综述:运动游戏干预对患有或未患有神经认知障碍的老年人群神经生物学影响的系统评价

【字体: 时间:2025年06月29日 来源:Neurobiology of Aging 3.7

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  这篇综述系统评价了运动游戏(EG)干预对老年人群神经生物学的影响,涵盖脑结构、功能网络和分子标记三个层面。研究发现EG能改善健康老年人的认知和运动表现,同时增强脑源性神经营养因子(BDNF)水平和神经血管耦合;在轻度认知障碍(MCI)患者中,EG可增加前额叶和颞叶活动。尽管现有证据支持EG的神经可塑性潜力,但研究数量有限且方法学存在局限性,需进一步验证。

  

引言

全球老龄化加剧促使研究者探索通过体育活动(PA)延缓认知衰退的策略。运动游戏(Exergames, EG)作为结合物理运动和认知训练的交互式视频游戏,因其趣味性和低环境限制性,成为老年健康干预的新兴领域。本文系统综述EG对老年人群(含神经认知障碍患者)神经生物学标志物的影响,揭示其潜在机制。

方法学

研究纳入12项报告,通过PRISMA框架筛选文献,涵盖健康老年人和MCI患者。EG干预技术包括任天堂Wii?、Xbox Kinect?和虚拟现实(VR)设备,干预时长4-24周,强度多为中高强度。神经生物学指标涵盖结构(如MRI脑体积)、功能(如fNIRS、EEG网络活动)和分子(如BDNF水平)三个层面。

健康老年人的神经生物学效应

结构层面:两项MRI研究显示矛盾结果——Adcock等未发现灰质体积变化,而Sakhare等报告全脑灰质及顶叶、额叶体积增加,但后者未校正多重比较。
功能层面:EG显著降低任务中前额叶皮层(PFC)氧合水平(fNIRS),反映神经效率提升;EEG研究显示N2/P3潜伏期缩短,提示注意力加工优化。运动任务中,补充运动区(SMA)活动减少(fMRI),步态启动时事件相关去同步化(ERD)减弱,表明运动控制自动化增强。
分子层面:BDNF水平提升与认知改善正相关(r=0.5, p=0.04),脑血流(CBF)和脑脊液(CSF)动力学改善提示神经血管耦合增强。

MCI患者的独特响应

仅两项研究聚焦MCI群体:Anderson-Hanley等发现PFC和扣带回体积增加与记忆改善相关(r=-0.80, p=0.01);Yang等观察到静息态额颞叶θ/β比值(TBR)下降,α连接增强,提示默认模式网络(DMN)功能优化。

机制探讨

EG可能通过双重路径发挥作用:

  1. 运动成分:中高强度PA促进BDNF分泌,增强海马神经发生;
  2. 认知-运动耦合:游戏内决策任务强化前额叶-顶叶网络,减少补偿性激活(符合CRUNCH假说)。VR技术的沉浸性可能进一步降低环境干扰,提升训练专注度。

局限与展望

当前研究样本量小(最小n=8),且缺乏EG执行期间的实时脑活动数据。未来需结合高时空分辨率技术(如移动EEG)解析游戏阶段特异性神经响应,并探索不同技术(如增强现实)的差异化效应。

结语

EG作为兼具趣味性和科学性的干预手段,有望成为延缓老年认知衰退的可行方案。其神经生物学效应需通过更严谨的多中心研究验证,尤其需关注MCI亚型异质性和技术参数优化。

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