随着年龄的增长，大多数老年人的情景记忆都会出现衰退，模式分离（pattern separation）能力作为情景记忆加工过程的重要成分随增龄的下降十分显著。模式分离可以理解为对非常相似的信息进行区分的能力，因此也可称为相似记忆辨别能力。这种能力的下降会导致老年人分辨在一些时间、地点等相似性非常高的记忆信息时出现困难，例如将今天吃药的具体情景信息与昨天吃药的情景信息混淆，对老年人的日常生活造成种种不便。相似记忆辨别能力高度依赖于大脑中的海马体，而随着年龄增加出现的海马体结构萎缩与功能的变化可能是行为表现下降背后的神经基础。 

　　现阶段有大量的研究尝试利用老年人仍然保留的大脑可塑性进行训练，以期延缓老年人的认知下降过程甚至提高认知表现。已有研究发现，针对情景记忆，尤其是相似记忆辨别能力，有氧运动训练和3D电子游戏训练有十分不错的前景。同时，在动物实验中也发现，有氧运动与丰富环境中的认知刺激可以通过不同的通路提高小鼠的记忆辨别能力：有氧运动能够提升海马体中的神经元新生数量，而丰富环境有利于这些新生神经元的成熟与存活。3D电子游戏具有开放环境特征及自由探索特征，与前文提到的丰富环境有相似性。那么，在老年人中进行3D电子游戏同时结合有氧运动的训练是否能比单一的认知或运动训练取得更好效果，是一个有待考察的问题。 

　　为此，中国科学院心理健康重点实验室老年心理研究中心李娟研究组开展了一项为期4个月的联合干预研究，对社区老年人同时进行有氧单车运动结合3D视频游戏的训练，并设置单一有氧运动训练组、单一3D视频游戏训练组与消极控制组（不接受任何训练）作为对照（具体干预设计见图1）。 

图1. 干预训练流程图 

        在干预前后，各组老年人都会完成一系列标准神经心理学测验（包含总体认知功能，以及执行控制、记忆等分领域认知测验，抑郁、焦虑自评测验等），有氧适能水平测验，用于测量记忆辨别能力的计算机任务（相似记忆辨别任务，示意图见图2a），结构像与功能像的磁共振扫描及静脉血采集。研究通过倾向性分数加权克服非随机分配可能造成的影响，通过意向性分析发现单一3D游戏训练组、单一有氧运动组及联合干预组较消极对照组都表现出干预后记忆辨别能力的提高，而其中联合干预组提升效果最大（见图2b）。 

图2.(a)相似记忆辨别任务示意图；(b)四组在前、后测时记忆辨别能力分数的变化 

        受已有研究启示，该研究对机制的探索锚定在对海马体积及包含海马在内的默认网络（DMN）内部功能连接的分析。研究结果发现，进行了单一有氧训练的老年人及联合干预的老年人都表现出了左侧海马体积的显著提升，且路径分析支持在进行了有氧训练的老年人中，有氧训练带来的有氧适能水平提高使得海马体积提升，海马体积提升进一步带来记忆分辨能力的提高（见图3）。 

图3.海马体积变化相关结果及其相关路径分析 

        在功能网络结果中，通过ICA分析识别出前部DMN与后部DMN，功能连接结果发现相较于对照组，单一3D游戏训练组与联合干预组都表现出的网络内部功能连接的保持，且前部DMN与后部DMN之间的功能连接提升与记忆辨别能力的升高之间存在显著的正相关关系（见图4）。  

图4.前部默认网络与后部默认网络示意图(a)及其功能连接随干预的变化(b-c) 

        该研究首次探讨了同时开展有氧运动和3D电子游戏干预对社区老年人记忆辨别能力的协同作用。研究发现，与单一有氧运动干预或单一3D电子游戏干预相比，同时性联合干预在提高记忆辨别能力方面表现出更优的效果。研究揭示了有氧运动诱发的海马结构可塑性和3D频游戏诱发的DMN网络功能可塑性可能是协同作用的神经基础，提示了人类大脑可塑性机制的复杂性。研究证实了同时性联合干预模式的高依从性和良好的可行性，这有助于设计更有效的干预方案及开发更有针对性的干预设备，以改善随增龄下降的认知功能，预防及延缓痴呆的发生。 

　　本研究受到国家重点研发计划（2020YFC2003000, 2018YFC2000300, 2018YFC2001701, 2016YFC1305900, 2017YFB1401203）、国家自然科学基金（32271121，32071079, 31861133011）及中国科学院心理研究所科学基金（E2CX3715CX）的支持。　 

　　研究成果近期在线发表于The Journals of Gerontology. Series A, Biological Sciences and Medical Sciences，由李娟研究组的崔晓宇（第一作者）、李娟（通讯作者）及多名研究人员共同完成。 

　　论文信息： 

　　随着我国人口老龄化程度的不断加深，老年痴呆的问题越来越困扰着老年人群体。目前尚缺乏治疗老年痴呆的特效药物，且针对认知障碍的非药物干预方法单一。因此，如何维持和促进老年人的认知功能，从而延缓和预防老年痴呆，是我国当前面临的重大挑战。

　　最近的研究发现，约有35%至55%的痴呆病例可以通过消除潜在可改变的风险因素（如低教育程度、高血压、肥胖、缺乏体育活动、抑郁和社会孤立等）来预防。这些风险因素涵盖认知、饮食健康、体育锻炼、心理状态等多个方面，为认知障碍的多领域干预提供了思路。目前，欧洲已经完成了几项大型的痴呆预防多领域干预研究，但这些多领域干预研究在提高认知能力或减少痴呆发生率方面的效果尚无一致结论。因此，虽然观察性研究提示了多领域干预的潜力，仍然有必要开展更多的干预性研究来证实其有效性。特别值得注意的是，中国目前还没有类似的干预研究报道。

　　中国科学院心理健康重点实验室老年心理研究中心李娟研究组在北京开展了一项基于社区的多领域干预的群组随机对照试验，旨在改善认知高风险老年人的认知能力。通过和朝阳区疾控中心合作，研究组在北京市朝阳区10个社区筛查出60岁及以上的认知高风险老年人209名，以社区为单位随机分为干预组和对照组，干预组的老年人接受为期9个月包含冥想、认知训练、运动和营养指导的多领域干预（具体干预设计见图1），对照组没有接受任何特殊处理。

图1. 多领域干预方案

　　研究分别在干预前、干预结束后即刻和1年后（1年随访）通过7项认知测试（简易精神状态检查量表MMSE、蒙特利尔认知量表MoCA、听觉语言学习测验、配对联想学习测验、连线测验、数字广度倒背测验、言语流畅性测验）测量了被试认知能力的改变，并考察了被试主观认知能力（AD8、前瞻回溯记忆量表、记忆控制感量表）、积极和消极情感体验（生活满意度量表、幸福感量表、老化态度、流调中心用抑郁量表CES-D、广泛性焦虑障碍量表GAD-7、UCLA孤独感量表）、身体活动（老年人体力活动量表PASE）和饮食习惯(饮食习惯问卷)的变化。

　　混合线性模型结果显示，和对照组相比，干预后干预组的认知能力明显增强(图2)，情节记忆能力（图2）、主观认知能力、情感体验和生活方式都更好（图3）。这些结果证实了多领域综合干预的有效性。

图2.干预组和对照组在认知能力（7项认知测验的综合，左A）、整体认知（MMSE和MoCA测验的综合，右B）、情节记忆（右C）和执行功能(右D)上随时间的变化。

图3.干预组和对照组在主观认知能力(左列)、情感体验(中列)和生活方式因素(右列)上随时间的变化

　　该研究是我国首个基于城市社区的，旨在预防和延缓认知下降的多领域干预研究，研究不仅发现９个月的干预能够显著提升干预组老年人的认知水平、情感体验以及改善老年人的生活习惯，更为我国未来预防认知障碍的干预实践提供了一套具有科学验证的、系统的多领域干预解决方案。

　　研究受到国家重点研发计划（2018YFC2000300, 2018YFC2001701, 2020YFC2003000, 2016YFC1305900, 2017YFB1401203）、国家自然科学基金（32071079, 31861133011, 31671157, 31711530157）、中国科学院青年创新促进项目（2020089）、北京市科学技术委员会项目（Z171100008217006, Z171100000117006）及中国科学院心理研究所科学基金（E2CX3715CX）的支持。

　　研究成果近期在线发表于The American Journal of Geriatric Psychiatry，由李娟研究组的刘笑梅、马卓娅（共同第一作者）、李娟（通讯作者）及多名研究人员共同完成。

　　论文信息：

　　老年人在认知下降的过程中，常伴随情绪问题的困扰。焦虑和抑郁情绪广泛存在于老年人中。流调数据显示，15%-52%的社区老年人有焦虑情绪，7%-49%有抑郁情绪。有焦虑和抑郁情绪的老年人的认知衰退更严重，痴呆风险更高。焦虑和抑郁情绪对记忆有负面影响。动物研究显示，心理应激导致包括海马在内的边缘系统的损伤，从而降低记忆功能。

　　由于焦虑/抑郁情绪和记忆存在密切的关系，缓解焦虑和抑郁情绪可能有助于提升记忆训练的效果。中国科学院心理健康重点实验室李娟研究组创新性地在传统记忆训练中引入对情绪的关注来开展研究，将缓解焦虑和抑郁的情绪干预与经典记忆训练结合，先有针对性地通过团体辅导改善情绪问题，再进行记忆训练，以期产生更好的记忆训练效果（图1）。

图1. 情绪-认知干预的理论示意图

　　该研究采用双盲临床对照试验设计，选取主观记忆下降(subjective memory complaints)老年人为干预对象。被试被随机分入三个组，分别是情绪-记忆联合训练组、记忆训练组和情绪干预组。三组被试均参加持续7周的干预。第1-3周，联合组和情绪组接受每周一次的团体辅导，记忆组完成阅读任务。第4-7周，联合组和记忆组接受记忆训练，情绪组参加健康教育讲座。所有的被试在干预前、干预中和干预后参加情绪和认知评估（图2）。情绪干预和记忆训练与各自的对照活动在频率、时长和形式上完全匹配。

图2. 干预流程图

　　研究结果显示，联合组和情绪组老年人的焦虑情绪显著下降，记忆组无明显改变，说明情绪干预可显著缓解主观记忆下降的老年人的焦虑情绪。认知评估的结果发现，相比情绪组，联合组和记忆组的情节记忆都明显提高，而且联合组的记忆成绩提升程度(Cohen’s d = 0.57)比记忆组更大(Cohen’s d = 0.44)。这一结果说明，记忆训练可显著提升老年人的情节记忆能力。记忆能力的提升只发生在联想学习困难条件下，即回忆语义无关词对的成绩提升，说明被试从记忆训练中习得了记忆策略。更重要的是，联合组的记忆提升程度比记忆组更大，提示焦虑情绪的下降强化了记忆训练的效果，情绪干预结合记忆训练比传统的记忆训练产生更大也更广泛的训练效果（图3）。

图3. 情绪-记忆联合训练对焦虑和记忆的作用

　　情绪-认知联合干预技术的优势体现在三方面。其一，情绪-认知联合训练有效改善了老年人的情绪问题，即提高了老年人参与干预的主观体验、提高干预依从性，又降低了老年人认知损伤的风险。其二，相比传统认知训练，老年人从情绪-认知联合训练中获得更大程度的认知提升，效果更好。其三，研究者研发的情绪-认知干预方案，相比传统认知训练，仅增加3次团体干预，即可达到训练获益更大更广泛的效果，干预效率高。这项研究提示，在老年人的认知干预中纳入情绪干预成分对提升干预效果有积极意义。

　　此外，静息态脑功能成像的结果发现，联合干预组在认知训练后下降，且与其记忆成绩的提升存在显著负相关。未接受认知训练的情绪组枕叶自发活动（ALFF），在3个月后上升，且这些神经活动的变化与记忆成绩之间存在显著负相关。而联合干预组枕叶ALFF以及枕-颞叶功能连接则在干预后表现出下降的趋势，提示记忆主诉老人的神经活动效率在训练后提升（图4-5）。

图4. 记忆训练对枕叶ALFF的影响

图5. 记忆训练对枕-颞叶功能连接的影响

　　该研究受国家重点研发计划(2018YFC2000300，2020YFC2003000，2018YFC2001700)和国家自然科学基金 (32071079)资助。

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