计算机认知训练在轻度认知功能障碍患者中的研究现状

刘晏伶 顾小萍

计算机认知训练（CCT）是一种很有前途的对抗认知衰退的策略。通过不同干预类型进行认知训练提升认知功能、 改善生活能力。现回顾各种CCT研究，探讨CCT对轻度认知功能障碍（MCI）人群认知能力的提升作用，并分析对认知的影响的潜在机制，以期为轻度认知障碍患者的临床干预和管理提供参考。

全世界60岁以上人口正在增加，预计到2030年60岁以上人口将上升到14亿。我国第七次全国人口普查数据显示，60岁及以上人口的比重达到18.7%，我国已经进入了老龄化时期。年龄相关的认知功能受损人群逐年扩大。MCI是认知功能变化处于正常衰老和痴呆症中间的阶段，存在认知损害但未达到痴呆的临床诊断标准，是患痴呆症的高危人群。有研究报道，全球范围内60岁以上的MCI患者估计有14.9%在未来2年内进展为痴呆症。而我国65岁以上社区老年人MCI的患病率高达20.8%，寻找快速、有效且低成本的干预措施来预防或延缓认知减退显得尤为重要。

自1998年来，全世界已经尝试了100余种药物用于治疗痴呆症，最终投入临床使用的寥寥无几，虽然FDA在2021年批准阿杜那单抗用于阿尔茨海默病的早期治疗，但目前为止还没有任何药物被证明能够有效改善MCI患者的健康。与药物干预相比，认知训练没有不良反应，因此，越来越多的注意力集中在对MCI患者进行更为安全的认知训练，以延缓老年痴呆的进展。如今有较多的证据表明认知训练可以改善MCI患者的认知功能。

一、计算机认知功能训练定义与机制

传统的认知训练是由有经验的治疗师以个人或团体的形式通过面对面接触进行的，主要区别在于训练的类别、训练的能力、训练的时长和频率等。不仅需要协调时间地点，并且花费较高，不容易坚持。随着计算机技术的飞速发展，创新型数字医疗的普及，传统认知训练逐渐被CCT所替代，不仅成本低廉，可以广泛推广，让那些居家或活动不便的老年人都能够参与，而且容易坚持。此外，计算机程序可以根据老年人的参与情况提供实时反馈，并根据其能力水平进行调整，增加老年人参与的积极性和依从性。

CCT被定义为基于计算机平台，在个人电子设备（如电脑、平板电脑/iPad）上进行的需要物理反应（如按下按钮）的认知训练。其机制是利用大脑的高度可塑性，即环境刺激下大脑可以发生一系列的重塑性改变，增加灰质皮层密度，改善大脑白质微结构的完整性，提高大脑的激活水平以及增加海马静息状态功能连通性，这种可塑性在抵抗认知功能衰退上具有重要的功能性意义。一项高质量的研究发现，长期坚持26周的CCT可增加海马-额叶和海马-颞叶静息状态功能连通性。静息状态功能连通性的改善分别与改善的记忆性能和随访时整体认知的变化显著相关。连通性变化的生物学基础尚不清楚。目前的组织学研究结果表明，CCT诱导的神经可塑性可能是神经发育、突触发生或其他因素（如血管生成）的影响因素。

二、计算机认知训练类别和效果

近年来，大脑锻炼产品越来越受欢迎，市场上充斥着许多大脑锻炼项目，本文根据所使用的计算机程序类型分为三种：经典认知训练任务、神经心理学软件和电子游戏。

（一） 经典认知训练任务

经典认知训练任务是在计算机上通过指导练习标准化任务来训练认知的特定方面（例如处理速度或工作记忆）。研究表明，经典认知训练干预可以改善反应时间、处理速度、执行功能、工作记忆、视觉空间能力和注意力，与传统的认知训练相比效果非常相似，但是MCI患者的工作记忆可能更容易受到经典认知训练这类单纯记忆训练的影响。

（二） 神经心理学软件

在计算机上使用神经心理学软件程序（例如神经心理训练、剑桥自动化成套心理测试），通过各种任务刺激与注意力、语言、记忆、感知和推理相关的多个认知领域，可提供即时的表现反馈，并且大多数是自我引导的，允许参与者以自己的节奏完成任务。虽然结果因具体的干预措施而有差异，但总的来说，几乎所有回顾性研究都发现神经心理学软件程序训练对记忆有积极的影响，记忆和视觉空间能力受到神经心理学软件影响最显著，注意力和执行功能方面的效果较差。

（三） 电子游戏

将训练内容设计成图片或视频游戏的形式，参与者在游戏中操纵屏幕上的图像来实现认知训练。根据之前的研究结果，电子游戏训练对反应时间和处理速度有较大的影响，而执行功能和记忆的研究结果不太一致，这可能是因为用于评估这些能力的认知测试存在差异。电子游戏不仅能改善老年人的特定认知领域，有证据表明它们也能影响整体认知功能。两项连续八周使用各种电子游戏的研究报告称，整体认知功能有所改善。

三、计算机认知训练改善MCI患者认知功能

（一）总体认知功能

在研究设计和结果测量方面，研究之间的异质性限制了治疗效果的比较。不同研究选择的评估量表、CCT类别多有差异，主要选择的整体评估方法有三种：简易精神状态检查（MMSE）、蒙特利尔认知评估（MoCA）和阿尔茨海默病评估量表-认知子量表（ADAS-cog）。分析显示，CCT改善了老年人的整体认知表现。具体来说，它在语言和非语言记忆、工作记忆、处理速度和视觉空间技能方面都有改善。最近在老年人中进行的CCT隨机对照试验（RCT）表明，与积极对照组相比，两到三个月的训练都能改善整体认知能力。

（二） 特定区域的认知

1. 注意力

最常用的是数字跨度和空间跨度测试来评估疗效。模式特定的视觉和听觉训练，对注意力有较大的改善，反应时间缩短，准确度提高。接受CCT的MCI患者在分散注意力视觉检测任务的干预后准确率和反应时间（RT）都有所提高，当考虑到分散注意力条件下的表现损失与集中注意力条件下的表现损失成正比时分析，接受CCT的MCI患者在准确性方面再次显示出显著的改善。

2.语言、语言流畅性

语言疗效评估主要使用波士顿命名测试（BNT），无论在MCI患者还是痴呆患者中，CCT对语言的影响均没有明显的改善。语言流畅性主要使用词语和语义流畅性测试，MCI患者和痴呆症患者在CCT后词语流畅性都有所改善。

3. 言语记忆和视觉记忆

记忆是保留、储存和回忆信息的能力。有许多不同类型的记忆（例如回忆、情景、言语、视觉和工作记忆）和各种可以用来增强它的训练策略。短篇故事回忆任务被用于测试言语记忆。研究发现，与未接受CCT的MCI患者相比，接受CCT的MCI患者言语记忆有显著改善，且内隐记忆改善更大，功能磁共振成像分析显示MCI患者的左海马激活与短篇故事回忆评分呈正相关，在CCT后6个月MCI患者仍保持了言语记忆的改善。

视觉记忆评估常采用的是英国牛津Rivermead康复中心编制的Rivermead行为记忆测验（RBMT）。神经心理学软件训练对MCI患者和痴呆症患者的视觉记忆没有明显改善。参与基于虚拟现实技术的认知训练的MCI患者在视觉记忆的测试中得到了改善，针对认知子领域特异性CCT似乎更有效，并且这些改善在随访6个月时得以维持。

4. 执行功能和处理速度

执行功能是目标导向行为所必需的最复杂的认知过程，包括计划、认知灵活性和抽象思维技能。处理速度是快速处理信息的能力。最常用的执行功能测量方法是瑞文彩色渐进矩阵（ CPM）和Rey-Osterreith复杂图形测试（ROCFT）。连线测试（TMT）是常见的处理速度测验。Dahlin等人报告说，参与者在接受数字、字母、颜色和空间位置的经典认知训练任务后，反应时间和执行功能有所改善，并完成了更新、分类和关联材料的任务，这表明在接受CCT后，老年人的执行功能是可以改变的。一项在有中风史的老年人中进行CCT的随机对照研究发现，CCT增加了海马体与额下回和额中回之间的静息状态功能连通性。这些静息状态功能连通性的增加与處理速度的显著提高呈正相关。而MCI患者海马与额上叶之间的静息状态功能连通性降低。一项研究比较了7周电子游戏的训练效果，干预组的平均反应时间比对照组快，接受CCT的MCI患者和痴呆症患者的TMT分数均有所提高，这表明CCT可以通过加强海马功能网络和防止海马功能连接丧失的记忆丧失来改善认知能力。

四、讨论

近年来，随着互联网技术的发展和社交媒体的普及，老年人逐渐成为上网的主力群体之一。认知训练项目需要充分利用这些互联网渠道来改善认知功能，延缓晚年生活中的认知衰退。总的来说，与传统的认知训练方法相比，CCT的研究结果与之相当或更好，这表明CCT是一种有效的、劳动强度较低的替代方法，同时应用计算机平台干预减少了面对面培训，管理成本可以大大降低。此外，CCT还提供了一种自我节奏的个性化体验，允许参与者只关注自己需要改进的领域。这种个性化的形式也可以使那些在传统的认知训练中感到焦虑的老年人受益。

证据表明CCT能够改善MCI患者的认知功能，但我们在分析特定区域认知的研究中发现，每周参与CCT次数不超过3次的研究效果似乎高于每周超过3次的研究，表明高强度的CCT会导致训练疲劳，影响认知功能。因此，未来的研究考虑CCT练习频率的变化，以评估不同CCT频率的剂量效应关系，并确定具有最佳结果的疗程频率。其次，尽管大多数研究客观发现了认知功能得到改善的证据，但仍然缺乏专门设计的评估标准来评估认知功能的改善结果，关键是能够将效果转移到日常生活活动中。未来的研究应该开发和验证新的工具，以更好地模拟患者所经历的现实问题。

作者单位：刘晏伶 东南大学医学院南京鼓楼医院

顾小萍 南京大学医学院附属鼓楼医院麻醉科