认知储备对遗忘型轻度认知功能损害情景记忆的调控作用及其机制研究

Exploring neural circuits and regulatory pathways of cognition is one of the most active research directions in the field of neuroscience. Improving cognitive reserve (CR) and healthy lifestyles are the keys to preventing and delaying the progression of Alzheimer's disease (AD). The study aimed to investigate the effect of CR on brain activation in amnestic mild cognitive impairment (aMCI) patients measured by combined event-related potential (ERP) and functional magnetic resonance imaging (fMRI) during episodic memory tasks.

认知神经环路和调控途径的研究是当前神经科学活跃研究方向之一。近年来，提高认知储备和培养健康生活方式成为预防和阻止阿尔兹海默病（Alzheimer’s disease，AD）进程的重点。本研究基于前期扎实的工作积累与研究成果，对遗忘型轻度认知功能损害（amnestic mild cognitive impairment，aMCI）受试者进行情景记忆事件相关电位（event-related potentials，ERPs）-任务态功能磁共振成像（functional magnetic resonance，fMRI）同步扫描，结合认知储备量表、载脂蛋白E（apolipoprotein E，APOE）基因型检测结果，在aMCI和健康受试者中探究认知储备对情景记忆认知行为学的调控机制（神经储备机制、神经代偿机制）以及APOE基因多态性对该调控机制的调节作用，为认知储备预防和延缓认知衰退提供新的证据。

认知神经环路和调控途径的研究是当前神经科学活跃研究方向之一。近年来，提高认知储备和培养健康生活方式成为预防和阻止阿尔兹海默病（AD）进程的重点。本研究基于前期扎实的工作积累与研究成果，对遗忘型轻度认知功能损害（aMCI）受试者进行情景记忆和注意功能事件相关电位（ERPs）-任务态功能磁共振成像（fMRI）同步扫描。研究发现：1）基于单试次EEG信息的fMRI分析显示，aMCI熟悉和回忆相关血流动力学活动分别在楔前叶和海马区降低。项目组研究为情景记忆提取相关的电生理和血流动力学活动提供桥梁，从而为aMCI情景记忆损害的神经环路中断提供证据。2）在aMCI受试者中认知储备越高，正确击中越多，P4电极点晚期成分old/new效应越大，但认知储备和神经有效性无关，表明aMCI受试者中除神经储备外，可能有另外一种机制发挥调节作用。基于单试次EEG信息的fMRI分析显示：aMCI受试者中成功记忆提取状态下，较高的认知储备与较强的左侧额叶晚期成分old/new效应显著相关。表明记忆提取阶段，aMCI中认知储备可能通过调控左侧额叶脑激活发挥其对情景记忆的神经代偿作用。3）认知正常载脂蛋白E（apolipoprotein E，APOE）ε4等位基因携带者中成功记忆提取状态下，较高的认知储备与较强的双侧前额叶晚期成分old/new效应显著相关。提示记忆提取阶段，AD高风险人群中认知储备通过调节双侧前额叶脑激活发挥其对情景记忆的调控作用。4）与认知正常老年人相比，aMCI受试者P300相关脑激活在左侧中央后回和右侧海马激活降低。项目组研究为aMCI注意功能损害的神经环路中断提供证据。总之，本研究不仅阐释了aMCI受试者情景记忆和注意功能损害机制，有助于早期识别认知减退高风险的个体，并且阐明了认知储备对aMCI情景记忆的调控机制以及APOE基因多态性在其中的调节作用，最终为认知储备预防和延缓认知衰退提供新的证据。