平衡運動對阿爾茨海默病認知功能影響的對照研究

杜 遠，徐小童，王 瑩，朱春燕，孔曉明，吳曉平，王玉梅，陳 龍，張許來

平衡運動對阿爾茨海默病認知功能影響的對照研究

杜 遠1，徐小童1，王 瑩1，朱春燕2，孔曉明1，吳曉平1，王玉梅1，陳 龍1，張許來1

摘要目的 探討系統多元化平衡運動對阿爾茨海默病患者認知功能的影響。方法 入組阿爾茨海默病（AD）樣本（n ＝50）分為干預組（n＝24）和對照組（n＝26）。干預項目分為同時提高平衡、正性認知能力，參加者每周訓練3次，每一階段1 h，共24周，對照組在相同時間內不參加任何訓練。檢查認知功能用蒙特利爾認知評定量表、畫鐘實驗、BeHery正性評定量表、符號尋找子測驗。機體體能用定時上下試驗：30秒的坐下和起立實驗，坐下和指鼻實驗，Berg功能平衡量表。結果 干預組在正性認知功能中有了顯著的提高（P＜0.01），在蒙特利爾認知評估中，干預組得分更高（P＜0.01），尤其在注意、定向、抽象思維能力及語言表達方面改善明顯。在畫鐘實驗方面也較對照組有明顯提高（P＜0.01）。干預組在平衡控制方面表現失衡減少，而對照組表現失衡增加，兩組間干預前后比較，干預組出現失衡概率明顯減少（P＝0.04）。結論 與對照組相比，受干預者認知功能改善，具有更好的身體平衡能力和更強的體能。

關鍵詞認知功能；平衡控制；雙重任務；阿爾茨海默病

2015-03-13接收

作者單位：1安徽省精神衛生中心（合肥市第四人民醫院）老年心理科，合肥 230022

2安徽醫科大學應用心理學系，合肥 230032

阿爾茨海默病（Alzheimers disease，AD）臨床進展包括近記憶力功能進行性受損、語言功能受損、失用證、執行功能下降，特別指出的是，偶然的記憶力下降是AD發病開始的臨床標志［1］。正性的認知過程改變可能在注意和執行功能，比如在問題解決、組織行為、判斷、決策能力、工作記憶、自我管理等方面發生和表現［2］。研究［3］顯示AD早期擁有一些非連續性的異常表現，同時也顯示AD患者在一個雙重工作條件下的壓力平臺上，取決于平衡控制的擺動（其表現需要認知功能和平衡控制的協調一致）。更重要的是平衡控制不良預示著老人有摔跤的危險，也是AD疾病發生的風險，特別是解決正性認知的功能方面［4］在我國60歲以上的AD患病率已達5.20%［5］。國外關于老人的隨機對照實驗薈萃分析提示有氧運動可以提高執行功能［4］。在關于AD的記憶和認知功能受損的研究中，顯示在疾病發展過程中存在執行功能受損，而有氧鍛煉可以改善這些損害［6］。關于平衡運動控制工作雙重研究的體育鍛煉的效果還沒有被廣泛的研究。因此，該研究探討平衡控制訓練對AD認知功能的影響。

1　材料與方法

1.1 病例資料 入組標準：①每例患者經過神經病學主治醫師和精神病學主治醫師，根據國際精神病診斷和統計學標準第十版的AD疾病的臨床診斷標準給予診斷并入組；②簡易精神狀態檢查（MMSE）≥18分，③根據臨床癡呆評定量表（CDR）的分值進行分級，能獨立行走，在訓練組中至少有70%的參加率；④未接受藥物治療者。排除標準：①影響體能訓練的有骨骼或心血管疾病的個體；②抑郁癥患者的假性癡呆。共入組50例參加者，其中男18例，女32例，簽署知情同意。分為兩組，一組參加了多模式的練習訓練（鍛煉和正性認知功能訓練），對照組患者在相同時間內不參加任何活動。所有參與者，包括組外的，繼續規律地服用原有處方藥物治療。50例被試者，干預組24例，女16例，男8例；65～86（77.6±7.2）歲。對照組26例，女16例，男10例；年齡64～83（76.0± 6.2）歲。見表1。參加者的社會性和臨床特點在基線水平沒有顯著差異。

表1　兩組的人口學資料（±s）

表1　兩組的人口學資料（±s）

項目　　干預組（n＝24）對照組（n＝26）t值　P值年齡（歲）78.5±7.0　77.0±6.2　0.6　0.53受教育（年限）　5.5±2.8　4.0±2.4　1.2　0.23 CDR（分）　1.4±0.4　1.3±0.5　1.2　0.53 MMSE（分）　19.3±3.4　19.4±3.4　0.0　0.99老年抑郁量表（分）　1.9±1.7　3.3±3.0　1.7　0.12貝克問卷（分）2.1±1.2　1.7±0.7　1.1　0.25

1.2 訓練方法 研究設計目標是提高機體體能和認知功能。體育鍛煉計劃是根據運動醫學專家建議制定的。這些鍛煉包含了認知訓練、執行功能、注意力、語言，目的在于刺激正性認知功能的同時增強體能。鍛煉任務的執行過程包括：行走，在幾個階梯內

拍皮球、負重練習等。鼓勵參加者根據一定語境、詞匯（比如動物名稱、水果、花朵或者人名），輔以計數，說出姓名、顏色等。為了使所有組成（體能和認知）得到充分的刺激，每個60 min階段分隔如下：5 min的熱身，20 min的有氧運動任務，35 min進行雙重任務工作（體能和認知任務）。階段包括重量訓練、靈敏度、靈活性平衡能力，還有對注意力、語言、執行功能的刺激。這個項目每周進行3次，1周內間隔做，持續24周。隨著鍛煉的進行，參加者在體能和認知方面有所改善，因此每隔4周，任務的復雜性增加，比如在認知任務中，參加者需要復述逐漸增加的數字、阻力環、啞鈴，踝關節的承重逐漸增加，訓練類型的承重發生改變。有氧運動的強度維持在心臟能承受的最大負荷的65%～75%，這樣認為是適中的。每個階段的開始、中間和結束都要記錄心率。

在平衡控制的評估中，參加者站在規定的平臺上，腳尖分開，雙腕下垂，在下面4個條件下注視目標。任務1：用手臂指向任務；任務2：從30倒數計數，同時觀察目標；任務3：手推托盤，觀察目標；任務4：手推托盤，從30倒數計數，觀察目標。任務2和任務4包括了體能平衡，加正性認知功能過程（反向計數），這些是雙重任務每項任務參加者每次需要40 s的時間。

1.3 測量量表 參加者經過6個月訓練后的測量量表有：MMSE、蒙特利爾認知評估（MoCA）、畫鐘實驗（CDT）、額葉功能評定量表（FAB）、韋氏成人智力測驗的符號尋找等試驗。用來評估正性認知功能，特別是執行功能和注意力。修訂的Baeche老年問卷量表用來評估體能水平。訓練前、后和訓練中評估平衡控制。訓練后的數字用方差進行分析。體能評估如下：限時的上和下試驗，用它來測定平衡和靈活性。30秒的坐下和站立實驗用來測定臂力。坐下和站起實驗，用來測定患者的靈活性，Berg功能平衡量表用來測定機體平衡功能。

1.4 統計學處理 采用SPSS 17.0軟件進行分析，所得數據均以±s表示。方差分析用來分析各組之間、各時間段、任務之間的相互影響。Berg功能平衡量表評定被試的平衡功能。干預組和非干預組間獨立的變量及可控變量在基線及干預后予以比較。

2　結果

2.1 認知功能改變 經過6個月的干預，干預組的正性認知功能得到總體性的提高（P＜0.01），在MoCA中，干預組得分更高（P＜0.01）。尤其在注意、定向、抽象思維能力及語言表達方面改善明顯。在CDT方面也較對照組有明顯提高（P＜0.01）。見表2。

表2　訓練6個月后的干預組和對照組的認知功能改變（±s）

表2　訓練6個月后的干預組和對照組的認知功能改變（±s）

項目　干預組干預前　　干預后對照組干預前　　干預后　F值　P值正性認知改變8.5±3.8　13.0±3.2　9.6±3.5　10.2±4.1 20.50 0.01詞匯　1.3±1.0　1.3±1.14　1.3±1.0　1.2±1.1 8.81 0.06運動　1.0±0.1　2.3±0.7　1.8±0.7　1.6±1.0 38.4 0.01激越　1.3±1.2　2.2±1.0　1.3±1.2　1.7±1.3　3.67 0.06行為控制　3.0±0.0　3.0±0.0　2.8±0.5　2.9±0.5　0.56 0.46 MocA　12.5±5.6　16.0±5.7　13±4.7　11.7±4.8 28.64 0.01執行功能　1.6±1.5　2.6±1.7　2.2±1.5　2.2±2.2　2.60 0.11命名　1.7±0.8　2.0±0.9　1.8±0.8　2.1±1.0　0.01 0.92注意　3.3±2.0　4.0±1.5　3.1±1.5　2.7±1.7　4.95 0.03語言　1.0±0.7　1.4±0.5　1.1±0.9　0.7±0.6　8.20 0.01抽象思維　0.5±0.6　1.0±0.9　0.6±0.6　0.5±0.5　5.99 0.02記憶　0.1±0.5　0.2±0.6　0.1±0.2　0.1±0.1　3.05 0.95定向　3.1±1.0　3.8±1.6　3.1±1.6　3.1±1.6　5.06 0.03 CDT　5.8±3.0　6.8±3.1　6.1±3.0　4.7±2.9　7.38 0.01

2.2 平衡控制 關于平衡控制，在項目結束時干預組表現失衡減少，而對照組表現失衡增加，兩組之間干預前后的比較，差異有統計學意義（P＝0.04），即和對照組相比，結果顯示干預組出現失衡概率明顯減少。

2.3 機體體能的組成成分 6個月訓練項目的限時的上和下試驗，干預組參加者減少了上下步驟的數目（P＜0.01），但是，執行功能試驗沒有適時減少，這些組經過6個月的訓練后，他們完成任務表現出了相似性。在30秒的坐下和站立試驗中，和對照組相比，干預組下肢力量得到了提高（P＜0.01）。在坐下和起立實驗中，干預組靈活性得到提高（P＜0.01），Berg體能平衡量表評定顯示各組之間無顯著不同。功能靈活性顯示的結果，經過6個月的學習，各組之間的數字減少的不同有顯著性。見表3。

表3　訓練6個月后的干預組和對照組的平衡功能改變（±s）

表3　訓練6個月后的干預組和對照組的平衡功能改變（±s）

項目　干預組干預前　　干預后對照組干預前　　干預后　F值　P值限時上下（時間）10.1±2.6　8.1±1.4　12.1±6.7　10.5±2.9　8.6 0.01平衡功能　45.3±12.6 49.1±13.1　48.4±4.7　47.6±4.7　0.57 0.81 30秒的坐下和站起　8.2±2.0　10.6±2.0　8.7±3.0　8.1±2.2 18.01 0.01坐下和指向試驗　52.1±10.1 55.1±9.3　52.3±10.3 47.1±14.2 7.1 0.06

3　討論

本研究中，與對照組相比，干預組經過6個月的體能和正性認知功能刺激訓練在雙重任務中表現更好，顯示和體育鍛煉相關的正性認知刺激可增強AD正性認知和平衡功能，結果驗證了這種假設。

體能得到了提高，比如下肢的力量、步態更快，靈活性增強。在評估雙重任務中，和對照組相比，干預組在壓力平臺上關于平衡能力、正性認知功能方面，表現身體較少出現搖擺。干預前后的數據分析顯示：和對照組相比，干預組在動態平衡中表現更出色。顯示平衡能力增強，摔跤概率減少，但都不是特別顯著。此外，根據PAB（相似性，動力系統，抑制控制）、MoCA（注意力、語言、詞匯的表達）符號尋找實驗提示認知功能提高和一些認知區域有關。雖然個體罹患某些慢性疾病執行功能可能受損，輕度AD認知受損也能檢測。先前的一個臨床實驗報道了MCI個體的執行功能受損和AD發病風險的提高有很大相關性［7］。

有研究者認為認知功能受損的個體，特別是AD，在沒有接受藥物干預之前，被認為是最好的運動治療的對象。本研究的這些干預中，認知功能恢復與社會心理刺激、各種感應刺激及平衡運動的訓練有顯著相關性。以有氧運動為主的特定干預已經驗證對提高AD的認知功能有所幫助［7］。本研究使用了雙重任務模式，顯示了體育鍛煉和認知刺激同時存在的相關性。然而國內此類雙重任務實驗的研究尚屬空白，本研究填補這項空白。國外研究［8］顯示反向記數涵括了邏輯、注意力等，是主要的正性認知過程，這可能是本研究的理論基礎。AD個體接受鍛煉和認知刺激會出現身體搖擺減少，體能更好，認知功能提高明顯。這兩者之間的關系需要進一步被證實，可能與神經解剖的病變部位、程度有關［9］。

關于這項研究中的一些因素引起了研究者注意：參加者在雙重任務的項目中保持比較積極的狀態，愉快而順利完成任務。因為只有參加者自我控制好行為，并對幾何圖像、彩色卡片、游戲拼圖，動物名稱的區別，根據語義造詞等方面的理解，才能正性刺激認知功能（包括注意力、思維的連貫性、自我控制）。研究者發現情緒與實驗完成顯著相關，與孔曉明等［10］的研究結果一致。相反，另一項研究顯示中度和重度AD個體的執行功能顯著下降的發生與情緒變化顯著相關。這些觀點也驗證了AD病變是多系統、多部位的復雜疾?。?1］。

本研究驗證了規律的鍛煉可以提高大腦的“可塑性”，即認知功能下降減緩和平衡功能增強，可能的機制是中樞神經源性神經營養成分增加，神經網絡細胞激活，使齒狀回，包括海馬區域、腦室下區域神經元軸突、突觸發生，可以提高腦血管再灌注等因素有關。體育鍛煉對于大腦可塑性的效果已經在社區常住老年人和AD個體的結構和功能影像方面得到了評估，國內已有學者報道［12］。

這次研究的局限性主要是樣本缺乏隨機性，參加者人數較少。此外就是量表測定的各種主觀因素影響了結果。參加者在基線水平上患癡呆的嚴重程度也可能導致了任務表現中不同的理解水平，在研究中這個因素沒有考慮到。

經過6個月的鍛煉和正性認知鍛煉，和對照組比較，干預組在雙重任務活動中，表現了更好的平衡功能、體能表現更棒。這個實驗證實了體育鍛煉和正性認知訓練結合，可以提高AD個體平衡控制和體能及認知功能改善。

參考文獻

［1］ Cummings J L，Cole G.Alzheimer’s disease［J］.JAMA，2002，287（18）：2335-8.

［2］ Canonici A P，Andrade L P，Gobbi S，et al.Functional dependence and caregiver burden in Alzheimer’s disease：A controlled trial on the benefits of motor intervention［J］.Psychogeriatrics，2012，12（3）：186-92.

［3］ Drijgers R L，Verhey F R，Leentjens A F，et al.Neuropsychological correlates of apathy in mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease：The role of executive functioning［J］.Int Psychogeriatr，2011，23（8）：1327-33.

［4］ Smith P J，Blumenthal J A，Hoffman B M，et al.Aerobic exercise and neurocognitive performance：A meta-analytic review of randomized controlled trials［J］.Psychosom Med 2010，72（3）：239 -52.

［5］ 賈偉華，馬 穎，陳若陵，等.中國部分城鄉社區老年癡呆癥患病率及其影響因素研究［J］.安徽醫科大學學報，2012，47（8）：944-7.

［6］ Smith P J，Blumenthal J A，Hoffman B M，et al.Aerobic exercise and neurocognitive performance：A meta-analytic review of randomized controlled trials［J］.Psychosom Med，2010，72（3）：239-52.

［7］ Baker L D，Frank L L，Foster-Schubert K，et al.Effects of aerobic exercise on mild cognitive impairment：A controlled trial［J］.Arch Neurol，2010，67（1）：71-9.

［8］ Viola L F，Nunes P V，Yassuda M S，et al.Effects of a multidisciplinary cognitive rehabilitation program for patients with mild Alzheimer’s disease［J］.Clinics（Sao Paulo），2011，66（8）：1395-400.

［9］ Ahn H J，Seo S W，Chin J，et al.The cortical neuroanatomy of neuropsychological deficits in mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease：A surface-based morphometric analysis［J］.Neuropsychologia，2011，49（14）：3931-45.

［10］孔曉明，王 瑩，徐小童，等，認知訓練對阿爾茨海默病患者情緒的影響［J］.安徽醫藥，2014，18（11）：2117-9.

［11］Elder G A，de Gasperi R，Gama Sosa M A.Neurogenesis in adult brain and neuropsychiatric disorders［J］.Mt Sinai J Med，2006，73 （7）：931-40.

［12］徐 英，沈花珍，蘇 魏，等.綜合康復治療對早中期阿爾茨海默病患者認知功能的影響［J］.老年醫學與保健，2014，20 （3）：325-7.

Balance exercise influence on cognitive function in Alzheimer′s disease control study

Du Yuan，Xu Xiaotong，Wang Ying，et al
（Dept of Geriatric Psychiatrist，Anhui Mental Health Center（The Fourth People′s Hospital），Hefei 230022）

AbstractObjective To explore the effects of a systematized multimodal exercise intervention program on frontal cognitive function of individuals with Alzheimers Disease（AD）.Methods Samples of older adults with AD（n＝50）were assigned to a training（n＝24）and a control（n＝26）group.The intervention program was evaluated with the degree of simultaneously promoting better balance and frontal cognitive capacity.The participants received an 1-hour session three times a week for 24 weeks，whereas the control group did not participate in any activity during the same period.Frontal cognitive function was assessed by using the Montreal Cognitive Assessment（MCoA），the Frontal Assessment Battery（FAB），Clock Drawing Test（CDT）and the Symbol Search Subtest.Functional capacity components were analyzed by using the Timed Up and Go Test，the 30-second sit-to-stand test，the sit-andreach test，and the Berg Functional Balance Scale.Results Intervention group participants showed a significant increase in frontal cognitive function in MCoA（P＜0.01），intervention group participants got more scores，especially improvement in attention，orientation abstraction and language expression，intervention group participants showed a significant increase in CDT as well.Intervention group participants showed less body sway in postural balance，however，controls showed more body sway.The intervention group participants’imbalance chance decreased significantly，comparing with the two groups before and after intervention（P＝0.04）.Conclusion Intervention participants have better postural balance and greater functional capacity than the controls.

Key wordscognitive functions；balance exercise；alzheimer’s disease

作者簡介：杜 遠，女，主治醫師；張許來，男，主任醫師，碩士生導師，責任作者，E-mail：zhangxulai＠sohu.com

基金項目：合肥市科技局立項項目（編號：合科［2010］160）；國家自然科學基金青年基金（編號：31100812）

文獻標志碼A

文章編號1000-1492（2015）05-0661-04

中圖分類號R 749.1；R 875