Abstract Tau becomes abnormally hyper-phosphorylated and aggregated in tauopathies like Alzheimers disease (AD). As age is the greatest risk factor for developing AD, it is important to understand how tau protein itself, and the pathways implicated in its turnover, change during aging. We investigated age-related changes in total and phosphorylated tau in brain samples from two cohorts of cognitively normal individuals spanning 19-74 years, without overt neurodegeneration. One cohort utilised resected tissue and the other used post-mortem tissue. Total soluble tau levels declined with age in both cohorts. Phosphorylated tau was undetectable in the post-mortem tissue but was clearly evident in the resected tissue and did not undergo significant age-related change. To ascertain if the decline in soluble tau was correlated with age-related changes in autophagy, three markers of autophagy were tested but only two appeared to increase with age and the third was unchanged. This implies that in individuals who do not develop neurodegeneration, there is an age-related reduction in soluble tau which could potentially be due to age-related changes in autophagy. Thus, to explore how an age-related increase in autophagy might influence tau-mediated dysfunctions in vivo , autophagy was enhanced in a Drosophila model and all age-related tau phenotypes were significantly ameliorated. These data shed light on age-related physiological changes in proteins implicated in AD and highlights the need to study pathways that may be responsible for these changes. It also demonstrates the therapeutic potential of interventions that upregulate turnover of aggregate-prone proteins during aging.

The molecular processes underlying the ageing-related decline in cognitive performance and memory observed in humans are poorly understood. Studies in rodents have shown a decrease in N-methyl-D-aspartate receptors (NMDARs) that contain the GluN2B subunit in ageing synapses, and this decrease is correlated with impaired memory functions. However, the age-dependent contribution of GluN2B containing receptors to synaptic transmission in human cortical synapses has not been previously studied. We investigated the synaptic contribution of GluN2A and GluN2B containing NMDARs in adult human neurons using fresh non-pathological temporal cortical tissue resected during neurosurgical procedures. The tissue we obtained fulfilled quality criteria by the absence of inflammation markers and proteomic degradation. We show an age-dependent decline in the NMDA/AMPA receptor ratio in adult human temporal cortical synapses. We demonstrate that GluN2B containing NMDA receptors contribute to synaptic responses in the adult human brain with a reduced contribution in older individuals. With previous evidence demonstrating the critical role of synaptic GluN2B in regulating synaptic strength and memory storage in mice, this progressive reduction of GluN2B in the human brain during ageing may underlie a molecular mechanism in the age-related decline in cognitive abilities and memory observed in humans.

Abstract Selective Plane Illumination Microscopy (SPIM) is a fluorescence imaging technique that allows volumetric imaging at high spatio-temporal resolution to monitor neural activity in live organisms such as larval zebrafish. A major challenge in the construction of a custom SPIM microscope is the control and synchronization of the various hardware components. Here we present a control toolset, μSPIM, built around the open-source MicroManager platform that has already been widely adopted for the control of microscopy hardware. Installation of μSPIM is relatively straightforward, involving a single C++ executable and a Java-based extension to Micro-Manager. Imaging protocols are defined through the μSPIM extension to Micro-Manager. The extension then synchronizes the camera shutter with the galvanometer mirrors to create a light-sheet that is scanned in the z-dimension, in synchrony with the imaging objective, to produce volumetric recordings. A key advantage of μSPIM is that a series of calibration procedures optimizes acquisition for a given set-up making it relatively independent of the optical design of the microscope, or the hardware used to build it. Two laser illumination arms can be used while also allowing for the introduction of illumination masks. μSPIM allows imaging of calcium activity throughout the brain of larval zebrafish at rates of 100 planes per second with single cell resolution as well as slower imaging to reconstruct cell populations, for example, in the cleared brains of mice.