2018

2018年

Li et al., 2018. 综述

The effect of resistance training on cognitive function in the older adults: a systematic review of randomized clinical trials.
doi: 10.1007/s40520-018-0998-6.
阻力训练对MCI老年人认知功能的影响 是随机对照试验
阻力训练对MCI老年人的执行认知能力和整体认知功能有积极影响，但对记忆的积极影响较弱。注意力无明显改善。
Chang YK et al (2012) Effect of resistance-exercise training on cognitive function in healthy older adults: a review. J Aging Phys Act 20:497–517
木村等人（2010）没有发现力量训练对任务转换测量的执行功能的积极影响。他们将参与者随机分配到力量训练（条件反射、强化和功能训练的结合阶段）或健康教育课程/对照组。认知测试是在为期3个月的锻炼或健康教育计划前后进行的。结果表明，组间在反应时间和准确性上均无显著差异。推测这一结果可能是由于一个不够长和强烈的阻力训练计划，它不能引起IGF-1水平的变化，这是阻力运动和认知的潜在机制。

Prado Lima et al. PANS 环境富集(EE)、厌氧体育锻炼(AnPE)和社会富集(SE)对Aβ诱导的氧化应激和Aβ诱导的学习和记忆损伤的神经保护作用--小鼠

Environmental enrichment and exercise are better than social enrichment to reduce memory deficits in amyloid beta neurotoxicity.
doi: 10.1073/pnas.1718435115.
体育运动在与Aβ神经毒性相关的记忆缺陷方面比SE具有更好的神经保护作用。
EE和AnPE可以防止物体识别记忆(即STM和LTM)的损伤，而社会识别记忆缺陷可以被所有干预措施预防，包括SE。因此，与SE相比，EE和AnPE干预似乎在记忆保护方面更有效。
Aβ海马输注可促进氧化损伤(即TBARS)，并损害总抗氧化能力(即FRAP)。EE和AnPE(EE在没有增加体育运动或社会化水平的情况下进行)阻止了Aβ对海马脂质过氧化的影响。
至少中等强度的有氧平衡训练被广泛认为是AD（58,59）的认知保护作用。相反，“力量”训练和AnPE似乎在改善姿势和运动功能方面更为有效（60-62）。
Brenes JC, et al. (2016) Differential effects of social and physical environmental enrichment on brain plasticity, cognition, and ultrasonic communication in rats. J Comp Neurol 524:1586–1607. SE可能对神经可塑性影响很小。

Lan et al. 大鼠 阻力运动削弱了有氧运动的改善作用

Strength exercise weakens aerobic exercise-induced cognitive improvements in rats.
doi: 10.1371/journal.pone.0205562.
有氧运动可改善认知功能和成人海马体的神经发生。然而，有氧运动结合力量运动对认知功能和成人海马神经发生的影响尚不清楚。
有氧运动结合低强度和高强度的力量运动。我们发现有氧运动同时改善身体的空间学习和记忆以及成人海马神经发生，而力量运动则以强度依赖的方式抑制有氧运动诱导的认知改善和成人海马神经发生。此外，有氧运动组的β-羟基丁酸盐(β-HB)及其下游效应脑源性神经营养因子(BDNF)水平升高，而力量运动损害了有氧运动诱导的β-HB和BDNFmRNA水平的升高。综上所述，这些结果表明，力量运动削弱了有氧运动诱导的大鼠认知改善和成年海马神经发生。
有趣的是，力量运动也会增加血清[14]中的BDNF水平。然而，有氧运动联合力量运动是否能进一步增加成人海马体的神经发生尚不清楚。确定有氧运动结合力量运动对认知表现和成年海马神经发生的影响，我们建立了四个运动模式：有氧运动结合低强度力量运动(AER+LST)，有氧运动结合高强度力量运动(AER+HST)，有氧运动（AER）作为积极控制和久坐条件作为消极控制。有趣的是，AER组和AER&LST组的认知功能和成年海马神经发生均有改善，但AER&LST的影响小于AER。此外，AER和HST组的大鼠没有表现出任何有氧运动诱导的认知功能或成年海马神经发生的改善，这表明力量运动以强度依赖的方式削弱了这些有氧运动诱导的益处。我们推测有氧运动可能通过增加β-HBin诱导的BDNF转录来改善成年海马的神经发生和认知功能。然而，力量运动会产生大量的乳酸，从而抑制β-HB的产生，以及随后的BDNF转录和有氧运动诱导的认知改善。因此，力量运动强度是决定有氧结合力量运动效果的重要因素。如果以适当的强度运动，有氧运动结合力量运动也可能对成人海马体的神经发生产生良好的影响。

Gomes-Osman et al. 综述

Exercise for cognitive brain health in aging: A systematic review for an evaluation of dose.
doi: 10.1212/CPJ.0000000000000460.
到目前为止，有超过1000项临床试验，174项系统综述和50项荟萃分析检验了运动对老年人认知功能的影响。效应大小从小到中等不等，但研究结果似乎始终是积极的。
然而，在报告积极和消极认知结果的研究中，运动剂量测量之间的比较显示，改善认知能力最重要的相关因素是总干预时间。所有与负面认知结果相关的研究都采用了持续时间小于52小时的干预措施，这是与积极认知结果相关的研究的中位干预时间（图3）。对这一发现的一个谨慎的解释是，总共锻炼至少52个小时很可能会提高认知能力。
在整体分析中，处理速度/注意力、执行功能和整体认知与改善的关联最为一致。我们发现，在有和没有认知障碍的老年人中，至少在持续大约一个小时的时间里锻炼52个小时与认知能力的改善有关。运动提高了OHA和痴呆症患者的处理速度，改善了OHA的执行功能，而且似乎对记忆（工作记忆和视觉空间记忆）影响不大。

Törpel et al. 综述 阻力训练

Strengthening the Brain-Is Resistance Training with Blood Flow Restriction an Effective Strategy for Cognitive Improvement?
doi: 10.3390/jcm7100337.
阻力训练会导致大量的大脑变化，这有助于改善认知功能。血流限制训练(BFR)是血流限制训练领域的一种相对较新的方法。
Fontes等人观察到，在老年人中，在12周的阻力训练（ Fontes, E.B.; Libardi, C.A.; Castellano, G.; Okano, A.H.; Fernandes, P.T.; Chacon-Mikahil, M.P.; Ugrinowitsch, C.; Cavaglieri, C.R.; Li, L.M. Effects of resistance training in gray matter density of elderly. Sport Sci. Health 2017, 13, 233–238）后，小脑后前叶、额叶额上回和边缘叶前扣带皮层的灰质密度增加。经过6个月的阻力运动训练计划后，观察到后扣带皮层的皮质厚度的增加，这与整体认知评分[87]的改善相关。此外，在（ Liu-Ambrose, T.; Nagamatsu, L.S.; Graf, P.; Beattie, B.L.; Ashe, M.C.; Handy, T.C. Resistance training and executive functions: A 12-month randomized controlled trial. Arch. Intern. Med. 2010, 170, 170–178.）研究中，与对照组（平衡组和音调组）相比，12个月的阻力干预结束后全脑体积减少，并发现脑容量的减少可能是大脑溶解的退行性变化的结果，如淀粉样斑块。
长期阻力训练与随访测量[94]时白质萎缩减少相关，在52周的阻力训练方案[95]后观察到白质病变体积降低。众所周知，白质变化会影响认知表现，特别是在处理速度依赖的认知任务中[96-99]。
另一种提高阻力训练效率的较新的“操作策略”包括缺氧刺激的应用。阻力运动中的缺氧刺激可以通过应用(i)局部缺氧或(ii)全身缺氧来实现。就大脑适应而言，全身缺氧直接导致大脑缺氧，这在一定程度上是触发积极的神经生理适应[135,139,140]的决定性刺激。BFR的低负荷阻力训练可能是一个很有前途的策略，特别是对于特殊队列（例如，不能忍受高负荷的老年人），以确保足够水平的强度和从生物机制中获利，而没有BFR只有在应用（不耐受良好）高负荷时才可能实现。在这方面，首次有研究表明，在全身、常氧缺氧[141,142]干预后，认知功能得到了改善。(Schega, L.; Peter, B.; Brigadski, T.; Lessmann, V.; Isermann, B.; Hamacher, D.; Torpel, A. Effect of intermittent normobaric hypoxia on aerobic capacity and cognitive function in older people. J. Sci. Med. Sport 2016./ Sardeli, A.V.; Ferreira, M.L.V.; Santos, L.d.C.; Rodrigues, M.d.S.; Damasceno, A.; Cavaglieri, C.R.; Chacon-Mikahil, M.P.T. Low-load resistance exercise improves cognitive function in older adults. Rev. Bras. Med. Esporte. 2018, 24, 125–129. )

Henrique et al.

Cortical and hippocampal expression of inflammatory and intracellular signaling proteins in aged rats submitted to aerobic and resistance physical training.
doi:10.1016/j.exger.2018.06.025.
越来越多的动物研究表明，有氧运动可以调节大脑中细胞因子的表达（陈诺伊等人，2008；Nichol等人，2008；帕克等人，2010；Leem等人，2011；霍夫曼-戈茨，2011；戈麦斯达席尔瓦等人，2013）。例如，体育锻炼抑制促炎细胞因子TNF-α的产生，低水平的细胞因子通过外部途径减少细胞凋亡过程(Packeretal.，2010)。此外，在一项针对老年大鼠的研究中，10天的跑步机运动增加了海马IL10抗炎细胞因子水平，降低了IL1β/IL10、IL6/IL10和TNFα/IL10的比值(GomesdaSilvaetal.，2013)。虽然有氧运动研究的结果已经很好地阐明，但我们对阻力训练对大脑的影响知之甚少。一项研究表明，力量训练会增加新神经元的形成，从而提高老年人大脑的认知表现(葡萄牙etal.，2015)。
体育训练能够改变老年大脑的额外和细胞内的过程，特别是那些与炎症和细胞存活蛋白相关的过程。我们观察到，阻力和有氧训练都导致了一种微妙的抗炎反应，但只有有氧训练改变了细胞内的通路。这些结果表明，运动诱导的老年大鼠的大脑效应取决于身体训练的类型。

Maejima et al.

  • Exercise enhances cognitive function and neurotrophin expression in the hippocampus accompanied by changes in epigenetic programming in senescence-accelerated mice. Neurosci. Lett. 665, 67–73. doi: 10.1016/j.neulet.2017.11.023
4周的有氧运动改善了认知功能，同时BDNF表达增加，SAMR1和SAMP1的p75转录降低。此外，运动疗法激活了海马体中的HAT和HDAC。因此，本研究揭示，尽管加速衰老，但长期锻炼改善了认知功能，上调了BDNF的表达，下调了参与凋亡信号传导的p75受体。此外，长期运动增强了HAT和HDAC的活性，这可能有助于改善认知功能的转录调节。

van der Kleij et al.

The effect of physical exercise on cerebral blood flow in Alzheimer's disease.
中度至高强度有氧运动对轻度至轻中度阿尔茨海默病患者脑血流的影响（第一个 运动对AD血流量的影响,对健康人的有影响）。51名患者被随机分配到常规护理或中至高强度有氧运动中，为期16周。运动对全脑或局部脑血流没有一致的影响。因此，在相对较小的阿尔茨海默病患者样本中，16周的运动并不足以产生脑血流的持续增加。
在ADEX试验中，没有发现16周的运动计划对脑脊液中淀粉样蛋白β浓度的影响(SteenJensenetal.，2016)。
Steen Jensen, C., Portelius, E., Siersma, V., Høgh, P., Wermuth, L., Blennow, K., Zetterberg, H., Waldemar, G., Gregers Hasselbalch, S., Hviid Simonsen, A., 2016. Cerebrospinal Fluid Amyloid Beta and Tau Concentrations are not Modulated by 16 Weeks of Moderate- to High-Intensity Physical Exercise in patients with Alzheimer Disease. Dement. Geriatr. Cogn. Disord. 42, 146–158.

Cox et al.

A randomized controlled trial of adherence to a 24-month home-based physical activity program and the health benefits for older adults at risk of Alzheimer’s disease.

Liu-Ambrose T, Barha CK, Best JR. P

physical activity for brain health in older adults.

Kramer AF, Colcombe

Fitness efects on the cognitive function of older adults: a meta-analytic study-revisited.
Iso-Markku P, Waller K, Vuoksimaa E, Vähä-Ypyä H, Lindgren N, Heikkilä K, Sievänen H, Rinne J, Kaprio J, Kujala UM (2018) Objectively measured physical activity profle and cognition in Finnish elderly twins. Alzheimers Dement (NY) 4:263–271. https ://doi.org/10.1016/j.trci.2018.06.007
Etnier JL, Karper WB, Labban JD, Piepmeier AT, Shih CH, Dudley WN, Henrich VC, Wideman L (2018) The physical activity and Alzheimer’s disease (PAAD) study: cognitive outcomes. Ann Behav Med 52:175–185. https://doi.org/10.1093/abm/kax035

Hamer et al.

Physical activity and trajectories in cognitive function: English longitudinal study of ageing.

Frederiksen et al.

A 16-week aerobic exercise intervention does not affect hippocampal volume and cortical thickness in mild to moderate Alzheimer's disease.
其中涉及到几种不同的途径。这包括海马体神经发生的诱导(vanPraag等，1999；英特尔科弗和科特曼，2013)和抗炎变化(Ryan和Kelly，2016)。同样，在动物模型中，淀粉样蛋白和t样蛋白积累会减弱(Adlard等，2005；Yuede等人，2009；Kang和赵，2015；Moore等人，2016)。在人类中，运动可能会对健康老年受试者的海马体产生影响（埃里克森等人，2009,2011)和MCI（10个Brinke等人，2015)，尽管结果一直相互矛盾(Colcombe等人，2006；Niemann等人，2014；Tamura等人，2015；Wagner等人，2015）。据报道，在健康的老年受试者中，其他最一致的额叶区域也受到运动的影响（Taubert等人，2011；Scheewe等人，2013；Reiter等人，2015；田村等人，2015；神户等人，2016）。相对于记忆功能，额叶区域的认知功能（如注意力、执行功能）更容易接受运动的功能(Baker等人，2010b；fredriksen等人，2014)。
报告了6至12个月的中等强度干预(目标为最大HR的60-70%)对脑容量有显著影响(Erickson等人，2011；Mortimer等人，2013；Scheewe等人，2013；Niemann等人，2014年；贝斯特等人，2015年；10个Brinke等人，2015)，表明至少6个月的阈值，以引起可检测的变化。
本研究的主要目的是测试有氧运动干预是否能减轻因AD引起的轻度痴呆患者的海马萎缩。此外，我们还研究了在AD患者中，其他脑区域的脑萎缩是否可以通过运动来减缓。最后，我们研究了脑容量的变化与运动出勤率、身体健康和认知测量之间的相关性。
41名患者被分配到对照组或运动组。运动组每周进行三次60分钟的有氧运动，持续16周。所有参与者在3特斯拉时接受全脑MRI检查，并在基线和16周后进行认知评估。在提供总运动负荷的情况下，监测出勤率和强度。使用Freesurfer软件分析区域脑容量和皮质厚度的变化。结果:干预类型对mri衍生脑容量无影响。在有或没有训练的整个组中，运动负荷与海马体体积的变化以及额叶皮质厚度呈正相关。在运动组中，额叶皮层厚度的体积变化与思维速度、注意力和运动负荷的变化相关。结论:我们没有发现证据支持16周有氧运动对AD患者脑容量变化的影响。可能需要更长的干预期来影响脑结构，如体积MRI测量。

Zilidou et al.

Functional re-organization of cortical networks of senior citizens after a 24-week traditional dance
program.
Soga, K., Masaki, H., Gerber, M. & Ludyga, S. Acute and Long-term Efects of Resistance Training on Executive Function. J. Cogn. Enhanc. 1–8, https://doi.org/10.1007/s41465-018-0079-y (2018).

Choi et al. science

人类海马体包含神经祖细胞(NPCs)，它们继续产生新的神经元，这一过程被称为成年海马体神经发生(AHN)（2）。虽然成人生成的神经元在生理条件下的学习和记忆中起着重要作用，但它们在病理条件下，如AD下的功能仍然难以捉摸。新的证据表明，在AD小鼠模型中，AHN在经典AD病理发病之前受损，如Aβ沉积（3）。据报道，人类AHN在AD患者中也发生了改变（4-9）
并探讨了促进AHN与运动诱导的有益生化变化相结合是否可以改善小鼠的AD病理和行为症状。
单独诱导AHN在5×FAD小鼠中只有最小而没有益处。然而，运动诱导的AHN改善了认知能力，同时降低了Aβ负荷，增加了BDNF、IL-6、FNDC5和突触标志物的水平。AHN对运动诱导的记忆改善也需要激活。这些数据表明，促进AHN可以改善AD的病理和认知缺陷，但只有在存在更健康、改善的局部大脑环境的情况下，如体育锻炼刺激。有趣的是，单独增加AHN（遗传和药理学）结合过表达BDNF能够模拟运动诱导的认知改善，而不减轻Aβ负担。我们还发现，在生命早期阶段的AHN缺陷会加剧AD后期的神经元脆弱性，导致认知障碍和神经元损失的增加，至少部分原因是由于TGF-β1的减少。
生命早期产生的成年神经元对于在AD产生的大脑环境中维持海马神经元种群至关重要。因此，AHN损伤可能是后来介导AD发病机制的其他方面的主要事件。未来试图创造运动对AHN增加和局部神经元环境健康的好处的药物模拟物，特别是涉及BDNF水平的增加，有一天可能为改善AD的认知提供有效的手段。此外，在AD发病的早期阶段增加神经发生可能会保护疾病后期的神经元细胞死亡，为AD提供了一种潜在的强大的疾病修饰治疗策略。

Anderson-Hanley et al.

The Aerobic and Cognitive Exercise Study (ACES) for Community-Dwelling Older Adults With or At-Risk for Mild Cognitive Impairment (MCI): Neuropsychological, Neurobiological and Neuroimaging Outcomes of a randomized Clinical Trial
ACES比较了6个月的锻炼(虚拟现实自行车骑行)和更努力的锻炼得分(在电子游戏中骑车得分)的效果。14名符合MCI (sMCI)筛查标准的社区居住老年人坚持6个月的指定锻炼。主要结果为执行功能，次要结果为记忆和日常认知功能。
Exer-tour（相对认知被动）和Exer-score（认知努力）。游览（踏板车控制屏幕上的速度和沿着风景优美的自行车道的进展；包括转向，但与超越分数相比相对被动；例如，不能离开道路或撞向任何东西或任何骑手；可以停止转向，除了倾斜的视野没有后果，自行车会跟随路边）。外分数（需要在360◦半径内导航来定位彩色硬币和匹配不同速度/难度的彩色龙；目标是得分，策略可以通过避免危险来避免损失，同时也通过标记可以选择探索的特殊物体来寻找额外积分）。
该试验的主要目的是让患有或有MCI风险的社区老年人定期进行指定的干预6个月(超过aces试点，仅延长至3个月)。假设6个月干预的基线（评分与评分）产生以下效果：
  1. 在体验得分和体验之旅（在受试者主要效应内）后，执行功能将显著增加
  2. 运动得分（高心理挑战）的执行功能将显著高于外部得分（低心理挑战；受试者之间的交互效应）
  3. 体验得分或体验之旅的影响将超过仅限游戏的效果a.此外，将与仅存档/规范的运动数据（仅在3个月的窗口期，本试验的中点）进行比较
  4. 唾液生物标志物的变化预计与改善认知和运动剂量相关，包括：a.生长因子增加：BDNF、IGF-1和VEGFb.炎症标志物降低：CRP和IL-6c.miRNA-193和miRNA-9的外泌体表达增加
  5. 神经影像学变化预计与改善认知和运动剂量相关，包括：ACC、DLPFC、海马和PFC的灰质体积增加
两种情况在三种执行功能测量方法之一(StroopA/C)上都有显著改善，在6个月时产生相似的中等效应量(d=分别为0.52和0.47)。没有交互作用；然而，从对数据图的非正式检查（图4）来看，体验分数条件似乎在中点(3M)没有产生增加的收益，而体验分数条件似乎确实更早地产生收益，尽管到6个月时，体验分数和锻炼旅行的收益是相似的。我们假设，由于exer分数条件确实需要大量的心理努力来玩，exer分数参与者(使用sMCI)可能需要更长的时间来掌握互动踏板和游戏玩法。
在每种情况下，交互身心任务的不同方面激活，从而导致网络功能的不同增强；
关键roi(如DLPFC和ACC)的良好收益与认知和运动剂量的改善相对应。（Ehlers et al., 2017; Li et al., 2017）
更受损的MCI人群exer-旅游的好处出现三个月，但可能有必要的参与者坚持互动锻炼通过更长的窗口，六个月，为了掌握挑战和收获增强的锻炼经验的好处。

Baniqued et al.

Brain Network Modularity Predicts Exercise-Related Executive Function