身体活动的潜在益处在MCI和痴呆

文摘

体育活动可以提高整体健康和减少许多负面的健康结果和可能的风险有效地改善认知,独立运作,和老年人的心理健康。鉴于证据表明身体活动与健康和功能的各个方面的改善,干预措施探索途径减少痴呆的风险在那些患有轻度认知障碍(MCI)和改进的结果对于那些痴呆,是至关重要的。目前的审查强调了工作检查身体活动干预措施以达到全面了解身体活动的潜在好处为个人经历认知能力下降。主要的重点是有氧运动,因为这是主要的干预文学。我们审查支持体育活动能促进健康老龄化的论文在认知方面,独立运作,心理健康对个人经历的认知能力下降。具体来说,体育活动提高认知,尤其是执行能力和记忆在MCI,独立运作在MCI和痴呆,心理健康在痴呆。考虑到运动的好处已经观察到在这些领域,这类干预措施提供一个途径防止下降和/或减轻损伤跨多个域的功能在老年人MCI或痴呆和推荐(调整)患者一系列设置,包括医疗和心理健康的设置。进一步为临床干预和影响未来的研究方向进行了讨论。

1。介绍

现有文献在MCI患者和痴呆强调身体活动的改善身体健康,特别是有氧健康/健身,作为改善大脑健康的关键因素([1];评论,看到2])。体育活动可以提高整体健康和减少风险的许多负面的健康状况,包括冠心病、中风、某些癌症、2型糖尿病、肥胖、高血压、骨质疏松,瀑布,和死亡率3- - - - - -6]。尽管老年人(通常定义为 )上述疾病的比率最高,他们是最活跃的年龄群,花费很大一部分的天久坐(6]。体育活动也可能是有效的在改善认知,独立运作,和心理健康4,7,8]。因此,随机对照试验(相关的)都是为了进行仔细测试身体健康对认知的影响,日报和心理功能。大多数老年人体育活动的研究都集中在健康、社区的个人,但有前途的新兴证据关于体育活动的好处甚至虚弱和/或认知障碍的老年人(9]。因此,体育活动应该探索作为一个潜在的途径减少痴呆的风险在那些患有轻度认知障碍(MCI)的人患痴呆和发展改善那些已经患有痴呆的结果。

先前的研究调查的影响身体活动在那些与MCI或痴呆通常集中在结果在特定领域的功能,如认知(10)或独立功能(11]。这些域通常是不同的但相互关联的(12),有证据表明,身体活动可以同时支持多个域的功能,包括认知,独立在日常活动中,生活质量和心理健康/ (13]。因此,目前审查旨在强调这些领域的工作在每一个为了支持更全面了解身体活动可能受益的个人经历认知能力下降。老年人体力活动干预目标包括各种各样的项目,包括有氧运动(如行走),阻力训练,瑜伽,太极,有一些支持这些形式的活动对健康老龄化产生积极的影响(例如,14- - - - - -16])。我们决定使用更具包容性的术语,体育活动,给予干预措施包括在文学的多样性;然而,最常见的是有氧运动干预类型。因此,本文献综述的目的是描述身体活动的效用,特别是有氧运动,在预防或减轻认知下降的影响,日常运作,和心理健康之间的MCI患者和痴呆。为此,我们在网上搜索存储库(即。,PubMed, PsycINFO) using the following primary search terms: (“mild cognitive impairment” or “neurocognitive disorder” or “dementia”) and (“physical activity” or “exercise”), combined with terms related to cognitive/neuropsychological assessment, brain imaging, ADLs/IADLs/independent functioning, and mental health/quality of life/social connectedness. The present review focused on meta-analyses, particularly those published within the past 10 years, whenever available. As an aside, due to changes in the criteria for MCI, the following literature review uses the term MCI to refer to all four subgroups of MCI now diagnosed. Most of the literature reviewed was done in accord with previous criteria [17,18),因此反射遗忘型MCI患者,一个或多个域。当研究区分遗忘和nonamnestic MCI,我们表示;然而,这样的实例还很少。此外,大多数研究没有将生物标志物诊断程序,因此,规范MCI的广告是不习惯。

2。老年人认知

更好的身体健康,特别是心血管健康,导致认知功能的个体差异在一些认知领域,包括执行功能和内存一般老年人的数量(19]。执行功能的认知过程应用于复杂的任务,如规划、战略、决策、更新工作记忆,抑制无关信息,和两个任务之间灵活切换20.,21]。横断面和前瞻性研究表明,人也更加活跃显示神经认知功能的改善而更久坐不动的人(22,23]。然而,两个观测,前瞻性研究样本的老年人,Verghese et al。24,25),没有发现体育休闲活动和低风险之间的关联发展中遗忘或nonamnestic MCI,分别。这个零发现可能至少部分解释为包括形式的体育活动,如网球、高尔夫、攀岩超过2层楼梯,和保姆,因为较高的剂量反应的证据强度的体力活动与改善老年人认知功能(26]。从纵向研究进一步说,有证据表明,身体活动可能防止认知能力下降和痴呆和更高水平的体力活动的人在减少风险水平较低(比27]。

2.1。体力活动干预与MCI和认知

干预措施,比如那些旨在减少心血管危险因素和预防中风增加体力活动,已经被提议作为有效的方法防止进一步认知衰退那些MCI (28]。例如,在一个样本与认知障碍的老年人,但没有痴呆的诊断,Blumenthal et al。29日)观察温和,但意义重大,认知收益在全球认知功能( )和执行功能( )后参与身体活动干预,但没有观察到显著的成效,当时内存( )或语言( )。同样,Lautenschlager et al。30.]发现6个身体活动干预导致显著,但温和,改善老年人在认知领域阿尔茨海默氏症的风险。有氧运动干预研究的荟萃分析,试图解决的缺陷(即个人研究。,small sample sizes and effect sizes), demonstrated that improved fitness also improves cognitive function, especially in the domain of executive functioning [4]。最近,系统回顾相关的跨越成人寿命显示适度的改进领域的关注和处理速度,执行能力,和内存有氧运动干预后10]。重要的是,那些与MCI较小的好处(尽管好处)域的执行能力,但更大收益比认知健康个体在内存中。关于工作记忆,旧的样品,但不是年轻的样本,从体育活动受益;作者无法测试基于MCI状态的差异。最后,体育活动受益的关注和处理速度以统一的方式,没有基于样本年龄差异或MCI的地位。

系统回顾相关的特定认知能力受损的个人发现,参与者与MCI证明改善全球认知、执行能力、注意力、记忆与身体活动(31日]。大多数研究包括在欧曼等。31日)没有区分MCI亚型(即。遗忘与nonamnestic)。一个例外是铃木等。32)体力活动随机对照干预,其中包括组织遗忘和nonamnestic MCI亚型。这些作者发现在MCI亚型,其身体活动干预并不是与更好的维护相关的认知功能相对于控制。然而,当孤立地研究遗忘MCI组,那些参与体力活动干预改善了直接内存从基线到结束的干预比控制在6个月。进一步,在遗忘MCI组,控制显示全球认知和显著下降整个大脑皮层萎缩在6个月期间,而那些参加了干预没有证据这种消极的结果。综上所述,铃木等。(32]研究表明,遗忘型MCI患者可能受益于独特身体活动干预措施。

2.2。体力活动干预与痴呆和认知

对于那些已经患有老年痴呆症,有混合的证据的身体活动提高认知。引用最多的一个荟萃分析的主题(33)发现,那些参加体力活动干预显示更大的改善认知相对于控制。然而,最近的荟萃分析发现较小或没有好处。例如,《福布斯》等。34]报告可疑的体力活动干预对认知那些痴呆,这是合格由于相当大的研究之间的异质性。此外,在《福布斯》等。35最近的荟萃分析,他们未能发现一个好处的身体活动干预对认知功能在随机临床试验9个与400多名参与者。同样,欧曼等人的(31日)审查决定,体力活动干预没有证据明确的总体利益认知,作者建议可能是由于方法论的问题(例如,定义的标准确定痴呆状态)。另外,对于那些患有痴呆症,整体的生活方式可能更预测认知收益比一个有时限的体力活动干预36]。也许是痴呆的神经退化水平使得认知收益更加难以实现,和其他的结果(例如,增加独立功能和心理健康)应该有针对性的身体活动干预措施。还需要更多的研究来研究如何最大化的好处体育活动在不同程度的认知功能。

2.3。可能的机制

在个人不同的认知功能,体育活动的好处在认知被认为是由各种大脑机制(37]。身体活动影响大脑的途径之一是通过心血管危险因素的预防或更好的管理(例如,糖尿病、高血压、高脂血症和肥胖)。事实上,那些MCI,心血管疾病危险因素的存在与发展为痴呆的可能性增加相关(38]。心血管危险因素与各种大脑健康的变化相关联。例如,高血压与血管硬化大脑,从而增加中风的风险(39),可能导致小血管损伤形式的白质hyperintensities在磁共振成像(40,41]。肥胖与增加脑部炎症(42,43),与降低脑血流量有关44,45]。除了改善大脑健康,减少心血管风险因素负担,身体活动被认为改善大脑健康通过增加神经发生和突触可塑性(审查,看37])。体育活动,尤其是有氧运动,与脑源性神经营养因子(BDNF)的增加,血清刺激细胞生长和维持神经元(46]。即使强烈,体育锻炼与提高BDNF(外围),尽管这些立竿见影的效果可能是特定于男性,而不是女性(47]。值得注意的是,体育活动更好地立即增加血清BDNF水平相比,认知训练和冥想48),显示一个独特的机制,体育活动增强大脑功能。此外,身体活动干预行政功能所带来的好处可能是由脑源性神经营养因子的增加,尤其是老年人(49]。

认知神经科学研究使用神经成像技术提供额外的证据的影响身体活动对大脑功能和结构。功能连通性,程度不同的大脑区域激活与另一个同步任务期间或当一个不是指向一个特定的任务(也称为静息状态),是一个衡量大脑功能。增加功能连通性在默认模式网络(静),通常研究激活网络,假设是重要的内省和记忆检索(50],在静息状态的观察在老年人MCI后12周的有氧运动(51]。静的连通性变化中发现许多疾病老化的52- - - - - -54]。功能连通性变化也被观察到具有不同的大脑网络的其他形式的运动训练后(55,56),这表明特异性的影响依赖于形式的运动训练。有点奇怪的是,女性与MCI完成阻力训练,而不是那些完成了有氧运动干预,增加区域的大脑活动在一个关联记忆任务与任务更好的性能。

除了使用神经影像学指标理解脑功能发生变化,干预后,研究人员检查了身体活动和大脑结构之间的关系。体力活动可能是一个好的预测长期改变大脑结构,如脑容量,循序患老年痴呆症的风险,尤其是对于那些平均比同龄人更身体活动(57]。关于培训,参与一个有氧运动干预是发现增加血清BDNF水平和增加海马回的体积,这是与改善空间记忆无认知障碍的老年人中(58]。关于身体活动干预,更好的有氧健康/健身与更好的白质完整性(衡量健康的白质微结构)只有在那些完成有氧运动而不是在那些完成伸展运动(59]。虽然更好的白质完整性通常与更好的认知功能有关,作者没有发现这样的关系(59]。

越来越多的证据表明体育活动有助于保持大脑健康阿尔茨海默氏症的风险。具体地说,在高危个体,更多的体力活动与更少的变化表明临床前阿尔茨海默氏症的大脑(例如,海马体积的减少和增加β淀粉样蛋白的负担;(60])。进一步,认知健康late-middle-aged成年人和/或遗传家族史的阿尔茨海默氏症的风险,温和,而不是光或者剧烈的身体活动可能是最有利于维持大脑功能以葡萄糖代谢(61年]。尽管有证据表明对身体活动改善和维持大脑健康和认知健康的老年人MCI患者,这可能会带来的好处在认知,建立这些关系不是很清楚那些痴呆。

3所示。独立的功能

体力活动干预功能独立的影响很大程度上似乎是有益的。纵向研究,包括美国人的年龄跨度,销和拉62年)发现,几个因素,包括更大的身体活动,与更好的自我报告有关身体健康和身体残疾9年后。此外,更大的体力活动和小腰围减毒与年龄相关的增加身体残疾。同样,社区老年人的观察研究发现,健康行为与功能限制,尤其是体育活动,导致功能独立(63年]。相比之下,顾和康涅狄格州的11]分析老年人的身体活动干预并没有透露在参与者的利益活动的日常生活,但作者发现身体活动干预改善功能性能在各种各样的任务,是为了模拟日常生活活动。12年的纵向研究的老年人没有基线活动限制,球场骚乱et al。64年]表明,个体与高、低概率的痴呆症,体育活动与发展中限制的可能性下降工具性日常生活活动(日常活动所涉及的认知比基本日常生活活动)。相比之下,身体活动似乎没有防护的基本日常生活活动(65年),这表明身体活动可能有特定的保护维护更多的认知要求的任务。

3.1。体力活动干预与痴呆和功能

在麦克拉伦等。66年)系统回顾社区老年痴呆症患者的非药物相关的所有六个相关的检查身体活动报告功能显著改善那些体力活动干预组的能力。《福布斯》等。34,35]一直检测到在日常身体活动功能的好处虽然他们注意,随机对照试验之间存在明显的异质性。Blankevoort et al。(67年审查提供了证据,独自阻力训练相比,多组分体力活动干预受益物理功能和功能独立的各个阶段痴呆。此外,体积越大的体力活动干预期间(以会话的数量和时间每会话),功能改进[越大67年]。曾庆红et al。(68年)还发现,体育活动提高物理等功能达到平衡,和机动性,核心部分的基本日常生活活动(例如,个人卫生)。

体力活动干预长期护理的设置也有不同的影响。例如,在研究轻度到中度痴呆患者生活在住宅保健设施,高强度的体力活动计划放缓下降功能独立性和改进的平衡,但只有non-Alzheimer患者痴呆的类型(69年]。另一个身体活动干预对患者在急性精神病房,另一方面,延迟严重痴呆患者丧失流动性但没有显著影响其他形式的日常生活(70年]。因此,还需要更多的研究来阐明体育活动在多大程度上可能影响患者制度化运作。

3.2。额外的注意事项

重要的是要考虑的角色认知在测量功能独立的结果。认知和功能相互独立的影响下降一个经常预测下降;通常,认知下降之前和预测功能下降(12]。鉴于这种关系,这是至关重要的理解如何促进老年人的独立认知能力下降。通常,方法像Poulos et al。71年]全面“复原”的方法对于轻度到中度痴呆包括药物和非药物方式来支持日常运作,如基于目标认知康复和体育活动,有针对性的康复治疗急性疾病或损伤后,和护理教育和支持。符合这个模型中,健康行为,尤其是体育活动,涉及老年人的能力来维持功能独立(62年,63年]。托姆和克莱尔72年突出显示的证据表明,身体活动和认知康复,独立,可以改善老年人的功能,在某种程度上,那些被诊断为老年痴呆症。进一步说,他们认为这些类型的干预措施的组合可能会加强改善功能独立痴呆,因为它们可以目标物理和认知障碍相关的预防功能的依赖,包括,例如,体育活动,和下跌的风险患心血管疾病的风险和行为与认知康复和问题解决策略,从而最大化功效的干预努力超越单极干预的影响(72年]。其他人认为身体活动可能会影响功能独立通过改善认知领域,特别是关键保持独立,如执行能力(73年]。

另一个重要的考虑这些关系,尤其是患有老年痴呆症,是参与的家庭,朋友,和其他社会支持,特别是那些有照料家庭的责任。护理人员的可用性为痴呆的人提供更大的机会保持更多的功能和参与有意义的活动在他们的社区74年]。然而,照顾者负担,压力,抑郁,焦虑,健康状况不佳,社会孤立,和经济困难可以负面影响照顾者,间接与痴呆的人(75年]。除了促进痴呆症患者的功能独立,直接支持照顾者,特别是针对他们的心理健康和提供信息,可以受益的照顾者和痴呆的人75年,76年]。通常,资源,比如时间和交通限制干预的可访问性。使用护理人员,奖金等。77年)实现了一个以社区为基础的家庭体育活动项目,包括阿尔茨海默氏症患者行走的监督下他们的非正式的护理人员。干预是有效地改善患者的认知、流动性和工具性日常生活活动,强调与照顾者的潜在收益;然而,值得注意的是,没有护理结果纳入本研究。当非正式护理人员无法提供支持一个人患有痴呆症,长期护理位置成为一个可选择的解决方案。荟萃分析的养老院配售与痴呆的老年人,在独立功能障碍,贫穷的认知和行为/心理障碍被放置在长期护理的重要危险因素78年]。这些作者也发现照顾者的负担和风险的制度化和推荐护理教育和支持推迟在疗养院。因此,它是至关重要的识别方法保持独立与认知能力下降。

4所示。心理健康

增加体力活动的影响研究情绪和社会功能也一直是一个重要的研究领域。荟萃分析表明,身体活动干预减少健康成人抑郁和焦虑的症状,包括老年人(79年,80年]。身体健康与降低抑郁和孤独和改善情绪和生活满意度(81年]。

4.1。身体活动与痴呆干预和心理健康

中老年人痴呆,体力活动干预改善一般心理健康在多种神经精神症状(荟萃分析,看到68年])。整合的研究也发现,体育活动与改善情绪和健康(8,82年]。然而,《福布斯》等。34,35]荟萃分析检查身体活动干预对抑郁的影响那些痴呆干预的好处也没找到。《福布斯》等。34,35)生活质量检查结果也感兴趣,但不能这样做由于缺乏信息在他们调查的研究结果。老年人痴呆症患者报告生活质量下降,并有初步证据表明,某些干预措施减轻这种影响(83年]。例如,在系统回顾和不同类型的非药物干预,库珀et al。83年)指出,因素,如改进的照顾者应对和是否有人住在家里和护理机构,可能会影响干预的影响在改善痴呆症患者的生活质量。综上所述,这强调了需要更多的研究关于介质,版主,个体差异在干预旨在改善生活质量。关于身体活动干预,增加身体活动被发现间接改善生活质量,首先减少痛苦中老年人(84年]。目前还不清楚这种关系是否不同MCI或痴呆。有意思的是,大脑的完整性,这往往是贫穷的在那些与认知障碍,可能是一个好的预测心理健康改善后体力活动。在一个大样本的老年人,大杏仁核体积预测更大的减少体力活动干预后孤独(85年]。此外,较大的前额皮质体积预测减少体力活动后压力更大。有关机制,脑源性神经营养因子(神经健康和功能的启动子)含量较低的患者心理障碍(例如,在抑郁症),并通过体育活动提高BDNF可能改善大脑区域的功能/电路关键在维护心理健康(例如,在额叶皮层和海马;(86年])。

另外,心理健康可能会影响身体活动。社会联系,或者个人从事社会交往的程度和活动的社会价值,是一个额外的构造相关的老年人的健康和福祉。水平的社会连通性已经带来更好的健康和更成功的老化87年,88年]。然而,这种构造的研究与体育活动不太著名的文献中,有相互冲突的结果所做的一些研究包括的构造措施。一些研究已经表明,人们更积极的社会生活有更好的生活质量和身体/健康功能(87年,89年]。然而,所有三个components-physical活动的模式,社会联系,认知functioning-interrelate尚不清楚(90年,91年]。参与体育活动项目也已经确定了社会连通性作为吸引从事这类干预措施(92年]。然而,一个大,纵向研究发现没有证据表明一个社会连通性和成功老化之间的联系(93年]。这些作者认为社会联系的成功可能与自我认知老化但不导致衰老过程改进的结果。继续学习将重要的生理活动和心理功能之间的相互关系,尤其是在认知能力下降的背景下和功能依赖,这种文学尚未澄清这样的途径。这些领域之间的相互关系是关键在确定如何最优方法康复与MCI成人和老年痴呆症。

5。结论

同时鼓励促进身体活动在整个寿命,它可以对老年人有特别重要的作用,尤其是那些经历认知障碍。在本文中,我们描述了好处,身体活动对个人的功能跨多个域,包括认知,功能独立,和心理上的健康。具体来说,体育活动提高认知,尤其是执行能力和记忆在MCI,独立运作在MCI和痴呆,心理健康在痴呆。通常,身体活动的影响在每个这些功能域分别研究了在不同样品在不同的老化或认知功能下降。考虑这些发现一起,它变得明显,增加体育活动有可能改善老年人的功能在几个重要领域的风险或诊断为MCI或痴呆。因此,未来的研究澄清同时运动对这些领域的影响,以及这些结构之间的相互关系,有可能提供有用的信息关于最优方法对预防和/或康复努力为老年人MCI或痴呆。

临床上,体力活动可能被认为是健康促进的重要组成部分在医疗环境中,当不禁忌对于一个给定的病人。即使在如此虚弱的老年人和/或患有认知障碍。考虑到运动的好处已经观察到跨领域的认知,独立运作,和心理上的健康,这种干预可能推荐(调整)病人在一系列的设置,包括医疗和心理健康的设置。大部分的现有文献支持有氧运动干预促进心血管和大脑健康,以及其他形式的健康老龄化。然而,很少有研究直接比较不同形式的体育活动的影响(例如,有氧运动和阻力训练,有氧运动和瑜伽和有氧运动和平衡训练)在多个域的老化,这将是一个重要的领域未来的研究探索。理想的格式或数量的体育活动为了最大化功效尚不清楚。“量”(如频率,持续时间)在研究体育活动存在着很大的差别,和未来的研究将需要确定最优(或理想范围)的身体活动在某一特定人群内的人口福利最大化。世界卫生组织建议,老年人完成至少150分钟中等强度有氧身体活动,75分钟高强度有氧身体活动,或中等和高强度两种活动相当量的组合(每周94年]。尽管这些建议是基于研究,更加结构化协议应制定和检查以确定最优数量老年人的体育活动。

有一些知识差距在文献中表示目前的审查和建议的重要限制潜在的未来研究的方向。首先,如前所述,当前状态的文献一般包括研究小样本大小。需要更大样本大小来确定各种结果的影响大小。此外,当检查对多个认知域的影响,大脑的部分,和/或症状和行为,需要更大的样本量来决定谁最需要哪些具体的干预措施中获益。此外,还有不同协议和不同频率和持续时间的不同形式的体育活动,因此,很难比较或巩固从单个研究结果。荟萃分析,这是本文的重点,当可用时,抵消这些缺点(例如,小样本大小,小尺度效应),但是他们不能分开的这些特征构成影响。此外,绝大多数的研究老年人体力活动与认知障碍涉及个人与MCI诊断阿尔茨海默病,用更少的研究关注于其他形式的痴呆,如脑血管或路易体痴呆。我们还没有发现许多研究,提的问题行为障碍痴呆,正如这个因素一般不提到的或甚至是一个排除标准。在文献回顾中,我们决定不包括研究专门研究帕金森病的人,拥有大量独立的文学在自己的身体活动。

其他文献的局限性,因此,我们的审查,是缺乏个人头脑中的信息和extrapersonal身体活动和认知之间的调解人,功能独立,和心理健康。研究足够动力来检查纵向相互作用和机制是必需的。此外,重要的是,未来的研究包括措施同时从多个领域,包括身体、认知、神经成像,功能,和心理的结果,身体活动干预措施。这些影响将尤为重要检查纵向和彼此之间的关系,这样特定的课程,因此机制可能照亮。最后一个观点是,在未来的研究应该考虑成本效益,以确定最优和最有效的干预措施在促进健康老龄化和专门预防和康复MCI和痴呆。

总体而言,目前的文献回顾总结了当前状态存在于身体活动对认知的影响,独立运作,和心理上的健康,都是健康老龄化的重要方面。我们发现强有力的证据表明,身体活动干预提供了一种途径防止下降和/或减轻损伤的功能跨多个域老年人MCI或痴呆。

信息披露

内容不代表美国退伍军人事务部的观点或美国政府。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

退伍军人事务部提供的支持(VA大洛杉矶医疗体系、老年心理健康部门和部分VA绩效审查cx - 001128 r·梅尔罗斯)。

引用

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