计算机辅助认知训练对老年轻度认知障碍患者认知功能

及血清 IGF-1水平的影响

张茗 严之红 郭翃江

航天中心医院 老年医学二科 北京 100049

摘 要:目的 探讨计算机辅助认知训练对老年轻度认知障碍(MCI)患者认知功能与血清胰岛素样生长因子-1(IGF-1)水平的影响。方法 选取2019年7月到2020年8月收治的老年MCI患者96例为研究对象，随机分为试验组、对照组，每组48例。试验组给予计算机辅助认知训练，每周5天，每天30分钟，训练难度采用自适应的方式进行调节。对照组训练每周5天，每天30分钟，训练难度是固定的。比较2组治疗前和治疗8周后，简易精神状态量表(MMSE)评分、蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分及血清IGF-1水平。结果 治疗后，试验组MMSE评分（28.73±1.02）、MocA评分（22.03±5.17）均明显高于对照组 (P<0.05)。治疗后，试验组IGF-1水平明显高于对照组(P<0.05)。血清IGF-1水平与MoCA评分、MMSE评分呈正相关。结论 计算机辅助认知训练可显著提高老年MCI患者血清IGF-1水平，有效改善老年MCI患者的认知功能。

Computer-assisted cognitive training on Cognitive Function in Elderly Patients with MCI and the Influence of the Level of Serum IGF-1

ZHANG Ming, YAN Zhihong, Guo Hongjiang

（The Second Department of Geriatric, Aerospase Center Hospital, Beijing，10049，China）

Abstract： Objective To explore the effect of computer-assisted cognitive training on cognitive ability and IGF-I level in elderly patients with MCI．Methods 96 elderly patients with MCI from July 2019 to August 2020 were selected as the study subjects and pided into two groups：test group(48 cases) accepting computer-assisted cognitive training with automatic adjustment，and control group(48 cases) accepting computer-assisted cognitive training with

fixed strength. The computer-assisted cognitive training was given 30 min every time，5times every week for 8 weeks. The neuropsychology scales such as mini-mental state examination (MMSE) and Montreal cognitive assessment scale (MoCA) were examined to evaluate the cognitive function. The level of serum IGF-1 were detected by ELISA. Results cognitive ability and IGF-1 level were significantly improved in the test group，and there were statistically significant (P<0．05). Conclusion computer-assisted cognitive training significantly improve serum IGF-1 level and cognitive ability of elderly patients with MCI.

轻度认知障碍(mild cognitive impairment MCl)是老年人的常见疾病，是

基金项目：2019年中国航天科工集团课题项目（2019-LCYL-012）

通讯作者：严之红 [e-mail]

指与年龄和教育水平不相匹配的认知功能下降，但日常生活能力未明显受到影响，处于正常衰老与痴呆的中间状态，未达到痴呆的诊断标准

^[1]。据报道，中国老年人MCI患病率为20.8%，其患病率为痴呆的4倍，每年有10%-15%MCI患者进展为

痴呆^[2]。目前为止,MCI的具体发病机制尚不十分明确,近年来较多研究显示血清胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1，IGF-1）在认知障碍的发病过程中起到重要作用^[3]。鉴于目前没有针对痴呆的有效治疗手段，因此，在MCI阶段进行有效干预或延缓MCI的进展至关重要。近年来研究发现对MCI患者进行有效的认知训练，可以延缓认知障碍的进展，降低老年痴呆的发病率^[4]。

本研究探讨计算机辅助认知训练干预方法对MCI患者认知功能、血清胰岛素样生长因子-1（IGF-1）的影响，为MCI临床临床防治提供理论依据。

1　资料与方法

1.1 研究对象　

纳入标准：1) 年龄>=60岁。2) 初中及以上文化程度。3）符合2013年最新MCI诊断标准^[5]，且病情稳定；4)记忆障碍主诉≥3个月，但日常生活可自理；5)简易精神状态(mini-mental state examination，MMSE)^[6]评分>24分；蒙特利尔认知评估(Montreal cognitive assessment scale, MoCA) 评分^[7]≤26分；6)可配合完成神经量表及电子化认知功能训练。7）患者及家属知晓，签署知情同意书，并经本院医学伦理委员会讨论通过。

排除标准：1)改良的Hachinski缺血量表(Hachinski ischemic scale，HIS)评分^[8]>4分；2)不能配合神经心理学量表；3）焦虑抑郁所致假性痴呆、精神发育迟滞和教育受限的认知功能低下或药源性智能损害患者：4）合并有严重肝肾功能及精神疾病者；5）无法配合完成认知训练者。

选取2019年7月到2020年8月于航天中心医院周围社区、老年科门诊、病房、附属老年公寓、体检中心就诊的老年轻度认知障碍（MCI）患者96例作为研究对象。随机分为试验组和对照组，每组48例，2组患者性别、平均年龄、教育年限等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0．05)，具有可比性，见表1.

表1 2组患者一般资料比较
组别	例数	性别		平均年龄	教育年限
		男	女	（岁，¯X±s）	（年，¯X±s）
试验组	48	23	25	66.65±6.23	11.9±2.31
对照组	48	22	26	65.78±5.29	12.13±3.06

1.2 方法

1.2.1 治疗方法：试验组: 受试者被安排进行每周5天，每天30分钟（每个训练2分钟，每天5项训练，重复3次）共8周的认知训练。训练项目分为加工速度、注意力、记忆力、推理判断、执行能力5项，训练的难度采用自适应的方式进行调节，当被试者在当前难度的训练中完成率达到80%以上时则难度提升。对照组：受试者被安排进行每周5天，每天30分钟（每个训练2分钟，每天5项训练，重复3次）共8周的认知训练。训练项目分为加工速度、注意力、记忆力、推理判断、执行能力5项，训练的难度是固定的。两组训练周期均为7周。

1.2.2 血清IGF-1水平检测 所有患者均于治疗前及治疗7周后采集空腹静脉血5mL。静置5min后3500r/min离心8min,离心半径10cm,常规分离取血清置于-70℃冰箱待测。应用ELISA测定血清IGF-1水平,试剂盒购自雅培有限公司,严格按照试剂盒说明书进行检测。IGF-1的正常范围:女性37-207 ng/mL,男性42-250 ng/mL

1.3 评定方法

治疗前及治疗8周后，采用MMSE、MoCA、Barthel指数(Barthel index，BI)对2组患者的认知功能、日常生活能力进行评定。观察2组血清IGF-1水平的变化。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22．0版统计学软件包进行数据分析，计量资料采用(x±s)形式表示，组内比较采用配对t检验，组间比较采用两独立样本t检验，P<0．05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组治疗前后认知功能比较

治疗前，2组患者MMSE、MoCA评分比较，差异无统计学意义(P>0．05)。治疗后,2组患者MMSE、MoCA评分均较治疗前有所改善, 差异有统计学意义(P<0．05)。治疗后，试验组MMSE、MoCA较对照组改善明显，差异有统计学意义(P<0.05)。详见表2。

表2 2组治疗前后认知功能的比较（¯ｘ±ｓ，分）
项目	试验组（n=48）		对照组（n=48）
	治疗前	治疗后	治疗前	治疗后
MMSE	26.35±2.01	28.73±1.02∗△	27.42±1.86	28.11±0.93
Moca	19.85±3.26	22.03±5.17∗△	20.46±4.39	21.45±1.82
注：与治疗前比较，∗P<0.05;与对照组比较，△P<0.05

2.2 2组治疗前后血清IGF-1水平比较

治疗后，对照组和试验组患者IGF-1均较治疗前升高，且试验组患者变化幅度更大, 差异有统计学意义P<0.05）

表3 2组治疗前后血清IGF-1水平比较
项目	试验组（n=48）		对照组（n=48）
	治疗前	治疗后	治疗前	治疗后
IGF-1	119.28±3.96	132.29±8.63∗	120.92±11.28	125.18±6.38
注：与对照组比较，∗p<0.05

2.3　血清IGF-1水平与MoCA 评分和MMSE评分相关性分析

pearson相关性分析显示，血清IGF-1水平与MoCA评分(r=0.503,P=0.006)、MMSE评分(r=0.486,P<0.001)均呈正相关。

3 讨论

目前研究显示药物治疗对MCI无明显症状改善，也不能降低其转化为痴呆的风险，因而MCI的非药物治疗日益受到国内外诸多学者的关注，其主要包括：认知训练、体育锻炼、音乐疗法、经颅磁刺激(TMS)、针灸治疗、作业治疗等^[9]。其中认知训练通常由专门医师负责或借助计算机平台来完成所要训练的项目，包括记忆训练、处理速度训练、注意力训练、灵活性训练等，特别是计算机辅助认知训练，具有简便、依从性好、无任何副作用等优点，患者在家即可实现^[10]。本研究采用计算机辅助认知训练治疗MCI患者，结果发现，治疗后，试验组认知功能较对照组及治疗前均有明显改善(P<0．05)，提示计算机辅助认知训练可有效促进MCI患者认知康复。

人类胰岛素样生长因子-1是一种神经营养因子，与学习、记忆等认知过程密切相关。神经系统中的胶质细胞和神经细胞产生IGF-1，当脑组织出现损伤时，巨噬细胞会增加IGF-1的分泌。IGF-1在调控神经生长方面十分重要，能够减轻多种病理因素对中枢神经系统造成的损伤，有助于神经细胞受损后的功能恢复，对神经组织生长、发育也起着非常重要的作用^[11]。Muller等发现，小鼠随着年龄的增加，脑内IGF-1产生减少导致循环内的IGF-1 减少，而认知的下降可能与大脑IGF-1紊乱有关^[12]。血清IGF-1对神经生长具有一定的促进作用，且较高浓度的IGF-1会显著降低细胞的凋亡作用^[13]。本研究结果显示，血清IGF-1水平与MoCA评分和MMSE评分均呈正相关，这表明IGF-1减少会降低其对认知的保护作用。计算机辅助认知训练可以有效提高老年MCI患者的血清IGF—l水平并改善其认知能力，对于老年MCI患者认知能力的变化具有预测价值。

本研究尚存在以下不足：第一、本研究样本量较少、且为单中心、非双盲的随机对照研究；第二、观察周期较短；第三、本研究是以医院为基础，那些病变轻微未入院治疗或发病后出现意识障碍等较重的患者没有纳入，存在一定的选择偏倚。有待今后进一步研究。

尽管如此，作为一项首次观察计算机辅助认知训练对轻度认知障碍患者认知功能与血清IGF-1水平影响的探索性研究，我们发现计算机辅助认知训练可以明显提高研究对象的血清IGF-1水平以及认知能力，并且显示血清IGF-1水平可能可以作为对MCI患者干预效果的标志物。

参考文献

[1]Gauthier S, Reisberg B, Zaudig M, et a1. Mild cognitive impairment [J]．Lancet,2006,367(9518):1262-1270．

[2]Jack CR Jr，Albert MS，Knopman DS，et a1．Introduction to the reeommendations from the National Institute on Aging-Ahheimer’S Association workgroups On diagnostic guidelines for Alzheimer’s disease[J]．Ahheimers Dement，2011，7(3)：335-337

[3] Jiang G H,Wang C M,Zhang J, et al. Mediation of insulin growth factor-1 in Alzheimer's disease and the mechanism of PRNP genetic expression and the PI3K/Akt signaling pathway[J].Exp Ther Med,2017,13 (6):2763-2766.

[4] Train the Brain consortium．Randomized trial on the effects of a combined physical/cognitive training in aged MCI subiects：the T rain the Brain study[J]．Sci Rep，2017，7：39471．

[5] Zhang H，Zhao L，Yang S，et a1．Clinical observation on effect of scalp electroacupuncture for mild cognitive impairment[J]．J Tradit Chin

Med，2013，15．33(1)：46—50．

[6] Folstein MF，Folstein SE，Mchugh PR．“Mini-mental state．”A practical

method for grading the cognitive state of patients for the clinician[J]．J

Psyehiatr Res，1975，12(3)：189-198

[7] Yu J，Li J，Huang X．The Beijing version of the Montreal cognitive assessment as a brief screening tool for mild cognitive impairment：a corn- munity-based study[J]．BMC Psychiatry，2012，12：156．

[8] 韩恩吉．实用痴呆学[M]．济南：山东科学技术出版社，2011：279．

[9] Hill NT，Mowszowski L，Naismith SL，et a1．Computerized cognitive training in older adults with mild cognitive impairment or dementia：a systematic review and meta—analysis [J]．Am J Psychiatry，2017，174(4)：329-340．

[10]赵乐．计算机认知功能训练对轻度认知功能障碍患者的效果观察[D]．杭州：杭州师范大学，2018．

[11]Muller AP,Fernandez AM,Haas C, et al.Reduced brain insulin like growth factor I function during aging[J]. MolCell Neurosci, 2012, 49(1):9-12

[12] Borst Se, Hoyos Dvd, Garzarella, et al. Effects of resistance training on insulin-like growth factor-I and IGF binding proteins. Med Sci Sports Exerc.2001;33(4):648-653.

[13] Jiang J,Lv X,Wu X,et al. Downregulation of circulating insulinlike

growth factor 1 contributes to memory impairment in aged mice after sevoflurane anesthesia[J]. Behav Pharmacol,2017,28(2 and3-Spec Issue ): 238-243.