The National Institute on Aging and the Alzheimer's Association charged a workgroup with the task of revising the 1984 criteria for Alzheimer's disease (AD) dementia. The workgroup sought to ensure that the revised criteria would be flexible enough to be used by both general healthcare providers without access to neuropsychological testing, advanced imaging, and cerebrospinal fluid measures, and specialized investigators involved in research or in clinical trial studies who would have these tools available. We present criteria for all-cause dementia and for AD dementia. We retained the general framework of probable AD dementia from the 1984 criteria. On the basis of the past 27 years of experience, we made several changes in the clinical criteria for the diagnosis. We also retained the term possible AD dementia, but redefined it in a manner more focused than before. Biomarker evidence was also integrated into the diagnostic formulations for probable and possible AD dementia for use in research settings. The core clinical criteria for AD dementia will continue to be the cornerstone of the diagnosis in clinical practice, but biomarker evidence is expected to enhance the pathophysiological specificity of the diagnosis of AD dementia. Much work lies ahead for validating the biomarker diagnosis of AD dementia.

Based on the recent literature and collective experience, an international consortium developed revised guidelines for the diagnosis of behavioural variant frontotemporal dementia. The validation process retrospectively reviewed clinical records and compared the sensitivity of proposed and earlier criteria in a multi-site sample of patients with pathologically verified frontotemporal lobar degeneration. According to the revised criteria, 'possible' behavioural variant frontotemporal dementia requires three of six clinically discriminating features (disinhibition, apathy/inertia, loss of sympathy/empathy, perseverative/compulsive behaviours, hyperorality and dysexecutive neuropsychological profile). 'Probable' behavioural variant frontotemporal dementia adds functional disability and characteristic neuroimaging, while behavioural variant frontotemporal dementia 'with definite frontotemporal lobar degeneration' requires histopathological confirmation or a pathogenic mutation. Sixteen brain banks contributed cases meeting histopathological criteria for frontotemporal lobar degeneration and a clinical diagnosis of behavioural variant frontotemporal dementia, Alzheimer's disease, dementia with Lewy bodies or vascular dementia at presentation. Cases with predominant primary progressive aphasia or extra-pyramidal syndromes were excluded. In these autopsy-confirmed cases, an experienced neurologist or psychiatrist ascertained clinical features necessary for making a diagnosis according to previous and proposed criteria at presentation. Of 137 cases where features were available for both proposed and previously established criteria, 118 (86%) met 'possible' criteria, and 104 (76%) met criteria for 'probable' behavioural variant frontotemporal dementia. In contrast, 72 cases (53%) met previously established criteria for the syndrome (P < 0.001 for comparison with 'possible' and 'probable' criteria). Patients who failed to meet revised criteria were significantly older and most had atypical presentations with marked memory impairment. In conclusion, the revised criteria for behavioural variant frontotemporal dementia improve diagnostic accuracy compared with previously established criteria in a sample with known frontotemporal lobar degeneration. Greater sensitivity of the proposed criteria may reflect the optimized diagnostic features, less restrictive exclusion features and a flexible structure that accommodates different initial clinical presentations. Future studies will be needed to establish the reliability and specificity of these revised diagnostic guidelines.

This article provides a classification of primary progressive aphasia (PPA) and its 3 main variants to improve the uniformity of case reporting and the reliability of research results. Criteria for the 3 variants of PPA—nonfluent/agrammatic, semantic, and logopenic—were developed by an international group of PPA investigators who convened on 3 occasions to operationalize earlier published clinical descriptions for PPA subtypes. Patients are first diagnosed with PPA and are then divided into clinical variants based on specific speech and language features characteristic of each subtype. Classification can then be further specified as “imaging-supported” if the expected pattern of atrophy is found and “with definite pathology” if pathologic or genetic data are available. The working recommendations are presented in lists of features, and suggested assessment tasks are also provided. These recommendations have been widely agreed upon by a large group of experts and should be used to ensure consistency of PPA classification in future studies. Future collaborations will collect prospective data to identify relationships between each of these syndromes and specific biomarkers for a more detailed understanding of clinicopathologic correlations.

Cognition is 1 of 4 domains measured by the NIH Toolbox for the Assessment of Neurological and Behavioral Function (NIH-TB), and complements modules testing motor function, sensation, and emotion. On the basis of expert panels, the cognition subdomains identified as most important for health, success in school and work, and independence in daily functioning were Executive Function, Episodic Memory, Language, Processing Speed, Working Memory, and Attention. Seven measures were designed to tap constructs within these subdomains. The instruments were validated in English, in a sample of 476 participants ranging in age from 3 to 85 years, with representation from both sexes, 3 racial/ethnic categories, and 3 levels of education. This report describes the development of the Cognition Battery and presents results on test-retest reliability, age effects on performance, and convergent and discriminant construct validity. The NIH-TB Cognition Battery is intended to serve as a brief, convenient set of measures to supplement other outcome measures in epidemiologic and longitudinal research and clinical trials. With a computerized format and national standardization, this battery will provide a “common currency” among researchers for comparisons across a wide range of studies and populations.

A Clinical Task Force, composed of clinical leaders from Alzheimer's Disease Centers (ADC), was convened by the National Institute on Aging to develop a uniform set of assessment procedures to characterize individuals with mild Alzheimer disease and mild cognitive impairment in comparison with nondemented aging. The resulting Uniform Data Set (UDS) defines a common set of clinical observations to be collected longitudinally on ADC participants in accordance with standard methods. The UDS was implemented at all ADCs on September 1, 2005. Data obtained with the UDS are submitted to the National Alzheimer's Coordinating Center and represent a unique and valuable source of data to support and stimulate collaborative research.

In this chapter, we discuss two measures designed to assess executive function (EF) as part of the NIH Toolbox Cognition Battery (CB) and report pediatric data from the validation study. EF refers to the goal-directed cognitive control of thought, action, and emotion. Two measures were adapted for standardized computer administration: the Dimensional Change Card Sort (a measure of cognitive flexibility) and a flanker task (a measure of inhibitory control in the context of selective visual attention). Results reveal excellent developmental sensitivity across childhood, excellent reliability, and (in most cases) excellent convergent validity. Correlations between the new NIH Toolbox measures and age were higher for younger children (3-6 years) than for older children (8-15 years), and evidence of increasing differentiation of EF from other aspects of cognition (indexed by receptive vocabulary) was obtained.

Microglia maintain homeostasis in the brain, but whether aberrant microglial activation can cause neurodegeneration remains controversial. Here, we use transcriptome profiling to demonstrate that deficiency in frontotemporal dementia (FTD) gene progranulin (Grn) leads to an age-dependent, progressive upregulation of lysosomal and innate immunity genes, increased complement production, and enhanced synaptic pruning in microglia. During aging, Grn−/− mice show profound microglia infiltration and preferential elimination of inhibitory synapses in the ventral thalamus, which lead to hyperexcitability in the thalamocortical circuits and obsessive-compulsive disorder (OCD)-like grooming behaviors. Remarkably, deleting C1qa gene significantly reduces synaptic pruning by Grn−/− microglia and mitigates neurodegeneration, behavioral phenotypes, and premature mortality in Grn−/− mice. Together, our results uncover a previously unrecognized role of progranulin in suppressing aberrant microglia activation during aging. These results represent an important conceptual advance that complement activation and microglia-mediated synaptic pruning are major drivers, rather than consequences, of neurodegeneration caused by progranulin deficiency.

Large numbers of neurofibrillary tangles (NFTs) and amyloid plaques are diagnostic markers for Alzheimer disease (AD), but lesser numbers of these lesions are also seen in nondemented elderly individuals. Much of the existing literature suggests that the NFTs of AD have a closer correlation with cognitive function than do amyloid plaques. Whether a similar relationship exists in normal aging and mild cognitive impairment (MCI), a condition that frequently reflects a preclinical stage of AD, remains unknown.To determine the distribution patterns of beta-amyloid plaques and NFTs and the association of these lesions with memory performance in nondemented individuals.We investigated regional distributions and neuropsychological correlates of NFTs and amyloid plaques in cognitively normal elderly persons and subjects with MCI who received neuropsychological testing before death. Subjects Eight nondemented subjects who volunteered to receive annual neuropsychological testing and agreed to brain donation were studied. Five subjects showed no cognitive impairment, and 3 were diagnosed with MCI.Distribution of NFTs followed a rigorous and hierarchical pattern, but distribution of amyloid plaques varied among individuals. Subjects with MCI displayed higher NFT densities than did nonimpaired subjects. In addition, NFT density in the temporal lobe correlated with memory scores, whereas density of amyloid plaques did not.Neurofibrillary tangles are more numerous in medial temporal lobe regions associated with memory function and show a relationship to performance on memory tests in nondemented individuals. These results suggest that NFTs may constitute a pathological substrate for memory loss not only in AD but also in normal aging and MCI.

Null mutations in the progranulin gene ( PGRN ) were recently reported to cause tau-negative frontotemporal dementia linked to chromosome 17. We assessed the genetic contribution of PGRN mutations in an extended population of patients with frontotemporal lobar degeneration (FTLD) ( N =378). Mutations were identified in 10% of the total FTLD population and 23% of patients with a positive family history. This mutation frequency dropped to 5% when analysis was restricted to an unbiased FTLD subpopulation ( N =167) derived from patients referred to Alzheimer's Disease Research Centers (ADRC). Among the ADRC patients, PGRN mutations were equally frequent as mutations in the tau gene ( MAPT ). We identified 23 different pathogenic PGRN mutations, including a total of 21 nonsense, frameshift and splice-site mutations that cause premature termination of the coding sequence and degradation of the mutant RNA by nonsense-mediated decay. We also observed an unusual splice-site mutation in the exon 1 5′ splice site, which leads to loss of the Kozac sequence, and a missense mutation in the hydrophobic core of the PGRN signal peptide. Both mutations revealed novel mechanisms that result in loss of functional PGRN. One mutation, c.1477C>T (p.Arg493X), was detected in eight independently ascertained familial FTLD patients who were shown to share a common extended haplotype over the PGRN genomic region. Clinical examination of patients with PGRN mutations revealed highly variable onset ages with language dysfunction as a common presenting symptom. Neuropathological examination showed FTLD with ubiquitin-positive cytoplasmic and intranuclear inclusions in all PGRN mutation carriers.

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and frontotemporal dementia (FTD) are age-related neurodegenerative disorders with shared genetic etiologies and overlapping clinical and pathological features. Here we studied a novel ALS/FTD family and identified the P362L mutation in the low-complexity domain (LCD) of T cell-restricted intracellular antigen-1 (TIA1). Subsequent genetic association analyses showed an increased burden of TIA1 LCD mutations in ALS patients compared to controls (p = 8.7 × 10-6). Postmortem neuropathology of five TIA1 mutations carriers showed a consistent pathological signature with numerous round, hyaline, TAR DNA-binding protein 43 (TDP-43)-positive inclusions. TIA1 mutations significantly increased the propensity of TIA1 protein to undergo phase transition. In live cells, TIA1 mutations delayed stress granule (SG) disassembly and promoted the accumulation of non-dynamic SGs that harbored TDP-43. Moreover, TDP-43 in SGs became less mobile and insoluble. The identification of TIA1 mutations in ALS/FTD reinforces the importance of RNA metabolism and SG dynamics in ALS/FTD pathogenesis.