales différentes : 1) niveau équivalent – c'est-à-dire lorsque le niveau du bruit masquant la parole était le même pour tous les participants et, 2) performance équivalente – c'est-à-dire lorsque le niveau du bruit fut ajusté afin que les performances à la tâche de reconnaissance de mots soient identiques pour les deux groupes de participant. Les niveaux de performance obtenus pour la tâche vibro-tactile ont révélé que les personnes aînées fournissent plus d’effort que les jeunes adultes pour les deux conditions expérimentales, et ce, quelle que soit la modalité perceptuelle dans laquelle les stimuli de la parole sont présentés (c.-à.-d., auditive seulement ou auditivo-visuelle). Globalement, le ‘coût’ associé aux performances de la tâche vibro-tactile était au plus élevé pour les personnes aînées lorsque la parole était présentée en modalité auditivo-visuelle. Alors que les indices visuels peuvent améliorer la reconnaissance auditivo-visuelle de la parole, nos résultats suggèrent qu’ils peuvent aussi créer une charge additionnelle sur les ressources utilisées pour traiter l’information. Cette charge additionnelle a des conséquences néfastes sur les performances aux tâches de reconnaissance de mots et de patrons vibro-tactiles lorsque celles-ci sont effectuées sous des conditions de double tâche. Conformément aux études antérieures, les coefficients de corrélations effectuées à partir des données de l’Expérience 1 et de l’Expérience 2 soutiennent la notion que les mesures comportementales de double tâche et les réponses aux questionnaires évaluent différentes dimensions de l’effort associé à la reconnaissance de la parole. Comme l’effort associé à la perception de la parole repose sur des facteurs auditifs et cognitifs, une troisième étude fut complétée afin d’explorer si la mémoire auditive de travail contribue à expliquer la variance dans les données portant sur l’effort associé à la perception de la parole. De plus, ces analyses ont permis de comparer les patrons de réponses obtenues pour ces deux facteurs après des jeunes adultes et des personnes aînées. Pour les jeunes adultes, les résultats d’une analyse de régression séquentielle ont démontré qu’une mesure de la capacité auditive (taille de l’empan) était reliée à l’effort, tandis qu’une mesure du traitement auditif (rappel alphabétique) était reliée à la précision avec laquelle les mots étaient reconnus lorsqu’ils étaient présentés sous les conditions de double tâche. Cependant, ces mêmes relations n’étaient pas présentes dans les données obtenues pour le groupe de personnes aînées ni dans les données obtenues lorsque les tâches de reconnaissance de la parole étaient effectuées en modalité auditivo-visuelle. D’autres études sont nécessaires pour identifier les facteurs cognitifs qui sous-tendent l’effort associé à la perception de la parole, et ce, particulièrement chez les personnes aînées.

Cognitive deficits in alcoholism

Contexte : Les répercussions de l’alcool au niveau des fonctions cognitives sont bien documentées. Certaines hypothèses suggèrent que l’alcool affecte des fonctions cognitives spécifiques alors que d’autres avancent l’hypothèse de déficits diffus. Cependant, une ambigüité persiste concernant quelles fonctions cognitives sont le plus touchées par l’alcool, et à quel point la durée d’abstinence affecte la récupération cognitive. Nous avons procédé à une des premières méta-analyses qui s’intéresse aux différentes fonctions cognitives touchées par la consommation problématique d’alcool et à la durée d’abstinence requise pour une récupération au niveau des cognitions. Méthodes : Une recherche de la littérature a permis d’identifier 62 études évaluant les cognitions chez les personnes présentant des troubles liés à l’utilisation d’alcool. Les estimations de la taille d’effet ont été calculées avec la Comprehensive Meta Analysis –V2 pour les 12 domaines cognitifs suivants : quotient intellectuel, fluidité verbale/langage, vitesse de traitement de l’information, mémoire de travail, attention, résolution de problème/fonctions exécutives, inhibition/impulsivité, apprentissage verbal, mémoire verbale, apprentissage visuel, mémoire visuelle, habiletés visuo-spatiales. Parmi ces 12 domaines cognitifs, 3 estimations de la taille d’effet ont été calculées selon les durées d’abstinences suivantes : court- (<1 mois), moyen- (2 à 12 mois) et long- (>1 an) termes. Résultats : Les résultats ont révélé la présence de dysfonctions modérées dans 11 domaines cognitifs durant l’abstinence à court terme, et dans 10 domaines cognitifs pour le moyen-terme. Des dysfonctions cognitives minimales furent notées durant l’abstinence à long-terme. Conclusions : Ces résultats révèlent des déficits cognitifs significatifs et diffus durant la première année d’abstinence. Déficits qui se normalisent après un an. Ces résultats soutiennent l’hypothèse de déficits cognitifs diffus reliés à l’alcoolisme et suggèrent que la cognition devrait faire partie intégrante du traitement d’alcoolisme.

Modulation of nociception and pain by attention and stress

Les facteurs psychologiques tels que l'hypnose, l'émotion, le stress et l’attention exercent un effet modulant puissant sur la nociception et la douleur. Toutefois, l’influence de l'attention sur la nociception et la douleur, ainsi que les mécanismes neuronaux sous-jacents, ne sont pas clairs. La littérature actuelle sur la modulation attentionnelle des réponses spinales nociceptives, telles que mesurées par le réflexe RIII, et de la perception de l’intensité de la douleur est discordante et souvent contradictoire. Ce mémoire fournit un nouveau cadre pour examiner la modulation du réflexe RIII et de la douleur par l’attention. Une tâche de discrimination sensorielle a été décomposée en trois composantes attentionnelles : la vigilance, l’orientation, et le contrôle exécutif. Auparavant, la nature multidimensionnelle de l’attention fut largement ignorée dans la littérature. Nous démontrons que les composantes attentionnelles ont des effets modulatoires distincts sur la nociception et la douleur et suggérons que ceci représente une partie de la confusion présente dans la littérature. En prenant compte du stress indépendamment, nous démontrons, pour la première fois, que le stress inhibe la modulation attentionnelle du réflexe RIII ce qui indique une interaction et dissociation de la modulation des réponses nociceptives par l’attention et le stress. Ces résultats importants clarifient, en grande partie, les contradictions dans la littérature, puisque les tâches cognitives produisent souvent des augmentations du stress ce qui confond l’interprétation des résultats. De plus, la tâche de discrimination inclut des stimuli visuels et somatosensoriels et révèle que l’influence de l'attention sur la douleur est spatialement spécifique tandis que la modulation attentionnelle de la nociception est spécifique à la modalité des stimuli, au moins en ce qui concerne les modalités examinées. A partir de ces résultats, un nouveau modèle de la modulation attentionnelle des processus de la douleur, basée sur les composantes attentionnelles, a été proposé. Celui-ci est appuyé par la littérature et fournit une explication systématique et intégratrice des résultats antérieurement contradictoires. De plus, à partir de ce modèle, plusieurs mécanismes neuronaux ont été proposés pour sous-tendre la modulation attentionnelle de la nociception et de la douleur.

Attention! Prêt? On s’enTraine! Étude d’efficacité d’un programme d’entraînement intensif des processus attentionnels chez des jeunes ayant subi un traumatisme craniocérébral

Les dysfonctions attentionnelles suivant un traumatisme craniocérébral (TCC) compliquent souvent la reprise des activités de la vie quotidienne et influencent négativement le pronostic de réinsertion socio-académique et professionnelle. Or, les cliniciens de réadaptation disposent d’un nombre limité d’outils de remédiation cognitive dont l’efficacité est démontrée et qui sont adaptés à une population francophone. Cette étude vise à démontrer l’efficacité d’un protocole d’entrainement intensif des fonctions attentionnelles : « Attention! Prêt? On s’enTraine! » (Séguin, Lahaie & Beauchamp, 2012), basé sur une adaptation française de l’« Attention Process Training-I » (APT-I; Sohlberg & Mateer, 1987). Dix-sept participants ayant subi un TCC et présentant des déficits attentionnels ont reçu 15 séances d’entrainement attentionnel avec le programme « Attention! Prêt? On s’enTraine! » (n = 8) ou de l’aide aux devoirs (n = 9). Suite à l’intervention, les participants du groupe expérimental ont amélioré leur rendement dans plusieurs fonctions ciblées par l’intervention attentionnelle, notamment au niveau du balayage visuel, de l’attention sélective et de l’alternance attentionnelle. De plus, les gains se sont généralisés à des fonctions connexes, puisqu’une meilleure performance a été retrouvée dans des tâches de mémoire de travail, d’inhibition, de flexibilité cognitive et de planification visuoconstructive. La démonstration de l’effet positif d’un entrainement intensif sur le rendement attentionnel pourrait inciter les cliniciens et chercheurs à développer et à valider d’autres protocoles de remédiation cognitive francophones, pour les fonctions attentionnelles ou d’autres sphères de la cognition. Par le fait même, le pronostic fonctionnel de la clientèle pédiatrique en traumatologie en sera potentialisé.

Early-onset and late-onset Alzheimer’s disease are associated with distinct patterns of memory impairment

The goal of this study was to investigate the specific patterns of memory breakdown in patients suffering from early-onset Alzheimer’s disease (EOAD) and late-onset Alzheimer’s disease (LOAD). Twenty EOAD patients, twenty LOAD patients, twenty matched younger controls, and twenty matched older controls participated in this study. All participants underwent a detailed neuropsychological assessment, an MRI scan, an FDG-PET scan, and AD patients had biomarkers as supporting evidence of both amyloïdopathy and neuronal injury. Results of the neuropsychological assessment showed that both EOAD and LOAD groups were impaired in the domains of memory, executive functions, language, praxis, and visuoconstructional abilities, when compared to their respective control groups. EOAD and LOAD groups, however, showed distinct patterns of memory impairment. Even though both groups were similarly affected on measures of episodic, short term and working memory, in contrast semantic memory was significantly more impaired in LOAD than in EOAD patients. The EOAD group was not more affected than the LOAD group in any memory domain. EOAD patients, however, showed significantly poorer performance in other cognitive domains including executive functions and visuoconstructional abilities. A more detailed analysis of the pattern of semantic memory performance among patient groups revealed that the LOAD was more profoundly impaired, in tasks of both spontaneous recall and semantic recognition. Voxel-Based Morphometry (VBM) analyses showed that impaired semantic performance in patients was associated with reduced gray matter volume in the anterior temporal lobe region, while PET-FDG analyses revealed that poorer semantic performance was associated with greater hypometabolism in the left temporoparietal region, both areas reflecting key regions of the semantic network. Results of this study indicate that EOAD and LOAD patients present with distinct patterns of memory impairment, and that a genuine semantic impairment may represent one of the clinical hallmarks of LOAD.

Un análisis comparativo del papel del bucle fonológico versus la agenda visoespacial en el cálculo en niños de 7-8 años = A comparative analysis of the phonological loop versus the visuo-spatial sketchpad in mental arithmetic tasks in 7-8 y.o. children

En esta investigación se ha estudiado la relación entre dos subsistemas de la memoria de trabajo (bucle fonológico y agenda viso-espacial) y el rendimiento en cálculo con una muestra de 94 niños españoles de 7-8 años. Hemos administrado dos pruebas de cálculo diseñadas para este estudio y seis medidas simples de memoria de trabajo (de contenido verbal, numérico y espacial) de la «Batería de Tests de Memoria de Treball» de Pickering, Baqués y Gathercole (1999), y dos pruebas visuales complementarias. Los resultados muestran una correlación importante entre las medidas de contenido verbal y numérico y el rendimiento en cálculo. En cambio, no hemos encontrado ninguna relación con las medidas espaciales. Se concluye, por lo tanto, que en escolares españoles existe una relación importante entre el bucle fonológico y el rendimiento en tareas de cálculo. En cambio, el rol de la agenda viso-espacial es nulo

Perfil neuropsicológico de personas adultas con VIH/SIDA

Los déficit neurológicos en el virus de inmunodeficiencia humana VIH, específicamente las alteraciones en el funcionamiento cognitivo, han estado presentes desde el inicio de su propagación y han sido una de las principales manifestaciones a lo largo de todas las etapas del virus. No obstante, gracias a los avances de la terapia antirretroviral se ha dado un aumento de la expectativa de vida de los pacientes, dándose de la misma manera un incremento en los déficits anteriormente mencionados. El objetivo del presente estudio es describir el perfil neuropsicológico de los pacientes con VIH y establecer si existen relaciones entre las funciones que se encuentren deterioradas, el tiempo de diagnóstico y la terapia antiretroviral. Para esto se llevo a cabo un estudio descriptivo de tipo exploratorio con el fin de medir las características de las funciones neuropsicológicas en un grupo de 24 pacientes pertenecientes al programa especial B24 del Hospital Universitario Mayor y Hospital de Barrios Unidos MÉDERI en Bogotá, Colombia. Para esto, se utilizó un protocolo de pruebas neuropsicológicas: Mini Mental StateExamination (MMSE), WAIS-III (sub-pruebas dígitos, letras y números, aritmética y semejanzas), Curva de aprendizaje auditivo verbal de Rey (RAVLT), WMS-III (sub-pruebas de recobro de historias y Localización), TMT A y B, Set Test de Isaacs, Figura Compleja de Rey y Test de Stroop. Dentro de los resultados se encontró que la medida de edad fue de 50 con un total de 19 hombres y 5 mujeres. Las funciones con mayor predominio de deterioro fueron la atención sostenida y alternante, la memoria declarativa, las funciones ejecutivas (específicamente en el control inhibitorio) y la velocidad de procesamiento, los pacientes presentan un rango de deterioro cognitivo leve (GDS 3). Se concluyó que el perfil de deterioro es mixto y que es necesario ampliar la muestra para obtener resultados más precisos en cuanto a las diferencias de acuerdo al tiempo de diagnóstico y la terapia antiretroviral.

Un estudio experimental de psico-pedagogía de las matemáticas.

Estudiar aquellos mecanismos y procesos implicados en la resolución de problemas aritméticos por parte de los niños, haciendo especial hincapié en los procesos mnémicos (working memory). Participan 40 sujetos, estudiantes de tercero de EGB, con edades comprendidas entre los 8 y 9 años, y siendo la mitad niñas y la otra mitad niños. Cada niño fue localizado por su maestra en el nivel de matemáticas en el que, a su juicio, el niño se encontraba (alto, medio, bajo). Como segundo factor se incluye en el diseño (mixto) la condición: introducción o no de una codificación visual del problema matemático (dibujar el problema). Todos los sujetos pasan por las dos condiciones (el orden se asigna al azar). Los problemas que se plantean a los niños se seleccionan de un texto de matemáticas similar al que éstos utilizan en clase. Finalmente, se consideró como variable dependiente la ejecución del sujeto en los problemas artiméticos que le fueron presentados. En el experimento se utilizan cuatro tipos de problemas clasificados de tal modo en función del tipo de proceso matemático que implica hallar la solución concreta: problemas simples (resultado directo de una operación única), problemas despejados, problemas intermedios y problemas compuestos. Se consideran correctas las soluciones a los problemas cuando el planteamiento ha sido correcto, a pesar de que en las operaciones hubiera podido haber algún error. Se consideran incorrectos lo que están mal planteados. Las pruebas estadísticas utilizadas son: análisis bivariante y análisis de regresión múltiple. En el grupo total el tratamiento experimental con tal no constituye una variable significativa, resultado, que la variable que explica la mayor proporción de varianza es el nivel previo de matemáticas. Tampoco tiene una incidencia significativa la variable tipo de problema. Sin embargo, se observa que la proporción de aciertos es significativamente diferente entre ambos tratamientos (permitir o no dibujar o visualizar el problema) en los niños de nivel medio en matemáticas. Este resultado no se produce entre los niños con niveles bajo o alto en matemáticas. Las conclusiones del trabajo apoyan parcialmente las hipótesis. Es precisamente en el nivel medio en matemáticas donde con más probabilidad los fallos en la ejecución se deben, no a no haber comprendido el problema, ni a no haber aprendido las estrategias artiméticas de solución, siendo otras las causas. Por lo que su ejecución puede ser mejorada con estrategias didácticas que añadan, a la codificación lingüística, una codificación visual del problema.

Time-based prospective memory in children with autism spectrum disorder

In this study, for the first time, prospective memory was investigated in 11 school-aged children with autism spectrum disorders and 11 matched neurotypical controls. A computerised time-based prospective memory task was embedded in a visuospatial working memory test and required participants to remember to respond to certain target times. Controls had significantly more correct prospective memory responses than the autism spectrum group. Moreover, controls checked the time more often and increased time-monitoring more steeply as the target times approached. These differences in time-checking may suggest that prospective memory in autism spectrum disorders is affected by reduced self-initiated processing as indicated by reduced task monitoring.

Blueberry supplementation induces spatial memory improvements and region-specific regulation of hippocampal BDNF mRNA expression in young rats

Rationale: Flavonoid-rich foods have been shown to be able to reverse age-related cognitive deficits in memory and learning in both animals and humans. However, to date, there have been only a limited number of studies investigating the effects of flavonoid-rich foods on cognition in young/healthy animals. Objectives: The aim of this study was to investigate the effects of a blueberry-rich diet in young animals using a spatial working memory paradigm, the delayed non-match task, using an eight-arm radial maze. Furthermore, the mechanisms underlying such behavioural effects were investigated. Results: We show that a 7-week supplementation with a blueberry diet (2 % w/w) improves the spatial memory performance of young rats (2 months old). Blueberry-fed animals also exhibited a faster rate of learning compared to those on the control diet. These behavioural outputs were accompanied by the activation of extracellular signal-related kinase (ERK1/2), increases in total cAMP-response element binding protein (CREB) and elevated levels of pro- and mature brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in the hippocampus. Changes in hippocampal CREB correlated well with memory performance. Further regional analysis of BDNF gene expression in the hippocampus revealed a specific increase in BDNF mRNA in the dentate gyrus and CA1 areas of hippocampi of blueberry-fed animals. Conclusions: The present study suggests that consumption of flavonoid-rich blueberries has a positive impact on spatial learning performance in young healthy animals, and these improvements are linked to the activation of ERK–CREB– BDNF pathway in the hippocampus.

Dietary levels of pure flavonoids improve spatial memory performance and increase hippocampal brain-derived neurotrophic factor.

Evidence suggests that flavonoid-rich foods are capable of inducing improvements in memory and cognition in animals and humans. However, there is a lack of clarity concerning whether flavonoids are the causal agents in inducing such behavioral responses. Here we show that supplementation with pure anthocyanins or pure flavanols for 6 weeks, at levels similar to that found in blueberry (2% w/w), results in an enhancement of spatial memory in 18 month old rats. Pure flavanols and pure anthocyanins were observed to induce significant improvements in spatial working memory (p = 0.002 and p = 0.006 respectively), to a similar extent to that following blueberry supplementation (p = 0.002). These behavioral changes were paralleled by increases in hippocampal brain-derived neurotrophic factor (R = 0.46, p<0.01), suggesting a common mechanism for the enhancement of memory. However, unlike protein levels of BDNF, the regional enhancement of BDNF mRNA expression in the hippocampus appeared to be predominantly enhanced by anthocyanins. Our data support the claim that flavonoids are likely causal agents in mediating the cognitive effects of flavonoid-rich foods.