ABSTRACT Objective Compare cognitive and hippocampal volume (HCV) trajectories in asymptomatic middle-aged and older adults with positive cerebrospinal fluid (CSF) markers of β-amyloid (Aβ) or tau to adults without an AD-associated biomarker profile. Method 392 adults enrolled in a longitudinal cohort study (Wisconsin Registry for Alzheimer’s Prevention or Wisconsin Alzheimer’s Disease Research Center) completed a lumbar puncture and at least two biennial or annual neuropsychological evaluations. Cutoffs for Aβ 42 , total tau, and phosphorylated tau were developed via receiver operating characteristic curve analyses on a sample of 78 participants (38 dementia, 40 controls). These cutoffs were applied to a separate sample of 314 cognitively healthy adults (mean age at CSF collection = 61.5) and mixed-effects regression analyses tested linear and quadratic interactions of biomarker group × age at each visit on cognitive and HCV outcomes. Results 215 participants (69%) were biomarker negative (preclinical AD Stage 0), 46 (15%) were Aβ+ only (preclinical AD Stage 1), 25 (8%) were Aβ+ and tau+ (preclinical AD Stage 2), and 28 (9%) were tau+ only. Both Stage 1 and Stage 2 groups exhibited greater rates of linear decline on story memory and processing speed measures, and non-linear decline on list-learning and set-shifting measures compared to Stage 0. The tau+ only group did not significantly differ from Stage 0 in rates of cognitive decline. Conclusion In an asymptomatic at-risk cohort, elevated CSF Aβ (with or without elevated tau) was associated with greater rates of cognitive decline, with the specific pattern of decline varying across cognitive measures.

The Wisconsin Registry for Alzheimer's Prevention (WRAP) is a longitudinal observational cohort study enriched with persons with a parental history (PH) of probable Alzheimer's Disease (AD) dementia. Since late 2001, WRAP has enrolled 1,561 people at a mean baseline age of 54. Participants return for a second visit four years after baseline and subsequent visits occur every two years. Eighty-one percent (1270) of participants remain active in the study at a current mean age of 64 and 9 years of follow-up. Serially assessed cognition, self-reported medical and lifestyle histories (e.g. diet, physical and cognitive activity, sleep, and mood), laboratory tests, genetics, and linked studies comprising molecular imaging, structural imaging and cerebrospinal fluid data, have yielded many important findings. In this cohort, PH of probable AD is associated with 46% APOE ϵ4 positivity, more than twice the rate of 22% among persons without PH. Subclinical or worse cognitive decline relative to internal normative data has been observed in 17.6% of the cohort. Twenty-eight percent exhibit amyloid and/or tau positivity. Biomarker elevations, but not APOE or PH status, are associated with cognitive decline. Salutary health and lifestyle factors are associated with better cognition and brain structure, and lower AD pathophysiologic burden. Of paramount importance is establishing the amyloid and tau AD endophenotypes to which cognitive outcomes can be linked. Such data will provide new knowledge on the early temporal course of AD pathophysiology and inform the design of secondary prevention clinical trials.

Although evidence suggests a relationship between elevated beta-amyloid and cognitive decline, approximately 30% of older adults with positive markers of amyloid remain cognitively healthy. Our objective was to test if the presence of modifiable risk factors (i.e., central obesity, hypertension, and depressive symptoms) moderated the relationship between amyloid and longitudinal cognitive performance. Data were from 207 adults (140 females; age range=40-70) enriched for Alzheimer's disease risk (73% parental history of Alzheimer's disease) enrolled in the Wisconsin Registry for Alzheimer's Prevention study. Participants completed at least three neuropsychological evaluations and one biomarker visit ([C11]Pittsburgh Compound B PET scan or lumbar puncture). Participants were characterized as high or low on beta-amyloid using cutoffs developed for [C11]Pittsburgh Compound B-PET distribution volume ratio or CSF amyloid beta 1-42 values. Participants were also coded as high or low risk on obesity (waist circumference > 102 cm for males or 88 cm for females), hypertension (systolic blood pressure ≥ 140 mm Hg or diastolic blood pressure ≥ 90 mm Hg), and depressive symptoms (Center for Epidemiologic Studies of Depression scale ≥ 16). Linear mixed effects regression models examined three-way interactions between modifiable risk factor status x beta-amyloid status x visit age on longitudinal Verbal Learning & Memory and Speed & Flexibility factor scores. Results indicated that the relationship between beta-amyloid and Verbal Learning & Memory decline was moderated by the presence of hypertension at baseline (p = .02), presence of hypertension at all visits (p = .001), and presence of obesity at all visits (p = .049). Depressive symptoms did not moderate the association between beta-amyloid and longitudinal Verbal Learning & Memory (p = .62) or Speed & Flexibility (p = .15) performances. In this at-risk for Alzheimer's disease cohort, modifiable risk factors of hypertension and obesity moderated the relationship between beta-amyloid and cognitive decline. Identification and modification of these risk factors in late middle age may slow the effect of amyloid on the progression of cognitive symptoms.

Background Studies have suggested associations between self-reported engagement in health behaviors and reduced risk of cognitive decline. Most studies explore these relationships using one health behavior, often cross-sectionally or with dementia as the outcome. In this study, we explored whether several individual self-reported health behaviors were associated with cognitive decline when considered simultaneously, using data from the Wisconsin Registry for Alzheimer’s Prevention (WRAP), an Alzheimer’s disease risk-enriched cohort who were non-demented and in late midlife at baseline. Method We analyzed longitudinal cognitive data from 828 participants in WRAP, with a mean age at baseline cognitive assessment of 57 (range = 36-78, sd = 6.8) and an average of 6.3 years (standard deviation = 1.9, range = 2-10) of follow-up. The primary outcome was a multi-domain cognitive composite, and secondary outcomes were immediate/delayed memory and executive function composites. Predictors of interest were self-reported measures of physical activity, cognitive activity, adherence to a Mediterranean-style diet (MIND), and interactions with each other and age. We conducted linear mixed effects analyses within an Information-theoretic (IT) model averaging (MA) approach on a set of models including covariates and combinations of these 2- and 3-way interactions. The IT approach was selected due to the large number of interactions of interest and to avoid pitfalls of traditional model selection approaches. Results Model-averaged results identified no significant modifiable behavior*age interactions in relationship to the primary composite outcome. In secondary outcomes, higher MIND diet scores associated with slower decline in executive function. Men showed faster decline than women on delayed memory, independent of health behaviors. There were no other significant interactions among any other health behaviors and cognitive trajectories. Conclusions When multiple covariates and health behaviors were considered simultaneously, there were limited weak associations with cognitive decline in this age range. These results may be explained alone or in combination by three alternative explanations: 1) the range of cognitive decline is in middle age is too small to observe relationships with health behaviors, 2) the putative associations of these health behaviors on cognition may not be robust in this age range, or 3) the self-reported measures of the health behaviors may not be optimal for predicting cognitive decline. More study may be needed that incorporates sensitive measures of health behaviors, AD biomarker profiles, and/or other disease co-morbidities.