认知控制老化中的补偿机制：认知神经基础与干预研究

As the expected life length increased, the cognitive aging affect on healthy more than those in younger adults. Cognitive decline in older adults is a prominently reported finding. However, there is significant heterogeneity in cognitive performance across the lifespan, with a number of older adults preserve their cognitive control performance. Cognitive control refers to a set of processes that enable humans to flexibly shape thoughts and behavior in order to accomplish internal goals. In the present proposal, we aimed to investigate the neural compensation of such preservation. Then we are going to reveal the underlying cognitive, brain structural and cerebral blood flow basis for the compensation effect. Moreover, we will test whether the compensation mechanism is domain-general or domain-specific. Finally, we will apply brain training in older adult to test the trainability of cognitive control. By conducting such a proposal, we wish to reveal the basic mechanism of cognitive control and aging. Furthermore, the success of the proposal would provide clues to enhance healthy of older adults.

中国正面临迅速人口老龄化的严峻挑战。随着人均寿命的增长，认知老化对健康的影响日益明显。认知控制能力老化是认知老化的核心特征。尽管老年人随年龄增长出现认知控制能力下降，仍然有部分老年人通过补偿机制保持了较高的认知控制表现。这种补偿机制的存在使得帮助每个老年人更健康地老去成为可能。本项目就是要深入研究这种补偿机制的神经表现、认知神经基础，并进一步研究这种补偿机制是否具有跨领域一般性，以及通过认知干预训练能否习得或增强这种补偿机制。通过对这一系列核心问题的探索，我们期待进一步深化对认知控制这一核心认知能力以及认知老化基本规律的认识，也有望为增强老年人生活质量提供有效途径与方法。

成年人随着年纪的增长出现的认知衰退严重影响生活质量，在退化基础上形成的认知障碍则缺乏有效干预药物。如何有效借助认知补偿或认知训练减弱认知退化、帮助语言认知障碍患者康复认知能力是当前研究热点和难点。. 本项目发现，1）高认知功能表现组老年被试能够有效通过功能网络联结的重建来补偿下降的认知控制能力，这种重建依赖于白纸纤维完整性；2）存在跨认知控制和记忆两个领域一致的老化效应，表现为老化加工效率下降的脑区重叠，而且认知控制任务的大脑激活水平与记忆任务表现高度相关；3）明确了认知年老化的不平衡特征及其神经基础，发现了老年人跨领域认知退化与补偿机制，以语言病理退化和机器学习算法为基础建立了阿尔茨海默病患者的筛查模型；4）建立了基于神经网络可塑性的多模态认知训练理论及体系，发现病人中央执行控制网络节点与默认网络节点之间中断的功能联结经训练后被有效重建，且功能联结的提升幅度越大，认知功能康复效果越明显，验证了神经网络可塑性理论观点，并由此建立了一套基于神经网络可塑性和难度自适应的多模态认知训练体系。. 本项目通过基础应用研究，发表了的16篇论文，其中SCI/SSCI期刊12论文，发表于Alzheimer’s & Dementia的论文被认为是国际上第一项采用认知训练改善血管性认知障碍的研究，为开展非药物干预指引了重要方向。项目负责人因此受中国医师协会神经内科医师分会邀请撰写了《认知训练中国专家共识》。研发的认知训练系统在全国600多家医院超过500万人次使用，宣武医院、天坛医院、华山医院、江苏省人民医院、浙江大学医学院附属第一医院专门出具了成果应用证明，经济效益和社会声誉良好，推动了认知老化的基础与应用研究。