認知儲備在阿爾茨海默病中的研究進展

郭鑫　曹文艷　王琪

【摘 要】本文探討認識儲備在阿爾茨海默癥（AD）中的研究進展和結果，得出治療阿爾茨海默癥中應用認知儲備可以說明個體在年齡增長過程腦衰退的不同以及病理條件下阿爾茨海默病患者大腦功能性損傷和物理性損傷出現不完全吻合的現象。本文還探究了腦儲備與認知儲備在阿爾茨海默病中的緊密聯系。雖然認知儲備的假說已經在臨床中廣泛應用于神經影像學以及流行病學等現代醫學實驗與研究，但是目前尚缺乏與其相關的統一量化指標。未來醫學研究對于認知儲備的研究方向應該集中在如何制定出更廣泛的涵蓋多因素的量化指標中，用以控制與治療阿爾茨海默癥等神經退行性疾病中。

【關鍵詞】認知儲備；阿爾茨海默病；腦儲備；研究進展；文獻綜述

【中圖分類號】R969.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-3783（2018）07-03--01

隨著中國的城市化進程，人口結構的改變，中國人口老齡化近年來呈飛速上升的趨勢，中國也成為世界上老年人口基數以及阿爾茨海默癥基數最大的國家之一[1]。有關研究顯示，阿爾茨海默癥患病幾率隨著年齡增長而增加，而預測我國在未來二十年人口急速上升的階段，老齡化人口將創歷史新高，意味著我國阿爾茨海默癥患者人數也會相應上升，而目前阿爾茨海默癥已經成為現代老年醫學面臨的嚴峻問題之一[2]。我國對于阿爾茨海默癥的實驗研究與其他神經性疾病相比較少，因此對阿爾茨海默癥的影響和負擔評估不足，因此需要及時有效的方法防范阿爾茨海默癥。該病是一種表現為起病隱匿并且緩慢的神經退行性疾病，多有認知能力下降、記憶障礙、人格與精神改變、行為障礙等臨床表現，病因至今尚不明確[3]。當患者病情加重，身體機能完全惡化以及喪失了認知能力后會給家庭和社會帶來沉重的精神和經濟負擔。隨著全球老齡化趨勢發展，阿爾茨海默癥的發病率也在逐年上升，大量相關研究顯示，阿爾茨海默癥患病幾率隨著年齡增長而上升，但是該病的病理水平與患者個體的認知功能并總是呈現正比的關系[4]。也就是說健康個體的大腦的AD水平雖然超過了AD患者但是并未出現認知儲備。認知儲備反映了健康的成人大腦對神經性退行性疾病的應對能力，也是一種預防、推遲、防范阿爾茨海默癥的重要非藥物療法。

1 Ⅰ腦儲備與認知儲備模型

1.1 腦儲備模型與認知儲備模型 腦儲備能力是一種大腦抵抗腦損傷、自我保護的能力。早期醫學研究已經發現生前認知完全正常的老年人其大腦呈現阿爾茨海默癥晚期的病理特征，這種病理水平和認知儲備功能不完全匹配的現象在現代醫學研究也有發現。臨床上發現，大量老年人在診斷中表現為行為、認知正常但是其尸檢報告卻顯示大腦顯示阿爾茨海默癥晚期的病例特征[5]。相關學者因此提出：大腦物理與功能性損傷出現不完全吻合的現象是由于個體大腦的差異所導致的。國外研究人員把腦儲備的模型分為積極模型和消極模型，分別表示認知儲備和腦儲備，進一步研究發現這兩個模型并不是相互排斥的關系，而是可以協同或者獨立工作，并且對腦物理性損傷和功能性損傷造成的認識障礙有緩解的作用[6]。消極模型，也就是腦儲備，主要作用強調大腦內組織結構，例如腦內神經密集程度、大腦容量等對認知功能的保護作用。

現代醫學通常認為，人的大腦體積越大、神經間連接越復雜、腦神經細胞越多，對外界的損傷所帶來的消極影響的能力相應會更強[7]。腦儲備概念的提出雖然可以解釋一些認知正常但大腦依舊出現阿爾茨海默癥病理特征的情況，但是還是不能完全解釋這種情況出現的原因以及差異。例如在研究過程中發現老年人大腦老化過程中會出現眶額回皮質體積的增長的情況以及孤獨癥患者童年時期的大腦白質會造成大腦體積與正常人相比顯著增大等[8]。因此說明大腦體積越大、神經網路更密集并不總是代表大腦能帶來更優良的認知以及行為表現。積極模型，即認知儲備，其強調的是個體一生中所擁有的經歷所帶來的對抗腦損傷帶來負面影響的能力。當個體大腦遭受功能性損傷時，該大腦不會被動承受腦儲備的消耗與損傷，而是能夠調動腦儲備，對已經造成的認知功能的損傷和消耗進行彌補，從而保證了個體行為、認知的臨床表現最優化[9]。

1.2 認知儲備功能以及對大腦的影響

認知儲備包括神經代償和儲備兩種神經機制。認知儲備是一種在一定程度上反應大腦應對負面損傷的能力，體現了大腦有效性。有關文獻結果顯示，每當遇到相同程度的大腦損傷時，擁有更高知識儲備的個體可以更加輕易的彌補該損傷帶來的認識消耗[10]。由此可以得出該結論：在個體腦儲備基礎和所受腦損傷基本相同的情況下，具有更高認知儲備水平的大腦個體會比低認知儲備水平的大腦有更優秀和靈活的認知表現。對于完全不相同的個體，認知儲備水平越高，腦儲備應對損傷的能力就相對更高。研究發現，認知儲備水平越低的大腦，具有更高的患病風險，實現結果顯示，如果這些個體有更高的認知儲備水平，那么他們患阿爾茨海默癥的風險就會更低[10]。因此，認知儲備不僅可以幫助老年人保持更完整的行動、認知能力，而且可以降低神經系統疾病的風險，以及降低例如帕金森氏病、阿爾茨海默癥、外傷性腦損傷等帶來的認知損傷。

認知儲備還可以為腦儲備無法合理解釋的病例提供更加科學合理的參考，具有更高認知儲備水平的阿爾茨海默癥患者會在該病早期就能更好的利用腦儲備對認識損傷進行彌補和補償[11]。臨床上觀察到認知能力已經有非常明顯的障礙時，患者已經是阿爾茨海默癥的中晚期。該現象意味著同樣程度的阿爾茨海默癥患者，認知儲備水平高的患者對應相對較輕的病情。認知儲備和腦儲備從不同的角度體現了個體大腦應對腦損傷時不同的神經反應機制[12]。腦儲備的特點為需要更多的神經突觸以及神經網絡；認知儲備更需要神經網絡傳輸信息的效率[13]。

1.3 認知儲備能 認知障礙、行為障礙、執行功能障礙等全面性癡呆表現是臨床上常見的神經系統退行性疾病的特征，而認知功能障礙是僅次于腦血管病的中老年群體多發神經科疾病之一[14]。癡呆也是隨著人口老齡化上升而急劇增加的疾病之一，臨床上對于中晚期癡呆的治療缺少有效的方法，因此在預防和防治該類神經性疾病在現代醫學工作中具有非常重要的意義[15]。在現代醫學臨床工作中發現即使一般臨床資料基本相同的不同個體，認知功能障礙、阿爾茨海默癥、癡呆的發病率也不相同[16]。由此分析得出，大腦對認知功能具有不同的緩沖、抵抗能力，因此相關醫學人員提出認知儲備能（CR）的概念，指出CR是人們先天具有或者后天可以改變的對抗認知障礙和大腦損傷而不發病的一種能力，該能力與大腦神經細胞數量、顱腦大小、生活經歷、所受教育程度、生活環境以及收入情況有關[17]。

2 Ⅰ認知儲備的研究結果

認知儲備的存儲機制：相關研究人員認為在大腦老化中認知存儲的作用與認知存儲在青少年和中老年等不同年齡中大腦存儲網絡調節機制有關[18]。研究結果顯示正常的成年青少年在不同的認知任務下不同大腦區域的激活程度隨著認知負荷的增大而在持續增強，而認知任務增加，大腦會調動存儲網絡以保證能夠更高效率的完成高負荷任務[19]。目前認知儲備的假說已經在臨床中廣泛應用于神經影像學、尸體解剖、流行病學等現代醫學實驗與研究，但是認知儲備的定量指標沒有制定相關標準，新的研究中應該對認知儲備的發展具有指導意義：（1）應該反映更多的認知功能指標，同時去除現有指標的混雜因素[20]。（2）認知儲備在個體一生中不斷的動態發展，新指標需要更加靈活動態的指標才可以滿足不斷變化的需要，更好的防治神經性疾病和對治療發揮有效作用。（3）制定新指標中需要加入更多相關因素，例如受教育程度、種族、文化等。綜上所述，在腦損傷過程中認知儲備對個體大腦的認知保護能力保護已經被大實驗研究證實，也被許多國內外醫學專家所認可，缺點是認知儲備的具體機制還不是很完整，未來的研究方向應該多重視神經再生以及大腦網絡等方面，為認知儲備這一重要非藥物治療方法提供更加完善具體的機制。阿爾茨海默癥的病因目前還不明確，且沒有及時有效的治療緩解措施，如何在臨床上對阿爾茨海默癥進行有效的防范以及通過訓練提高個體的認知能力的水平以延緩阿爾茨海默癥的發病時間還需要對認知儲備進一步深入研究。

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