The Oslo-Toronto Alliance in Lifespan Changes in Brain and Cognition

Kognitiv reduksjon i aldring virker uunngåelig, men grad av reduksjon er ikke gitt. Hjerne og kognisjon hos eldre voksne varierer mye. Nylig har det blitt anerkjent at funksjonsvariasjon sent i livet blir påvirket av faktorer i utvikling. Det er ikke tilstrekkelig å søke etter mekanismer i eldre år for å kunne forstå hva som påvirker sunn aldring. Dette prosjektet vil identifisere innflytelse av tidlige faktorer i livsløpsendringer og aldring. Dette er avgjørende for å forstå de tidlige mekanismene, og for å kunne indentifisere hva og hvordan gjenværende variasjon kan påvirkes av faktorer senere i livet. Genetikk og erfaring samspiller gjennom livet i å forme hjerne og kognisjon. Dermed starter aldring i mors liv, og flere risikofaktorer for lavere kognitiv funksjon og reduksjon i aldring kan være samsvarende med de for forstyrret utvikling. Prosjektet vil kartlegge fingradert variasjon i hjerne og kognisjon på tvers av et høyt antall personer på ulike aldre (3-100 år) i relasjon til faktorer tidlig i livet, inkludert 1) trekk på nyfødt-stadiet, for eksempel fødselsvekt, 2) tidligere kognitiv, fysisk funksjon og helse målt ved militærsesjons- og lengdesnittsdata, 3) identifikasjon av likheter i mønstre av faktorer som påvirker utvikling og aldring. Vi har hypoteser om at faktorer som påvirker hjerne og kognisjon i aldring ofte vil gjøre det gjennom livslang akkumulasjon av effekter og ikke være spesifikke for aldring, ofte kan representere kvantitative heller enn kvalitative forskjeller mellom helse og sykdom, og vil omfatte en rekke miljømessige og genetiske faktorer og deres samspill. En enestående kombinasjon av lengdesnittsdata med nevrokognitiv, billeddannnende og eksperimentell tilnærming, registerdata, nasjonalt og internasjonalt tverrfaglig samarbeid, gir nye muligheter for å avdekke avgjørende faktorer for sunn aldring av hjerne og kognisjon, forebyggende og avhjelpende mål for å redusere kognitivt tap. Prosjektet undersøker endringer i hjerne og kognisjon i ulik alder og relatert til risiko - og beskyttelsesfaktorer på tvers av internasjonale kohorter. Ved å utvide utvalg, replisere og sammenligne funn for å kunne vurdere hvilke aspekter som er universelle og hvilke aspekter hvor kryss-kulturelle forskjeller er gjeldende. For å gjøre dette, har prosjektet fokusert på å etablere harmoniserte og standardiserte databaser. Dette har allerede gitt opphav til flere fellespublikasjoner. Partnerskapet har videre fokusert på mobilitet av forskere og studenter gjennom internasjonal utveksling. Vi har bl.a. gjenomført tre sommerskoler, to i Toronto (2017 og 2019) og en i Oslo (2018). Både forskning og undervisning/opplæring (Master, PhD og Postdoknivå) er forsterket innenfor de områdene av kognitiv nevrovitenskap hvor forskergruppene har kompletterende ekspertise. Oslo-Toronto-samarbeidet forsterkes i en ny bevilgning på drøye tre millioner kroner fra NFR på tre år fra 2020. Den nye bevilgningen inkluderer aktiviteter som blant annet sommerskoler, forskermobilitet, harmoniserte databaser, dataharmonisering mellom skannere og forsterket samarbeid om hvordan kardio-metabolsek faktorer påvirker hjernehelse.

The establishment of the new Oslo-Toronto collaboration enabled us to take advantage of the complementary expertise and resources, to make major advancements in understanding brain and cognition through the lifespan. Examples of major outcomes of this collaboration are: 1. Organization of three highly successful summer schools (2017: Toronto/ 2018: Oslo/ 2019: Toronto) with more than 30 attendees on each spanning master students, PhD students, post docs, researchers and faculty members 2. Four joint research papers, three already published and one currently under review 3. One PhD student and one post doc from Oslo each had three months stays in Toronto in 2018 working with Paus and Pausova on the joint Oslo-Toronto research projects. The Oslo-Toronto Alliance got strengthened by an allocation of 3,15 million Norwegian Kroner from the Research Council of Norway.

LCBC CAN is a new partnership to develop world-class research and education through establishing new collaborations between the research group LCBC and Canadian partners, Rotman Research Institute and SickKids affiliated with the University of Toronto. The project will investigate changes in brain and cognition with age in relation to risk and protective factors across international cohorts. We will broaden samples, replicate and compare findings to determine which aspects are universal and for which aspects cross-cultural differences apply. For this, the project will center on establishment of databases harmonized and standardized across sites. The partnership will build excellence and mobility of research staff and students through international exchange. Both research and training (Master, PhD and Post-doc level) will be enhanced in in elements of cognitive neuroscience where the groups possess complementary expertise, including in genetics, epigenetics, cardiovascular, and metabolic measures (SickKids), brain maturation, mental health and substance use (Rotman), cognition, multimodal imaging, and longitudinal measurements (LCBC). This complementarity is also seen at the level of data samples, where the Canadian groups have access to multiple imaging cohorts, including a two-generational cohort (adolescents and their middle-aged parents), while LCBC is particularly strong on linkage of neurocognitive and registry information. Establishing new collaborations with these partners will enable major empirical and theoretical advancements in understanding brain and cognition through the lifespan. The project will help establish which biomarkers predict cognitive function and mental health in a lifespan perspective, and which factors, e.g. nutritional or health-related, that will improve cognition or mental health if targeted by interventions or lifestyle changes at different ages. Hence, the project aims to be of high scientific, educational and societal value.