基于加速度计测量的久坐行为模式与老年人灰质萎缩特征：一项揭示脑健康风险的人群影像学研究

本研究通过加速度计客观测量和磁共振成像技术，探讨了农村老年人群久坐行为模式与脑灰质体积（GMV）的关联。研究发现每日久坐时间超过7小时与颞叶、扣带回及内侧颞叶皮层GMV减少呈倒U型关联，而较长平均久坐时段持续时间则线性关联多个脑区（包括岛叶、丘脑等）的GMV萎缩。研究首次系统揭示了久坐积累方式对脑结构的影响，为通过干预久坐行为维护脑健康提供了影像学证据。

　　

随着全球老龄化进程加速，痴呆已成为导致老年人失能调整生命年（DALYs）损失的主要原因之一。近年来，缺乏身体活动被多项权威报告列为痴呆的重要可调控风险因素，而久坐行为作为低能量消耗（≤1.5 METs）的清醒状态活动，其与脑健康的关系逐渐受到关注。尽管既往研究表明自我报告的久坐时间与认知障碍和痴呆风险相关，但对于久坐行为如何具体影响大脑结构，尤其是不同久坐积累模式（长时间连续久坐与短暂间断久坐）与区域性脑灰质萎缩的关联，仍缺乏系统性的客观证据。在这一背景下，研究人员利用加速度计和磁共振成像技术，试图揭示久坐行为与脑结构之间的关系，为老年脑健康保护提供新思路。

本研究基于“中国农村延缓痴呆和失能的多模态干预研究（MIND-China）”的ActiGraph和磁共振成像子研究数据，采用横断面设计，对911名60岁以上无痴呆的农村老年人进行分析。通过三轴加速度计（ActiGraph wGT3X-BT）连续7天测量日常行为，定义久坐行为（<100 counts/min）、低强度体力活动（LPA，100-1040 counts/min）和中高强度体力活动（MVPA，≥1041 counts/min）。久坐参数包括总久坐时间、平均久坐时段持续时间、久坐中断次数等。脑结构数据通过3.0T磁共振扫描获取，采用基于体素的形态测量（VBM）方法计算全脑及特定区域（如额叶、颞叶、岛叶、扣带回、内侧颞叶等）的灰质体积（GMV），并控制颅内总体积（ICV）的影响。统计分析采用限制性立方样条曲线（RCS）探索非线性关联，广义线性模型（GLM）分析线性关联，SPM软件进行全脑VBM分析，使用家庭误差（FWE）校正进行多重比较校正。

研究结果

参与者特征

911名参与者平均年龄69.65岁，女性占58.84%，35.24%无正规教育经历。每日久坐时间平均占清醒时间的57%，LPA占35%，MVPA仅占8%。按久坐时间中位数（8.06小时/天）分组显示，高久坐组年龄更大、男性更多、BMI更高，且高血压和卒中病史比例更高（p<0.05）。

久坐行为参数与预定义脑区灰质体积的关联

限制性立方样条分析显示，总久坐时间与全脑、颞叶、扣带回和内侧颞叶GMV呈倒U型关联（拐点约7小时，p<0.05）。超过7小时后，久坐时间延长与这些区域GMV减少线性相关。总久坐时间还与额叶、顶叶和岛叶GMV线性负相关（p<0.05）。平均久坐时段持续时间延长与全脑、额叶、颞叶、岛叶、扣带回和内侧颞叶GMV减少线性相关（p<0.05）。LPA时间与岛叶GMV线性正相关；MVPA时间与全脑、额叶、颞叶、枕叶、岛叶、扣带回和内侧颞叶GMV呈非线性关联，但与顶叶GMV线性正相关。

久坐行为参数与灰质萎缩模式

VBM分析显示，在每日久坐时间>7小时的参与者中，总久坐时间延长与左侧海马、左侧岛叶、右侧额下回岛盖部、右侧海马、左侧内侧眶额皮层和右侧颞中回GMV减小显著相关。平均久坐时段持续时间延长与左侧丘脑、右侧额下回岛盖部和左侧岛叶GMV减小相关。LPA时间（<5.5小时/天）与左侧丘脑GMV增加相关；MVPA时间（<1.8小时/天）与左侧海马、右侧海马、左侧楔前叶、右侧丘脑和右侧颞上回GMV增加相关。其他久坐参数（如久坐中断次数）与GMV的关联未达到显著水平。

讨论与结论

本研究通过客观测量久坐行为和脑结构影像数据，首次系统揭示了久坐行为模式与老年人灰质萎缩的关联特征。主要发现包括：第一，每日久坐时间超过7小时后，与多个脑区（如海马、颞叶、扣带回等）GMV减少显著相关，提示久坐行为可能存在阈值效应；第二，长时间连续久坐（平均久坐时段持续时间延长）与广泛脑区（包括丘脑和岛叶）GMV减少线性相关，支持“久坐积累方式”对脑结构的影响；第三，增加LPA和MVPA时间与部分脑区（如丘脑和海马）GMV增加相关，凸显身体活动对脑健康的保护作用。

这些发现具有重要的公共卫生意义。丘脑和岛叶作为认知和情绪调节的关键脑区，其萎缩可能与认知衰退和神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）相关。本研究结果强调了减少总久坐时间、避免长时间连续久坐以及增加身体活动的重要性，为制定针对性的行为干预措施提供了依据。未来需开展纵向研究和干预试验，验证久坐行为与脑结构变化的因果关系，并探索其潜在机制（如脑血流调节障碍和代谢异常）。

本研究也存在一定局限性：加速度计无法完全区分坐姿与站姿活动；横断面设计难以推断因果关系；样本仅来自中国农村地区，推广需谨慎。尽管如此，本研究为久坐行为与脑健康的关系提供了新颖的影像学证据，为促进老年人脑健康提供了重要参考。