計算機認知訓練在輕度認知功能障礙患者中的研究現狀

劉晏伶 顧小萍

計算機認知訓練（CCT）是一種很有前途的對抗認知衰退的策略。通過不同干預類型進行認知訓練提升認知功能、 改善生活能力。現回顧各種CCT研究，探討CCT對輕度認知功能障礙（MCI）人群認知能力的提升作用，并分析對認知的影響的潛在機制，以期為輕度認知障礙患者的臨床干預和管理提供參考。

全世界60歲以上人口正在增加，預計到2030年60歲以上人口將上升到14億。我國第七次全國人口普查數據顯示，60歲及以上人口的比重達到18.7%，我國已經進入了老齡化時期。年齡相關的認知功能受損人群逐年擴大。MCI是認知功能變化處于正常衰老和癡呆癥中間的階段，存在認知損害但未達到癡呆的臨床診斷標準，是患癡呆癥的高危人群。有研究報道，全球范圍內60歲以上的MCI患者估計有14.9%在未來2年內進展為癡呆癥。而我國65歲以上社區老年人MCI的患病率高達20.8%，尋找快速、有效且低成本的干預措施來預防或延緩認知減退顯得尤為重要。

自1998年來，全世界已經嘗試了100余種藥物用于治療癡呆癥，最終投入臨床使用的寥寥無幾，雖然FDA在2021年批準阿杜那單抗用于阿爾茨海默病的早期治療，但目前為止還沒有任何藥物被證明能夠有效改善MCI患者的健康。與藥物干預相比，認知訓練沒有不良反應，因此，越來越多的注意力集中在對MCI患者進行更為安全的認知訓練，以延緩老年癡呆的進展。如今有較多的證據表明認知訓練可以改善MCI患者的認知功能。

一、計算機認知功能訓練定義與機制

傳統的認知訓練是由有經驗的治療師以個人或團體的形式通過面對面接觸進行的，主要區別在于訓練的類別、訓練的能力、訓練的時長和頻率等。不僅需要協調時間地點，并且花費較高，不容易堅持。隨著計算機技術的飛速發展，創新型數字醫療的普及，傳統認知訓練逐漸被CCT所替代，不僅成本低廉，可以廣泛推廣，讓那些居家或活動不便的老年人都能夠參與，而且容易堅持。此外，計算機程序可以根據老年人的參與情況提供實時反饋，并根據其能力水平進行調整，增加老年人參與的積極性和依從性。

CCT被定義為基于計算機平臺，在個人電子設備（如電腦、平板電腦/iPad）上進行的需要物理反應（如按下按鈕）的認知訓練。其機制是利用大腦的高度可塑性，即環境刺激下大腦可以發生一系列的重塑性改變，增加灰質皮層密度，改善大腦白質微結構的完整性，提高大腦的激活水平以及增加海馬靜息狀態功能連通性，這種可塑性在抵抗認知功能衰退上具有重要的功能性意義。一項高質量的研究發現，長期堅持26周的CCT可增加海馬-額葉和海馬-顳葉靜息狀態功能連通性。靜息狀態功能連通性的改善分別與改善的記憶性能和隨訪時整體認知的變化顯著相關。連通性變化的生物學基礎尚不清楚。目前的組織學研究結果表明，CCT誘導的神經可塑性可能是神經發育、突觸發生或其他因素（如血管生成）的影響因素。

二、計算機認知訓練類別和效果

近年來，大腦鍛煉產品越來越受歡迎，市場上充斥著許多大腦鍛煉項目，本文根據所使用的計算機程序類型分為三種：經典認知訓練任務、神經心理學軟件和電子游戲。

（一） 經典認知訓練任務

經典認知訓練任務是在計算機上通過指導練習標準化任務來訓練認知的特定方面（例如處理速度或工作記憶）。研究表明，經典認知訓練干預可以改善反應時間、處理速度、執行功能、工作記憶、視覺空間能力和注意力，與傳統的認知訓練相比效果非常相似，但是MCI患者的工作記憶可能更容易受到經典認知訓練這類單純記憶訓練的影響。

（二） 神經心理學軟件

在計算機上使用神經心理學軟件程序（例如神經心理訓練、劍橋自動化成套心理測試），通過各種任務刺激與注意力、語言、記憶、感知和推理相關的多個認知領域，可提供即時的表現反饋，并且大多數是自我引導的，允許參與者以自己的節奏完成任務。雖然結果因具體的干預措施而有差異，但總的來說，幾乎所有回顧性研究都發現神經心理學軟件程序訓練對記憶有積極的影響，記憶和視覺空間能力受到神經心理學軟件影響最顯著，注意力和執行功能方面的效果較差。

（三） 電子游戲

將訓練內容設計成圖片或視頻游戲的形式，參與者在游戲中操縱屏幕上的圖像來實現認知訓練。根據之前的研究結果，電子游戲訓練對反應時間和處理速度有較大的影響，而執行功能和記憶的研究結果不太一致，這可能是因為用于評估這些能力的認知測試存在差異。電子游戲不僅能改善老年人的特定認知領域，有證據表明它們也能影響整體認知功能。兩項連續八周使用各種電子游戲的研究報告稱，整體認知功能有所改善。

三、計算機認知訓練改善MCI患者認知功能

（一）總體認知功能

在研究設計和結果測量方面，研究之間的異質性限制了治療效果的比較。不同研究選擇的評估量表、CCT類別多有差異，主要選擇的整體評估方法有三種：簡易精神狀態檢查（MMSE）、蒙特利爾認知評估（MoCA）和阿爾茨海默病評估量表-認知子量表（ADAS-cog）。分析顯示，CCT改善了老年人的整體認知表現。具體來說，它在語言和非語言記憶、工作記憶、處理速度和視覺空間技能方面都有改善。最近在老年人中進行的CCT隨機對照試驗（RCT）表明，與積極對照組相比，兩到三個月的訓練都能改善整體認知能力。

（二） 特定區域的認知

1. 注意力

最常用的是數字跨度和空間跨度測試來評估療效。模式特定的視覺和聽覺訓練，對注意力有較大的改善，反應時間縮短，準確度提高。接受CCT的MCI患者在分散注意力視覺檢測任務的干預后準確率和反應時間（RT）都有所提高，當考慮到分散注意力條件下的表現損失與集中注意力條件下的表現損失成正比時分析，接受CCT的MCI患者在準確性方面再次顯示出顯著的改善。

2.語言、語言流暢性

語言療效評估主要使用波士頓命名測試（BNT），無論在MCI患者還是癡呆患者中，CCT對語言的影響均沒有明顯的改善。語言流暢性主要使用詞語和語義流暢性測試，MCI患者和癡呆癥患者在CCT后詞語流暢性都有所改善。

3. 言語記憶和視覺記憶

記憶是保留、儲存和回憶信息的能力。有許多不同類型的記憶（例如回憶、情景、言語、視覺和工作記憶）和各種可以用來增強它的訓練策略。短篇故事回憶任務被用于測試言語記憶。研究發現，與未接受CCT的MCI患者相比，接受CCT的MCI患者言語記憶有顯著改善，且內隱記憶改善更大，功能磁共振成像分析顯示MCI患者的左海馬激活與短篇故事回憶評分呈正相關，在CCT后6個月MCI患者仍保持了言語記憶的改善。

視覺記憶評估常采用的是英國牛津Rivermead康復中心編制的Rivermead行為記憶測驗（RBMT）。神經心理學軟件訓練對MCI患者和癡呆癥患者的視覺記憶沒有明顯改善。參與基于虛擬現實技術的認知訓練的MCI患者在視覺記憶的測試中得到了改善，針對認知子領域特異性CCT似乎更有效，并且這些改善在隨訪6個月時得以維持。

4. 執行功能和處理速度

執行功能是目標導向行為所必需的最復雜的認知過程，包括計劃、認知靈活性和抽象思維技能。處理速度是快速處理信息的能力。最常用的執行功能測量方法是瑞文彩色漸進矩陣（ CPM）和Rey-Osterreith復雜圖形測試（ROCFT）。連線測試（TMT）是常見的處理速度測驗。Dahlin等人報告說，參與者在接受數字、字母、顏色和空間位置的經典認知訓練任務后，反應時間和執行功能有所改善，并完成了更新、分類和關聯材料的任務，這表明在接受CCT后，老年人的執行功能是可以改變的。一項在有中風史的老年人中進行CCT的隨機對照研究發現，CCT增加了海馬體與額下回和額中回之間的靜息狀態功能連通性。這些靜息狀態功能連通性的增加與處理速度的顯著提高呈正相關。而MCI患者海馬與額上葉之間的靜息狀態功能連通性降低。一項研究比較了7周電子游戲的訓練效果，干預組的平均反應時間比對照組快，接受CCT的MCI患者和癡呆癥患者的TMT分數均有所提高，這表明CCT可以通過加強海馬功能網絡和防止海馬功能連接喪失的記憶喪失來改善認知能力。

四、討論

近年來，隨著互聯網技術的發展和社交媒體的普及，老年人逐漸成為上網的主力群體之一。認知訓練項目需要充分利用這些互聯網渠道來改善認知功能，延緩晚年生活中的認知衰退。總的來說，與傳統的認知訓練方法相比，CCT的研究結果與之相當或更好，這表明CCT是一種有效的、勞動強度較低的替代方法，同時應用計算機平臺干預減少了面對面培訓，管理成本可以大大降低。此外，CCT還提供了一種自我節奏的個性化體驗，允許參與者只關注自己需要改進的領域。這種個性化的形式也可以使那些在傳統的認知訓練中感到焦慮的老年人受益。

證據表明CCT能夠改善MCI患者的認知功能，但我們在分析特定區域認知的研究中發現，每周參與CCT次數不超過3次的研究效果似乎高于每周超過3次的研究，表明高強度的CCT會導致訓練疲勞，影響認知功能。因此，未來的研究考慮CCT練習頻率的變化，以評估不同CCT頻率的劑量效應關系，并確定具有最佳結果的療程頻率。其次，盡管大多數研究客觀發現了認知功能得到改善的證據，但仍然缺乏專門設計的評估標準來評估認知功能的改善結果，關鍵是能夠將效果轉移到日常生活活動中。未來的研究應該開發和驗證新的工具，以更好地模擬患者所經歷的現實問題。

作者單位：劉晏伶 東南大學醫學院南京鼓樓醫院

顧小萍 南京大學醫學院附屬鼓樓醫院麻醉科