高齢者のデフォルトモードネットワークと前頭頭頂ネットワーク間の協力と競争

最近の調査では、デフォルトモードネットワーク（DMN）は通常、社会的および個人情報の処理中に活性化の増加を示すが、作業記憶（WM）タスク中に非活性化を示すことが示されています。以前は、前頭頭頂ネットワーク（FPN）とDMNがタスクの準備中に共活性化を示したのに対し、DMNは作業メモリタスクでのタスク実行中に非活性化を示しました。老化の研究は、高齢者が若い成人と比較してDMNの機能的接続性の低下を示したことを示しています。ここでは、年齢に関連した認知機能低下が、実行期間中にワーキングメモリタスクを使用してFPNとDMNの関係の低下に関連しているかどうかを調査しました。最初に、FPNとDMNが準備期間中にFPNとDMNが共活性化を示したのに対し、DMNは実行期間中に非活性化を示したという以前の発見を再現しました。高齢者は、タスクの準備中にDMN活性の低下を示し、タスクの実行中の非アクティブ化の減少を示しました。しかし、彼らはタスクの実行中に若い人よりもFPNでより高い活性化を示しました。機能的接続性分析は、若いグループと比較して高齢者グループがFPNとDMN内のより弱い相関、タスク調製中のFPNとDMNの間の弱い正の相関、および実行中のFPNとDMNの間の弱い負の相関を示したことを示しました。結果は、高齢者の認知機能低下が、FPNとDMNの間でもDMN内の接続性の低下に関連している可能性があることを示唆しています。

Recent research has shown that the Default Mode Network (DMN) typically exhibits increased activation during processing of social and personal information but shows deactivation during working memory (WM) tasks. Previously, we reported the Frontal Parietal Network (FPN) and DMN showed coactivation during task preparation whereas the DMN exhibited deactivation during task execution in working memory tasks. Aging research has shown that older adults exhibited decreased functional connectivity in the DMN relative to younger adults. Here, we investigated whether age-related cognitive decline is related to a reduced relationship between the FPN and DMN using a working memory task during the execution period. First, we replicated our previous finding that the FPN and DMN showed coactivation during the preparation period, whereas the DMN showed deactivation during the execution period. The older adults showed reduced DMN activity during task preparation and reduced deactivation during task execution; however, they exhibited a higher magnitude of activation in the FPN than the young individuals during task execution. Functional connectivity analyses showed that the elderly group, compared to the young group, showed weaker correlations within the FPN and the DMN, weaker positive correlations between the FPN and DMN during task preparation, and weaker negative correlations between the FPN and DMN during execution. The results suggest that cognitive decline in the older adults might be related to reduced connectivity within the DMN as well as between the FPN and DMN.