身体活动变化和认知功能变化的动态关联:四项纵向研究的协调分析

摘要

本研究采用协调分析方法，在四项纵向研究中检验了体力活动与认知变化的相关性。一系列体力活动的多层次增长模型包括四个认知功能领域的固定（人与人之间）和时变（人内）预测因子（推理、记忆、流利度和语义知识）在两项研究中，基线体力活动预测流利度、推理和记忆。然而，在所有四项研究中，体力活动的时间特异性变化和认知的时间特异性变化之间存在着一致的正相关模式，控制着随时间推移的预期线性轨迹。这种模式是最明显的是在推理和流利的领域。

1.介绍

以前的研究已经清楚地表明，老年人的认知变化不会以均匀的方式对所有人进行同质化[1.–3.]许多老年认知变化的预测因素已经被确定，如教育、高血压、健康和心血管疾病的客观指标以及载脂蛋白E[4.］．在不同类型的活动中定期参与可能影响认知变化。更具体地，根据“使用它或失去它”假设[5.]，在不同活动中定期参与可以缓冲与认知功能相关的年龄相关的下降。一些研究发现，一般生活方式活动参与（通常作为智力，社会和体育活动的结合运作）与认知变化有关[6.–8.老年人活动能力的下降与认知功能的下降有关。

除了一般活动，其他研究还专门针对体育活动与认知变化的关联。确实，越来越多的文献强调体育活动对大脑结构和功能的潜在好处[9,10］．体育活动和认知能力之间关系的第一个证据来自于一些横断面研究，这些研究表明，体育活动的老年人比不太运动的老年人有更高的认知能力和功能[11,12］．

然而，源自这些横截面研究的证据是有限的，因为它不是。可以在更复杂的变化协会方面得出结论。在纵向研究中可以发现更强大的证据。纵向研究可以被视为第二阶的证据，提供有关身体活动与时间的认知之间的有价值的信息。几项前瞻性，纵向研究为身体活动与认知功能的关联提供了证据[13–20.］．这些研究通常表明，在基线时进行较高的体育活动与随着时间推移认知功能下降的程度较低有关，这为定期体育活动可能会缓冲未来认知功能下降的观点提供了支持。然而，这些纵向研究的结果是不确定的[4.]还有几个关键问题仍然存在[21］．

以上所述的纵向研究可能会测试两类不同的关于生活方式变量关系的假设，如身体活动和认知变化[6.]第一种假设规定，体力活动水平与随后的认知变化有关。上述大多数研究都针对第一类假设，通过观察基线时的体力活动如何预测认知功能的变化来检验稳定变化假设。第二类假设则考察了伴随的活动变化和认知变化之间的关系。与活动的基线效应相反，该假设涉及个体内变化的概念和个体内变化率之间的关联，提供了一个更动态的视角。例如，可以假设随着时间的推移，体力活动的积极变化（增加）有助于认知功能的消极变化（减少下降），而活动的消极变化（减少活动）预计与随着年龄的增长认知下降更快有关。

麦金农及其同事[7.]使用潜在增长曲线建模方法来研究总体活动(定义为身体活动、休息、与兴趣和爱好相关的活动和计划中的活动的组合)而不是身体活动的变化与健康和认知表现的变化之间的关系。他们发现，在活动与认知和健康指标的变化率之间存在着实质性的相关性，并得出结论，老年人智力和身体活动的下降与认知功能和健康水平的下降是并行的。然而，对于那些长期活动水平稳定的参与者来说，认知功能的下降仍然很明显，这表明维持活动可能不足以防止认知功能下降。

不幸的是，在对老年人的长期观察研究中，很少有以前的研究真正针对身体活动和认知功能的个体变化率之间是否存在关联的假设。Van Gelder及其同事[17]研究发现，减少体力活动持续时间或强度的男性也表现出整体认知能力更强的下降（通过小型精神状态检查进行测量）与保持活动持续时间和强度的男性相比。然而，本研究应注意几个局限性。首先，只使用了一个整体认知功能测量值的变化，而不是几个不同的测量值，这些测量值可能捕捉到认知能力与活动变化之间更为多样和复杂的关系此外，在该研究中，体力活动的变化按质量（变化/无变化）而不是数量（变化多少）进行分类。最后，分析基于组间比较，因此没有针对体力活动和认知的人内变化关系。

Bielak及其同事[22]然而，使用随机效应模型来检验体力活动水平和变化与水平（人内平均数）和不一致性（人内标准差）之间的关系虽然在某些任务中，基线时的体力活动与平均认知速度相关，但体力活动的变化与认知速度的变化之间没有关联。此外，最近的一项研究[23]使用双变量双变化评分模型分析维多利亚纵向研究的数据发现，体力活动的变化会影响言语速度和情景记忆的变化。然而，他们也发现认知的变化会影响活动的变化，从而支持双耦合模型或两者之间的相互关系身体活动的变化和认知的变化。

虽然以前的纵向研究导致了对一点（基线）的身体活动如何预测未来的认知性能，或者认知性能的变化，但它们通常没有帮助我们了解物理之间纵向关系的更复杂和动态的特征活动和认知。相关问题仍未得到答复。例如，在考虑因时间由于时间的认知变化时，人内部活动和人内部变化与人内部变化之间存在关联？或者，换句话说，人们展示了较低的认知分数（相对于他们的亲自轨迹随着时间的推移）偶尔他们还报告了更少的身体活动？相对于横截面分析，将个体与其他类似年龄的个人进行比较，这些问题的答案提供了对跨越时代的个人在体内活动和认知功能之间的变化之间更复杂和动态的关联方面的答案。以前纵向研究尚未适当解决的另一个问题是如果身体活动或活动变化，在不同的认知结构域和/或测试中具有类似的效果。从先前的实验工作采用随机对照试验设计，支持对实际活动培训对执行控制流程和工作记忆的最强烈影响的支持，支持“选择性 - 改进假设”[24]然而，由于之前大多数关于体力活动和认知之间关系的纵向研究都包含了一个单一的认知测量（通常是MMSE）与不同的测试和领域不同，体力活动的变化是否与某些认知领域相对于其他认知领域的变化更密切相关这一理论上和实践上的重要问题仍未解决。

这一知识体系健全累积发展的一个关键步骤是通过独立的纵向研究复制和扩展研究成果，这些研究重点是观察到的人体内变化[25］．虽然最先前的纵向研究发现，体育活动是对与年龄相关的认知下降的保护性，但结果差不多，远非明确[21］．更多的over, previous studies have typically used data from one population (e.g., adults ranged from 55–94 in age) and one design (e.g., 3 waves of measurements over a 6-year period), leaving the generalization of the results highly contingent on sample specific-characteristics. Differences between studies in terms of sample, design, measures, and analytical approach make it difficult to compare results across studies and to derive more general conclusions of the meaning of these results. Therefore, there is a clear need for more coordinated integrative data analyses that use data from different samples with different measures, but examine these data with the same research question and the same analytic approach [25］．使用协调分析方法进行交叉研究比较和独立结果的综合，有可能为认知变化和身体活动领域带来新的相关信息[26］．

The purpose of the present study is to investigate the longitudinal associations of physical activity with four domains of cognition (i.e., reasoning (executive function), episodic memory, fluency, and semantic knowledge) in older adults using a coordinated approach with data from four independent longitudinal studies: Long Beach Longitudinal Study (LBLS), the Seattle Longitudinal Study (SLS), the Victoria Longitudinal Study (VLS), and the Origins of Variance in the Oldest-Old: Octogenarian Twins Study (OCTO-Twin). More specifically, the following research questions were examined:(我)基线时的体力活动是否与基线时的认知相关？(2)基线体力活动是否与认知变化率相关？(3)身体活动中的特定场合的变化是否与认知的特定场合的变化有关，是否控制了单独时间导致的认知变化?

2.方法

2.1.设计和一般分析框架

这项研究是由高级心理测量方法研讨会系列(Mungas等人，NIA会议资助)和老龄化纵向研究综合分析网络(IALSA)合作发起的[25,26]，将研讨会参与者与来自四个IALSA成员研究的研究人员聚集在一起。这些研究是根据他们收集的认知、身体和社会活动数据以及在四个研究中共同举行的多个场合的一系列认知功能测量结果而特别选择的。而活动和cog初始功能变量并不总是相同的，每项研究中的变量子集是根据其在结构水平上挖掘相似领域的原理选择的（例如，流体推理（Gf）、结晶知识（Gc）、短期记忆（Gsm）和长期存储和检索（Glr；类别流畅性）[27]。在某些情况下，这些措施是相同的，但更多情况下是不同的，为严格的和概念上的复制提供了机会。

２.２.OCTO-Twin(最老样本方差起源)样本(瑞典)

OCTO双胞胎研究由瑞典双胞胎登记处首次检查时年龄在80岁及以上的最老队列组成。从1991-93年开始，纵向设计包括最多5次测量，间隔2年。基线诊断为痴呆的个体(）被排除在702名参与者的初始样本之外。剩下的604个个体被列入分析中。大约20％的样品丢失了在每张波（每年10％）上进行跟进，但大部分磨损都是由于死亡。表格中提供了描述性统计1.．

2.3。octo-twin材料和程序

2.3.1。OCTO-Twin认知能力测试

推理采用分段设计进行评估[28].在这项任务中，参与者被呈现红色和白色方块，并被指示在预定的时间限制内使用这些方块重现卡片上显示的设计。流利未在octo双胞胎研究中进行评估。记忆是通过散文回忆的即时回忆测试来评估的。在这项测试中，参与者会看到一个简短的，100字的故事，有幽默的成分。29］．回忆信息量的编码方式类似于韦氏记忆量表逻辑记忆测试中故事单元的评分。30.］．语义知识采用瑞典版的信息任务进行评估，参与者对事实知识问题做出回答[31]。将原始分数转换为T分数，平均值为50，标准偏差为10，以便于跨测量进行比较。

2.3.2。octo-twin身体活动措施

在五次浪潮中，受访者被问及以下问题:“你现在或以前有没有做过什么特别的事情来锻炼身体或保持身体健康?”可能的回答是“否”（0）、“是，在某种程度上”（1）或“是，在很大程度上”（2）。因此，使用了0到2的量表。参与者给出了一个关于其当前体力活动状态的回答，一个关于其先前状态的回答。分析中仅使用了当前状态的回答。体力活动变化分数通过从每个后续活动测量中减去基线活动来计算。

２.４.长滩纵向研究样本(美国加利福尼亚州)

当参与者从家庭健康计划卫生维护组织（HMO）招募参与者时，LBL在1978年开始，主要包括长滩和橙县的居民。第一个小组包括28-36岁或55-87岁的583人。年龄较大的群体（98％高加索人）的种族构成类似于基于1970年人口普查的该地区的65多个人口。1992年开始的小组2包括来自同一HMO的633个个体（由于Frank痴呆或严重的感官或神经系统问题，64人被排除在外。

为了纳入与西雅图纵向研究相同的测量方法，LBLS小组1 ()及小组二()，不包括1994年55岁以下的参与者()，用于当前的分析。在此期间，每隔3年收集一次数据。每次间隔的损失率约为50%，每年损失率为17%。痴呆症的发病率还不清楚。该样本的描述性信息如表所示2.．

2.5。LBLS材料和程序

2.5.1。LBLS认知能力测试

推理基于Schaie Thurstone成人智力测试（STAMAT[32］．在此任务中，参与者查看了一系列字母（例如，A B C C B A D E F F），并要求通过提取控制该系列的规则来识别来自备用选择的串联中的下一个字母。通过从一系列可能的替代方案中选择正确的替代方案来进行响应。参与者获得了六分钟才能尽可能多地完成30件物品。流利使用单词流利度进行评估，参与者根据预先确定的规则在五分钟内写下尽可能多的以字母“s”开头的单词。这些规则包括没有专有名称，也没有在参与者已经提供的单词（例如，“坐”、“坐”和“坐”）上添加词尾).记忆是通过参与者学习了3.5分钟的20个名词的即时书面回忆来测量的。语义知识采用STAMAT识别词汇测试进行评估。参与者被提供了50个目标词，并要求从四个选项中选择同义词。成绩是基于五分钟内提供的全部正确答案。

2.5.2。体力活动测量

体力活动量表是根据生活复杂性量表中选定的问题进行的。综合得分是通过对包括每周一个或多个小时的体育活动（如散步、户外爱好等）的数量求和得出的。可能得分的范围为0到4。通过从1994年、1997年、2000年和2003年的活动中减去1994年的活动量来计算活动变化变量。这导致了与1994年基线测试相关的差异分数。

2.6。西雅图纵向研究样本(美国华盛顿)

SLS是由K. Warner Schaie发起的长期运行纵向研究，该研究于1956年首次招募了当地健康维护组织的成员。目前的分析从1984 - 2005年使用了高达四波的SLS数据，包括扩展集也与长滩学习重叠的措施。只有55岁及以上的参与者在分析中纳入。基线被定义为每个参与者的第一次研究访问，随着研究中的几年（编码为0,7,14和21），所有分析中都会测量时间。这7年间隔内的消耗约为每年50％或7％。痴呆症患病率和发病率尚不清楚。见表3.在这里分析的四波数据中，SLS参与者的特征。

2.7.SLS材料和程序

2.7.1。SLS认知措施

推理通过Schaie-Thurstone成人心理能力测试(STAMAT;［32])。在这项任务中，参与者被提供了一个打印的单词序列，它是根据一个内在规则排列的。参与者的任务是从多项选择中选择符合这一规则的下一个单词。总分是根据在6分钟内完成的30个实验中正确回答的数量得出的。在LBLS,流利通过初级心理能力测试中的流畅性测试的性能进行索引[33]及记忆通过语言学习任务。语义知识通过从教育检测服务（ETS）的高级词汇测试进行评估，其中参与者从五种选择中确定了印刷单词的同义词[34］．总分从4分钟内提供的正确响应数到36-oftstest。

2.7.2.SLS体力活动测量

本文使用了LBLS方法部分中描述的方法，以生成大致等效的身体活动指数。按照这种方法，通过对生活复杂性量表(Life Complexity Scale)的改进版本的二分测试反应进行求和，创建了一个综合体力活动测量方法[3.，从而得出四项体育活动组合(运动、散步、健身和户外爱好)。活动变化通过从每种后续活动测量中减去基线活动来计算。

2.8.维多利亚纵向研究样本（加拿大不列颠哥伦比亚省）

维多利亚纵向研究始于1986-87年，抽样调查了484名社区志愿者。采用纵向顺序设计，第二和第三个独立样本开始于1992-93年(）和2001-2002（)[35］．每个样品以三年间隔测试。迄今为止，样品1已在七次（超过18岁以上），五个（超过12年）的样品2，以及两次样品3（超过6年）。所有三种样品的参与者在55和85年之间招募。

本次调查包括样本1的七个波和样本2的五个波的数据。表中提供了此处分析的子样本的特征4.．大约20%的样本在每次波浪中丢失，或每年丢失10%。痴呆症患病率和发病率尚不清楚。

2.9。VLS材料和程序

2.9.1。VLS认知能力测试

推理已按字母系列索引[33］．在此任务中，参与者呈现出一系列字母，并要求根据控制序列的规则识别序列中的下一个字母。流利是通过完成一项任务的表现来衡量的[34]在这项研究中，参与者被要求在6分钟内写出尽可能多的意思相同或几乎相同的单词。记忆该研究基于对一个由五个语义类别组成的30项名词列表的自由回忆而编入索引。参与者有两分钟的时间学习单词，然后有五分钟的时间回忆单词[35］．语义知识使用从ETS引用的测试的ETS套件改编的54项识别词汇测试进行评估[34］．

2.9.2.VLS体力活动测量

体力活动测量来自VLS-活动生活方式问卷(VLS- alq;［6.]). 这些项目对园艺、慢跑、帆船和网球等体育活动进行了索引。对于每个项目，参与者表示过去两年参与该活动的频率，从0到9（即。，从不，一年少于一次，一年大约一次，一年2 - 3次，一个月大约一次，一个月2 - 3次，一周大约一次，一周2 - 3次，每天)．

2.10。分析方法

为了检验身体活动对认知的影响，我们采用了一系列多水平模型来拟合时变协变量[36在Stata (StataCorp, 2011)中使用多水平混合效应回归、限制性最大似然估计(REML)和非结构化协方差矩阵。分别的模型适用于四种认知测量(推理、流利性(OCTO-Twin除外)、记忆和语义知识)和四种研究中的每一种。为了提高易用性的解释我们的结果,年龄,教育,和活动措施意味着集中样本中的每个测量的基线的意思,拦截和线性斜率条件可以解释为个人的期望值平均年龄,教育,和各自的活动水平基线。性别的参考类别为男性。OCTO-Twin参与者被建模为嵌套在他们的双胞胎中，在VLS中我们控制了入学队列。

我们的目标是为四项纵向研究的所有结果建立一个共同的比较模型。对于16种认知-身体活动组合来说，这种常见的模型不一定是最佳模型。最初的19个术语模型包括所有10个双向互动，包括活动、活动或时间的变化，以及时间和活动与年龄、性别或教育的3个三方互动。然而，有几个术语对大多数研究和结果并不重要，因此进行了修剪，以促进模型解释。首先，消除三向交互作用，然后消除与活动变化的交互作用。最后，由性行为引起的基线活动降低了。这导致了最终的模型，包括表中总结的12个术语5.对于推理、记忆、语义知识和流利性的独立认知结构。我们的重要性标准塑造了每个研究中的“家庭层面”阿尔法率，然而我们的重点是研究结果的重复，我们用它来最小化偶然性关联的潜在影响。我们没有实施正式的元分析技术，因为它们需要相同的测量和更多的研究。

3.结果

3.1. 基线协变量和纵向关系

在所有记忆、推理和流利度测试的第一次测量中，可以看到人与人之间的年龄差异，老年人表现较差。语义知识结果不太一致，老年人在LBL和OCTO-Twin测试中表现较差，但在VLS测试中表现较好。在基线检查时，受教育年限较长的个体有认知能力更高。LBL和SLS女性在所有指标上的得分都高于同龄男性，语义知识除外。OCTO-Twin和VLS女性的记忆得分高于男性。OCTO-Twin女性的语义知识得分较低。

对于参考人员（具有样本平均基线年龄和教育年龄的男性），在所有认知能力和除SLS（最年轻）之外的所有样品中都会随着时间的推移而被视为下降的下降，其中包括LBL和VLS，所以在年龄。除LBLS立即记忆之外，老年人在所有VLS，SLS和LBLS措施上都越来越越来越越来越厉害。在与性或教育相关的差异下降方面没有确定没有明确的模式。

３．２．体育活动

基线的高度体育活动与八十单和vls和vls的推理和记忆更高的分​​数相关。基线和认知分数的身体活动分数之间的关联并没有差异。然而，有一些迹象表明身体活动与认知之间的关系差异化。对于LBLS和SLS中的语义知识，基线的身体活动的关联对于具有较低教育的人来说更强大。就具有认知下降的协会而言，基线的更高的身体活动分数仅与VLS和SLS流畅的少数下降有关。

然而，我们发现了在四项研究中估计的线性轨迹预期的时间特异性变化和认知时间的时间变化之间的时间特定变化之间的一致性关系。这种模式对于推理和流利的域来说是最明显的。更具体地，在控制时间随时间的认知功能的趋势之后，物理活性变化的时间特异性变化与以下认知结构域中的认知波动有关：（a）在所有四项研究中推理;（b）三项研究的两个（VLS和SLS）流畅;（c）两项研究中的记忆（octo-双和vls）;（d）在一项研究中的语义知识（octo-twin）。

4.讨论

利用四项关于衰老的纵向研究的数据，本研究在三个不同的水平上检验了身体活动和认知功能之间的关系:(a)横截面;(b)纵向使用身体活动作为认知变化的预测因素;(c)纵向利用身体活动的变化作为时变协变量来预测认知的变化，对认知的规范性发展(时间的影响)进行调整。在横断面水平上，较高的身体活动基线主要与较高的推理和流利得分有关，这一般支持先前的研究，表明身体活跃的老年人比不活跃的老年人有更高的认知能力和功能[11,12］．尽管相关，这些众所周知且记录充分的发现对更深层次地理解活动和认知之间可能非常复杂的关系贡献不大。

第二个层次的分析探讨了更具理论相关性和趣味性的纵向关联，以及基线时的体力活动是否与认知变化相关的问题。从更广泛的角度来看，这一研究问题也与“使用它还是失去它”假说相关联[5.,21]，一般认为体育活动可以缓冲未来认知能力的下降。许多前瞻性研究都支持这一观点[13–20.，为体育活动对认知衰退的纵向有益和缓冲作用提供了初步支持。然而，之前许多前瞻性研究的一个普遍局限是，他们已经检查了身体活动和广泛的认知测量(典型的MMSE)之间的联系，从而证明了不同认知领域和身体活动之间潜在的不同纵向关联的不完整图景。因此，这些先前的研究通常没有回答理论和实践相关的问题“什么认知领域从体育活动中受益最大?”“(21］．

本研究考察了四个不同的领域，代表了更广泛的认知能力，从更明确的基于知识的语义知识领域到更流畅或基于过程的推理、流利性和记忆因素。基线体力活动越高，tw流利性下降越少o三项研究中的一项。因此，根据目前的研究结果，对于什么认知领域从体育活动中受益最大的问题，初步答案是流利性，这是一个更基于过程/流动的领域。但是，应该提到的是，对于四项研究中的大多数认知领域，我们没有发现支持r体力活动基线水平对认知能力下降的保护作用。

除了在先前的研究中常见的静止变更关系（基线的体力活动程度如何涉及认知的变化），我们还通过使用来自的身体活动的变化来实现更改身体活动的变化和认知功能的变化之间的更多动态关联基线作为纵向多级模型中的时变的协变量。该研究中使用的时变协承模型在控制随着时间的推移时，在控制个人变化率之后，检查了身体活动和认知之间的场合。在活动和认知波动之间的这种时间特定的关联很少被审查，并且可能与理解如何规定锻炼以及如何设计和实施干预措施，以便为能够优化对认知效果而设计和实施的干预措施[37］．由于变化和特定时间波动的关联在干预研究的分析和解释中至关重要，像本研究这样的研究结果可能从科学和应用的角度提供新的相关信息。

这些分析的结果令人惊讶地在研究和域中一致。体育活动的变异与所有四项研究的推理和流利程度的变异有关。因此，虽然与随后的认知变化的基线身体活动之间的差异差异的证据通常在域中跨越弱势，但除了流畅性，支持对具有认知波动的体育活动变化的概念的支持在跨学习中更加强劲．这些结果与以前的工作有内联[16]，这表明体力活动可能会特别缓和通常与衰老相关的认知领域的下降。此外，从更广泛的角度来看，体力活动时间越长，认知能力越强，这可能与运动和有氧健身训练导致sele的假设有关积极改善执行控制过程和工作记忆[24］．尽管本研究中使用的认知测试来衡量推理和流畅性是来自心理的传统心理测试和不映射到最近的概念化的行政处理,他们分享一些这些特性,流体测量的认知。

目前研究的一个明显的局限性是纵向设计的观察性质，使因果推理无法解决。认知能力下降导致体力活动下降的概念与体力活动下降导致认知能力下降的解释是相同的，这种关系是相互的，或者两者都是第三个变量的结果。最近的研究不仅证明了老年人身体活动和心理健康在时间上的相互关系[38]但也用于身体活动与认知之间的互殖关系[23］．

另一个限制是在不同的研究中使用不同的测试来挖掘相同的认知领域的问题。如前所述，选择这些研究是因为它们具有相似的活动和认知测量。此外，单一的认知测试总是认知领域的不完美标记。因此，一个普遍的特征是本研究中的综合分析方法使用了四项不同研究的数据和测试来回答同一研究问题，其中一项是异质性风险，即不同测试在多大程度上表明了他们应该测量的高阶结构。因此，当结果模式在不同研究中不一致时研究中，针对这些差异的来源提出了更多的问题，这些问题在未来的研究中可以检验。例如，有趣的是，对于OCTO Twin来说，身体活动被操作化为人们认为自己有意“保持身体健康”的程度与其他研究中的体力活动测量值相比，基线活动与认知功能的相关性更为一致。然而，体力活动的明显重要性也可能是由于该样本年龄更大。在具有相同测量值的研究相互一致，但不一致的情况下例如，在一些研究中，SLS和LBLS都没有显示记忆表现与基线或活动变化之间的关联，但OCTO-Twin和VLS显示了，我们可能会得出一些关于测量的重要结论。相比之下，LBLS和SLS流利性的结果并不一致，相反，这表明一些细节与e抽样、复测间隔或其他研究特征可能相关。

另一方面，当研究结果的模式显示出一致性时，这些研究使用了不同的测量方法来挖掘相同的潜在结构，比如活动的变化与推理和流利程度的变化之间的联系，这些差异就变成了一个主要优势，与传统的单一数据集分析相比，得出的结论的可靠性大大增强。

此外，与认知的更具体的测量相比，目前分析中使用的物理活性变量宽阔，自我报告，并且没有区分强度或阻力训练。将物理活动的客观措施与更具体的多项目相结合，自我报告仪器可能会提供未来的研究，以便分析活动变化与认知变化的变化协会的研究。

体力活动和认知功能之间的动态关联强调了生物老化和认知老化之间的关联这一更广泛的问题[39］．此外，身体活动中个体内部变化对认知功能的影响(根据认知的趋势进行调整)提出了一个问题:是什么驱动或导致了这些随时间变化的关系?这些与更流动的认知领域的动态关联可能是由许多因素介导或解释的[40，例如身体资源(睡眠、精力/疲劳、食欲、疼痛或药物/药物使用)、疾病状态(高血压、糖尿病和CVD)和精神资源(慢性压力、抑郁和自我效能)。更具体地说，许多生理介质，如有氧健身、激素、脂质谱、脑血流量、血压、神经递质和神经营养因子，都已被确定为身体活动-认知关系中的潜在介质[41]。尽管直观上很吸引人，并且经常进行调查，但是，通过增加有氧健身来提高认知能力的体育活动假说（心血管健身假说）没有得到荟萃分析的支持[24,42]因此，虽然单一中介模型在理论上很有吸引力，并且可能在某种程度上适合数据，但解释为什么身体活动和认知似乎一起变化的更完整的途径更可能包括多个中介和复杂的微中介链[41]，这也可能在个人和群体中的强度和有效性变化。然而，越来越多地了解关于对身体活动对认知物理活性作用的活性成分的知识构成了朝着开发适当的身体活动干预设计的重要步骤，以测试这些特定模型的调解模型和身体活动的影响和对认知的影响实验控制试验。

本研究的主要优势在于能够通过协调分析四项纵向研究的数据来阐明复杂关联在不同时间的一致模式。与之前基于单个样本分析的研究相反，之前的研究受到样本和数据特定特征的限制，我们改为使用协调和综合的分析方法和框架[25,26通过四个纵向研究的数据来检验相同的研究问题，从而使结论不那么容易受到具体特征的研究影响。因此，目前的研究是独特的(特别是考虑到分析方法的选择)，并可能为类似的合作项目铺平道路，在不同的与生活方式相关的研究中，相同的研究问题和分析方法被用于同时回答相关问题，身体活动和认知功能。

这四项研究在年龄(从SLS的平均年龄67岁到OCTO-Twin的平均年龄83岁)、可用测量波的数量(SLS和LBLS的4个到VLS的7个)、随访时间(OCTO-Twin的8年到SLS的21年)、测量间隔年(OCTO-Twin每2年到SLS每7年)和文化背景(斯堪的纳维亚到北美)。然而，如上所述，在研究活动变化与认知波动的关系时，出现了一个令人惊讶的清晰模式。因此，就从更大、更广的角度识别关联模式的能力以及归纳结果和结论的能力而言，本研究为该领域以及老年人健康相关行为、生活方式和认知的从业人员带来了再现性证据。基于目前的研究结果，主要信息是，活动的变化，而不仅仅是以前或现在的活动水平，似乎很重要，可能在追求沿着认知衰老的路径保持良性的非减少的认知轨迹中发挥重要作用。

致谢

该研究得到了老龄化纵向研究综合分析(IALSA)研究网络(NIA AG026453, S. M. Hofer和A. M. Piccinin, pi)的支持认知老龄化研究中先进心理测量方法会议（NIA R13AG030995，D. M. Mungas，PI）。M. Lindwall由瑞典国家体育中心（CIF）支持。L. E. Gibbons由NIH（AG05136，Murray Raskind，PI）提供支持。A. Atri，S. D.Shirk和M.B.Mitchell由NIA Grant Ag027171（A. Atri，PI）支持。M. Praetorius由哥德堡大学的Epilife-Fas中心支持。LBLS由NIA授予AG10569和AG00037（E.M. Zelinski，PI）提供资金。octo-twin研究由NIA AG08861资助（B. Johansson，PI）资助。SLS由美国国家儿童健康和人类发展研究所（HD00367,1963-1965; HD04476，1970-1973）和国家老龄化学会（1973-1979，1982-1986，1982-1989 Ag04470，1984-1989; AG08055, 1980–2006;AG027759,2006–2008; currently AG024102, 2005–2015; S. L. Willis, PI). The VLS is currently funded by NIA Grant AG008235 (R. A. Dixon, PI). Tina L. Huang and Nadar Fallah participated in early work on the VLS portion of the paper. Finally, and most importantly, the authors express their deep gratitude for the commitment of the study participants across all four studies.The content of this study is solely the responsibility of the authors and does not necessarily represent the views of the National Institutes of Health or the United States Government. The authors report no conflict of interests with the present study.

参考文献

1. H. Christensen, a . J. Mackinnon, a . E. Korten等人，“对社区老年居民认知表现多样性的分析:年龄变化分数的个体差异，”心理学与老龄化，第14卷，第3期，第365-379页，1999年。浏览：出版商的网站|谷歌学术
2. S. M. Hofer, H. Christensen, a . J. Mackinnon等，“老年人社区样本中与载脂蛋白e基因型相关的认知功能变化”，心理学与老龄化，卷。17，不。2，pp。194-208，2002。浏览：出版商的网站|谷歌学术
3. 谢国伟，成人智力发展，剑桥大学出版社，英国剑桥，1996。
4. K. Anstey和H. Christensen，“教育、活动、健康、血压和载脂蛋白E作为老年认知变化的预测因素:综述”老年学第46卷，第46期3，页163-177,2000。浏览：谷歌学术
5. T.A.盐场，认知老化的理论透视， Lawrence Erlbaum Associates, Hillsdale, NJ, USA, 1991。
6. D.F.Hultsch、C.Hertzog、B.J.Small和R.A.Dixon，“要么使用它，要么失去它：积极的生活方式作为老化过程中认知能力下降的缓冲？”心理学与老龄化第14卷第2期2，pp。245-263，1999。浏览：出版商的网站|谷歌学术
7. A. Mackinnon, H. Christensen, S. M. Hofer, A. E. Korten, and A. F. Jorm，“使用它还是失去它?活动和认知表现之间的联系是通过社区样本中的潜在生长技术建立起来的。”衰老、神经心理学和认知学，第10卷，第3期，第215-229页，2003年。浏览：出版商的网站|谷歌学术
8. R.S.Newson和E.B.Kemps，“一般生活方式活动作为老年人当前认知和认知变化的预测因素：横断面和纵向研究，”老年医学杂志，第60卷，第2期3、pp. P113-P120, 2005。浏览：谷歌学术
9. A. F. Kramer和K. I. Erickson，“资本化皮质塑性：体育活动对认知和脑功能的影响，”认知科学的趋势，卷。11，不。8，pp。342-348,2007。浏览：出版商的网站|谷歌学术
10. J. J. Ratey和J. E. Loehr，“成年期体育活动对认知的积极影响:对潜在机制、证据和建议的综述，”神经科学综述，卷。22，没有。2，pp。171-185,2011。浏览：出版商的网站|谷歌学术
11. M. Lindwall, M. Rennemark，和T. Berggren，“运动思想:瑞典老龄和护理国家研究(SNAC)中老年人运动与认知状态的关系”，老龄化和心理健康，卷。12，不。2，pp。212-220，2008。浏览：出版商的网站|谷歌学术
12. 汤波洛夫斯基，“体力活动、认知和衰老：综述综述”，载于积极生活、认知功能和衰老L. Poon、W. Chodzjo-Zajko和P. D. Tomporowski主编。，第15-32页，人类动力学，香槟，伊利诺斯州，2006。浏览：谷歌学术
13. H. Bosma，M. P. J.Van Boxtel，R.W. H. M. Ponds等，“在中年和老年人的非痴呆人员中，”从事生活方式和认知功能：互惠协会？“老年医学和老年医学第35期6，页575-581,2002。浏览：出版商的网站|谷歌学术
14. L. E. Middleton，D. E. Barnes，L. Y. Lui和K. Yaffe，“生活课程的身体活动及其与年龄的认知性能和损伤的关联”，“美国老年医学会杂志，卷。58，不。7，pp。1322-1326，2010。浏览：出版商的网站|谷歌学术
15. M. Richards, R. Hardy，和M. E. J. Wadsworth，“积极的休闲能保护认知吗?”来自全国出生队列的证据，”社会科学与医学，第56卷，第4期，第785-7922003页。浏览：出版商的网站|谷歌学术
16. A. Singh-Manoux，M. Hillsdon，E. Brunner和M.Marmot，身体活动对中年认知功能的影响：来自Whitehall II前瞻性队列研究的证据，“美国公共卫生杂志第95卷第1期12，页2252-2258,2005。浏览：出版商的网站|谷歌学术
17. B. M. Van Gelder, M. A. R. Tijhuis, S. Kalmijn, S. Giampaoli, A. Nissinen，和D. Kromhout，“体力活动与老年男性认知能力下降的关系:FINE研究，”神经病学，卷。63，否。12，pp。2316-2321,2004。浏览：谷歌学术
18. J. Weuve, J. H. Kang, J. E. Manson, M. M. B. Breteler, J. H. Ware，和F. Grodstein，“体力活动，包括走路，和老年妇女的认知功能，”美国医学协会杂志，第292卷，第12期，第1454-1461页，2004年。浏览：出版商的网站|谷歌学术
19. K. Yaffe, D. Barnes, M. Nevitt, L. Y. Lui，和K. Covinsky，“对步行的老年女性的身体活动和认知能力下降的前瞻性研究，”内科档案，卷。161，没有。14，pp。1703-1708,2001。浏览：谷歌学术
20. K. Yaffe，A. J. Fiocco，K. Lindquist等，“维持老年人认知功能的预测因子：健康ABC研究，”神经病学，第72卷，第23期，第2029-2035页，2009年。浏览：出版商的网站|谷歌学术
21. A.A.M.Bielak，“如果我们仍然不知道如何‘使用’它，我们怎么能不‘失去它’？关于活动参与对老年人认知表现的影响的未回答问题——一个小评论，”老年学第56期5，页507-519,2010。浏览：出版商的网站|谷歌学术
22. A. A. M.Bielak，T.F.Hughes，B. J. Small和R. A. Dixon，“参与生活方式活动永远不会太晚：重要的并行但不会改变生活方式活动和认知速度之间的关系，”老年医学杂志，第62卷，第6期，第331-339页，2007年。浏览：谷歌学术
23. B. J. Small，R. A. Dixon，J. J. Mcardle和K.J.Grimm，生活方式订婚的变化在正常老龄化方面变化适度认知下降？来自维多利亚纵向研究的证据，“神经心理学，第25卷，第144-155页，2012年。浏览：谷歌学术
24. S. Colcombe和A. F. Kramer，“对老年人认知功能的健身效果：荟萃分析研究”心理科学第14卷第2期2，pp。125-130,2003。浏览：出版商的网站|谷歌学术
25. S. M. hofer和A. M. piccinin，“通过协调独立纵向研究的测量和分析方案的综合数据分析”，心理的方法第14卷第2期2, pp. 150-164, 2009。浏览：出版商的网站|谷歌学术
26. S. M. Hofer和A. M. Piccinin，《走向寿命发展和衰老的综合科学》，老年医学杂志，第65卷，第5期3，页269-278,2010。浏览：出版商的网站|谷歌学术
27. J.L.Horn和S.M.Hofer，“成人期的主要能力和发展”，年智力发展，R.J.Sternberg和C.A.Berg，EDS。，第44-99页，剑桥大学出版社，纽约，纽约，美国，1992年。浏览：谷歌学术
28. I. Dureman和H.Sällde，Psykometriska och专业ich专业名称ykologiska metoderförklinisktillämpning，Almqvist＆Wiksell，瑞典乌普萨拉，1959年。
29. B. Johansson, S. H. Zarit和S. Berg，“最老的老人认知功能的变化”，老年医学杂志，第47卷，第2期，第75-80页，1992年。浏览：谷歌学术
30. d .韦氏威奇勒记忆量规模修订，心理公司，圣安东尼奥，得克萨斯，美国，1987。
31. C. O. Jonsson和L. Molander，手动直到cvb-skalen《食物心理学》，斯德哥尔摩，瑞典，1964年。
32. 谢国伟，成人心理能力测试，咨询心理学家出版社，美国加利福尼亚州帕洛阿尔托，1985年。
33. L.瑟斯通和T.瑟斯通，SRA初级心理能力测试考官手册，科学研究协会，芝加哥，伊利诺伊州，美国，1949年。
34. R. B. Ekstrom, J. W. French, H. H. Harman, D. Dermen，因子参考认知测试套件，教育检测服务，普林斯顿，NJ，美国，1976年。
35. D. F. Hultsch, C. Hertzog，和R. A. Dixon，《能力与成年和衰老的记忆表现相关》，心理学与老龄化，第5卷，第3期，第356-3681990页。浏览：出版商的网站|谷歌学术
36. D.Hedeker和R.D.Gibbons，“纵向研究中缺失数据的随机效应模式混合模型的应用，”心理的方法，卷。2，不。1，pp。64-78,1997。浏览：谷歌学术
37. J.L.TENIER，“促进认知功能的体力活动编程：我们为处方准备了吗？”在老化，运动和认知系列Vol 3增强认知功能和大脑可塑性，W.W.Spirduso、W.Chodzko Zajko和L.W.Poon编辑，第159-176页，《人体动力学》，美国伊利诺伊州香槟市，2009年。浏览：谷歌学术
38. M. Lindwall，P. Larsman和M. S.·别理，“欧洲老年人身体活动与抑郁症之间的互惠关系：使用共享数据的潜在交叉滞后面板设计”健康心理学，第30卷，第4期，第453-462页，2011年。浏览：出版商的网站|谷歌学术
39. S. W.Macdonald，C. A. Decarlo和R. A. Dixon，“连接生物和认知老龄化：改善发育时间的特征”老年医学杂志，卷。66，补充1，PP。I59-I70，2011。浏览：谷歌学术
40. W. Spirduso, L. W. Poon，和W. Chodzko-Zaiko，“在锻炼-认知模型中使用资源和储备”，在运动及其对认知的中介作用，W.Spirduso，L.W.Poon和W.Chodzko Zaiko编辑，人类动力学，美国伊利诺伊州香槟市，2008年。浏览：谷歌学术
41. “运动、中介变量和认知的相互关系”，刊于衰老，运动与认知系列:第2卷运动及其对认知的中介作用W. W. Spirduso、W. Chodzko-Zajko和L. W. Poon主编。,pp. 13–32, Human Kinetics, Urbana-Champaign, Ill, USA, 2008.浏览：谷歌学术
42. J. L. Etnier, P. M. Nowell, D. M. Landers，和B. A. Sibley，“研究有氧健身和认知能力之间关系的元回归”，大脑研究综述号，第52卷。1，页119 - 130,2006。浏览：出版商的网站|谷歌学术