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Prospective memory and aging: Neural processing routes and the influence of motivational variables

English title Prospective memory and aging: Neural processing routes and the influence of motivational variables
Applicant Peter Jessica
Number 185105
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution Universitäre Psychiatrische Dienste Universitätsklinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Institution of higher education University of Berne - BE
Main discipline Psychology
Start/End 01.01.2020 - 31.12.2023
Approved amount 551'830.00
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Keywords (5)

neural mechanisms; motivation; aging; personality; prospective memory

Lay Summary (German)

Lead
Mit dem Begriff "Gedächtnis" verbinden die meisten Menschen das Erinnern an vergangene Dinge. Neben dem Gedächtnis für Vergangenes gibt es jedoch auch das Gedächtnis für zukünftige Dinge - das sogenannte prospektive Gedächtnis, d.h. das Gedächtnis dafür sich zur richtigen Zeit an eine geplante Handlung zu erinnern und diese auszuführen (z.B. Termine einzuhalten). Vor allem im Alter spielt diese Art des Gedächtnisses eine immer grössere Rolle, da mit dem Alter gesundheitsbezogene Handlungen/Absichten meist zunehmen. In unserer Studie werden wir untersuchen, inwieweit Motivation das prospektive Erinnern beeinflusst und welche neuronalen Verarbeitungswege im Alter dafür eine Rolle spielen.
Lay summary
Das prospektive Gedächtnis umfasst die Fähigkeit, sich an zukünftige Absichten zu erinnern und diese zum richtigen Zeitpunkt auszuführen (z.B. einen Arzttermin am nächsten Tag wahrnehmen). Bei älteren Menschen spielt diese Art des Gedächtnisses vor allem im Hinblick auf ihre Gesundheit eine grosse Rolle, da sie vermehrt mit gesundheitsbezogenen Absichten konfrontiert sind (z.B. regelmässige Medikamenteneinnahme, Arzttermine). Da die Erinnerungsleistung im Alter eher abnimmt, ging man lange Zeit davon aus, dass ältere Menschen hinsichtlich ihrer prospektiven Gedächtnisleistung beeinträchtigt sind. Allerdings zeigten bislang nicht alle Studien eine verringerte prospektive Gedächtnisleistung bei älteren Menschen im Vergleich zu jüngeren Menschen. Wir glauben, dass einerseits Motivation und andererseits Persönlichkeitsunterschiede eine Rolle spielen könnten. Der Einfluss von Motivation und Persönlichkeit auf das prospektive Gedächtnis sind jedoch bislang kaum untersucht worden - vor allem nicht bei älteren Menschen. Daher werden wir in dieser Studie den Einfluss finanzieller und sozialer Belohnung auf die prospektive Gedächtnisleistung älterer Menschen untersuchen sowie analysieren inwieweit unterschiedliche Persönlichkeitsstrukturen diesen Einfluss modulieren. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Studie liegt auf den zugrundeliegenden neuronalen Korrelaten des prospektiven Gedächtnisses sowie deren Veränderung im Alter, da beides nahezu unerforscht ist. Bei jungen Erwachsenen wurde in früheren Studien gezeigt, dass frontale Bereiche des Gehirns für prospektive Gedächtnisprozesse wichtig sind aber bislang wurde nicht untersucht, ob dies auch für ältere Menschen gilt. Wir werden strukturelle und funktionelle Bildgebung verwenden, um ein besseres Verständnis zu ermöglichen. Zusätzlich werden wir nicht-invasive Hirnstimulation verwenden, wodurch wir die Aktivität in bestimmten Hirnregionen hemmen oder unterstützen können. Mit dieser Methode können wir nachweisen, ob eine Aktivierung oder eine Deaktivierung bestimmter Hirnregionen förderlich für prospektive Gedächtnisprozesse bei älteren Menschen ist. Mit unserer Studie werden wir ein besseres Verständnis des Zusammenhangs zwischen Motivation und Kognition herstellen sowie der zugrundeliegenden neuronalen Mechanismen. Des Weiteren wird unsere Studie auf lange Sicht die Entwicklung von Interventionen zur Verbesserung des prospektiven Gedächtnisses ermöglichen. Dabei könnte es sich entweder um ein Gedächtnistraining handeln, zugeschnitten auf bestimmte Persönlichkeiten und mit einem speziellen Fokus auf bestimmte Motive. Alternativ könnte nicht-invasive Hirnstimulation gezielt eingesetzt werden, um spezifische Hirnareale zu unterstützen und somit das prospektive Gedächtnis zu verbessern.
Direct link to Lay Summary Last update: 04.12.2019

Responsible applicant and co-applicants

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Name Institute

Project partner

Abstract

Prospective memory (PM) is the ability to remember to carry out intentions with a certain delay. PM tasks require a large degree of self-initiated retrieval and in the absence of a prompt to recall, people must ‘remember to remember’ by their own volition. Thus, PM is a challenge - especially in old age with increasing health-related PM demands. Surprisingly, the literature on aging and PM has produced an intriguing mix of findings, with some studies showing only minimal (or no) PM impairment and other showing robust age-related decline. We suggest that motivation among older adults plays a role but only few studies have systematically attempted to examine the effect of motivational manipulation on PM performance in this population. In a very recent review prepared by the PI and the collaborator, we summarized the literature on the influence of motivation on PM in healthy aging identifying specific gaps, particularly on investigating the effect of reward on PM performance and on the role of personality traits in the relation between motivation and PM. We will address these gaps by investigating the influence of financial and non-financial reward on PM performance (and the impact of personality on these aspects) in a group of healthy elderly individuals with a special focus on considering the underlying neural correlates. In terms of methodology, we propose to use neuroimaging by applying structural and functional magnetic resonance imaging (MRI). This is because the neural substrates of PM and the changes in these neural underpinnings due to aging are nearly unexplored yet, as only very few neuroimaging studies on PM in elderly persons are available. In healthy young adults, previous studies highlighted the involvement of the left rostral prefrontal cortex (RPFC) and the right dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) but if these regions are similarly important for elderly adults’ PM is still virtually unknown. Yet, the mere occurrence of a change in brain activity in concomitance with performance of a behavioural task is not sufficient to confirm a causal relationship between the two phenomena. A functional facilitation or inhibition of these areas via non-invasive brain stimulation will lead to clearer evidence that the neural activity in these areas is not only concomitant with the cognitive operations involved in the behavioural task but actually underlies them. Therefore, another aim of our project is to apply non-invasive brain stimulation, and more precisely high-definition transcranial direct current stimulation, to facilitate and inhibit activity in regions known to be associated with PM, in order to elucidate further if activation or deactivation is beneficial for PM performance in healthy aging. A better understanding of both aspects will gain further insight to motivation-cognition interactions and their underlying neural correlates. Additionally, it will help to develop ways to improve PM in healthy aging. Either this could be by developing cognitive interventions with a focus on specific motives (tailored for individuals with a given personality) or by using brain stimulation techniques on certain brain areas to enhance PM.
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