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第一部分目的:探索认知训练对认知老化大脑结构和功能连接可塑性的作用特点。方法:1采用平行对照和盲法评估方法,以来源于三个随机分组（多领域认知训练组、单领域认知训练组及对照组）的60位上海市某街道社区健康老人为研究对象,入组标准为:65岁≤年龄≤75岁;受教育年限≥1年;有独立生活能力;简易智能状态检查（MMSE）总分:非文盲组（未小学毕业者）>14分,小学组>19分,中学及以上组>24分。2两个干预组进行不同内容的认知训练,认知训练前以及训练后一年时三个组均完成认知功能评估及磁共振成像扫描。认知训练采用面对面小组训练方式,每组15人。认知训练2次/周,1小时/次,共计24次。3认知评估工具包括可重复的成套神经心理状态测量A套测试手册、Stroop字色干扰测验、WHO老年成套认知功能评估工具中部分测试项目:视觉匹配和推理测验、彩色数字连线测验。4本研究采用西门子3.0T Trio磁共振成像仪对受试者进行磁共振成像扫描。扫描总时间约45分钟,包括T1加权图像扫描、静息态功能磁共振图像扫描、睁-闭眼任务态功能磁共振图像扫描、弥散张量成像扫描。5原始数据应用Epidata 3.0建立数据库,统计分析软件采用SPSS17.0。采用“SPM8”、“DPARSFA”、“Freesurfer”等软件完成磁共振图像预处理与分析。根据数据分布特点和研究目的,运用描述性统计分析,单因素方差分析,配对样本T检验,协方差分析以及Pearson相关分析等。结果:1 60人完成了干预前认知功能评估和磁共振检查:多领域认知训练组22人,单领域认知训练组21人,对照组17人。训练后一年时随访,10人脱落,共50人完成认知功能评估和磁共振检查,包括多领域认知训练组18人,单领域认知训练组18人,对照组14人。三组间基线、训练后一年时一般人口学资料差异均无统计学意义（P>0.05）。2认知功能评估:训练后一年时,以三组基线认知功能作为协变量,采用协方差分析比较三组间认知功能获益情况,结果显示三组间延迟记忆得分差异具有统计学意义（P=0.04）。两两比较结果显示,多领域认知训练组延迟记忆得分明显高于对照组（P=0.04）以及单领域认知训练组（P=0.02）。其他认知项目三组间差异无统计学意义,组间两两比较显示,多领域认知训练组RBANS标准分以及言语功能得分均高于对照组（P=0.05,P=0.06）。3大脑灰质结构分析:一年后随访大脑灰质密度改变有显著差异的脑区包括:左侧额中回、左侧颞中回、左侧中央前回以及右侧顶叶（单个体素P值<0.005,簇体积>40个）。组内及组间比较显示,对照组一年后差异脑区的灰质密度较基线时均降低,差异具有统计学意义（P<0.05）。多领域认知训练组左侧额中回、右侧顶叶和左侧中央前回灰质密度较基线时均有所增加,改变值和对照组相比差异具有统计学意义（P=0.000;P=0.009;P=0.053）;单领域认知训练组左侧颞中回灰质密度较基线时增加,右侧顶叶增加不明显,改变值和对照组相比差异具有统计学意义（P=0.000;P=0.026）;多领域认知训练组左侧额中回和左侧中央前回密度较基线时增加,而单领域认知训练组降低,改变值差异具有统计学意义（P=0.001;P=0.005）,在左侧颞中回,单领域认知训练组灰质密度增加,而多领域认知训练组降低,改变值差异具有统计学意义（P=0.007）。4脑功能网络分析:一年后随访,多领域认知训练组（t=-0.77,P=0.224）和单领域认知训练（t=0.81,P=0.787）全脑时间序列熵下降率均没有明显改变。多领域认知训练组（t=1.77,P=0.047）和单领域认知训练组(t=3.67,P=9.51×10-4)全脑功能连接熵增长率均有明显降低。在多领域认知训练组,右侧杏仁核和右侧眶额皮层中部之间的功能连接P值能通过Bonferroni校正(P=7.2×10-6<0.05/4005)。单领域认知训练组没有两个脑区之间的连接P值能通过校正。单领域认知训练组海马区时间序列熵的改变和延迟记忆得分的改变呈显著正相关(r=0.76,P=2.56×10-4)。结论:1多领域认知训练和单领域认知训练均能引起脑区灰质密度的改变,延缓老化相关的大脑灰质密度降低趋势,多领域认知训练起作用的脑区比单领域认知训练更广泛,两种认知训练方法存在共同的作用脑区即右侧顶叶。2认知训练能引起认知老化大脑功能连接的改变,尤其是多领域认知训练能明显改善右侧杏仁核和右侧眶额皮层脑区之间的功能连接。第二部分目的:探索认知训练和有氧锻炼对认知老化作用的异同以及影响因素。方法:1采用随机、盲法评估及平行对照设计,对上海市某街道社区健康老人,以居民里委为单位进行志愿者招募。入组标准:65岁≤年龄≤75岁;生活自理;受教育年限≥1年;简易智能状态检查（MMSE）总分:非文盲组（未小学毕业者）>14分,小学组>19分,中学及以上组>24分。2对符合入组标准的社区健康老人按照随机化分为认知训练干预组、有氧锻炼组和对照组。并进行干预前基线认知功能测评、心肺功能评估、磁共振检测,等。对两个干预组分别进行认知训练和有氧锻炼。干预后即刻完成认知功能和心肺功能评估,干预后半年、一年完成认知功能、心肺功能及磁共振检查随访。3认知训练采用面对面小组训练方式,每组16-17人。认知训练采用多领域认知训练方式,2次/周,1小时/次,共计24次。有氧锻炼和认知训练同期进行,为期3个月,共24次,每周2次,每次约1小时。研究对象在步行期间佩戴心率监控器,使心率保持在目标心率范围之内,1-8周目标心率范围保持在最大心率储备的50-60%,9-12周保持在60-75%。3评估工具包括:认知评估工具包括可重复的成套神经心理状态测量A套和B套测试手册、Stroop字色干扰测验、视觉匹配和推理测验和彩色数字连线测验;心肺功能评估用1英里快走测验完成。4本研究采用西门子Verio3.0T磁共振成像仪对受试者进行MRI扫描。扫描线圈为12通道标准正交头线圈。扫描总时间为约48分钟,包括3DT1结构像扫描、静息态功能磁共振图像扫描、睁-闭眼任务态功能磁共振图像扫描和DTI扫描。5原始数据应用Epidata 3.1建立数据库,运用SPSS17.0进行数据校对,统计分析软件采用SPSS17.0。采用“Freesurfer”等软件完成磁共振图像预处理与分析。统计方法采用配对样本t检验、方差分析、卡方检验、逐步回归分析、协方差分析、Pearson相关分析等。结果:1基线功能评估共完成49人,5人未完成评估。训练后即刻随访完成42人,2人未完成评估,随访率为77.8%。与训练前基线比较,训练后即刻随访脱落10人（18.52%）,其中A组脱落3人（16.67%）,B组脱落4人（22.22%）,C组脱落7人（38.89%）。三组脱落率比较差异均无统计学意义（x2=2.51,P=0.29）。2以三组基线认知功能作为协变量,采用协方差分析比较三组间认知功能获益情况,结果显示三组间认知功能评估各项目得分差异除TMT连线2完成时间外,均无统计学意义（P>0.05）。组间两两比较结果显示,认知训练组延迟记忆得分高于对照组（P=0.08）,视觉匹配与推理得分高于有氧锻炼组（P=0.08）。而有氧锻炼组和对照组相比,认知功能各项目得分差异无统计学意义（P>0.05）。3影响认知功能的多元回归分析结果显示,受教育年限和左侧海马体积指数分别能解释10.9%和4.4%的注意力变异;受教育年限和右侧海马体积指数分别能解释11.9%和9.7%的延迟记忆变异;女性的字义干扰时间比男性短,性别能解释12%的字义干扰时间变异。4海马结构和训练效果的关系分析结果显示,海马体积偏侧化指数与有氧锻炼组的延迟记忆和RBANS总分提高呈负相关（r=-0.80,P<0.01;r=-0.56,P<0.05）。结论:1认知训练在短期内能提高健康老人的认知功能特别是延迟记忆能力,有氧锻炼在短期内对健康老人认知功能的作用不明显。2和认知功能有关的因素除了性别、年龄和受教育年限外,还有海马体积。右侧海马体积指数与延迟记忆能力呈正相关。左侧海马体积指数与注意力呈正相关。3有氧锻炼组认知功能获益与海马体积偏侧化指数呈负相关关系。海马体积偏侧化指数有望成为预测有氧锻炼认知功能获益的生物学指标。