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7周认知训练对非痴呆型血管性认知功能障碍患者的效果

赛博尔 功能磁共振 2022-04-16

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摘要

简介:认知训练对非痴呆型血管性认知功能障碍患者的效果,尚不清晰。

方法:使用随机、主动控制设计,被试接受每天30分钟,每周5次且长达7周的认知训练,该认知训练是多领域的、适应性且计算机操作。评估被试认知功能和执行功能(初级结果)以及大脑功能连接和结构变化(次级结果)。

研究结果:60名被试随机分布于北京的三个医疗中心,在干预后,认知训练组在Montreal Cognitive Assessment中表现出明显的改善(相较于控制组,p=.013),并且左脑背外侧前额叶皮质与内侧前额叶皮质间功能连接显著增加,该结果与认知评估改变高度相关(p=.017)。

讨论:通过大脑的可塑性,计算机化的认知训练显著提高了认知能力,功能连接作为生物标记物应该被纳入认知训练之中。

关键词:非痴呆型血管性认知功能障碍;计算机认知训练;随机控制试次;大脑可塑性


研究背景

血管性认知损伤(Vascular cognitive impairment ,VCI)是最常见的获得性认知障碍的原因,仅次于阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease,AD),非痴呆型血管性认知功能障碍(Vascular cognitive impairment no dementia,VCIND)指那些因潜在血管相关的认知缺陷,但不足以诊断为痴呆。根据中国认知与老化研究,VCIND造成中国42%的轻度认知障碍。一项5年的跟踪研究显示50%的VCIND患者会导致AD在内的痴呆

本研究关注该疾病最常见的亚表型——由皮质下缺血性小血管疾病造成的VCIND,这些病人具有很高的同质性特征。研究者实施一项随机的、主动控制的干预试次,观察对患者的改变


研究方法

被试:患有VCIND的被试通过三所医疗中心招募,具体诊断标准详见原文。被试随机分配到训练组和主动控制组,被试以及所有参与实验的人员均不知道实验处理。并且在干预后的6个月随访,测量干预效果的弹性。

实验程序

训练包括加工速度、注意、直觉、长时记忆、工作记忆、计算、执行控制、推断以及问题解决。被试每天完成30分钟(5个2min的任务,完成三次),在每一项任务中准确率大于80%才可以提高难度等级。

控制组接受接受五个加工速度和注意任务,每天时间同训练组相同,并且任务难度不变。

被试需要评估认知功能(通过Montreal Cognitive Assessment,MoCA评估)、执行功能(通过Trail Making Test B-A评估)以及MRI和DTI成像。DTI数据通过PANDA处理;静息态fMRI数据通过DPARSF处理。


研究结果

初级结果

在7周干预以及6个月随访时,发现对MoCA(对认知功能的评估)显著的组*时间的交互作用,在干预后,MoCA(对认知功能的评估)显著改善,但在六个月后并未发现显著效应

图1  训练队认知功能的作用

图A 对主要结果(由左至有:MoCA和TMT B-A)训练效果,干预结束时MoCA相对于认知训练组的基线显著增加。(MoCA, Montreal Cognitive Assessment; TMT B-A, Trail Making Test B-A)

图B 对BNT训练效果,干预结束时相对于训练组的基线显著增加。(BNT, Boston Naming Test)


次级结果

评估了海马的体积,白质完整性以及功能连接在干预后,发现了左侧背外侧前额叶和内侧前额叶之间功能连接的显著增加,并且功能连接的增加与MoCA改变显著相关(认知训练组,并未在控制组发现)。

图2 对海马体积的训练效果。由左至右分别是左侧和右侧海马。


图3 认知训练任务对功能连接的显著效应。(DLPFC.L, left dorsolateral prefrontal cortex; MPFC, medial prefrontal cortex.)


总结与讨论

仅发现长达7周认知训练对总体认知功能的改善,但未发现执行功能的提高,这与之前的元分析研究一致,对于轻度认知损伤的病人计算机认知训练能够较小但显著地提高认知功能但缺乏改善执行功能的效果

过去的研究发现,默认网络和中央执行网络之间的功能连接在AD病人和认知损伤病人中减弱,本研究发现这种连接可以通过认知训练重建,也暗示了大脑的可塑性进而实现认知提升。但这种改变在6个月后消失,很可能训练时间不足以达到结构上的长时效应。

计算机化的、多领域的、适应性的认知训练,能够改善VCIND病人的全脑认知功能以及两个重要认知网络间的连接。恢复的连接与改善的全局认知功能之间存在显著相关性,这表明:功能连接——作为脑可塑性效应的生物标记,应当被纳入认知训练试验中作为结果。


参考文献

Tang, Y., Xing, Y., Zhu, Z., He, Y., Li, F., Yang, J., … Zhao, G. (2018). The effects of 7-week cognitive training in patients with vascular cognitive impairment, no dementia (the Cog-VACCINE study): A randomized controlled trial. Alzheimers & Dementia, 14(7).


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