在健康的老年人中，语言智力是一种比受教育水平更可靠的衡量认知储备的横断面测量方法

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作者：古麻今醉

神经病理学和大脑结构的测量不能完全解释人的认知衰退，也不能完全解释与年龄相关的认知功能的变化。大脑和认知水平之间的这种既定差距可以用认知储备（cognitive reserve, CR）来解释，即大脑的病理变化或衰老对认知功能的影响取决于个人有效或灵活地使用大脑资源来应对任务需求的能力。

准确测量CR是非常必要的，然而也是非常困难的。最直接的CR测量可利用功能性神经影像学获得，然而MRI扫描的巨大成本限制了此类措施。因此，社会行为变量作为反映了人接触或参与各种生活经历程度的指标，通常被用作CR的替代指标。这些变量易于收集，解释简单，提供了一个具有简单解释的单一值——较高程度的暴露反映了更大的CR。但使用单一替代指标来衡量CR也有其局限性。复合度量指标可在一定程度上解决这个问题，但目前并没有哪一个能被称为金标准。为了提高评估CR的有效性，需要建立完整的CR模型，其中包括3个组成部分：CR测量、大脑结构/病理测量和认知功能测量。因此前没有足够的经验证据来指导CR替代指标的选择，本研究通过在两个独立的社区老年人队列中，检查了五种常见的候选CR替代指标——教育、职业复杂性、语言智力、休闲活动和锻炼——以及它们所有可能的组合，每个模型中包括三个大脑结构变量：平均皮质厚度、海马体积和灰质体积。来自爱尔兰都柏林三一学院的R. Boyle研究者团队的主要目标是确定在两个数据集中具有最强大和最大影响的CR替代指标（将有效CR指标定义为对认知功能和大脑结构的测量具有显著独立或适度影响的变量），研究结果2021年发表于Alzheimer’s Research &Therapy上。

方法

参与者

第一个队列数据集包括313名来自社区居住的成年人(平均年龄68.90岁，SD=6.75岁，范围=54-88岁，50.48%的女性)，是爱尔兰老龄化纵向研究(TILDA)的一个子集，对所有参与者进行了MRI禁忌症筛选，研究具体纳入标准包括无神经疾病史和具有CR指标和认知功能数据。

第二个队列数据集包括234名来自社区居住的成年人的数据(平均年龄64.49岁，SD=7.42年，范围=50-80年，51.28%的女性)，从认知储备/参考能力神经网络(CR/RANN)研究的参与者中选择。对参与者进行了MRI禁忌症、听力和视力障碍、医疗或精神疾病、痴呆或MCI的筛选。选择进行当前分析的参与者年龄在50岁或以上，并有CR指标、认知功能和MRI的数据。

措施：CR指标

在两个数据集中都有5个社会行为变量的数据:受教育程度、职业复杂性、语言智力、休闲活动和体育活动。在TILDA中，还有认知刺激活动和社会参与。在TILDA中总共有127个指标（包括个体和复合指标），CR/RANN总共有31个指标。

措施：认知功能

使用每个数据集的所有5个认知变量的综合测量来测量整体认知：语言流畅性、处理速度、执行功能、情景记忆和全球认知。

措施：脑结构

使用3-T扫描仪(Achieva，飞利浦医疗系统，荷兰)将两个数据集的入选人群都进行了T1加权3D磁化制备的快速梯度回波(MPRAGE)扫描。

分析

3个大脑结构变量（灰质体积、海马体积和平均皮质厚度）和5个认知变量（语言流畅性、处理速度、执行功能、情景记忆和全球认知）共创建了15个大脑结构-认知功能模型，其中选择一个脑结构变量作为自变量，并选择一个认知功能变量作为结果变量（图1）。在每个大脑结构认知功能模型（n = 15）中，对每个指标（TILDA=127；CR/RANN=31）进行分层回归分析。

图1. 为分析创建的大脑结构-认知功能模型示意图

图2. 显示Pearson 在每个数据集中的单个代理之间的相关性的热图。*p <.05，**p <.01，***p <.001

结果

人口统计数据

在TILDA中，一些参与者缺少了平均皮质厚度（n=34）和CTT2以及全球认知（n=2）的数据。在CR/RANN中，所有参与者都进行了分析（n=234)。因此，在TILDA的模型中使用了不同的Ns（参见表1）。

第1步：大脑认知关系

TILDA和CR/RANN中，分别在40%和20%的大脑认知模型中，性别与认知功能有独立关联。在TILDA中，女性的认知功能平均高于男性，其他变量（即大脑结构和年龄）是相等的。在CR/RANN中，女性的认知功能平均低于男性，其他变量是相等的。年龄与认知功能呈负相关，且独立于大脑结构和性别，分别在TILDA和CR/RANN的模型中占100%和40%。在TILDA中，只有一个大脑结构变量，即皮质厚度，与认知功能（处理速度）具有独立正相关关系。在CR/RANN中，灰质体积与所有认知测量均呈独立正相关，皮质厚度与除处理速度以外的所有认知测量独立正相关。海马体积与任一数据集中的任何认知度量无关（表2、表3）。

第2a 步：独立效果

在两个数据集的15个模型中，观察到18个指标具有显著独立影响，包括2个单一指标和16个综合指标的独立影响。平均独立效果最大的指标是语言智力（图3），教育是唯一一个可重复独立效应的指标。平均影响最大的综合指标是教育程度和语言智力，只有一种具有可重复的独立效应的综合指标：职业复杂性和身体活动——但不包括语言智力。

第2b 步：其他独立效果

在TILDA中，数据仅可用于认知刺激活动和社会参与。因此，无法根据其可重复性来评估这些效果。然而，在TILDA中，认知刺激活动对认知的正独立效应在100%的模型中都可观察到（图4）。相比之下，只有40%的模型观察到社会活动对认知的积极独立影响。唯一比社会参与影响小的指标是身体活动，在任何模型中都没有显著的影响。

包括语言智力在内的综合指标的平均效果最大，其次是认知刺激活动，然后是教育（图5）。包括语言智力在内的综合指标在TILDA的所有模型中都有显著影响，其中效果最大的综合指标是语言智力和认知刺激活动。在任何模型中，唯一不重要的是社会参与和体育活动。

第3 步：调节效应

在两个数据集中，对于以灰质体积、海马体积或平均皮层厚度和认知度来衡量的大脑结构之间的关联，都没有显著的调节效应。负调节效应与CR假说一致，它们反映了高CR个体的大脑结构和认知之间的较弱关联，表明CR较高的个体较少依赖大脑结构来维持认知功能。在TILDA中观察到31个非复制的负调节效应（即与CR假说一致），但没有一个通过多次比较。正调节效应与CR假说相矛盾，因为它们反映了CR较高的个体的大脑结构与认知之间的更强关联，表明CR较高的个体更依赖于大脑结构来维持认知功能。在两个数据集中都观察到非复制的正调节效应（即与CR假说相矛盾），但多次比较均未通过校正。

醉翁之艺 点评

本研究是第一次系统地调查了不同指标及其组合在完整认知储备模型中的有效性。本研究发现，在所有评估的变量中，对认知影响最大的是语言智力，其满足了两个数据集所有15个大脑认知模型的独立效果标准。由此研究者认为，语言智力与认知功能呈正相关，在对认知健康的老年人的横断面研究中，语言智力应作为认知储备的替代指标。但本研究仅为横断面研究，大脑结构变量也仅纳入了三个，语言智力作为衡量认知储备乃至认知水平的候选指标，尚需更多国际范围的、长期随访的前瞻性研究加以验证。

（沈思贝，许沐秋，庄蕾） （本栏目由仙琚制药公益支持，仅供医学专业人士参考）

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