多巴胺合成能力与tau病理对静息到任务功能网络动态的差异化调节
Dopamine synthesis capacity and tau pathology differentially modulate rest-to-task functional network dynamics
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研究考察衰老中多巴胺功能失调与阿尔茨海默病相关病理如何影响脑网络从静息到任务的动态重组。年轻人和认知未受损的老年人完成静息态与任务态功能磁共振，并用PET测量多巴胺合成能力，老年人按淀粉样蛋白PET结果分为阴性与阳性两组并接受tau PET扫描。结果发现静息到任务的网络稳定性与任务相关网络分离度越高，后续记忆表现越好；淀粉样蛋白阳性老年人的网络稳定性下降，两组老年人的静息态网络分离度均降低；tau负荷较高的淀粉样蛋白阳性老年人出现任务诱发的网络分离度下降。
最优认知依赖于大规模功能性脑网络，这些网络在静息状态下平衡分离，在任务执行过程中实现选择性整合。在衰老过程中，这些网络动力学发生改变。我们考察了脑衰老的两个显著特征：多巴胺功能失调和阿尔茨海默病（AD）相关病理，以探究它们对脑网络动力学的影响。年轻成人和认知未受损的老年成人完成了静息态和任务态fMRI以及多巴胺合成能力PET成像（[18F]氟-m-L-酪氨酸）。老年成人通过[11C]匹兹堡化合物-B PET（PiB-或PiB+）被分类为{beta}-淀粉样蛋白阴性/阳性，并接受了tau-PET扫描（[18F]flortaucipir）。更大的静息到任务网络稳定性和任务相关网络分离与更好的后续记忆相关。与年轻成人相比，PiB+老年成人表现出网络稳定性降低，且PiB+和PiB-老年成人在静息期间均表现出分离减少。较高的腹侧纹状体多巴胺合成能力在年轻成人中与联想网络内更大的稳定性相关，但这种关系在老年成人中减弱，在PiB+参与者中缺失。在PiB+老年成人中，较高的tau负荷与任务诱导的大规模网络间网络分离崩溃相关。这些发现揭示了多巴胺和tau对静息到任务网络组织的可分离影响，强调了在衰老研究中整合神经调制和病理标志物的价值。
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来源：bioRxiv · Neuroscience · biorxiv.org