Effector memory CD4+ T cells are associated with cognitive performance in a senior population

Objective: Immunosenescence and cognitive decline are common markers of the aging process. Taking into consideration the heterogeneity observed in aging processes and the recently described link between lymphocytes and cognition, we herein explored the possibility of an association between alterations in lymphocytic populations and cognitive performance. Methods: In a cohort of cognitively healthy adults (n = 114), previously characterized by diverse neurocognitive/psychological performance patterns, detailed peripheral blood immunophenotyping of both the innate and adaptive immune systems was performed by flow cytometry. Results: Better cognitive performance was associated with lower numbers of effector memory CD4(+) T cells and higher numbers of naive CD8(+) T cells and B cells. Furthermore, effector memory CD4(+) T cells were found to be predictors of general and executive function and memory, even when factors known to influence cognitive performance in older individuals (e.g., age, sex, education, and mood) were taken into account. Conclusions: This is the first study in humans associating specific phenotypes of the immune system with distinct cognitive performance in healthy aging.

Neurocognitive profile and cognitive intervention in Alzheimer's disease

Tese de Doutoramento em Psicologia (Especialidade de Psicologia Clínica)

Genetic and Environmental Effects on the Abdominal Aortic Diameter Development

Abstract Background: Configuration of the abdominal aorta is related to healthy aging and a variety of disorders. Objectives: We aimed to assess heritable and environmental effects on the abdominal aortic diameter. Methods: 114 adult (69 monozygotic, 45 same-sex dizygotic) twin pairs (mean age 43.6 ± 16.3 years) underwent abdominal ultrasound with Esaote MyLab 70X ultrasound machine to visualize the abdominal aorta below the level of the origin of the renal arteries and 1-3 cm above the bifurcation. Results: Age- and sex-adjusted heritability of the abdominal aortic diameter below the level of the origin of the renal arteries was 40% [95% confidence interval (CI), 14 to 67%] and 55% above the aortic bifurcation (95% CI, 45 to 70%). None of the aortic diameters showed common environmental effects, but unshared environmental effects were responsible for 60% and 45% of the traits, respectively. Conclusions: Our analysis documents the moderate heritability and its segment-specific difference of the abdominal aortic diameter. The moderate part of variance was explained by unshared environmental components, emphasizing the importance of lifestyle factors in primary prevention. Further studies in this field may guide future gene-mapping efforts and investigate specific lifestyle factors to prevent abdominal aortic dilatation and its complications.

Performance of younger and older adults in lateralized right and left hemisphere asymmetry tasks supports the HAROLD model

The population of industrialized societies has increased tremendously over the last century, raising the question on how an enhanced age affects cognition. The relevance of two models of healthy aging are contrasted in the present study that both target the functioning of the two cerebral hemispheres. The right hemi-aging model (RHAM) assumes that functions of the right hemisphere decline before those of the left hemisphere. The Hemispheric Asymmetry Reduction in Older Adults (HAROLD) Model suggests that the contralateral hemisphere supports the normally superior hemisphere in a given task resulting in a reduced hemispheric asymmetry overall. In a mixed design, 20 younger and 20 older adults performed both a task assessing a left (lateralized lexical decisions) and a right (sex decisions on chimeric faces) hemisphere advantage. Results indicated that lateralized performance in both tasks was attenuated in older as compared to younger adults, in particular in men. These observations support the HAROLD model. Future studies should investigate whether this reduced functional hemispheric asymmetry in older age results from compensatory processes or from a process of de-differentiation

Retest reliability of individual p3 topography assessed by high density electroencephalography.

BACKGROUND Some controversy remains about the potential applicability of cognitive potentials for evaluating the cerebral activity associated with cognitive capacity. A fundamental requirement is that these neurophysiological parameters show a high level of stability over time. Previous studies have shown that the reliability of diverse parameters of the P3 component (latency and amplitude) ranges between moderate and high. However, few studies have paid attention to the retest reliability of the P3 topography in groups or individuals. Considering that changes in P3 topography have been related to different pathologies and healthy aging, the main objective of this article was to evaluate in a longitudinal study (two sessions) the reliability of P3 topography in a group and at the individual level. RESULTS The correlation between sessions for P3 topography in the grand average of groups was high (r = 0.977, p<0.001). The within-subject correlation values ranged from 0.626 to 0.981 (mean: 0.888). In the between-subjects topography comparisons, the correlation was always lower for comparisons between different subjects than for within-subjects correlations in the first session but not in the second session. CONCLUSIONS The present study shows that P3 topography is highly reliable for group analysis (comprising the same subjects) in different sessions. The results also confirmed that retest reliability for individual P3 maps is suitable for follow-up studies for a particular subject. Moreover, P3 topography appears to be a specific marker considering that the between-subjects correlations were lower than the within-subject correlations. However, P3 topography appears more similar between subjects in the second session, demonstrating that is modulated by experience. Possible clinical applications of all these results are discussed.

Elaboración de criterios e indicadores para desarrollar y evaluar programas de envejecimiento saludable en los lugares de trabajo

BACKGROUND In the actual context of population ageing and extension of working age, programs for health promotion at the workplace are a key and necessary tool to promote an active and healthy ageing. This work presents the methodological process followed to elaborate a checklist tool, within the framework of the European project Progress, that contributes to orientate planning, implementation and evaluation of good practices in this field, to be applicable to a variety of programs, countries and workplaces. METHODS A Delphi technique has been applied in three rounds in which experts in the area from five European countries participated. A questionnaire created from a list of criteria and indicators was adapted throughout the rounds, with the use of webmail, to the evaluation of interventions in the field of interest. Through processes of assessment and consensus, criteria and indicators most relevant were prioritized. RESULTS From the nine starting criteria and after the implementation of the technique, four key criteria were prioritized: relevance: 62, adequacy to objective: 57, innovation: 50 and guarantee of quality: 41. Using this group of criteria and indicators, a checklist was designed containing the key information that should be collected for planning, implementation and evaluation of good practices in interventions in this field. CONCLUSIONS The checklist tool helps to systematize the global methodology for the implementation of interventions which could be very useful for persons responsible of programmes to promote active and healthy ageing in the workplace.

Automatic classification of MR scans in Alzheimer's disease.

To be diagnostically useful, structural MRI must reliably distinguish Alzheimer's disease (AD) from normal aging in individual scans. Recent advances in statistical learning theory have led to the application of support vector machines to MRI for detection of a variety of disease states. The aims of this study were to assess how successfully support vector machines assigned individual diagnoses and to determine whether data-sets combined from multiple scanners and different centres could be used to obtain effective classification of scans. We used linear support vector machines to classify the grey matter segment of T1-weighted MR scans from pathologically proven AD patients and cognitively normal elderly individuals obtained from two centres with different scanning equipment. Because the clinical diagnosis of mild AD is difficult we also tested the ability of support vector machines to differentiate control scans from patients without post-mortem confirmation. Finally we sought to use these methods to differentiate scans between patients suffering from AD from those with frontotemporal lobar degeneration. Up to 96% of pathologically verified AD patients were correctly classified using whole brain images. Data from different centres were successfully combined achieving comparable results from the separate analyses. Importantly, data from one centre could be used to train a support vector machine to accurately differentiate AD and normal ageing scans obtained from another centre with different subjects and different scanner equipment. Patients with mild, clinically probable AD and age/sex matched controls were correctly separated in 89% of cases which is compatible with published diagnosis rates in the best clinical centres. This method correctly assigned 89% of patients with post-mortem confirmed diagnosis of either AD or frontotemporal lobar degeneration to their respective group. Our study leads to three conclusions: Firstly, support vector machines successfully separate patients with AD from healthy aging subjects. Secondly, they perform well in the differential diagnosis of two different forms of dementia. Thirdly, the method is robust and can be generalized across different centres. This suggests an important role for computer based diagnostic image analysis for clinical practice.

Disentangling in vivo the effects of iron content and atrophy on the ageing human brain.

Evidence from magnetic resonance imaging (MRI) studies shows that healthy aging is associated with profound changes in cortical and subcortical brain structures. The reliable delineation of cortex and basal ganglia using automated computational anatomy methods based on T1-weighted images remains challenging, which results in controversies in the literature. In this study we use quantitative MRI (qMRI) to gain an insight into the microstructural mechanisms underlying tissue ageing and look for potential interactions between ageing and brain tissue properties to assess their impact on automated tissue classification. To this end we acquired maps of longitudinal relaxation rate R1, effective transverse relaxation rate R2* and magnetization transfer - MT, from healthy subjects (n=96, aged 21-88 years) using a well-established multi-parameter mapping qMRI protocol. Within the framework of voxel-based quantification we find higher grey matter volume in basal ganglia, cerebellar dentate and prefrontal cortex when tissue classification is based on MT maps compared with T1 maps. These discrepancies between grey matter volume estimates can be attributed to R2* - a surrogate marker of iron concentration, and further modulation by an interaction between R2* and age, both in cortical and subcortical areas. We interpret our findings as direct evidence for the impact of ageing-related brain tissue property changes on automated tissue classification of brain structures using SPM12. Computational anatomy studies of ageing and neurodegeneration should acknowledge these effects, particularly when inferring about underlying pathophysiology from regional cortex and basal ganglia volume changes.

Widespread age-related differences in the human brain microstructure revealed by quantitative magnetic resonance imaging.

A pressing need exists to disentangle age-related changes from pathologic neurodegeneration. This study aims to characterize the spatial pattern and age-related differences of biologically relevant measures in vivo over the course of normal aging. Quantitative multiparameter maps that provide neuroimaging biomarkers for myelination and iron levels, parameters sensitive to aging, were acquired from 138 healthy volunteers (age range: 19-75 years). Whole-brain voxel-wise analysis revealed a global pattern of age-related degeneration. Significant demyelination occurred principally in the white matter. The observed age-related differences in myelination were anatomically specific. In line with invasive histologic reports, higher age-related differences were seen in the genu of the corpus callosum than the splenium. Iron levels were significantly increased in the basal ganglia, red nucleus, and extensive cortical regions but decreased along the superior occipitofrontal fascicle and optic radiation. This whole-brain pattern of age-associated microstructural differences in the asymptomatic population provides insight into the neurobiology of aging. The results help build a quantitative baseline from which to examine and draw a dividing line between healthy aging and pathologic neurodegeneration.

Built environment and elderly population health: a comprehensive literature review

Global population aging over recent years has been linked to poorer health outcomes and higher healthcare expenditure. Policies focusing on healthy aging are currently being developed but a complete understanding of health determinants is needed to guide these efforts. The built environment and other external factors have been added to the International Classification of Functioning as important determinants of health and disability. Although the relationship between the built environment and health has been widely examined in working age adults, research focusing on elderly people is relatively recent. In this review, we provide a comprehensive synthesis of the evidence on the built environment and health in the elderly.

Facteurs socioenvironnementaux associés à la prévalence des limitations d’activités au Québec

Objectifs : Cette thèse porte sur l’association entre les caractéristiques socioenvironnementales des voisinages (milieux locaux) et la prévalence des limitations d’activités (ou handicap) dans la population québécoise. Elle a trois objectifs principaux : (1) clarifier les enjeux conceptuels et méthodologiques relatifs à l’étude des déterminants socioenvironnementaux des limitations d’activités; (2) décrire les contributions respectives de la composition socioéconomique des voisinages et de facteurs contextuels à la variabilité locale de la prévalence des limitations d’activités; (3) évaluer la présence d’interactions entre la santé fonctionnelle des personnes (incapacité) et des caractéristiques des voisinages en lien avec la prévalence des limitations d’activités. Méthodes : Une analyse de la littérature scientifique a été effectuée en lien avec le premier objectif de la thèse. En lien avec le deuxième objectif, des données pour le Québec du recensement canadien de 2001 (échantillon de 20% de la population) ont été utilisées pour estimer l’association entre la prévalence des limitations d’activités et des caractéristiques des voisinages : classification urbain-rural, composition socioéconomique (défavorisation matérielle et sociale) et facteurs contextuels (qualité des habitations, stabilité résidentielle et utilisation des transports actifs et collectifs). En lien avec le troisième objectif, des données pour la population urbaine du Québec issues de l’Enquête sur la santé dans les collectivités canadiennes (2003, 2005 et 2007/2008) ont permis de tester la présence d’interaction entre la santé fonctionnelle des personnes et des caractéristiques des voisinages (défavorisation matérielle et sociale, qualité des habitations, stabilité résidentielle et densité des services). Pour les analyses associées aux deux derniers objectifs, l’analyse des corrélats de la prévalence des limitations d’activités a été effectuée à l’aide de régressions logistiques multiniveaux. Résultats : Différents éléments conceptuels et opérationnels limitent la possibilité de faire une synthèse des analyses épidémiologiques portant sur les influences socioenvironnementales sur les limitations d’activités. Les résultats des analyses empiriques suggèrent que : (1) la variation géographique de la prévalence des limitations d’activités s’explique en grande partie par la composition socioéconomique des voisinages; (2) des facteurs contextuels sont associés à cette variation géographique; (3) les mesures relatives d’inégalités sous-estiment les disparités contextuelles dans la distribution des nombres absolus de personnes ayant une limitation d’activités; et (4) l’association entre la prévalence des limitations d’activités et la défavorisation sociale pourrait varier selon la santé fonctionnelle des personnes. Conclusions : Différentes caractéristiques socioenvironnementales sont potentiellement associées aux variations géographiques des limitations d’activités au Québec. Le développement d’indicateurs socioenvironnementaux favoriserait une connaissance plus précise de l’influence de ces caractéristiques socioenvironnementales sur les limitations d’activités et des mécanismes par lesquels s’exerce cette influence. L’établissement d’un système national de surveillance des aménagements territoriaux est proposé afin de soutenir la recherche et la prise de décision. Des indicateurs locaux d’accessibilité aux transports, aux espaces publics ainsi qu’aux services de proximité devraient être priorisés. Ces aspects de l’aménagement du territoire sont susceptibles de rejoindre plusieurs enjeux de santé publique et ils ont comme autre avantage d’être inclus dans différentes orientations québécoises ciblant le vieillissement en santé et la réduction des limitations d’activités.

Sensibilité cérébrale à la lumière en fonction du vieillissement et d’aspects physiologiques fonctionnels de l’œil

Outre ses effets sur le système visuel classique permettant la formation des images, la lumière agit sur plusieurs fonctions « non-visuelles ». Celles-ci incluent la constriction pupillaire, la température corporelle, la sécrétion hormonale, le cycle veille-sommeil, la vigilance et les performances cognitives. Les fonctions non-visuelles sont préférentiellement sensibles aux lumières à longueurs d’ondes courtes (lumière bleue) en comparaison aux longueurs d’ondes plus longues (lumière verte). Il est proposé que le vieillissement s’accompagne d’une diminution de la sensibilité des fonctions non-visuelles à la lumière. Cette recherche vise à évaluer les effets de l’âge sur la constriction pupillaire et la sensibilité cérébrale à la lumière lors de l’exécution de tâche cognitive. Deux groupes de sujets, 16 jeunes (18-30 ans) et 14 âgés (55-70 ans), ont suivis un protocole de pupillométrie visant à mesurer la dynamique pupillaire lors d’exposition à des lumières bleues et vertes monochromatiques de trois intensités différentes. Les résultats ont montré davantage de constriction en bleu qu’en vert et des effets plus importants suivant l’augmentation de l’intensité lumineuse. Nos résultats ne montrent cependant pas de différence d’âge sur la constriction pupillaire à la lumière suggérant la préservation de cette réponse non-visuelle. Dans un deuxième temps, les mêmes sujets ont exécuté une tâche cognitive en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) tandis qu’ils étaient maintenus dans la noirceur, ou exposés à des lumières bleues. Les résultats ont montré une diminution des effets de la lumière avec l’âge dans le thalamus, l’amygdale, l’insula et l’aire ventrale tegmentale, régions engagées dans la vigilance, l’attention et les processus émotionnels. Les modifications qui s’opèrent sur les différentes fonctions non-visuelles avec l’âge ne semblent pas homogènes. Ces résultats corroborent les évidences animales qui montrent différents seuils de sensibilités à la lumière et la présence de réseaux neuronaux partiellement indépendants pour les diverses réponses non-visuelles. De plus, ils sont les premiers à démontrer que les effets neuronaux stimulants de la lumière bleue sur la cognition sont diminués avec l’âge. Les recherches devront évaluer si cette diminution de sensibilité influence les performances cognitives au cours du vieillissement. Enfin, un raffinement de nos connaissances permettra de mieux adapter l’environnement lumineux avec l’âge.

Relations entre la mobilité, la condition physique et les fonctions cognitives dans une perspective de vieillissement sain

Thèse effectuée en cotutelle (Université de Poitiers, France)

Évaluation de l’effet de faux souvenirs en vieillissement normal : validation de scores composites des fonctions temporale médiane et frontale et contribution aux hypothèses théoriques

L’avancement en âge est associé à plusieurs modifications cognitives, dont un déclin des capacités à mémoriser et/ou à rappeler les événements vécus personnellement. Il amène parallèlement une augmentation des faux souvenirs, c.-à-d. le rappel d’événements qui ne se sont pas réellement déroulés. Les faux souvenirs peuvent avoir d’importantes répercussions dans la vie quotidienne des personnes âgées et il importe donc de mieux comprendre ce phénomène en vieillissement normal. Des études ont démontré l’importance de la fonction des lobes temporaux médians (FTM)/mémoire et de la fonction des lobes frontaux (FF)/fonctions exécutives dans l’effet de faux souvenirs. Ainsi, la première étude de la thèse visait à valider en français une version adaptée d’une méthode proposée par Glisky, Polster, & Routhieaux (1995), permettant de mesurer ces fonctions cognitives (Chapitre 2). L’analyse factorielle de cette étude démontre que les scores neuropsychologiques associés à la mémoire se regroupent en un facteur, le facteur FTM/mémoire, alors que ceux associés aux fonctions exécutives se regroupent en un deuxième facteur, le facteur FF/fonctions exécutives. Des analyses « bootstrap » effectuées avec 1 000 ré-échantillons démontrent la stabilité des résultats pour la majorité des scores. La deuxième étude de cette thèse visait à éclairer les mécanismes cognitifs (FTM/mémoire et FF/fonctions exécutives) ainsi que théoriques de l’effet de faux souvenirs accru en vieillissement normal (Chapitre 3). La Théorie des Traces Floues (TTF; Brainerd & Reyna, 1990) propose des explications de l’effet de faux souvenirs pour lesquelles la FTM/mémoire semble davantage importante, alors que celles proposées par la Théorie de l’Activation et du Monitorage (TAM; Roediger, Balota, & Watson, 2001) sont davantage reliées à la FF/fonctions exécutives. Les tests neuropsychologiques mesurant la FTM/mémoire ainsi que ceux mesurant la FF/fonctions exécutives ont été administrés à 52 participants âgés (moyenne de 67,81 ans). Basé sur l’étude de validation précédente, un score composite de la FTM/mémoire et un score composite de la FF/fonctions exécutives ont été calculés pour chaque participant. Ces derniers ont d’abord été séparés en deux sous-groupes, un premier au score FTM/mémoire élevé (n = 29, âge moyen de 67,45 ans) et un deuxième au score FTM/mémoire faible (n = 23, âge moyen de 68,26 ans) en s’assurant de contrôler statistiquement plusieurs variables, dont le score de la FF/fonctions exécutives. Enfin, ces participants ont été séparés en deux sous-groupes, un premier au score FF/fonctions exécutives élevé (n = 26, âge moyen 68,08 ans) et un deuxième au score FF/fonctions exécutives faible (n = 25, âge moyen de 67,36 ans), en contrôlant les variables confondantes, dont le score de la FTM/mémoire. Les proportions de vraie et de fausse mémoire (cibles et leurres associatifs) ont été mesurées à l’aide d’un paradigme Deese-Roediger et McDermott (DRM; Deese, 1959; Roediger & McDermott, 1995), avec rappel et reconnaissance jumelée à une procédure « Je me souviens / Je sais » (Tulving, 1985) chez les 52 participants âgés ainsi que chez 22 jeunes (âge moyen de 24,59 ans), apparié pour les années de scolarité. D’abord, afin de tester l’hypothèse de la TTF (Brainerd & Reyna, 1990), ces proportions ont été comparées entre les jeunes adultes et les deux sous-groupes de personnes âgées catégorisées selon le score de la FTM/mémoire. Ensuite, afin de tester l’hypothèse de la TAM (Roediger et al., 2001), ces proportions ont été comparées entre les jeunes adultes et les deux sous-groupes de personnes âgées catégorisées selon le score de la FF/fonctions exécutives. Il s’agit de la première étude qui compare directement ces hypothèses à travers de nombreuses mesures de vraie et de fausse mémoire. Les résultats démontrent que seule la FTM/mémoire modulait l’effet d’âge en vraie mémoire, et de manière quelque peu indirecte, en fausse mémoire et dans la relation entre la vraie et la fausse remémoration. Ensuite, les résultats démontrent que seule la FF/fonctions exécutives jouerait un rôle dans la fausse reconnaissance des leurres associatifs. Par ailleurs, en des effets d’âge sont présents en faux rappel et fausse remémorations de leurres associatifs, entre les jeunes adultes et les personnes âgées au fonctionnement cognitif élevé, peu importe la fonction cognitive étudiée. Ces résultats suggèrent que des facteurs autres que la FTM/mémoire et la FF/fonctions exécutives doivent être identifiés afin d’expliquer la vulnérabilité des personnes âgées aux faux souvenirs. Les résultats de cette thèse sont discutés à la lumière des hypothèses théoriques et cognitives en faux souvenirs (Chapitre 4).