Badania kohorty urodzeniowej Lothian

Badania kohort urodzeniowych w Lothian to dwa trwające badania kohortowe , które obejmują przede wszystkim badanie związku inteligencji dzieciństwa z inteligencją i zdrowiem w starszym wieku. Badania Lothian Birth Cohort z 1921 i 1936 r. Obserwowały, odpowiednio, Lothian w Scottish Mental Surveys z 1932 i 1947 r. na starość. Dane Scottish Mental Survey dostarczyły miary inteligencji uczestników Lothian Birth Cohort w wieku 11 lat, co umożliwiło zbadanie, w jaki sposób inteligencja dziecięca odnosi się do funkcji poznawczych, zdrowia psychicznego i zdrowia fizycznego w starszym wieku.

istoty białej mózgu w pomyślnym starzeniu poznawczym. Badania były również awangardą w dziedzinie epidemiologii kognitywnej , która bada, w jaki sposób inteligencja odnosi się do wyników w zakresie zdrowia fizycznego i psychicznego. Badania Lothian Birth Cohort są prowadzone przez Iana Deary'ego , dyrektora Centrum Poznawczego Starzenia się i Epidemiologii Poznawczej w Uniwersytet w Edynburgu .

Tło

Badania Lothian Birth Cohort (LBC) z 1921 (LBC1921) i 1936 (LBC1936) są badaniami uzupełniającymi, odpowiednio, Scottish Mental Surveys (SMS) z 1932 (SMS1932) i 1947 (SMS1947). Szkockie Ankiety Psychiczne, które zostały przeprowadzone przez Szkocką Radę Badań nad Edukacją (SCRE), są jak dotąd jedynymi próbami w jakimkolwiek kraju zmierzenia inteligencji populacji w pełnym roku urodzenia. Śledząc uczestników SMS w starszym wieku, badania LBC były w stanie skutecznie zbadać długoterminowe starzenie poznawcze i epidemiologię poznawczą ze względu na dostępność miary inteligencji dziecięcej uczestników.

Test Moray House nr 12, zaprojektowany przez Godfreya Thomsona , został wykorzystany w obu Scottish Mental Surveys. Jest to ważny test na inteligencję, który składa się z 75 pozycji różnego rodzaju, w tym: podążanie za wskazówkami; klasyfikacja słów; analogie; praktyczne przedmioty; rozumowanie; arytmetyka; i elementy przestrzenne.

Scottish Mental Surveys z 1932 i 1947 roku

SMS1932 został sfinansowany przez Carnegie Corporation w ramach międzynarodowego zapytania egzaminacyjnego. Jego celem było ustalenie, ile dzieci w Szkocji było „upośledzonych umysłowo” i zebranie informacji na temat całego rozkładu inteligencji szkockich uczniów. Zostało przeprowadzone 1 czerwca 1932 r. I przetestowało inteligencję prawie całej populacji Szkocji urodzonej w 1921 r., W sumie 87 498 dzieci.

SMS1947 zlecono przetestowanie teorii, że średnia inteligencja w Wielkiej Brytanii była niższa w nowym pokoleniu z powodu ujemnej korelacji między wielkością rodziny a inteligencją dzieci. Zostało przeprowadzone 4 czerwca 1947 r. I przetestowało inteligencję 70 805 dzieci, czyli prawie całej populacji Szkocji urodzonej w 1936 r.

Ponowne odnajdywanie danych

Dane SMS zostały ponownie odkryte przez Iana Deary'ego i Lawrence'a Whalleya pod koniec lat 90. Dane znajdowały się w Charteris Land Moray House School of Education na Uniwersytecie w Edynburgu, który był wynajmowany przez SCRE. Rekrutacja do badań uzupełniających w Aberdeen w ramach Scottish Mental Surveys, Aberdeen Birth Cohorts of 1921 i 1936, rozpoczęła się odpowiednio w 1997 i 1999 roku.

Projekt i cele

Głównym celem badań LBC jest zbadanie przyczyn różnych efektów starzenia poznawczego. Zostały również wykorzystane do ułatwienia różnych badań psychospołecznych, medycznych i genetycznych.

Każda fala gromadzenia danych zazwyczaj obejmuje: testy poznawcze; informacje socjodemograficzne; zachowania zdrowotne i stan zdrowia; miary sprawnościowe; i środków fizycznych. Biomarkery metaboliczne i zapalne zostały również pobrane w obu kohortach. Badania zostały sfinansowane z różnych źródeł, w tym między innymi z Rady ds. Badań Biotechnologii i Nauk Biologicznych , Rady ds. Badań Medycznych , Głównego Biura Naukowego Rządu Szkocji , Age UK i Research into Aging .

Kohorta urodzeniowa Lothian 1921

Rekrutacja uczestników LBC1921 rozpoczęła się w 1999 r. Rekrutację uczestników przeprowadzono głównie poprzez śledzenie uczestników SMS1932 w rejonie Edynburga przy użyciu Community Health Index (CHI), a następnie poproszenie lekarzy ogólnych o skontaktowanie się z wyśledzonymi potencjalnymi uczestnikami LBC.

Głównym początkowym celem badania LBC1921 było znalezienie molekularnych markerów genetycznych zdrowego starzenia się poznawczego. Obejmowało to badanie wpływu allelu E4 genu apolipoproteiny E ( APOE ) na starzenie poznawcze, a także testowanie wpływu innych genów kandydujących na starzenie poznawcze. Późniejsze badania skupiały się na badaniu związków obejmujących polimorfizmy pojedynczych nukleotydów (SNP) z genów powiązanych ze stresem oksydacyjnym . Trzecia i czwarta fala gromadzenia danych miała na celu przede wszystkim przetestowanie hipotezy dotyczącej wspólnej przyczyny starzenia się poznawczego, zgodnie z którą związane z wiekiem spadki funkcjonowania fizycznego i poznawczego mają wspólną przyczynę.

Fala LBC1921 Lata gromadzenia danych Średni wiek uczestników Liczba uczestników
Fala 1 1999–2001 ~79 550
Fala 2 2003–2005 ~83 321
Fala 3 2007–2008 ~87 235
Fala 4 2011-2012 ~90 129

Kohorta urodzeniowa Lothian 1936

Rekrutacja uczestników LBC1936 rozpoczęła się w 2004 roku. Potencjalnych uczestników zidentyfikowano za pomocą CHI, a następnie wysłano list o badaniu od Lothian Health Board.

Badanie LBC1936 rozpoczęło się od szerszego celu zbadania różnorodnych wpływów na poznawcze starzenie się, w tym skutków zmiennych ekonomicznych, medycznych, psychologicznych i społecznych. W przypadku fali 2 szczególny nacisk położono na ustalenie, w jaki sposób istota biała mózgu ulega uszkodzeniu i jaki związek ma uszkodzenie istoty białej ze związanym z wiekiem pogorszeniem funkcji poznawczych.

Fala LBC1936 Lata gromadzenia danych Średni wiek uczestników Liczba uczestników
Fala 1 2004–2007 ~70 1091
Fala 2 2007–2010 ~73 866
Fala 3 2011–2014 ~76 697

Wyniki

Oprócz tego, że zostały wykorzystane do zbadania tematów głównych ustaleń przedstawionych poniżej, dane LBC zostały wykorzystane w wielu innych badaniach. Na przykład uczestnicy LBC1921 służyli jako grupa kontrolna w badaniu, które potwierdziło wykorzystanie Narodowego Testu Czytania dla Dorosłych jako miary przedchorobowych funkcji poznawczych u osób z demencją . Dane LBC1921 zostały również wykorzystane do ustalenia symetrii twarzy , mierzonej za pomocą zmiennej asymetrii , wiąże się z pomyślnym starzeniem poznawczym. Dane z obu Lothian Birth Cohort zostały wykorzystane do zbadania zmian w czasie w mobilności klas społecznych i znalezienia silnej stabilności hierarchicznej cech osobowości w starszym wieku.

Stabilność inteligencji

In the LBC1921, age 11 Moray House Test scores correlated .66, .51 and .55 with scores at ages 79, 87 and 90 respectively. Age 79 scores correlated .7 with age 87 scores and .73 with age 90 scores. Age 87 scores correlated .87 with age 90 scores.
Diagram ścieżki nieprzetworzonych korelacji (wyświetlonych na dwukierunkowych strzałkach) między wynikami testu Moray House w różnym wieku (wyświetlonymi w kwadratowych ramkach) w LBC1921.

Badania LBC1921 dostarczyły najdłuższych szacunków stabilności inteligencji. Odkryli, że inteligencja w dzieciństwie jest silnie skorelowana z inteligencją w starszym wieku i że ta korelacja istnieje, ponieważ inteligencja jest cechą wysoce stabilną, a nie dlatego, że inteligencja dziecięca jest powiązana z tempem zmian poznawczych w wieku dorosłym.

LBC1921 przystąpił do testu Moray House w wieku 11, 79, 87 i 90 lat, a wyniki na wszystkich czterech posiedzeniach były silnie skorelowane. Surowe korelacje między wynikami testów w wieku 11 lat oraz w wieku 79, 87 i 90 lat wynosiły odpowiednio 0,66, 0,51 i 0,55, a po skorygowaniu o ograniczenie zakresu wzrosły odpowiednio do 0,73, 0,61 i 0,67 w próbce LBC1921. Współczynniki korelacji skorygowane o ograniczenia zakresu reprezentują najlepsze oszacowanie stabilności inteligencji w całej populacji uczestników SMS1932 i wskazują, że inteligencja jest bardzo stabilną cechą. Nawet skorygowane współczynniki mogą zaniżać siłę korelacji, ponieważ rzetelność testu jest prawdopodobnie poniżej 1,0.

Chociaż inteligencja w wieku 11 lat jest powiązana z inteligencją starczą, zgłaszano, że nie ma związku ze zmianami inteligencji między 79 a 87 rokiem życia w LBC1921. To odkrycie sugeruje, że inteligencja dziecięca jest związana z inteligencją starczą ze względu na stabilność inteligencji, a nie dlatego, że chroni przed spadkiem w starszym wieku.

LBC1936 ponownie zdał również test Moray House na starość. W tej większej kohorcie istniała silna korelacja między wynikami w wieku 11 i 70 lat wynosząca 0,67.

Skojarzenia genetyczne

Apolipoprotein E.
Apolipoproteina E.

Najbardziej spójnym odkryciem genetycznym z badań LBC było to, że allel E4 w genie APOE , o którym wcześniej wiadomo było, że jest czynnikiem ryzyka choroby Alzheimera o późnym początku , jest również niekorzystnie powiązany z niepatologicznymi funkcjami poznawczymi i zmianami.

We wczesnym badaniu LBC1921 status allelu E4 nie był powiązany z wynikami testu Moray House w wieku 11 lat, ale w wieku 80 lat osoby z allelem E4 uzyskały niższy wynik niż osoby bez allelu E4, co wskazuje, że allel jest czynnikiem ryzyka pogorszenia funkcji poznawczych. Późniejsze badania LBC1921 wykazały, że posiadanie allelu E4 wiązało się z większym spadkiem abstrakcyjnego rozumowania i pamięci werbalnej, ale nie płynności werbalnej, między 79 a 87 rokiem życia. Ponadto w LBC1936 allel E4 był związany z gorszym ogólnym poznaniem zdolności w wieku 70 lat, a także z gorszymi wynikami niektórych specyficznych testów poznawczych.

Badania asocjacyjne całego genomu (GWA) potwierdziły związek allelu APOE E4 z gorszym pogorszeniem funkcji poznawczych i funkcji. Badanie przeprowadzone przez GWA na kohortach podłużnych, w tym LBC1921 i LBC1936, wykazało, że APOE E4 był związany ze szkodliwą zmianą poznawczą. Ponadto metaanaliza badań GWA z 2015 r. W 31 kohortach, w tym dwóch kohortach Lothian Birth, wykazała, że ​​gen APOE, jak również SNP w regionie genomowym APOE / TOMM40 , były związane z ogólnymi zdolnościami poznawczymi. W sumie HMGN1 gen, 13 SNP i cztery geny kandydujące, w tym APOE , były statystycznie istotnymi predyktorami ogólnych funkcji poznawczych.

Wykorzystano również dane z obu kohort, w połączeniu z innymi danymi, w celu ustalenia, że ​​inteligencja jest wysoce poligeniczna . Ponadto dane LBC1921 i LBC1936 wykorzystano do obliczenia pierwszego oszacowania korelacji genetycznej między inteligencją w dzieciństwie a inteligencją w podeszłym wieku u niespokrewnionych osób, która wynosiła 0,62 i dlatego wskazywała, że ​​większość stabilnej wariancji inteligencji przez całe życie można przypisać raczej genom niż środowisko.

Dane Lothian Birth Cohort były również częścią badań GWA dotyczących różnych wyników medycznych, w tym raka, udaru mózgu, czynności płuc, ciśnienia tętniczego i tworzenia płytek krwi.

Integralność istoty białej

The structure of the white matter of the human brain.
Struktura istoty białej ludzkiego mózgu.

strukturalnego rezonansu magnetycznego mózgu uczestników LBC1936 zostały wykorzystane do zaobserwowania, że ​​integralność dróg istoty białej w mózgu jest powiązana z funkcjonowaniem poznawczym i pomyślnym starzeniem poznawczym. W jednym badaniu trzy ogólne czynniki integralności przewodu istoty białej łącznie wyjaśniały 10% wariancji ogólnej inteligencji, a efekt ten był w pełni pośredniczony przez szybkość przetwarzania. Późniejsze badanie powiązań określonych dróg istoty białej z g i specyficznymi zdolnościami poznawczymi wykazało, że większość specyficznych powiązań dróg była z g zamiast określonych zdolności, chociaż po uwzględnieniu skojarzeń z g pozostały pewne skojarzenia z określonymi zdolnościami .

Wykazano również, że integralność istoty białej wiąże się ze zmianami poznawczymi. W szczególności stwierdzono, że integralność istoty białej w splenium ciała modzelowatego jest markerem zdrowego starzenia poznawczego. Niższe hiperintensywne istoty białej zostało również uznane za oznakę udanego starzenia się poznawczego, ponieważ wiązało się z wyższą ogólną zdolnością poznawczą i większą szybkością przetwarzania w wieku 73 lat po kontrolowaniu inteligencji w wieku 11 lat .

Ponadto stwierdzono, że integralność istoty białej w niektórych obszarach mózgu jest słabsza u nosicieli allelu APOE E4, a słabsza integralność istoty białej częściowo pośredniczy w niektórych szkodliwych skutkach allelu E4 na zmiany poznawcze.

Zdrowie, zachowania zdrowotne i starzenie poznawcze

W LBC1921 palenie wiązało się z większym spadkiem zdolności poznawczych w wieku 80 lat. Średnie IQ obecnych palaczy było o 6,0 punktu niższe niż średnie IQ byłych palaczy i 6,5 punktu niższe niż średnie IQ osób, które nigdy nie paliły.

Sprawność fizyczna, indeksowana przez ogólną składową wyodrębnioną z pomiarów funkcji płuc, siły chwytu i czasu chodu, była związana z pomyślnym starzeniem poznawczym w wieku 79 lat w LBC1921. Aktywność fizyczna została również powiązana z pomyślnym starzeniem poznawczym w LBC1936, ponieważ pozostała związana z ogólnymi zdolnościami poznawczymi w wieku 70 lat i szybkością przetwarzania po skontrolowaniu inteligencji w wieku 11 lat.

Jedną z mocnych stron projektów badań LBC jest to, że umożliwiają one testy odwrotnej przyczynowości w powiązaniach między inteligencją a innymi zmiennymi. Sugeruje się odwrotną przyczynowość, jeśli współczesny związek w starszym wieku jest osłabiony lub wyeliminowany po kontroli inteligencji z dzieciństwa, co sugerowałoby, że związek istniał częściowo lub całkowicie z powodu skutków wcześniejszej inteligencji. Odwrotna przyczynowość została zgłoszona oddzielnie dla relacji w LBC1936 między inteligencją a każdym spożyciem kofeiny, wskaźnikiem masy ciała , spożyciem alkoholu i stanem zapalnym .

Linki zewnętrzne