Meditation and brain aging: implications for the prevention of dementia

Jedes Gehirn unterliegt im Laufe des Lebens verschiedenen Alterungsprozessen, die beim Zusammenkommen gewisser Risikofaktoren in einer Demenz münden können. Gleichzeitig verfügt das Gehirn über die Fähigkeit auch im Alter noch Neurogenese betreiben zu können. Meditation, d.h. ein Achtsamkeitstraining in Selbstregulation, kann dabei mittels Neuroprotektion und -plastizität diesen Alterungsprozessen in den betroffenen Hirnregionen entgegenwirken. Zum einen direkt über Aufmerksamkeits- und Emotionsregulation und zum anderen indirekt über Symptomlinderung assoziierter Psychopathologien (Angst- und Schlafstörung, Depression sowie Stress). Aufbauend auf der Annahme, dass Meditation einen wichtigen Beitrag in der Demenz-Prävention leisten könnte, wurde in der vorliegenden Arbeit auf Basis von strukturellen MRT-Bildern, analog zu Gasers BrainAGE-Punktwert (der Differenz zwischen geschätztem und chronologischen Hirnalter, HS-Differenz), an einer Stichprobe von N = 33 Meditierenden und N = 31 Kontrollen, eine Altersschätzung mit einer Analyse-Toolbox (PRoNTo) durchgeführt. Im 1. Lauf der Analyse wurde der Algorithmus auf Basis eines Trainingsdatensatzes mit Altersangabe (N = 180) aufgrund von Hirnstruktureigenschaften optimiert. Im 2. Lauf der Analyse wurden dann ohne Altersangabe ausgehend von den mit großem Gewicht in die Altersschätzung eingehenden Hirnregionen das Alter der Gehirne aus einer Marburger Meditationsstudie geschätzt. Dabei wurde die Hypothese untersucht, inwieweit das geschätzte Hirnalter von erfahrenen Meditierenden niedriger ist als das von Kontrollpersonen. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit lag in der explorativen Fragestellung, welche Hirnregionen mit wieviel Gewicht in die Altersschätzung eingehen und ob es sich dabei um von Hirnalterungsprozessen betroffene sowie durch Meditation positiv beeinflussbare Regionen des Gehirns handelt. Die Ergebnisse konnten dabei nur für die über 50-Jährigen eine signifikante Unterschätzung der Gesamtgruppe (nicht der Teilgruppen) in der Altersschätzung nachweisen. Es konnte darüber hinaus nur tendenziell (nicht signifikant) ein negativer Zusammenhang zwischen der Meditationserfahrung und dem geschätzten Hirnalter aufge-zeigt werden. Zieht man dabei noch die offensichtlichen Limitationen der vorliegenden Arbeit in Betracht, ist es nachvollziehbar, dass es weiterer (größer angelegter) Längsschnittstudien bedarf, um Meditation als kostengünstige Präventionsmaßnahme in den klinischen Alltag zu implementieren.During life each brain undergoes different aging processes that may lead, bringing together certain risk factors, into dementia. At the same time the brain has got the ability to run neurogenesis even in advanced age. Meditation, that is a mindfulness training in self-regulation, can counteract by neuronal protection and plasticity these aging processes in those same affected brain regions. On the one hand directly through attention and emotion regulation and on the other hand indirectly through symptom relief of associated psychopathologies (anxiety and sleep disorder, depression as well as stress). Based on the assumption that meditation could make an important contribution to the dementia prevention in this study an age estimation on structural MRI images with an analysis toolbox (ProNTo), according to Gasers BrainAGE-score (the difference between estimated and chronological brain age, “HS-Differenz”), for a sample of 33 meditators and 31 controls, was performed. In the first round of the analysis the algorithm has been optimized with indication of age based on a training data set due to structural brain characteristics. In the second round of the analysis with no indicated age the age of the brains of a Marbuger meditation study have been estimated based on brain regions which contributed with large weights to the age estimation. Thereby the hypothesis was examined to what extent the estimated brain age of experienced meditators is lower than that of control subjects. A further objective of this work was the exploratory question, which brain regions with how much weight being incorporated in the age estimation and whether these are brain regions which are affected of brain aging processes or positively influenced by meditation. The results could just prove for people beyond fifty years a significant underestimation of the whole group (not in subgroups) in age estimations. Aditionally a significant negative correlation between meditation experience and the estimated brain age could not be shown (just by trend). Taking into account the apparent limitations of this study, it is understandable that there is a need for further (larger scale) longitudinal studies to implement meditation as a cost-efficient preventive measure in clinical practice