Cognitieve veroudering duidt op de veranderingen in cognitieve functies tijdens de periode tussen volwassenheid en ouderdom, dus grofweg vanaf het dertigste levensjaar. Het betreft hier vooral de normale veranderingen, en niet de meer drastische, pathologische achteruitgang van geestelijke functies, als gevolg van typische ouderdomsziektes, zoals de ziekte van Alzheimer en de ziekte van Parkinson.
Onderzoek Er is na 1980 veel wetenschappelijk onderzoek verricht naar de cognitieve aspecten van normale veroudering. A.T. Welford in Engeland en T.A. Salthouse in de Verenigde Staten waren belangrijke pioniers op dit terrein.Salthouse, T.A. (2006). "Aging of thought". In E. Bialystok & F.I.M. Craik (Eds.), Lifespan cognition: Mechanisms of change. New York: Oxford University Press, .Salthouse, T.A. (2006). Theoretical issues in the psychology of aging. In J.E. Birren & K.W. Schaie (Eds.), Handbook of the Psychology of Aging (6de uitgave), . In Nederland is sinds 1990 veel systematisch epidemiologisch onderzoek naar cognitieve veroudering verricht door de groep van J. Jolles van de Universiteit Maastricht.
right|180px|thumb|Hans Baldung Grien: Die Lebensalter und der Tod, c. 1540-1543
Kennis versus informatieverwerking Bij cognitieve taken die een beroep doen op ervaring en kennis, blijken ouderen het niet slechter, en soms zelfs beter te doen dan jongeren. Ook aangeleerde vaardigheden als fietsen of lezen, blijken weinig te veranderen. Ouderen zijn, vergeleken met jongeren, wel in het nadeel bij taken die een beroep doen op het tempo, en op de efficiëntie van het denken en reageren: de informatieverwerking. Dit vertaalt zich in een lagere reactiesnelheid, en in het maken van meer fouten. Het gaat daarbij om cognitieve functies als aandacht (concentratie) en het werkgeheugen. Dit is een vorm van geheugen waarbij men over een korte periode informatie moet vasthouden en bewerken, zoals bijvoorbeeld bij het hoofdrekenen. Ook blijken ouderen, vergeleken met jongeren, meer moeite te hebben met het snel verleggen van de aandacht van het ene doel of handeling naar het andere, een cognitieve functie die taakcontrole of taak-switchen wordt genoemd. Dit valt onder de zogenoemde executieve functies. Deze functies hebben te maken met het produceren van doelgericht gedrag, omgaan met en/of inspelen op nieuwe situaties, het stellen van prioriteiten, en het oppakken, c.q. benutten van signalen over het eigen gedrag, zoals bij het maken van fouten. Ook de tijdsperceptie verandert bij het ouder worden.
Ouder worden en geheugen Normale veroudering gaat gepaard met een achteruitgang van de geheugenfunctie. Dit geldt vooral het werkgeheugen en het episodische geheugen.Nilsson LG (2003). "Memory function in normal aging". Acta Neurol. Scand., Suppl. 179: 7–13. Vooral het onthouden van nieuwe feiten of gebeurtenissen wordt lastiger.Hedden T, Gabrieli JD (February 2004). "Insights into the ageing mind: a view from cognitive neuroscience". Nat. Rev. Neurosci. 5 (2): 87–96. doi:10.1038/nrn1323. Daarentegen blijft het procedurele geheugen vrijwel intact bij het klimmen der jaren.Fleischman DA, Wilson RS, Gabrieli JD, Bienias JL, Bennett DA (December 2004). "A longitudinal study of implicit and explicit memory in old persons". Psychol Aging 19 (4): 617–25. doi:10.1037/0882-7974.19.4.617. . Soms kunnen geheugenstoornissen bij het ouder worden een ernstiger vorm aannemen, zonder dat dit direct hoeft te interfereren met het functioneren in het dagelijks leven. Hiervoor wordt ook wel de term lichte cognitieve stoornis, mild cognitive impairment, gebruikt.Petersen RC, Smith GE, Waring SC, Ivnik RJ, Tangalos EG, Kokmen E (1999). "Mild cognitive impairment: clinical characterization and outcome". Arch. Neurol. 56 (3): 303–8. doi:10.1001/archneur.56.3.303. .Grundman M, Petersen RC, Ferris SH, et al. (2004). "Mild cognitive impairment can be distinguished from Alzheimer disease and normal aging for clinical trials". Arch. Neurol. 61 (1): 59–66. doi:10.1001/archneur.61.1.59. .
Reminiscenties op hoge leeftijd Het onthouden van nieuwe informatie wordt dus lastiger op hoge leeftijd. Daarentegen blijken ouderen zich vaak verrassend goed zaken uit het verre verleden te kunnen herinneren. Ook komt het voor dat bij 60 en 70 plussers spontaan vroege herinneringen opduiken, die soms 50 jaar hebben gesluimerd. Voor deze zeer langdurige opslag van oude herinneringen heeft men de term permastore bedacht. Uit een recent onderzoek van de Deen FromholtFromholt, P. (2003). Memory, 11, 81-88. naar 100-plussers blijken de scherpste herinneringen te komen uit de periode waarin men tussen 15 en 25 jaar oud was.Draaisma, D. (2007). "Jonge jaren gaan nooit weg", NRC Handelsblad, 6 oktober 2007. Een mogelijke verklaring van deze 'reminiscentiehobbel' is dat voor veel mensen de tienertijd een belangrijke fase in hun leven was. Wat in deze periode werd beleefd, wordt door de grotere pregnantie of nieuwheid ook beter onthouden. Maar het zou ook kunnen liggen aan het feit dat het geheugen in deze periode gewoon beter werkt dan op latere leeftijd. Dat brengt weer met zich mee dat herinneringen uit deze periode later ook vaker worden opgehaald. Wat hun voorsprong nog verder vergroot.
Tijdsperceptie Bij het ouder worden verandert de tijdsperceptie of tijdbeleving: de tijd lijkt voor een ouder persoon sneller te verlopen dan voor een jonger persoon.D. Draaisma (2003) Waarom het leven sneller gaat als je ouder wordt.De geheimen van het geheugen. Rainbow paperback. Mogelijk is dit toe te schrijven aan de biologische klok of 'hersenklok', die bij het ouder worden langzamer gaat draaien. Ook kan de veranderde tijdsperceptie te maken hebben met veranderingen in het geheugen, waardoor nieuwe gebeurtenissen minder goed worden opgeslagen in het episodische langetermijngeheugen.
Globale vertraging Veel onderzoek op dit terrein heeft betrekking op de vraag of achteruitgang in cognitieve functies bij het ouder worden alle functies in gelijke mate treft, of dat bepaalde functies meer kwetsbaar zijn anderen. Dit wordt ook wel aangeduid als het niet-specifieke (global) versus specifieke (local) debat. Een voorbeeld van een niet-specifieke theorie is de globale vertraging (global slowing) theorie.Cerella, J. (1985). "Information processing rates in the elderly", Psychological Bulletin, 98 (juli 1985), 67-83. Deze stelt dat het meest kenmerkende aspect van cognitieve veroudering een toenemende traagheid is van elementaire verwerkingsprocessen of taakelementen. Omdat complexe taken uit meer deelprocessen (of taakelementen) zijn opgebouwd dan eenvoudige taken, zal dit leiden tot een proportionele achteruitgang in de snelheid waarmee deze taken worden uitgevoerd (zie ook de figuur rechtsonder). 250px|thumb|Complexiteitseffect; reactietijden van jonge en oude personen in een eenvoudige en complexe taak. De achteruitgang in prestatie (vertraging van de reactietijd) is bij ouderen groter in complexe dan in eenvoudige cognitieve taken Zo kan gesteld worden dat ouderen tussen 60 en 70 jaar gemiddeld 20% trager zijn dan een groep jongeren tussen 20 en 30 jaar oud. Dit principe geldt ook als we de prestaties van een groep jonge en oude personen vergelijken over een groot aantal kwalitatief verschillende reactietaken. Dit is aangetoond in zogenaamde meta-analyses, dat wil zeggen onderzoekingen waarin men de resultaten van een groot aantal studies met verschillende taken en verschillende groepen proefpersonen heeft vergeleken. Het laatste suggereert dat de aard van de taak en het onderliggende psychische proces er weinig toe doen. Het enige principe dat geldt, is de snelheid van het verwerkingsproces. Een andere visie is echter dat de veranderingen in cognitieve functies wel degelijk een meer specifiek karakter hebben. Volgens deze visie zijn meta-analyses te grofmazig om subtiele specifieke verschillen in cognitieve functies tussen ouderen en jongeren te kunnen aantonen (zie verder onder executieve functies).
Hersenen en veroudering Het beschikbaar komen van nieuwe niet-invasieve methoden, zoals MRI en fMRI, maakte het mogelijk de hersenen van ouderen in vivo te bestuderen. Dit heeft waardevolle kennis opgeleverd, die een belangrijke aanvulling betekende op de kennis vanuit gedragsmatig verouderingsonderzoek, en beschikbare post-mortemdata.Cabeza, R., Nyberg, L. & D. Park (Eds)(2005). Cognitive Neuroscience of Aging. Oxford University Press. .
Neuronaal verlies Een algemeen mechanisme in de hersenen, dat mogelijk ten grondslag ligt aan cognitieve vertraging bij ouderen, is een geleidelijk verlies aan neurale connectiviteit, dat zijn verbindingen tussen de zenuwcellen of neuronen, in de hersenen. Dit kan een gevolg zijn van het verval van de neuronen, en/of de dendrieten en de receptor-verbindingen, zoals NMDA-receptoren. Mogelijk veranderen bij het ouder worden ook processen binnen de zenuwcel, zoals de calciumhuishouding. Calciumionen in het cytosol hebben invloed op de uitstroom van kalium vanuit de zenuwcel, en op de werking van neurotransmitters en van receptoren, die informatie overdragen van een zenuwcel naar de andere. Verder vond men veranderingen in de witte stof - de myeline die de axonen van vele neuronen omhult, en een afname van de concentratie in het bloed van neurotransmitters, zoals dopamine en acetylcholine, plus een verminderde bloedtoevoer door de bloedvaten naar de hersenen.Arnsten, A.F. (1993). "Catecholamine mechanisms in age-related cognitive decline", Neurobiology of Aging, 14.6 (november-december 1993), 639-641.L. Bäckman & L. Farde. (2005). The role of dopamine systems in Cognitive Aging. In: Cabeza, R., Nyberg, L. & D. Park (Eds)(2005). Cognitive Neuroscience of Aging Deze factoren tezamen zijn vermoedelijk verantwoordelijk voor een tragere, of meer ‘ruizige’ informatieverwerking in het verouderende brein. Recente fMRI-studies maken aannemelijk dat, bij normale veroudering, er een verminderde connectiviteit optreedt, bij verbindingen binnen grote netwerken als het defaultnetwerkRaichle, M. E. (2006). Neuroscience. The brainʼs dark energy. Science, 314, 1249–1250.Damoiseaux, J. S., Beckmann, C. F., Arigita, E. J., Barkhof, F., Scheltens, P., Stam, C. J., et al. (2008). Reduced resting-state brain activity in the “default network” in normal aging. Cerebral Cortex, 18, 1856–1864. en het saliencenetwerkEsposito, et al. (2008). Independent component model of the default-mode brain function: Combining individual level and population-level analyses in resting-state fMRI. Magnetic Resonance Imaging, 26, 905–913. maar ook op verbindingen tussen deze netwerken.Keiichi Onoda, et al. (2012) Decreased Functional Connectivity by Aging Is Associated with Cognitive Decline.Journal of Cognitive Neuroscience 24:11, pp. 2186–2198 Het betrof in deze studies vooral veranderingen in connectiviteit die een effect hadden op het cognitief functioneren, maar die niet een gevolg waren van atrofie (i.e. volumeverlies van grijze stof).
Executieve functies right|300px|thumb|Brodmanns atlas van de menselijke hersenen. Gebieden 44 tm 47 en 9 tm 11 vormen de prefrontale gebieden