Abstract Background Poor sleep is associated with multiple age-related neurodegenerative and neuropsychiatric conditions. The hippocampus plays a special role in sleep and sleep-dependent cognition, and accelerated hippocampal atrophy is typically seen with higher age. Hence, it is critical to establish how the relationship between sleep and hippocampal volume loss unfolds across the adult lifespan. Methods Self-reported sleep measures and MRI-derived hippocampal volumes were obtained from 3105 cognitively normal participants (18-90 years) from major European brain studies in the Lifebrain consortium. Hippocampal volume change was estimated from 5116 MRIs from 1299 participants, covering up to 11 years. Cross-sectional analyses were repeated in a sample of 21390 participants from the UK Biobank. Results The relationship between self-reported sleep and age differed across sleep items. Sleep duration, efficiency, problems, and use of medication worsened monotonously with age, whereas subjective sleep quality, sleep latency, and daytime tiredness improved. Women reported worse sleep in general than men, but the relationship to age was similar. No cross-sectional sleep – hippocampal volume relationships was found. However, worse sleep quality, efficiency, problems, and daytime tiredness were related to greater hippocampal volume loss over time, with high scorers showing on average 0.22% greater annual loss than low scorers. Simulations showed that longitudinal effects were too small to be detected as age-interactions in cross-sectional analyses. Conclusions Worse self-reported sleep is associated with higher rates of hippocampal decline across the adult lifespan. This suggests that sleep is relevant to understand individual differences in hippocampal atrophy, but limited effect sizes call for cautious interpretation.

Abstract Background The aetiology of delirium is not known, but pre-existing cognitive impairment is a predisposing factor. Here we explore the associations between delirium and cerebrospinal fluid (CSF) levels of matrix metalloproteinases (MMPs) and their tissue inhibitors (TIMPs), proteins with important roles in both acute injury and chronic neurodegeneration. Methods Using a 13-plex Discovery Assay®, we quantified CSF levels of 9 MMPs and 4 TIMPs in 280 hip fracture patients (140 with delirium), 107 cognitively unimpaired individuals, and 111 patients with Alzheimer’s disease dementia. The two delirium-free control groups without acute trauma were included to unravel the effects of acute trauma (hip fracture), dementia, and delirium. Results Here we show that delirium is associated with higher levels of MMP-2, MMP-3, MMP-10, TIMP-1, and TIMP-2; a trend suggests lower levels of TIMP-4 are also associated with delirium. Most delirium patients had pre-existing dementia and low TIMP-4 is the only marker associated with delirium in adjusted analyses. MMP-2, MMP-12, and TIMP-1 levels are clearly higher in the hip fracture patients than in both control groups and several other MMP/TIMPs are impacted by acute trauma or dementia status. Conclusions Several CSF MMP/TIMPs are significantly associated with delirium in hip fracture patients, but alterations in most of these MMP/TIMPs could likely be explained by acute trauma and/or pre-fracture dementia. Low levels of TIMP-4 appear to be directly associated with delirium, and the role of this marker in delirium pathophysiology should be further explored.

INTRODUCTION: It is unknown whether genetic risk for Alzheimer`s disease (AD) represents a stable influence on the brain from early in life, or whether effects are age-dependent. It is critical to characterize the effects of genetic risk factors on the primary neural substrate of AD, the hippocampus, throughout life. METHODS: Relations of polygenic risk score (PGS) for AD, including variants in Apolipoprotein E (APOE) with hippocampal volume and its change were assessed in a healthy longitudinal lifespan sample (n = 1181, 4-95 years), followed for up to 11 years with a total of 2690 MRI scans. RESULTS: AD-PGS showed a significant negative effect on hippocampal volume. Offset effects of AD-PGS and APOE ϵ4 were present in hippocampal development, and interactions between age and genetic risk on volume change were not consistently observed. DISCUSSION: Endophenotypic manifestation of polygenic risk for AD may be seen across the lifespan in healthy persons.

Abstract Background Older persons with poor sleep are more likely to develop neurodegenerative disease, but the causality underlying this association is unclear. To move towards explanation, we examine whether sleep quality and quantity are similarly associated with brain changes across the adult lifespan. Methods Associations between self-reported sleep parameters (Pittsburgh Sleep Quality Index;PSQI) and longitudinal cortical change were tested using five samples from the Lifebrain consortium (n=2205, 4363 MRIs, 18-92 years). Analyses were augmented by considering episodic memory change, gene expression from the Allen Human Brain Atlas, and amyloid-beta (Aβ) accumulation (n=1980). Results PSQI components sleep problems and low sleep quality were related to thinning of the right lateral temporal cortex. The association with sleep problems emerged after 60 years, especially in regions with high expression of genes related to oligodendrocytes and S1 pyramidal neurons. BMI and symptoms of depression had negligible effects. Sleep problems were neither related to longitudinal change in episodic memory function nor to Aβ accumulation, suggesting that sleep-related cortical changes were independent of AD neuropathology and cognitive decline. Conclusion Worse self-reported sleep in later adulthood was associated with more cortical thinning in regions of high expression of genes related to oligodendrocytes and S1 pyramidal neurons, but not to Aβ accumulation or memory decline. The relationship to cortical brain change suggests that self-reported sleep parameters are relevant in lifespan studies, but small effect sizes, except for a few restricted regions, indicate that self-reported sleep is not a good biomarker of general cortical degeneration in healthy older adults.