在轻度认知障碍患者中合理使用认知训练

  //  

 背 景 

认知训练技术能够治疗因神经损伤和疾病引起的认知障碍。我们假设这些技术因作用机制不同而涉及不同的大脑区域（或神经网络）。这些特定的认知训练技术，要么重新参与功能失调的大脑区域（即“恢复”），要么使用相对保留的区域“补偿”。为验证这一假设，我们进行了如下一项单盲随机对照试验。

  //  

 方法&结果 

1、参与者

采用密封信封法将59名MCI患者随机分为记忆策略训练（MST）组或间隔检索训练（SRT）组（1:1比例），并对其他治疗条件不知情。研究设计如下图所示。两组参与者在人口统计学、神经心理学表现或关键脑容量方面没有显著差异。

2、训练程序和结果测量 

经基线fMRI扫描后，参与者被随机分组。在三个疗程中，每组共接受405次训练试验，期间他们从列表A或B中学习了45个生态相关的物体位置关联（OLAs）。一组列表称为“已培训”列表；此列表中OLA的正确百分比作为主要结果指标。另一组列表仅在训练后出现，并提供了一组新刺激，通过这些刺激观察训练相关的fMRI变化（用于评估的次要结果：生理近迁移效应）。使用物体位置触摸屏测试（OLTT），作为对近距离迁移的次要认知结果测量，并在fMRI环境外进行。

MST要求参与者使用三步过程：（1）识别房间内靠近物体的显著特征；（2） 使用基于口头的“理由”，将对象与特定特征联系起来；（3）形成相应的心理表象。随后的每个“测试”试验都要求参与者按顺序回忆特征、原因和位置，以促进一系列可以应用于其他OLA的特定步骤。SRT要求参与者在0、1、2、4、8、16、32、64和128秒的延迟时间逐渐延长后，从五个选项中回忆每个对象的位置。两组在每次试验后均显示正确的OLA。

行为数据结果：在训练期间，MST组的参与者能够在82%的试验中开发自己的线索（即“特征”和“原因”步骤），并在几乎所有试验中回忆特征（95.3%，SD=9.3）和原因（95%，SD=8.8）。在训练过程中，两组参与者在超过95%的训练试验中记住了训练项目的目标位置，从而证明了两种训练方法的短期疗效（表2）。

在基线检查、最后一次训练结束后2天和大约1个月对结果进行评估。与SRT组相比，MST组在训练后的基线改善幅度显著更大。综合交互分析，对OLTT的所有部分都是显著的（自由回忆p=0.019，提示回忆p=0.015，识别p=0.002）。简单交互分析显示，在提示回忆和识别成分训练后，在1个月的自由回忆期间MST组比SRT组有更大的改善（表3）。

fMRI结果：MST组显示训练后相对于训练前状态，在左半球的内侧额叶和顶叶区域，与任务相关的血氧水平依赖（BOLD）信号增加，双侧枕叶皮质BOLD信号减少（图1）。在几乎所有这些区域中，经过训练的刺激和新刺激的时间过程都非常相似，这表明通过刺激产生了类似的认知过程。全脑探索性cPPI分析显示，训练后网络连通性增加，尤其是在默认网络和视觉网络之间。此外，我们发现在训练和新刺激下，左侧海马的头部和体部激活增加。

SRT组显示（图2），与MST组出现变化的区域不同，训练和新刺激（主要是感觉）的新皮质区域双侧BOLD信号减少。训练和新刺激的时间过程数据非常相似，再次表明训练引起的变化与刺激类型无关。全脑连通性下降。虽然经SRT训练后，海马的激活或连接性没有显著变化，但对于新刺激，与视觉网络连接性降低的趋势明显。

交互分析（组×时间；图3和4）在很大程度上反映了个体组水平变化。在所有表现出这种交互作用的区域中，MST组表现出比SRT组显著更大的变化。对于训练和新刺激，左侧额上回和额下回的变化高度相似，再次支持MST优先占用了这些区域。同样，MST组显示训练（双侧前）和新刺激（左前）的海马BOLD变化显著更大。与SRT组相比，MST组的背侧注意网络、默认网络、额顶和视觉网络与海马的连接性变化更大。

  //  

 讨 论 

当前研究的两个主要发现直接支持了我们的假设。首先，这两种训练方法在短期内都非常有效，但只有MST效应持续存在，并显示出接近转移到新刺激的生理和认知证据。其次，fMRI显示了编码过程中大脑激活和功能连接的不同变化模式。MST增加了外侧和腹侧前额叶皮层以及海马的激活，而SRT主要减少了感觉皮层区域的激活。

MST组的变化与“自上而下”加工的增加相一致，因为（腹）侧前额叶皮层参与学习、工作记忆、认知控制和语义加工过程。此外，吻侧前额叶皮层被认为可以转移注意力并协调不同的认知过程。这些过程的结合似乎通过重新参与海马和其他内侧颞区来支持记忆形成。我们的研究发现，MST增加了海马和更大的网络功能连接，支持了这种整合加工，关键是扩展了早期的fMRI结果。鉴于SRT组在受阿尔茨海默病影响较小的不同脑区（即初级运动、体感和视觉皮层）的激活减少，MST的恢复作用更为显著。

这些发现最终将有助于建立认知训练技术的最佳治疗参数。例如，当需要保留数天到数周，或者需要迁移效果时，MST可能更合适。当上述大脑区域/网络相对保留时，MST在早期临床/疾病阶段最合适。相比之下，SRT和其他基于训练的方法在教授特定信息时可能是最有效的，尤其是在短期内需要的情况下（例如，当一个人正在过渡到一个新的生活环境时，几小时到几天）。因此，临床过程可能存在一个关键点，这时治疗应从MST转向SRT（或其他基于训练的方法）。

  //  

 总 结 

记忆策略训练（MST）和间隔检索训练（SRT）在短期内都非常有效，但MST在数天到数周后显示出明显的优势。MST还增加了额叶、颞叶、顶叶以及海马的激活和功能连接。相反，SRT组表现出降低的脑区激活和功能连接模式。这些发现将有助于未来医疗服务提供者合理选择认知训练技术。

原文：Hampstead B M, Stringer A Y, Iordan A D, et al. Toward rational use of cognitive training in those with mild cognitive impairment[J]. Alzheimer's & Dementia. https://doi.org/10.1002/alz.12718

翻译：张秀萍

审核：李  月

排版：毛悟宇