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
关注上方“功能磁共振”即可查看更多原创文章,文末浏览近期脑影像相关课程及服务。
文末阅读原文,即可获得文献英文原文。
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).
培训信息
科研服务
灌注数据处理服务
EEG/ERP数据处理服务
脑电数据预处理:使用EEGLAB对Neuroscan、Brain Products、EGI、ANT、Biosemi等主流脑电设备采集的脑电数据进行预处理。
ERP成分统计分析:提取ERP成分的波幅和潜伏期,并进行统计分析。
EEG频谱分析:使用傅里叶变换的方法计算脑电各个频段的功率,并进行统计分析;使用短时傅里叶变换、小波变换和希尔伯特变换的方法进行脑电时频分析(如ERD/ERS分析、试次间相位同步分析)。
基于sLORETA的脑电源分析:ERP成分源定位;特定频段EEG源定位;源空间的脑功能连通性分析。
功能连通性分析:使用相关、相干、相位锁定值和格兰杰因果分析研究电极之间功能连通性。
近红外数据处理服务
PET数据处理服务
功能磁共振数据处理
任务态激活脑区分析
任务态E-prime实验实
功能连接分析
局部一致性(ReHo)分析
低频振幅(ALFF/fALFF)分析
基于图论及ICA的脑网络分析
结构磁共振数据处理
基于VBM的灰白质分析
基于Freesurfer的皮层厚度分析
基于FSL的纤维束追踪
详情联系:13381109780(杨老师)