The National Institute on Aging and the Alzheimer's Association charged a workgroup with the task of developing criteria for the symptomatic predementia phase of Alzheimer's disease (AD), referred to in this article as mild cognitive impairment due to AD. The workgroup developed the following two sets of criteria: (1) core clinical criteria that could be used by healthcare providers without access to advanced imaging techniques or cerebrospinal fluid analysis, and (2) research criteria that could be used in clinical research settings, including clinical trials. The second set of criteria incorporate the use of biomarkers based on imaging and cerebrospinal fluid measures. The final set of criteria for mild cognitive impairment due to AD has four levels of certainty, depending on the presence and nature of the biomarker findings. Considerable work is needed to validate the criteria that use biomarkers and to standardize biomarker analysis for use in community settings.

The National Institute on Aging and the Alzheimer's Association charged a workgroup with the task of developing criteria for the symptomatic predementia phase of Alzheimer's disease (AD), referred to in this article as mild cognitive impairment due to AD. The workgroup developed the following two sets of criteria: (1) core clinical criteria that could be used by healthcare providers without access to advanced imaging techniques or cerebrospinal fluid analysis, and (2) research criteria that could be used in clinical research settings, including clinical trials. The second set of criteria incorporate the use of biomarkers based on imaging and cerebrospinal fluid measures. The final set of criteria for mild cognitive impairment due to AD has four levels of certainty, depending on the presence and nature of the biomarker findings. Considerable work is needed to validate the criteria that use biomarkers and to standardize biomarker analysis for use in community settings. (Reprinted with permission from Alzheimers Dement 2011;7(3):270–279)

Background: Pathologic changes in the Alzheimer disease (AD) brain occur in a hierarchical neuroanatomical pattern affecting cortical, subcortical, and limbic regions. Objective: To define the time course of pathologic and biochemical changes—amyloid deposition, amyloid β-peptide (Aβ) accumulation, neurofibrillary tangle (NFT) formation, synaptic loss, and gliosis—within the temporal association cortex of AD cases of varying disease duration, relative to control brains. Methods: Stereologic assessments of amyloid burden and tangle density as well as ELISA-based measurements of Aβ, synaptophysin, and glial fibrillary acidic protein (GFAP) were performed in the superior temporal sulcus from a cohort of 83 AD and 26 nondemented control brains. Results: Relative to control cases, AD brains were characterized by accumulation of NFT and amyloid plaques, increase of tris- and formic acid–extractable Aβ species, reduced levels of synaptophysin, and elevated levels of GFAP. In AD cases, the duration of dementia correlated with the degree of tangle formation, gliosis, and synaptic loss but not with any Aβ measures. Accumulation of Aβ, measured both neuropathologically and biochemically, was markedly increased in AD brains independent of disease duration, even in cases of short duration. Conclusions: These data support distinct processes in the initiation and progression of AD pathology within the temporal cortex: Deposition of Aβ reaches a “ceiling” early in the disease process, whereas NFT formation, synaptic loss, and gliosis continue throughout the course of the illness.

We used positron emission tomography (PET) to examine the role of the hippocampal formation in implicit and explicit memory. Human volunteers studied a list of familiar words, and then they either provided the first word that came to mind in response to three-letter cues (implicit memory) or tried to recall studied words in response to the same cues (explicit memory). There was no evidence of hippocampal activation in association with implicit memory. However, priming effects on the implicit memory test were associated with decreased activity in extrastriate visual cortex. On the explicit memory test, subjects recalled many target words in one condition and recalled few words in a second condition, despite trying to remember them. Comparisons between the two conditions showed that blood-flow increases in the hippocampal formation are specifically associated with the conscious recollection of studied words, whereas blood-flow increases in frontal regions are associated with efforts to retrieve target words. Our results help to clarify some puzzles concerning the role of the hippocampal formation in human memory.

Normals ( N = 42) and patients with mild memory difficulty ( N = 123) were given a neuropsychological test battery, and then followed annually for 3 years to determine which individuals developed sufficient functional change that they met clinical criteria for AD. Twenty-three of the 123 participants with mild memory difficulty converted to a diagnosis of probable Alzheimer's disease (AD) within 3 years of follow-up. Four of the 20 neuropsychological measures obtained at baseline, were useful in discriminating the groups on the basis of their status 3 years after the tests were given. The 4 discriminating tests pertained to assessments of memory and executive function. When the controls were compared to the individuals with memory impairments who ultimately developed AD (the converters ), the accuracy of discrimination was 89%, based on the neuropsychological measures at baseline. The discrimination of the controls from the individuals with mild memory problems who did not progress to the point where they met clinical criteria for probable AD over the 3 years of follow-up (the Questionables ) was 74% and the discrimination of the questionables from the converters was 80%. The specific tests that contributed to these discriminations, in conjunction with recent neuropathological and neuroimaging data from preclinical cases, have implications for which brain regions may be affected during the prodromal phase of AD. ( JINS , 2001, 7 , 631–639.)

This study used a linear structural relations modeling technique (LISREL) to examine longitudinal data for 1,192 persons from a community-based population. The goal was to test the ability of an a priori model to predict cognitive change over a 2.0- to 2.5-year period in older adults aged 70-79 at the initial evaluation. The model included 22 demographic, physical, and psychosocial variables as predictors of cognitive function and cognitive change. The study used an exploratory-confirmatory design, enabling cross-validation of the model developed in the exploratory set in the confirmatory sample. Structural equation modeling analyses identified 4 endogenous model variable (education, strenuous activity, peak pulmonary expiratory flow rate, and self-efficacy) as direct predictors of cognitive change over the study period.

Vascular risk factors have been associated with cognitive decline. Midlife exposure to these factors may be most important in conferring late-life risk of cognitive impairment.To examine Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) participants in midlife and to explore associations between midlife vascular risk factors and 25-year dementia incidence.This prospective cohort investigation of the Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) Study was conducted from 1987-1989 through 2011-2013. The dates of this analysis were April 2015 through August 2016. The setting was ARIC field centers (Washington County, Maryland; Forsyth County, North Carolina; Jackson, Mississippi; and Minneapolis suburbs, Minnesota). The study comprised 15 744 participants (of whom 27.1% were black and 72.9% white) who were aged 44 to 66 years at baseline.Demographic and vascular risk factors were measured at baseline (obesity, smoking, diabetes, prehypertension, hypertension, and hypercholesterolemia) as well as presence of the APOE ε4 genotype. After the baseline visit, participants had 4 additional in-person visits, for a total of 5 in-person visits, hospitalization surveillance, telephone calls, and repeated cognitive evaluations. Most recently, in 2011-2013, through the ARIC Neurocognitive Study (ARIC-NCS), participants underwent a detailed neurocognitive battery, informant interviews, and adjudicated review to define dementia cases. Additional cases were identified through the Telephone Interview for Cognitive Status-Modified or informant interview, for participants not attending the ARIC-NCS visit, or by an International Classification of Diseases, Ninth Revision dementia code during a hospitalization. Fully adjusted Cox proportional hazards regression was used to evaluate associations of baseline vascular and demographic risk factors with dementia.In total, 1516 cases of dementia (57.0% female and 34.9% black, with a mean [SD] age at visit 1 of 57.4 [5.2] years) were identified among 15 744 participants. Black race (hazard ratio [HR], 1.36; 95% CI, 1.21-1.54), older age (HR, 8.06; 95% CI, 6.69-9.72 for participants aged 60-66 years), lower educational attainment (HR, 1.61; 95% CI, 1.28-2.03 for less than a high school education), and APOE ε4 genotype (HR, 1.98; 95% CI, 1.78-2.21) were associated with increased risk of dementia, as were midlife smoking (HR, 1.41; 95% CI, 1.23-1.61), diabetes (HR, 1.77; 95% CI, 1.53-2.04), prehypertension (HR, 1.31; 95% CI, 1.14-1.51), and hypertension (HR, 1.39; 95% CI, 1.22-1.59). The HR for dementia for diabetes was almost as high as that for APOE ε4 genotype.Midlife vascular risk factors are associated with increased risk of dementia in black and white ARIC Study participants. Further studies are needed to evaluate the mechanism of and opportunities for prevention of the cognitive sequelae of these risk factors in midlife.

Objective:  To explore the impact of apoE-4 on Alzheimer9s disease (AD) and its age at onset. Design: A genetic linkage study using affected relative pairs, predominantly siblings. Setting: Three academic medical centers ascertained subjects from memory disorder clinics, nursing homes, and the local community. Subjects: 310 families including 679 subjects with AD by NINCDS/ADRDA and/or Khachaturian criteria and 231 unaffected subjects. Outcome measure: ApoE genotype. Analytic methods: Association, affected pedigree member, sibling pair, and lod score analyses. Results: ApoE-4 was strongly associated with AD in this sample (allele frequency = 0.46 vs. 0.14 in controls, p < 0.000001). Results of lod score, affected pedigree member analysis, and sib-pair analysis also supported apoE-4 as a risk factor for AD. When the sample was stratified on family mean age at onset, the risk conferred by apoE-4 was most marked in the 61 to 65 age group. Individuals with two copies of apoE-4 had a significantly lower age at onset than those with one or no copies (66.4 vs. 72.0, p < 0.001), but individuals with one copy did not differ from those with none. Within families, the individual with the earliest age at onset had, on average, significantly more apoE-4 alleles (p < 0.0001) than the individual with the latest onset. Discussion: This work supports previous reports of an association between apoE-4 and the development of AD and demonstrates that apoE-4 exerts its maximal effect before age 70. These findings have important implications for the potential use of apoE genotyping for diagnosis and prediction of disease. They also underscore the need to identify additional genetic factors involved in AD with onset beyond age 70 years. NEUROLOGY 1997;48:  139-147

Abstract Alzheimer’s disease (AD) is associated with heterogeneous atrophy patterns. We employed a semi-supervised clustering technique known as Surreal-GAN, through which we identified two dominant dimensions of brain atrophy in symptomatic mild cognitive impairment (MCI) and AD patients: the “diffuse-AD” (R1) dimension shows widespread brain atrophy, and the “MTL-AD” (R2) dimension displays focal medial temporal lobe (MTL) atrophy. Critically, only R2 was associated with widely known sporadic AD genetic risk factors (e.g., APOE ε4 ) in MCI and AD patients at baseline. We then independently detected the presence of the two dimensions in the early stages by deploying the trained model in the general population and two cognitively unimpaired cohorts of asymptomatic participants. In the general population, genome-wide association studies found 77 genes unrelated to APOE differentially associated with R1 and R2. Functional analyses revealed that these genes were overrepresented in differentially expressed gene sets in organs beyond the brain (R1 and R2), including the heart (R1) and the pituitary gland, muscle, and kidney (R2). These genes were enriched in biological pathways implicated in dendritic cells (R2), macrophage functions (R1), and cancer (R1 and R2). Several of them were “druggable genes” for cancer (R1), inflammation (R1), cardiovascular diseases (R1), and diseases of the nervous system (R2). The longitudinal progression showed that APOE ε4 , amyloid, and tau were associated with R2 at early asymptomatic stages, but this longitudinal association occurs only at late symptomatic stages in R1. Our findings deepen our understanding of the multifaceted pathogenesis of AD beyond the brain. In early asymptomatic stages, the two dimensions are associated with diverse pathological mechanisms, including cardiovascular diseases, inflammation, and hormonal dysfunction – driven by genes different from APOE – which may collectively contribute to the early pathogenesis of AD.