石林，梁芙茹

(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特；2.包頭市中心醫(yī)院，內(nèi)蒙古 包頭)

0 引言

阿爾茨海默病(Alzheimer's disease，AD)是一種以老年斑和神經(jīng)元纖維纏結(jié)為主要病理表現(xiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，臨床癥狀主要表現(xiàn)為認(rèn)知功能障礙、日常生活自理能力下降、精神行為異常。隨著全球老齡化的加快，AD的發(fā)病率正在逐年增加，已成為我國居民的第五大死因。AD給社會、家庭和個人均帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。

1 認(rèn)知儲備概念的提出

大量的證據(jù)表明阿爾茨海默病的病理水平與個體的認(rèn)知功能并不總是呈正比。一項薈萃分析顯示，三分之一的社區(qū)老年人有中、重度阿爾茨海默氏癥的神經(jīng)病理學(xué)改變，但并不是癡呆[1]。在另外一項研究中，研究者對10例已死亡的老年人進(jìn)行了尸檢，發(fā)現(xiàn)雖然他們的大腦出現(xiàn)了AD晚期病理特征，但是他們生前認(rèn)知水平完全正常[2]。這表明病理與認(rèn)知水平存在不匹配現(xiàn)象。認(rèn)知儲備(cognitivereserve，CR)假說的提出用來解釋這種腦損傷的病理與其臨床認(rèn)知表現(xiàn)之間的不匹配[3]。認(rèn)知儲備是個體為適應(yīng)隨年齡不斷增長的認(rèn)知衰退損傷，自身利用腦結(jié)構(gòu)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行代償、補(bǔ)償?shù)哪芰?，它能顯著影響個體的生理功能、認(rèn)知功能和行為結(jié)果。認(rèn)知儲備是一種積極的儲備形式，被認(rèn)為是一種保護(hù)因素，在病理和臨床表現(xiàn)之間起調(diào)節(jié)作用，表明大腦使用已有的認(rèn)知過程或補(bǔ)償性過程積極嘗試應(yīng)對大腦損傷[4]。研究表明，高CR的個體比低CR的個體能更好地應(yīng)對大腦損傷[5]。認(rèn)知儲備的概念為延緩認(rèn)知老化或降低癡呆風(fēng)險的干預(yù)提供了希望。認(rèn)知儲備的神經(jīng)執(zhí)行分為兩個部分，神經(jīng)儲備(Neural Reserve)和神經(jīng)補(bǔ)償(NeuralCompensation)。在不同人體認(rèn)知過程中，神經(jīng)儲備有著個體間差異，神經(jīng)儲備機(jī)制表明較高的CR水平有助于提高大腦網(wǎng)絡(luò)的能力和利用效率，以更好地應(yīng)對腦病理的損傷；神經(jīng)補(bǔ)償指的是為了應(yīng)對大腦病理的損傷而發(fā)生的認(rèn)知過程的改變[6]。神經(jīng)補(bǔ)償機(jī)制則表明較高的CR水平有助于提高補(bǔ)償性腦網(wǎng)絡(luò)的能力，以維持較好的認(rèn)知行為表現(xiàn)[7]。

2 認(rèn)知儲備的代理指標(biāo)及相關(guān)意義

認(rèn)知儲備被描述為對AD和其他神經(jīng)退行性疾病提供保護(hù)，也可以防止與年齡相關(guān)的大腦變化。有大量的研究支持認(rèn)知儲備的保護(hù)作用通過CR代理指標(biāo)：教育年限、職業(yè)復(fù)雜度、休閑活動時間[8]、智商(Intelligence Quotient，IQ)[9]、環(huán)境富集[10]等表現(xiàn)出來。

2.1 AD患病率通常與受教育程度呈負(fù)相關(guān)，受過高等教育的人患老年癡呆癥的風(fēng)險較低[5]。一項研究表明，在AD患者中，同等認(rèn)知水平下，受教育年限越高，左中扣帶回灰質(zhì)體積萎縮越嚴(yán)重，表明具有高CR的患者能更好的耐受AD病理改變，證實(shí)CR對AD患者具有保護(hù)作用[11]。有研究發(fā)現(xiàn)，接受過更多早年正規(guī)教育的人，其大腦新陳代謝更好，灰質(zhì)體積更大，功能連接增強(qiáng)。特別發(fā)現(xiàn)，受教育程度高的人在前扣帶回皮質(zhì)、右側(cè)海馬體、左側(cè)額葉和左側(cè)角回等區(qū)域具有更高的功能性連通性[12]。

2.2 職業(yè)復(fù)雜度也是一項有效預(yù)測認(rèn)知儲備的指標(biāo)。人的一生大部分時間都在從事職業(yè)活動，較高復(fù)雜度與強(qiáng)度的職業(yè)工作對個體的認(rèn)知能力具有促進(jìn)作用。成年后人腦的神經(jīng)元細(xì)胞會繼續(xù)變化，因此較復(fù)雜的職業(yè)活動可以在人的一生中不斷塑造人的大腦[13]。

2.3 休閑運(yùn)動與減輕大腦負(fù)擔(dān)及AD相關(guān)的認(rèn)知變化有關(guān)[14]。不同個體間在生活方式上的差異可以影響認(rèn)知儲備；發(fā)病前是否參加各種休閑活動，也可以影響認(rèn)知儲備[15]。有研究表明，經(jīng)過6個月的有氧運(yùn)動干預(yù)后，海馬體積增大[16]。

2.4 有研究表明，童年時期IQ對成年后的認(rèn)知的影響很大。認(rèn)知儲備不是一個在發(fā)育過程中固定不變的，而是一個在成長過程中的動態(tài)過程。童年階段對以后生活中的認(rèn)知功能有著至關(guān)重要的影響[9]。

2.5 環(huán)境富集導(dǎo)致大腦中的Aβ肽和淀粉樣蛋白的沉積減少，環(huán)境富集可能直接阻止或減緩AD病理的積累[10]。受豐富環(huán)境刺激的個體會呈現(xiàn)出較少的大腦退行性特征，豐富環(huán)境刺激對提高小鼠認(rèn)知有幫助[17]。

另外，有研究表明，雙語有助于增加認(rèn)知儲備。在一定隨訪期內(nèi)，單語者比雙語者有更多的認(rèn)知衰退。證明雙語能力可能是預(yù)防癡呆的保護(hù)因素，并可被認(rèn)為是增加認(rèn)知儲備的一個因素[18]。

3 認(rèn)知儲備的機(jī)制

有研究表明，一旦出現(xiàn)AD，CR值越高的患者預(yù)后越差，CR高的患者在AD發(fā)病后認(rèn)知能力下降更快[19]。因為CR高的人對AD的耐受性更強(qiáng)，所以出現(xiàn)認(rèn)知下降拐點(diǎn)的時間較晚。但是一旦出現(xiàn)拐點(diǎn)，認(rèn)知下降速度更快。一項研究表明CR與較高的網(wǎng)絡(luò)效率有關(guān)；雖然較高的CR不能保護(hù)個體免受AD病理的影響，但是CR較高的AD患者能夠更好地應(yīng)對病理的影響，盡管存在病理損傷，但可以呈現(xiàn)出更有效的網(wǎng)絡(luò)[20]。另外一項研究表明，認(rèn)知儲備可能是由一個非特定任務(wù)的通用網(wǎng)絡(luò)來調(diào)節(jié)的，它可以在執(zhí)行許多任務(wù)時被激發(fā)出來。網(wǎng)絡(luò)的效率或能力可能與認(rèn)知儲備有關(guān)。一個人有更高的CR將表現(xiàn)出與任務(wù)相關(guān)的激活模式，這種模式更有效，能力更強(qiáng)。效率的一個直接的衡量標(biāo)準(zhǔn)是與任務(wù)相關(guān)的激活量。一個更有效的網(wǎng)絡(luò)將顯示較少的激活，以產(chǎn)生相同或更好的性能水平。高CR的人表現(xiàn)出的與任務(wù)相關(guān)的激活模式效率更高，能力也更高[6]。一項研究表明：高CR的參與者在主要涉及額頂葉節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中顯示出顯著的連通性增加。相反，低CR者顯示在涉及額、顳、小腦節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中的連通性顯著降低[21]。環(huán)境刺激促進(jìn)新神經(jīng)元的生長[22]。豐富環(huán)境刺激和鍛煉，可上調(diào)腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子BDNF，能增加齒狀回中新神經(jīng)元的發(fā)生，并與促進(jìn)膠質(zhì)生成、突觸形成和血管的生成有關(guān)，從而促進(jìn)神經(jīng)可塑性[23]。有研究表明，通過三個月的雜耍技能訓(xùn)練，左側(cè)頂葉溝和顳中葉皮層灰質(zhì)的增加[24]。學(xué)習(xí)倫敦布局的實(shí)習(xí)出租車司機(jī)，灰質(zhì)增加，特別是海馬[25]。對于健康的老年人，與CR相關(guān)的神經(jīng)效率的提高，正如功能核磁顯示的那樣，似乎包括了任務(wù)引導(dǎo)激活區(qū)招募的減少和默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)抑制的減少[26]。

4 認(rèn)知儲備的評估

Stern[8]設(shè)計了一種全面評估和測量個體一生中積累的認(rèn)知儲備數(shù)量的工具，即認(rèn)知儲備指數(shù)問卷(Cognitive Reserve Index questionnaire，CRIq)，通過CR代理指標(biāo)：教育、工作活動和休閑時間[8]等表現(xiàn)出來。教育的原始分?jǐn)?shù)是教育的年限、超過六個月的培訓(xùn)課程這兩個值的和。工作活動根據(jù)涉及智力投入和個人責(zé)任的程度分為五個不同級別：低技能體力勞動，熟練的體力勞動，熟練的非體力工作，中度負(fù)責(zé)或者智力職業(yè)的工作活動，高度負(fù)責(zé)或智力職業(yè)的工作活動；這部分的原始分?jǐn)?shù)是工作年限乘以工作活動水平(從1到5)的級別所得的分值。休閑活動時間：在工作時間之外閑暇時間從事的具有認(rèn)知刺激作用的活動，分為16個項目涉及各種智力活動(如閱讀報紙雜志、演奏音樂)、社會活動(參加志愿者活動、參加展覽、旅游)和體育活動(體育、舞蹈)。這個部分的原始分?jǐn)?shù)是經(jīng)常/總是發(fā)生頻率的活動的總年數(shù)。CRI的總分值為三個子分值標(biāo)準(zhǔn)化后的得分值。一個人的智力、能力和經(jīng)驗越豐富，他就越能應(yīng)付生活中的各種困難，應(yīng)對復(fù)雜的認(rèn)知任務(wù)和社會事件。CRIq就是量化這種認(rèn)知儲備的工具。另外，北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國家重點(diǎn)實(shí)驗室還研究中國傳統(tǒng)的武術(shù)及太極拳、太極劍等對認(rèn)知儲備的影響。

5 結(jié)語

首先，腦損傷的病理可能不會發(fā)展為癡呆，在將AD的病理標(biāo)記物等同于癡呆時要謹(jǐn)慎[27]。其次，認(rèn)知訓(xùn)練是為治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病而提出的文化、社會和身體刺激。認(rèn)知訓(xùn)練可加強(qiáng)認(rèn)知儲備，可以抵消大腦損傷并恢復(fù)突觸復(fù)雜性[28]。以認(rèn)知刺激為重點(diǎn)的干預(yù)措施可能有助于減緩與年齡相關(guān)的認(rèn)知功能衰退或癡呆，并延長健康年齡[20]。讓我們一起加強(qiáng)體育鍛煉，加強(qiáng)認(rèn)知刺激及訓(xùn)練，提高認(rèn)知儲備，預(yù)防AD。