Earlier diagnosis of Alzheimer's disease requires biomarkers sensitive to associated structural and functional changes. While considerable progress has been made in the development of structural biomarkers, functional biomarkers of early cognitive change, unconfounded by effort, practice and level of education, are still needed. We present Fastball, a new EEG method for the passive and objective measurement of recognition memory, that requires no behavioural memory response or comprehension of the task . Younger adults, older adults and Alzheimer's disease patients (n = 20 per group) completed the Fastball task, lasting just under 3 min. Participants passively viewed rapidly presented images and EEG assessed their automatic ability to differentiate between images based on previous exposure, i.e. old/new. Participants were not instructed to attend to previously seen images and provided no behavioural response. Following the Fastball task, participants completed a two-alternative forced choice (2AFC) task to measure their explicit behavioural recognition of previously seen stimuli. Fastball EEG detected significantly impaired recognition memory in Alzheimer's disease compared to healthy older adults (P < 0.001, Cohen's d = 1.52), whereas behavioural recognition was not significantly different between Alzheimer's disease and healthy older adults. Alzheimer's disease patients could be discriminated with high accuracy from healthy older adult controls using the Fastball measure of recognition memory (AUC = 0.86, P < 0.001), whereas discrimination performance was poor using behavioural 2AFC accuracy (AUC = 0.63, P = 0.148). There were no significant effects of healthy ageing, with older and younger adult controls performing equivalently in both the Fastball task and behavioural 2AFC task. Early diagnosis of Alzheimer's disease offers potential for early treatment when quality of life and independence can be retained through disease modification and cognitive enhancement. Fastball provides an alternative way of testing recognition responses that holds promise as a functional marker of disease pathology in stages where behavioural performance deficits are not yet evident. It is passive, non-invasive, quick to administer and uses cheap, scalable EEG technology. Fastball provides a new powerful method for the assessment of cognition in dementia and opens a new door in the development of early diagnosis tools.

Abstract The human brain selectively stores knowledge of the world to optimise future behaviour, automatically rehearsing, contextualising or discarding information to create a robust record of experiences. Storage or forgetting evolves over time, particularly during sleep. We have previously shown that dopamine given in the form of L-DOPA tablets improves long-term memory in Parkinson’s disease, but only when given overnight. L-DOPA is already prescribed widely with a good safety profile and could potentially be rapidly repurposed to improve cognitive performance and improve quality of life in, for example, early Alzheimer’s Disease, if we understood the best time of day to prescribe. Therefore, we sought to test how dopamine shaped long-term memory formation before and during sleep in a double-blind randomised placebo-controlled cross-over trial of healthy older adults (n = 35). We administered L-DOPA after word-list learning to be active during repeat exposure to a proportion of the words and during subsequent nocturnal sleep. Nocturnal dopamine accelerated forgetting for words presented once but it did not affect memory for words presented twice. During slow wave sleep, L-DOPA also increased spindle amplitude around slow oscillation peaks. Larger dopamine-induced difference in word memory was associated with a larger increase in spindle amplitude. Dopamine-dependent memory processing may therefore modulate spindles dependent on slow-oscillation phase. Further, overnight dopamine increased total slow wave sleep duration by approximately 11%. This pharmaceutical modification of slow wave sleep may have potential health-enhancing benefits in old age that could include cognitive enhancement and Alzheimer’s prevention. One Sentence Summary Dopamine before sleep promotes forgetting of weak memory traces associated with increased spindle amplitude around the peak of a slow oscillations.

Introduction Glucagon-like peptide-1 receptor agonists (GLP-1 RAs), currently marketed for type 2 diabetes and obesity, may offer novel mechanisms to delay or prevent neurotoxicity associated with Alzheimer’s disease (AD). The impact of semaglutide in amyloid positivity (ISAP) trial is investigating whether the GLP-1 RA semaglutide reduces accumulation in the brain of cortical tau protein and neuroinflammation in individuals with preclinical/prodromal AD. Methods and analysis ISAP is an investigator-led, randomised, double-blind, superiority trial of oral semaglutide compared with placebo. Up to 88 individuals aged ≥55 years with brain amyloid positivity as assessed by positron emission tomography (PET) or cerebrospinal fluid, and no or mild cognitive impairment, will be randomised. People with the low-affinity binding variant of the rs6971 allele of the Translocator Protein 18 kDa (TSPO) gene, which can interfere with interpreting TSPO PET scans (a measure of neuroinflammation), will be excluded. At baseline, participants undergo tau, TSPO PET and MRI scanning, and provide data on physical activity and cognition. Eligible individuals are randomised in a 1:1 ratio to once-daily oral semaglutide or placebo, starting at 3 mg and up-titrating to 14 mg over 8 weeks. They will attend safety visits and provide blood samples to measure AD biomarkers at weeks 4, 8, 26 and 39. All cognitive assessments are repeated at week 26. The last study visit will be at week 52, when all baseline measurements will be repeated. The primary end point is the 1-year change in tau PET signal. Ethics and dissemination The study was approved by the West Midlands—Edgbaston Research Ethics Committee (22/WM/0013). The results of the study will be disseminated through scientific presentations and peer-reviewed publications. Trial registration number ISRCTN71283871 .

Soft robotics is used in real-world clinical situations, including surgery, rehabilitation, and diagnosis. However, several challenges remain to make soft robots more viable, especially for clinical interventions such as improving sleep quality, which impacts physiological and mental health. This paper presents an autoethnographic account of the experience of sleeping with a companion robot (Somnox), which mimics breathing to promote better sleep. The study is motivated by the key author’s experience with insomnia and a desire to better understand how Somnox is used in different social contexts. Data were collected through diary entries for 16 weeks (8 weeks without, 8 weeks with) and analysed thematically. The findings indicate improved sleep and observations about the relationship developed with the companion robot, including emotional connection and empathy for the technology. Furthermore, Somnox is a multidimensional family companion robot that can ease stomach discomfort and stress, reduce anxiety, and provide holistic care.

Biochemical and neuropsychological changes due to poor sleep may contribute to the development of neurodegenerative disorders, such as dementia. Physical activity is widely thought to improve sleep; however, the optimal intensity/duration of physical activity required is unknown. This 14-week, single-blind study (n=23) investigated the feasibility of a self-directed physical activity intervention in healthy adults using actigraphy and cognitive function measures as primary outcomes. Participants were randomised to a control group (no change in routine) or the intervention group (increased physical activity) and were provided with an actigraphy device to monitor activity. Participants completed daily sleep/activity diaries and three cognitive assessment sessions. Vigorous physical activity increased between baseline and week 3 for the intervention group only, with no identifiable impact on sleep. This change was not sustained at week 12. Performance on an executive function task and delayed visuospatial recall improved from baseline to week 12 for the intervention group only. Contrary to our expectations, increasing light-moderate physical activity was associated with more impaired sleep across all participants. It is clear that the relationships between physical activity, sleep and cognition are complex and require further investigation. We discuss optimal methodologies for clinical trials investigating physical activity and/or sleep interventions targeting cognition.

Background: Impaired myelination may contribute to Huntington's disease (HD) pathogenesis. This study assessed differences in white matter (WM) microstructure between HD patients and controls, and tested whether drumming training stimulates WM remodelling in HD. Furthermore, it examined whether training-induced microstructural changes are related to improvements in motor and cognitive function. Methods: Participants undertook two months of drumming exercises. Working memory and executive function were assessed before and after training. Changes in WM microstructure were investigated with diffusion tensor magnetic resonance imaging (DT-MRI)-based metrics, the restricted diffusion signal fraction (Fr) from the composite hindered and restricted model of diffusion (CHARMED) and the macromolecular proton fraction (MPF) from quantitative magnetization transfer (qMT) imaging. WM pathways linking the putamen and the supplementary motor area (SMA-Putamen), and three segments of the corpus callosum (CCI, CCII, CCIII) were studied using deterministic tractography. Baseline MPF differences between patients and controls were assessed with tract-based spatial statistics (TBSS). Results: MPF was reduced in HD patients compared to controls in the mid-section of the CC in HD subjects at baseline, while a significantly greater change in MPF was detected in HD patients relative to controls in the CCII, CCIII, and the right SMA-putamen post-training. Further, although patients improved their drumming and executive function performance, such improvements did not correlate with microstructural changes. Conclusions: Increased MPF suggests training-induced myelin changes in HD. Tailored behavioural stimulation may lead to neural benefits in early HD that could be exploited for delaying disease progression.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

Abstract White matter (WM) alterations have been identified as a relevant pathological feature of Huntington’s disease (HD). Increasing evidence suggests that WM changes in this disorder are due to alterations in myelin-associated biological processes. Multi-compartmental analysis of the complex gradient-echo MRI signal evolution in WM has been shown to quantify myelin in vivo , therefore pointing to the potential of this technique for the study of WM myelin changes in health and disease. This study first characterized the reproducibility of metrics derived from the complex multi-echo gradient-recalled echo (mGRE) signal across the corpus callosum in healthy participants, finding highest reproducibility in the posterior callosal segment. Subsequently, the same analysis pipeline was applied in this callosal region in a sample of premanifest HD patients (n = 19) and age, sex and education matched healthy controls (n = 21). In particular, we focused on two myelin-associated derivatives: i. the myelin water signal fraction (f m ), a parameter dependent on myelin content; and ii. the difference in frequency between myelin and intra-axonal water pools (Δω), a parameter dependent on the ratio between the inner and the outer axonal radii. f m was found to be lower in HD patients (β = −0.13, p = 0.03), while Δω did not show a group effect. Performance in tests of working memory, executive function, social cognition and movement was also assessed, and a greater age-related decline in executive function was detected in HD patients (β = −0.06, p = 0.006), replicating previous evidence of executive dysfunction in HD. Finally, the correlation between f m , executive function, and proximity to disease onset was explored in patients, and a positive correlation between executive function and f m was detected (r = 0.542; p = 0.02). This study emphasises the potential of complex mGRE signal analysis for aiding understanding of HD pathogenesis and progression. Moreover, expanding on evidence from pathology and animal studies, it provides novel in vivo evidence supporting myelin breakdown as an early feature of HD.

Introduction: Electroencephalogram (EEG) is a potentially useful clinical tool for aiding diagnosis of Alzheimer's disease (AD). We hypothesized we can increase the accuracy of EEG for aiding diagnosis of AD using microstates, which are epochs of quasi-stability at the millisecond scale. Methods: EEG was collected from two independent cohorts of AD and control participants and a cohort of mild cognitive impairment (MCI) patients with four-year clinical follow-up. Microstates were analysed, including a novel measure of complexity. Results: Microstate complexity significantly decreased in AD, and when combined with a spectral EEG measure, could classify AD with sensitivity and specificity >80%. These results were validated on an independent cohort and were also found to be generalizable to predict progression from MCI to AD. Additionally, microstates associated with the frontoparietal network were altered in AD. Discussion: EEG has potential to be a non-invasive functional biomarker that predicts progression from MCI to AD.

Abstract White matter (WM) alterations have been observed early in Huntington’s disease (HD) progression but their role in the disease-pathophysiology remains unknown. We exploited ultra-strong-gradient MRI to tease apart contributions of myelin (with the magnetization transfer ratio), and axon density (with the restricted volume fraction from the Composite Hindered and Restricted Model of Diffusion) to WM differences between premanifest HD patients and age- and sex-matched controls. Diffusion tensor MRI (DT-MRI) measures were also assessed. We used tractometry to investigate region-specific changes across callosal segments with well-characterized early- and late-myelinating axonal populations, while brain-wise alterations were explored with tract-based cluster analysis (TBCA). Behavioural measures were included to explore disease-associated brain-function relationships. We detected lower myelin in the rostrum of patients (tractometry: p = 0.0343; TBCA: p = 0.030), but higher myelin in their splenium (p = 0.016). Importantly, patients’ myelin and mutation size were positively associated (all p-values < 0.01), indicating that increased myelination might be a direct result of the mutation. Finally, myelin was higher than controls in younger patients but lower in older patients (p = 0.003), suggesting detrimental effects of increased myelination later in the course of the disease. Higher FR in patients’ left cortico-spinal tract (CST) (p = 0.03) was detected, and was found to be positively associated with MTR in the posterior callosum (p = 0.033), possibly suggesting compensation to myelin alterations. This comprehensive, ultra-strong gradient MRI investigation provides novel evidence of CAG-driven myelin alterations in premanifest HD which may reflect neurodevelopmental, rather than neurodegenerative disease-associated changes.

INTRODUCTION: It is established that Alzheimers disease (AD) patients experience sleep disruption. However, it remains unknown whether disruption in the quantity, quality or timing of sleep is a risk factor for the onset of AD. METHODS: Mendelian randomization (MR) was used to estimate the causal effect of self-reported and accelerometer-measured sleep parameters (chronotype, duration, fragmentation, insomnia, daytime napping and daytime sleepiness) on AD risk. RESULTS: Overall, there was little evidence that sleep traits affect the risk of AD. There was some evidence to suggest that self-reported daytime napping was associated with lower AD risk (odds ratio [OR]: 0.70, 95% confidence interval [CI]: 0.50 to 0.99). Some other sleep traits (accelerometer-measured eveningness and sleep duration, and self-reported daytime sleepiness) had ORs for AD risk of a similar magnitude to daytime napping, but were less precisely estimated. DISCUSSON: Our findings provide tentative evidence that daytime napping may reduce AD risk. However, findings should be replicated using independent samples.