基于个体化定制体感游戏的"脑力训练"对轻度神经认知障碍患者脑结构改善的探索性随机对照试验

本研究针对轻度神经认知障碍(mNCD)患者，开发了结合体感游戏和生物反馈呼吸训练的个体化"脑力训练(Brain-IT)"方案。通过随机对照试验发现，12周训练可显著改善患者右侧海马体、丘脑等关键脑区灰质体积，且与言语延迟回忆能力提升相关。该研究首次证实了体感游戏训练对mNCD患者脑结构的积极影响，为阿尔茨海默病早期干预提供了新思路。

　　

随着全球老龄化加剧，轻度神经认知障碍(mNCD)已成为重大公共卫生问题。这类患者大脑结构呈现加速萎缩特征，特别是海马体和前扣带回等区域，这些变化与阿尔茨海默病(AD)进展密切相关。传统药物治疗效果有限，而运动干预虽被证实可改善认知功能，但其神经机制尚不明确。近年来，结合游戏元素的体感游戏(exergame)训练崭露头角，因其趣味性和依从性优势，成为最有希望改善认知功能的运动方式之一。然而，这种训练如何影响大脑结构、是否与认知改善存在因果关系，此前缺乏高质量研究证据。

为解答这些问题，由Patrick Manser领衔的国际研究团队在《Alzheimer's Research》发表了开创性研究。他们采用多中心随机对照试验设计，对41名mNCD患者进行分组干预：实验组接受12周个体化"脑力训练(Brain-IT)"（结合体感游戏和心率变异性生物反馈训练）加常规护理，对照组仅接受常规护理。研究运用3.0T磁共振扫描获取T1加权像和扩散张量成像(DTI)数据，通过FreeSurfer软件分析灰质/白质体积变化，采用基于纤维束的空间统计(TBSS)方法评估白质微观结构完整性，并探索这些变化与认知改善的关联。

主要技术方法包括：1）基于加拿大痴呆影像协议(CDIP)的标准化MRI扫描；2）FreeSurfer纵向分析流程处理T1加权像数据；3）FSL软件包进行DTI预处理和TBSS分析；4）使用JHU-ICBM-DTI-81图谱定位白质纤维束；5）通过协方差分析和相关性检验评估干预效果。

研究结果呈现多个重要发现：

在灰质体积(GMV)方面：干预组在右侧海马体(η_p²=0.109)、总海马体(η_p²=0.114)和左侧丘脑(η_p²=0.172)等区域显示出中等到大幅度的体积改善。特别值得注意的是，海马体体积变化与言语延迟回忆测试成绩提升呈正相关（相关系数ρ=0.280）。

在白质体积(WMV)方面：干预组在前扣带回皮层(ACC)表现出显著改善(η_p²=0.187)。白质完整性分析发现，干预组在胼胝体和丘脑辐射区等区域的分数各向异性(FA)值更高，径向扩散率(RD)值更低，提示训练可能具有保护白质微结构的作用。

认知功能方面：干预组在整体认知功能（Qmci评分）、即时和延迟言语回忆测试中均显著优于对照组，效应量(η_p²)介于0.131-0.179之间。尤为关键的是，胼胝体FA值变化与整体认知功能改善显著相关(r=0.391)。

讨论部分指出，这是首个证明个体化体感游戏训练可改善mNCD患者关键脑区结构的随机对照试验。海马体萎缩作为AD的标志性特征，其体积改善可能预示训练具有疾病修饰潜力。研究还发现丘脑结构变化与认知改善相关，这可能源于训练对中枢自主网络的刺激作用。虽然样本量限制需谨慎解读，但效应量估算为后续确证性研究提供了重要参考。

该研究的创新价值体现在：1）开发了首个针对mNCD的"运动即药物"个体化体感训练方案；2）首次揭示exergame训练对AD相关脑区的结构性影响；3）为理解运动改善认知的神经机制提供了新证据。未来研究应扩大样本量，延长随访时间，并探索不同病因mNCD患者的差异化响应。这些发现为开发非药物干预策略、延缓认知衰退提供了重要科学依据，也为数字化健康技术在神经退行性疾病管理中的应用开辟了新途径。