Mit zunehmendem Alter nimmt die Fähigkeit ab, sich an spezifische Details vergangener Ereignisse zu erinnern. Ein erfolgreicher Gedächtnisabruf hängt davon ab, dass Informationen während der gesamten mnemonischen Verarbeitung eindeutig im neuronalen Code repräsentiert werden, so dass die neuronalen Repräsentationen zwischen einzelnen Erfahrungen differenzieren. Im Vergleich zu jüngeren Erwachsenen ist die Genauigkeit, mit der Informationen im Gehirn repräsentiert werden, bei älteren Erwachsenen reduziert. Dieses Phänomen wird als altersbedingte neuronale Dedifferenzierung bezeichnet. In dieser Dissertation wird die Rolle der neuronalen Dedifferenzierung bei der Abnahme des episodischen Gedächtnisses im Alter in vier empirischen Studien untersucht.
Studien I und II untersuchen, wie neuronale Repräsentationen visueller Reizkategorien in verschiedenen Gedächtnisphasen das Gedächtnisverhalten unterstützen und ob das Alter diese Beziehung unterschiedlich beeinflusst. Darüberhinaus war Altersbedingte Dedifferenzierung sowohl über Kategorien und Items (Studie III) als auch über Kategorien und Netzwerke (Studie IV) hinweg assoziiert. Somit wurden unterschiedliche Maße der neuronalen Unterscheidbarkeit in ähnlicher Weise durch das Altern beeinflusst, was möglicherweise auf einen gemeinsamen Mechanismus hinweist, der den weit verbreiteten Manifestationen der altersbedingten neuronalen Dedifferenzierung zugrunde liegt.
Insgesamt bestand das Ziel dieser Dissertation darin, herauszufinden, wie sich die Informationsrepräsentation zwischen jüngeren und älteren Erwachsenen unterscheidet und wie die altersbedingte neuronale Dedifferenzierung zum Rückgang des episodischen Gedächtnisses im späten Erwachsenenalter beiträgt. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass neuronale Dedifferenzierung ein grundlegendes Merkmal des alternden Gehirns ist, und sie unterstreichen die Bedeutung unterschiedbarer neuronaler Repräsentationen für das Gedächtnis im Erwachsenenalter. / Aging impairs our ability to remember specific details about past events. Successful memory retrieval depends on experience-related information to be clearly reflected in neural code throughout mnemonic processing, such that neural representations dissociate between individual experiences. The fidelity with which information is represented in the brain is compromised in older adults compared with younger adults, a phenomenon termed age-related neural dedifferentiation. In four empirical studies, this dissertation highlights the role of neural dedifferentiation in senescent episodic memory decline.
In Studies I and II, we investigated how neural representations of visual stimulus categories throughout memory phases support memory behavior and whether age differentially impacts that relationship. Crucially, distinctive neural processing across memory phases was related to interindividual differences in memory performance, independent of age. In Studies III and IV, we explored age differences in neural distinctiveness across various levels of neural representation. Specifically, we found evidence for dedifferentiation of stimulus categories, individual items, as well as large-scale functional networks. Importantly, dedifferentiation was associated across categories and items as well as across categories and networks. Thus, differential measures of neural distinctiveness were similarly affected by aging, potentially pointing to a common mechanism underlying widespread manifestations of age-related neural dedifferentiation.
Overall, the aims of this dissertation were to uncover how information representation differs between younger and older adults and how age-related neural dedifferentiation contributes to episodic memory decline in late adulthood. Taken together, the findings expose neural dedifferentiation as a fundamental characteristic of the aging brain and underline the importance of distinctive neural representations for memory throughout the adult lifespan.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:HUMBOLT/oai:edoc.hu-berlin.de:18452/29741 |
| Date | 17 July 2024 |
| Creators | Pauley, Claire |
| Contributors | Sander, Myriam C., Cabeza, Roberto, Polk, Thad |
| Publisher | Humboldt-Universität zu Berlin |
| Source Sets | Humboldt University of Berlin |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralThesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | (CC BY-NC-ND 4.0) Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International, https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
| Relation | 10.1016/j.neurobiolaging.2021.12.001, 10.1093/cercor/bhad219, 10.1523/ENEURO.0337-23.2023, 10.1101/2024.01.04.574135 |
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