身体锻炼延缓认知老化的研究进展

研究目的:随着年龄的增长,老年人的身体器官会出现衰退,而在全身性衰退中,脑的认知功能衰退是最明显的,直接影响到老年人的日常生活。近年来,身体锻炼延缓认知老化的效果已逐渐被证实。适当的身体锻炼,可以延缓老年人神经退行性疾病的发生,具有良好的应用前景。同时,研究发现身体锻炼能使老年人特定大脑区域的功能发生积极改变,保护大脑的结构和功能,免受老化的影响,有助于修复或恢复老化的大脑,这为身体锻炼在延缓老年人认知老化的干预方面奠定了基础。本文通过梳理国内外身体锻炼干预对认知老化的修相关研究,分析现有研究的现状与不足,为我国认知老化人群的身体锻炼干预治疗、延缓老年人认知老化提供借鉴。研究方法:中文文献检索资源来自中国知网、万方数据库,采用主题词检索;英文文献检索资源来自PubMed、Web of Science核心合集、Cochrane library和Embase,采用主题词+自由词检索方式。检索时间自建库至2022年12月31日,共检索786篇文献。通过删除重复文献、阅读摘要、初步浏览及分类总结后,最终纳入50篇文献,纳入标准是随机对照试验、准实验研究、临床对照试验、Meta分析以及系统综述类文献。研究结果:(1)有氧锻炼能够改善老年人的执行功能和整体认知功能,对严重依赖抑制控制的快速任务的表现产selleck化学生有益的影响,但具体效果还尚存争议,而且不同模式的有氧锻炼对延缓认知老化的效果也不同;在剂量效应关系方面,国内外现有相关研究中大多是探有氧锻炼时长对认知老化的影响,且效果不一,有研究发现,急性氧锻炼时间对视觉识别记忆准确性有显著影响,超过15分钟的有氧锻炼会对视觉识别记忆的准确性产生负面影响。在延缓认知老化的神经营养因子调节机制方面,有氧锻炼能促进中枢脑源性神经营养因子浓度的变化,且锻炼后外周脑源性神经营养因子水平增加,进而改善老年人的记忆力和执行功能等认知功能;在延缓认知老化的脑结构重塑机制方面,有氧锻炼可以提高老年大脑在高级认知网络中的静息功能效率和增加默认模式网络和额叶执行网络中后额叶和IACS-10759小鼠颞叶皮质之间的功能连接性,这两个大脑网络在老化过程中对大脑功能障碍起关键作用,能够很好的延缓认知老化;在延缓认知老化的氧化应激和炎症调节机制方面,研究发现有氧锻炼者的认知功能更强,同时丙二醛、8-羟基脱氧鸟苷酸和超敏C-反应蛋白的水平降低,抗氧化能力增加。因此,认知表现与抗氧化能力和体能得分的增加呈正相关,与丙二醛、8-羟基脱氧鸟苷酸和超敏C-反应蛋白的水平分别呈负相关,适度有氧锻炼对通过调prognosis biomarker节老年人的氧化应激和炎症状态改善认知功能有积极的显著作用。(2)抗阻锻炼延缓认知老化的效果主要表现在整体认知功能方面,对其他认知效益还尚存争议,而急性抗阻锻炼可以促进整体认知水平,但对执行功能的有益影响更大,主要变现为改善抑制控制和认知灵活性;在剂量效应关系方面,抗阻锻炼强度与信息加工速度呈正相关,抗阻锻炼强度越高,信息加工速度提高越快,但抗阻锻炼强度与执行功能呈倒U型曲线关系,中等身体锻炼强度最有利于提高执行功能;在延缓认知老化的神经营养因子调节机制方面,关于抗阻锻炼延缓认知老化的证据仍鱼龙混杂。抗阻锻炼可以改善海马依赖性记忆任务,同时提高胰岛素样生长因子-1水平,胰岛素样生长因子-1在中枢神经系统中发挥关键作用,它可能是抗阻锻炼后认知功能改善的媒介;在延缓认知老化的脑结构重塑机制方面,抗阻锻炼可以通过减弱与年龄有关的白质病变和萎缩而有利于大脑结构和功能,有助于更好地维持认知和身体功能;在延缓认知老化的脑信息加工效率提升机制方面,抗阻锻炼能显著改善选择性注意和联想记忆,完成抗阻锻炼的参与者在联想记忆任务的编码和回忆表现期间,右舌和枕梭状回和右额极的血流动力学反应明显增加,而右侧舌回的血流动力学反应的变化与联想记忆表现的变化呈正相关。研究结论:(1)虽然身体锻炼与老年人认知功能的研究众多,但现有研究干预形式大多是有氧锻炼和抗阻锻炼,且存在争议。未来的研究可探索身体锻炼联合认知训练与认知老化的关系,并采用追踪研究的方式进一步深入研究不同干预方式之间延缓认知老化效果的差异。(2)目前对身体锻炼延缓认知老化的剂量效应研究仍不深入,当前针对不同老年人群的最佳身体锻炼方式也没有得出一致结论,对于不同强度身体锻炼对同一人群是否产生不同剂量效应等问题仍有待进一步探讨,未来需要更大规模和更长时间的后续干预研究来证实身体锻炼对这些认知领域的影响,以期得出延缓老年人认知老化的靶向身体锻炼模式。(3)虽然上述多项研究均通过新的技术手段发现规律的身体锻炼改变了大脑的结构,但多集中于与记忆和执行功能有关的脑结构和脑功能,未来还需进一步探索身体锻炼对于其他脑区认知功能的影响,及其通过新设备的有机结合来阐明身体锻炼延缓认知老化的中枢机制,并直接测试一些可能导致性别差异的潜在机制,为身体锻炼干预的临床推广应用提供科学理论依据。(4)虽然这一领域的文献主要关注神经营养因子、脑结构重塑和脑功能网络连接等,并有了一个完善的研究结果支撑,但小脑对认知老化的影响尚未被纳入研究模型和框架,且新出现的证据强调了小脑在认知老化中的作用。