2017
2017年
Vilela et al., 2017
Strength and aerobic exercises improve spatial memory in aging rats through stimulating distinct neuroplasticity mechanisms.
doi: 10.1007/s12035-016-0272-x.
体育锻炼具有神经保护作用；然而，这种效应的主要证据只涉及对幼龄动物进行有氧训练的研究。其他运动方案的好处，如力量训练的老年动物仍然是未知的。
本文研究了有氧和力量训练对衰老大鼠空间记忆和海马可塑性的影响。
有氧训练与突触发生和神经发生的积极变化相关[14-16]，并增加了[17,18]衰老过程中参与认知的神经递质的合成。从这个意义上说，脑源性嗜神经因子(BDNF)可能在运动诱导的神经递质[19]的作用中发挥重要作用。先前的研究表明，运动增加了BDNF的合成和释放[20-24]，而BDNF与突触可塑性和细胞存活[21,25]相关，这强化了运动诱导的神经营养因子介导大脑可塑性[23,24]的观点。
我们发现有氧和力量训练中海马体突触可塑性蛋白的表达增加，氧运动调节谷氨酸能信号传导，而力量训练促进PKC和炎症参数的变化。我们观察到有氧训练后DNA损伤的减少，如之前报道的[12,48]。然而，在力量训练中也没有观察到类似的结果。综上所述，这些结果表明，体育运动对大脑可塑性和空间记忆的影响以一种运动类型依赖的方式发生。未来来自这项关于运动认知益处的研究应该研究使用不同类型的运动训练后激活的特定途径。
有氧运动和抵抗训练改善了衰老大鼠的空间工作记忆和海马可塑性，尽管通过不同的分子机制。虽然两种干预都增加了神经营养信号，但有氧运动增加了谷氨酸能信号，减少了DNA损伤，阻力训练增加了促炎因子。
Levin O, Netz Y, Ziv G. 2017 综述
The beneficial effects of different types of exercise interventions on motor and cognitive functions in older age: a systematic review.
doi: 10.1186/s11556-017-0189-z.
研究不同类型的体育训练（如平衡训练、有氧训练、力量训练、团体运动等）对健康老年人执行功能，如处理、注意力、抑制的影响
前额叶和基底神经节亚结构的结构和功能完整性的变化与一系列认知缺陷相关，如记忆[47]下降、信息处理速度[6,9,11]和抑制[4]；见[48,49]关于前额叶-基底神经节网络对运动和认知功能的参与。越来越多的证据表明，一般的身体训练会增加大脑前额叶大脑网络的灰质和白质体积（[32,51-55]；见综述[20,22]），这比大脑[10,56]的其他区域更大程度上受到衰老过程的影响。然而，值得注意的是，前额叶对表现下降的贡献不能从整个脑[1,57]中更大分布的灰质和白质损失中分离出来(就是说前额叶与全脑的关系密不可分)。
已经有研究表明，运动训练减少了在挑战跑步机行走时所涉及的执行功能的前额叶资源和注意力的需求。反过来，人们推测，这将允许老年人将更多的注意力资源分配到与平衡控制（Eggenberger P, Wolf M, Schumann M, de Bruin ED. Exergame and balance training modulate prefrontal brain activity during walking and enhance executive function in older adults. Front Aging Neurosci. 2016;8）相关的过程中。
一项研究[85]报道了阻力训练干预后血清BDNF没有显著变化。然而，也有证据表明，与其他运动干预措施相比，血清神经营养因子的增加似乎对阻力训练的反应较差[18].
以检查灰质或白质的变化，或大脑代谢谱来检查干预对神经递质浓度或脑组织完整性的影响。一些研究已经采取了这一步，[26,32,51,53]。然而，大多数研究报告了自我报告的身体活动与灰质或白质体积之间的横断面关联（见综述[20]）。因此，在未来的研究中，评估应该由：(i)大脑结构和功能的影响程度受到不同类型的干预，和(ii)大脑结构和功能变化发生的程度以及干预前后运动和认知测量的变化评估运动前后
Fissler et al., 2017
No Evidence That Short-Term Cognitive or Physical Training Programs or Lifestyles Are Related to Changes in White Matter Integrity in Older Adults at Risk of Dementia.
doi: 10.3389/fnhum.2017.00110. 白质完整性(WMI)
我们对积极的生活方式和训练干预的有益认知影响背后的神经生物学机制的知识仍处于起步阶段。尽管有初步证据表明通过认知和身体活动导致大脑的功能和结构变化，但WMI在活动相关认知变化中的作用在很大程度上尚不清楚。存在争议。
Tempest et al., 2017
The differential effects of prolonged exercise upon executive function and cerebral oxygenation.
doi: 10.1016/j.bandc.2017.02.001.
Chang等人(2012)的研究表明，运动对被归类为执行功能指标的任务的影响是积极的，并且明显大于任何其他类别的认知任务。
本研究表明，在长时间的重强度运动(自行车踩踏)反应时间中，侧翼任务的表现有所增强，但工作记忆任务的表现随着时间的推移而受损。这表明，不仅单独检查认知过程很重要，而且检查任务中涉及的认知过程的性质也很重要。前额叶o2Hb与运动o2Hb没有负关系；前额叶o2Hb更大，在长时间的运动时间内保持稳定。
Mizuki et al., 2017
Executive function after exhaustive exercise
DOI: 10.1007/s00421-017-3692-z
运动前后完成认知任务，直到疲惫状态(运动组：N=18)或休息期(对照组N=14)。认知任务是空间延迟反应(空间DR)任务和围棋/非围棋任务的组合，这需要执行功能。在前额叶皮层的认知任务中，监测大脑氧合和皮肤血流量。在运动或休息期前后采集静脉血样本，分析血儿茶酚胺、血清脑源性神经营养因子、胰岛素样生长激素因子1和血乳酸浓度。
有的研究表明力竭运动会对执行功能有害( Effects of a Bout of Intense Exercise on Some Executive Functions)
这些结果表明，脑氧合的恢复会影响力竭运动后认知任务的反应速度。前额叶氧合的恢复会影响了力竭运动后的执行功能。其他类型的练习是呼吸练习或平衡训练。
Szalewska et al. 一本书
Exercise Strategies to Counteract Brain Aging Effects.
doi:10.1007/5584_2017_3.
身体活跃的生活方式对任何年龄的神经肌肉功能都有积极的影响。体育活动增加与流行尔茨海默病(AD)风险降低、体育活动增加以及身体活动和认知健康之间的关系已在一些大型流行病学研究中得到证明。这些适应需要遵守规定的计划，注意力重点集中在锻炼的频率和时间、训练类型、速度、强度、活动的持续时间和重复、休息间隔和适当的比赛上。
根据全面运动的持续时间和相应的细胞内能量途径，身体活动可以分为四种类型：有氧耐力（电负传递氧化磷酸化）、厌氧动力耐力、持续动力和力量(McArdle2001)。
当运动开始时，随着心率(HR)、血压和潮汐呼吸的增加，中枢NE的释放容易先于外周儿茶酚胺含量的升高(McMorris2016)。
有氧 vs 呼吸训练 Ferreira（2015），对68名老年人进行了对照研究，随机分为有氧运动组（“步行”组）、呼吸训练组（“呼吸”组）和社会互动组（对照组）。第一组遵循为期6个月的监督步行计划，每周三次，每次持续40-50分钟。强度中等，仅限于人力资源储备的60-80%。第二组特别关注持续时间和强度的呼吸运动，如“步行组”，包括：躯干、颈部和上肢的（1)伸展运动；(2)七次呼吸练习；呼吸(3）吸气肌肉训练。作者发现，只有呼吸组在抽象和心理灵活性方面改善了认知功能，这被理解为测试中持续性错误的数量。
持续强度力量---阻力训练 Study of Mental and Resistance Training (SMART) 每周2-3次阻力训练显著改善了阿尔茨海默病6个月时阿尔茨海默病评估量表评估的整体认知功能和18个月成人智力量表矩阵测量的执行功能(Singh等。2014)。
有氧和阻力训练与多成分运动训练相结合
有氧运动减少氧化应激，减少年龄相关的小胶质细胞启动和激活，增加小胶质细胞体积，这是保护作用，有助于神经保护。此外，有氧运动增加产量可改善脑源性神经营养因子、胰岛素生长因子-1和血管内皮生长因子等生长因子的信号传导，这些因子都与神经发生和血管生成有关。最后，有氧体育活动增强脑胰岛素信号，这具有血管舒张作用，可能改善脑血流。这种变化导致海马前叶和内侧颞叶体积增加，增加海马毛细血管密度和分支，减少脑内细胞外淀粉样蛋白-β沉积。
Pedroso et al. 综述
Effects of physical activity on the P300 component in elderly people: a systematic review.
doi: 10.1111/psyg.12242.
P300被认为是认知障碍的生物学标志，可以用来表明认知改变的存在，及其成分可以通过PA得到积极的刺激，特别是在老年人中。然而，据我们所知，这方面的证据还没有得到审查。
较活跃的老年人比较不活跃的老年人具有更高的振幅和较低的潜伏期。参加有氧训练或阻力训练对这一人群也有类似的影响。需要进一步的研究来确定哪种训练模式对老年人P300的影响更大。
Hersi et al. 痴呆综述
Risk factors associated with the onset and progression of Alzheimer's disease: A systematic review of the evidence. Neurotoxicology, 61, 143-187.
Guure et al. 认知下降、痴呆综述与元分析--前瞻性研究
Impact of physical activity on cognitive decline, dementia, and its subtypes: meta-analysis of prospective studies. BioMed Research International, 9016924.
Müller et al. 舞蹈 第一个舞蹈项目作为预防老年人灰质和认知能力下降的纵向随机
Evolution of Neuroplasticity in Response to Physical Activity in Old Age: The Case for Dancing. Frontiers in aging neuroscience, 9, 56.
强调不断学习新的运动模式，在神经可塑性方面是否优于传统的重复运动健身活动，以及延长训练时间是否有额外的好处。
“舞蹈活动应该被视为人类丰富的环境条件，因为它们为个人提供了更多的感觉、运动和认知需求。”
不断更新的舞蹈 vs 常规运动训练(自行车) 12个月 大脑容量
我们观察到经过6个月的训练，舞者左侧中央前回（控制自主运动的功能）的体积增加得多于运动组。经过12个月的训练，舞者的右侧海马旁回（边缘系统外弧的一部分，在工作记忆和情景记忆提取中起着重要作用）的体积额外增加。BDNF水平在舞蹈训练的前6个月升高，18个月后恢复到治疗前的值。
这两个大脑区域进化中不同的时间动态可能与潜在细胞机制的差异有关。动物研究表明，血管生成和新树突的形成(Thomasetal.，2012)发生得迅速，而神经皮膜的变化发生得要慢得多(Blacketal.，1990)。在人类中，仅在2周的运动学习后就观察到前额叶区域灰质体积的快速增加。为了诱导海马体的神经可塑性，建议进行更长的训练时间(Erickson等人，2012；Niemann等人，2014)
人们普遍认为，运动训练最初会导致脑容量的增加。然而，长时间的训练会导致自动化，这可能对皮质体积产生相反的影响，因为在运动技能完全确立后，需要的皮质控制更少(Taube，2008)。因此，我们的舞蹈训练计划是专门为避免这种自动化而设计的，这可能解释了为什么至少在18个月内，在我们的研究中没有观察到皮质体积的下降。
长期的舞蹈干预在诱导衰老的人类大脑的神经可塑性方面可能优于重复的体育锻炼。我们认为，这一优势与舞蹈的多模态性质有关，它结合了身体、认知和协调方面的挑战。据我们所知，这是第一个推荐舞蹈项目作为预防老年人灰质和认知能力下降的纵向随机研究。
Rehfeld et al. 舞蹈 为期18个月的前瞻性、随机纵向试验
Dancing or Fitness Sport? The Effects of Two Training Programs on Hippocampal Plasticity and Balance Abilities in Healthy Seniors. Frontiers in human neuroscience, 11, 305.
HC在整个生命周期中能够产生新神经元的大脑区域中存在(Kempermin等人，2010；Spalding等人，2013)。
研究与经典的心血管健身项目相比，一个特别设计的、感觉运动和认知具有挑战性的舞蹈项目对老年人神经可塑性的影响。舞蹈训练和健身训练均能诱导老年人海马体的可塑性，但只有舞蹈训练才能提高平衡能力。
Chirles et al.
Exercise Training and Functional Connectivity Changes in Mild Cognitive Impairment and Healthy Elders. Journal of Alzheimer's disease : JAD, 57(3), 845–856. https://doi.org/10.3233/JAD-161151
后扣带皮层(PCC)/楔前叶是默认模式网络(DMN)的中心，优先容易受到MCI和AD中受到功能连接的破坏
12周的有氧运动是否能增强MCI和健康老年人的PCC/楔前叶的功能连通性
16例MCI和16名健康老年人（年龄范围=60-88岁）进行有监督的12周步行运动干预，在经过12周的中等强度步行运动训练后，MCI患者的PCC/楔前叶的功能连通性增加。
后扣带(PCC)和楔前叶区域共同构成了默认模式网络(DMN)的关键枢纽。该中枢促进了DMN和内侧颞叶(MTL)网络之间的有效通信，这一网络在记忆过程[22]中发挥了重要作用，非常易受AD病理[23]的影响。PCC/楔前叶也是一个与淀粉样蛋白-β(Aβ)斑块积累相关的区域，这是AD病理[12]的一个标志。
众所周知，休闲时间的体育活动和锻炼训练都有助于改善和维持健康老年人[35,36]的认知功能，即使是那些患AD风险增加的人[37-40]。对健康老年人的有氧训练似乎增加了DMN[41]和海马网络[42]内的功能连通性。此外，尽管健康老年人的局部神经元网络表现出恶化，但高水平的体育活动已被证明可以保护这些网络[43]。诊断为轻度认知障碍的患者的运动训练已被证明可以改善认知能力[4,44-46]，并提高语义记忆检索任务[46]中的神经元效率，但运动训练是否会导致轻度认知障碍诊断的老年人神经网络功能连接的改变尚不清楚。
在MCI组中，PCC/楔前叶与额叶、颞叶和顶叶区域的功能连通性发生了变化，但只有一个区域，左中央后回，显示连通性增加。此外，右侧IPL中的一组随时间的交互作用显示，MCI组显示预期的连通性增加，而健康的老年人显示该区域的连通性降低。这些结果，结合我们之前发表的关于同一受试者[46]的论文的发现，可能表明，与健康老年人相比，运动训练对MCI组的神经补偿和神经效率有不同的影响。之前的一份报告，该报告发现了6个月的运动训练后DMN的连接性变化趋势。然而，这些影响直到12个月的干预后，在他们的研究中才达到统计学意义。由于我们的干预只持续了3个月，因此可能需要更长时间的运动干预来观察对认知健康的老年人的连通性变化
Huang et al. 综述
Exercise-related changes of networks in aging and mild cognitive impairment brain. Front. Aging Neurosci. 8:47. doi: 10.3389/fnagi.2016.00047
Fernandes et al. 综述--基因作用
Physical exercise as an epigenetic modulator of brain plasticity and cognition. Neurosci. Biobehav. Rev. 80, 443–456. doi: 10.1016/j.neubiorev.2017.06.012
将运动与认知功能变化联系起来的表观遗传学领域的新进展，包括DNA甲基化、组蛋白修饰和microRNAs (miRNAs)。了解锻炼如何促进长期认知效果，对于指导锻炼的力量，减轻神经和精神疾病的负担至关重要。
Chang et al.
Effects of acute high-intensity resistance exercise on cognitive function and oxygenation in prefrontal cortex. J. Exerc. Nutrition Biochem. 2017, 21, 1–8.
在应对急性中负荷[100]和高负荷阻力训练，改善认知功能(更高数量的解决项目和低反应时间在中性Stroop任务条件相比非运动对照组)和减少组织氧合指数在左右前额叶皮层观察到[101]。
Sabia et al. 运动对痴呆的改善存疑？
Physical activity, cognitive decline, and risk of dementia: 28 year follow-up of Whitehall II cohort study.
中年时期的体育活动与痴呆症风险的降低无关的假设，而痴呆症的临床前阶段的特征是体育活动的减少。
前瞻性队列研究，平均随访27年，未发现体育活动与痴呆的关系。
这些发现是根据最近的随机对照试验的结果，10-14包括最近的生活研究基于24个月的干预和基于阿尔茨海默预防试验36个月的干预，未能发现干预的影响认知功能和痴呆的发病率。
Accelerometer assessed moderate-to-vigorous physical activity and successful ageing: results from the Whitehall II study.
成功的老龄化(良好的认知、运动和呼吸功能，同时没有残疾、心理健康问题和主要的慢性疾病)比不成功的有更多的MVPA。
Flodin et al.
Does aerobic exercise influence intrinsic brain activity? An aerobic exercise intervention among healthy old adults.
60名久坐不动的健康男性和女性(64-78岁)被随机分为有氧运动组或积极对照组。两组均接受监督训练，每周3天，持续6个月
没有发现CBF的变化
Matura et al.
Effects of aerobic exercise on brain metabolism and grey matter volume in older adults: results of the randomised controlled SMART trial.
参与者(年龄>65岁)被分配到12周个体化有氧运动计划干预组(n=29)或12周等待对照组(n=24)。主要结果是脑代谢的变化及其与脑源性神经营养因子(BDNF)水平的关联以及GM体积的变化。我们发现，干预组的大脑胆碱浓度在有氧运动12周后保持稳定，而等待对照组的大脑胆碱浓度增加。训练对大脑n -乙酰-天冬氨酸浓度、神经元能量储备或BDNF水平的标记物均无影响。此外，我们没有观察到皮质GM体积对有氧运动的反应。干预组3个月期间胆碱浓度稳定，这可能表明有氧运动具有神经保护作用。胆碱可能是有氧运动对健康老年人脑代谢影响的有效指标。
有人认为有氧运动能使大脑更高效、更有可塑性和适应性，从而改善记忆和执行功能。简言之，机制包括血流动力学活动、突触可塑性、神经发生和神经细胞增殖的积极功能改变，新形成的神经元被功能性地整合到神经网络中。
Erikson 2012 COL 2008我们知道之前只有两项研究调查了受控有氧运动干预对脑代谢和GM体积的影响.迄今为止还没有进行过随机对照试验，系统地调查个体有氧运动计划对认知健康老年人的GM体积和大脑代谢的影响。我们是第一个证明，与等待对照组相比，超过3个月的定期有氧运动会导致大脑NAA/tCho浓度增加的人。我们发现等待对照组的tCho/Cr增加，而训练组没有，这可以解释为定期有氧运动可能减缓神经退行性变的神经保护作用。
与埃里克森等人的研究类似。Masa等人，我们没有发现运动组的BDNF比对照组增加。总的来说，研究表明运动对血清BDNF水平的影响存在异质性。37Dinoff等人最近的一项荟萃分析。37研究了运动训练对外周BDNF静息浓度的影响。在纳入荟萃分析的29项研究中，只有9项研究报告了运动诱导的静息外周BDNF浓度显著增加，而20项研究报告了没有显著变化。因此，关于运动对静息外周BDNF浓度的影响，并没有一致的发现。
有氧运动并没有导致左右海马体的总灰质体积的增加，也没有导致左右海马体的总灰质体积的增加。与我们的研究相反，许多试验报道了有氧运动后海马灰质体积的增加（例如，参考文献4,38）。对这些相互矛盾的结果的解释可能是干预期的总体持续时间。虽然每周的训练负荷几乎具有可比性，但埃里克森4研究的参与者锻炼了1年。因此，Erikson等人发现海马体积略有变化（对照组~下降1.4%，干预组~增加2%）。4可能是由于训练间隔较长。换句话说，在我们的研究中，3个月的干预可能不足以增强海马体的神经发生和促进血管生成。
Rosano et al. 有活动障碍的老年人 的海马
Hippocampal response to a 24-month physical activity intervention in sedentary older adults.
健康老年人在短期结构化运动后的海马体积更大。长期接触现实世界的体育活动(PA)项目是否对活动能力障碍和共病的久坐老年人有类似的影响尚不清楚。假设-长期中等强度的PA方案与有活动障碍风险的老年人的海马体容量更大有关。我们进一步探讨了这些关联是否被已知的与痴呆症相关的因素所改变。
26名有活动障碍风险的久坐成年人参加了为期24个月的随机体育活动干预计划(PA，=10岁，年龄74.9岁，7名女性)或健康教育(HE，=16岁，年龄76.8岁，14名女性)。
有新的证据表明，功能良好和健康的老年人参与运动干预长达一年的海马体积有所增加。然而，目前尚不清楚暴露于长期适度体力活动(PA)的老年人和更虚弱的成年人是否也会发生海马重塑。
在这群老年人中，暴露于这种类型的PA被证明对精神运动速度有益，其影响在干预结束后持续两年（5-7）Sink KM, Espeland MA, Castro CM. Effect of a 24-Month Physical Activity Intervention vs Health
Education on Cognitive Outcomes in Sedentary Older Adults: The LIFE Randomized Trial. JAMA.
2015; 314:781–790. [PubMed: 26305648]
那些基线体积较高的人更有可能经历海马体体积的变化。我们的观察表明，一定水平的海马体积（或完整性）可能是PA影响海马对PA反应的必要条件。需要进一步的工作来在更大的样本中重复这一探索性发现。海马体积可能作为老年人个性化干预策略的标志。
海马体在认知灵活性中发挥作用，是执行功能（29)的组成部分，也是最适合行为干预(30)(31）的区域。我们可以推测，PA对执行功能的有益影响可能是由海马体介导的
Barha et al.
Personalising exercise recommendations for brain health: considerations and future directions. Br J Sports Med. 2017;51(8):636-639.
Hsu et al.
Aerobic exercise promotes executive functions and impacts functional neural activity among older adults with vascular cognitive impairment.
Basso and Suzuki
The effects of acute exercise on mood, cognition, neurophysiology and neurochemical pathways: a review.
Zhu et al. 客观测量身体活动
Objectively measured physical activity and cognitive function in older adults.
对6000多名老年人进行的研究发现，在平均3年的随访中，更高水平的客观测量的中等高强度体育活动与更好的维持执行功能和记忆有关
Stubbs et al.
Accelerometer assessed light physical activity is protective of future cognitive ability: a longitudinal study among community dwelling older adults.
Belinda et al.
Habitual exercise levels are associated with cerebral amyloid load in presymptomatic autosomal dominant Alzheimer's disease.
Jonasson et al.
Aerobic Exercise Intervention, Cognitive Performance, and Brain Structure: Results from the Physical Influences on Brainin Aging (PHIBRA) Study
Ward et al.
Enhanced Learning through Multimodal Training: Evidence from a Comprehensive Cognitive, Physical Fitness, and Neuroscience Intervention
Tan et al.
Physical Activity, Brain Volume, and Dementia Risk: The Framingham Study
一些纵向研究发现，身体活动水平与认知能力下降、痴呆和/或阿尔茨海默病(AD)之间存在负相关关系，但结果并不一致。我们跟踪了一组以社区为基础的老年人超过十年，以检查身体活动与发生痴呆症的风险和亚临床脑MRI标记痴呆症的关联。
在认知完整且有PAI的两组参与者中，我们研究了PAI与全因痴呆和AD事件风险之间的关系(n = 3,714;54%的女性;平均年龄= 70 +/- 7岁)。我们还在后代队列中检测了PAI和脑MRI之间的关系(n = 1987)。
超过10年的随访，PAI最低五分之一组的参与者与PAI较高五分之一组的参与者相比，发生痴呆的风险增加(风险比[HR] = 1.50, 95%置信区间[CI] = 1.04-1.97, p =.028)。这种关系仅限于载脂蛋白(APO) ee4等位基因非携带者(HR = 1.58, 95% CI = 1.08-2.32;P =.018)，在75岁及以上的参与者中最强。PAI与脑和海马总体积也呈线性相关(beta = SE = 0.24 +/- 0.06;p <。0.01和0.004 +/- 0.001;p =。003年,分别)。在老年人中，低体力活动与更高的痴呆症风险相关，这表明，降低痴呆症风险和更高的脑容量可能是保持体力活动到老年的额外健康益处。