超越重测增益：情景记忆练习效应与认知健康成人纵向认知轨迹的关系

《Frontiers in Aging Neuroscience》：Beyond retest gains: episodic memory practice effects and longitudinal cognitive trajectories in cognitively healthy adults

　　

背景：重复神经心理学评估中的练习效应通常被视为测量偏差，尽管它们可能携带有意义的信息。目前尚不清楚情景记忆练习效应的个体差异是否与超越一般重测相关增益之外的认知水平和纵向变化相关联。 方法：研究人员分析了442名认知健康的中老年成人的数据，这些参与者在2018年、2021年和2025年完成了神经心理学评估。研究人员明确建模了重测相关的偏移量，以将样本层面的重测增益与持续的纵向变化分离开来。研究人员从基线到首次随访期间情景记忆的变化中推导出一个基线调整后的情景记忆练习效应，并将其纳入全局认知及特定认知领域的线性混合效应模型中，同时校正了年龄、生物学性别和教育程度。 结果：在两个随访波次中，重测相关增益均显著。在考虑了这些偏移量后，更大的情景记忆练习效应与更高的全局认知表现和更有利的纵向变化相关。在使用非记忆全局复合指标的稳健性分析中，其与认知水平的关联仍然显著，而与纵向变化的关联则有所减弱。领域特异性分析显示，情景记忆的关联最强，其次是加工速度；推理能力与认知水平相关但与变化无关，而注意力/工作记忆或认知灵活性未发现显著关联。 结论：情景记忆练习效应似乎携带着超越一般重测相关增益的有意义信息。在保留练习相关改善的个体间差异的同时，明确地对重测效应进行建模，可能会完善对纵向认知轨迹的表征，并有助于识别认知韧性和脆弱性的细微早期差异。

一、研究背景与问题

在认知老化和神经退行性疾病研究中，渐进性认知衰退的精确测量与预测是核心目标之一。重复神经心理学测试对于检测、监测和预判疾病相关的认知变化至关重要，尤其是在病理过程可能早于临床症状数年出现的情况下。然而，重复测试会带来练习效应——即由于对测试流程或材料的熟悉度增加而导致的表现提升。这种效应可能足够大，以至于如果不加以明确处理，会掩盖与年龄相关的真实衰退。因此，如何区分样本层面的平均重测增益与个体间因练习带来的改善差异，成为关键难题。既往研究表明，较小的练习效应与较差的当前认知状态、未来认知衰退以及神经退行性生物标志物有关，这提示练习效应可能蕴含临床上有意义的信息，而非仅仅是测量偏倚。然而，现有研究常将这两种成分混淆，未能有效分离。本研究旨在解决这一问题，通过在认知健康的中老年人群中，明确建模重测偏移，并单独推导出一个基线调整后的情景记忆练习效应，以检验个体在早期记忆改善上的差异是否与后续的认知水平和纵向变化相关联。

二、研究方法与技术

研究人员基于前瞻性纵向巴塞罗那大脑健康倡议（BBHI）队列，纳入了442名完成三次完整神经心理学评估的认知健康中老年人（基线平均年龄51.2岁）。关键技术方法包括：1）使用验证性因子分析（CFA）基于基线数据建立包含注意力/工作记忆、加工速度、推理能力和情景记忆四个一阶潜变量及一个二阶全局认知因子的层级认知模型，提取标准化因子得分作为认知结局指标；2）通过回归基线情景记忆表现对原始变化分数进行残差化处理，得到基线调整后的情景记忆练习效应（标准化残差），以量化超出个体初始记忆水平预期的早期改善程度；3）在线性混合效应模型（LMM）中，设置独立的虚拟变量分别代表第二次和第三次随访的重测相关偏移，从而将样本层面的平均重测增益与潜在的纵向认知轨迹分离开来；4）将上述记忆练习效应作为连续预测变量，考察其对全局及各认知领域（情景记忆、加工速度、推理、注意力/工作记忆、认知灵活性）的认知水平及纵向变化率的主效应和交互效应，并校正年龄、教育程度和生物学性别。

三、研究结果

1. 1.
   重测效应与全局认知：两个随访波次的重测指示变量均显著（Wave 2: β = 0.270, p < 0.001; Wave 3: β = 0.363, p = 0.017），表明存在显著的样本层面重测增益。在控制这些效应后，更大的记忆练习效应与更高的整体全局认知表现显著相关（β = 0.121, p < 0.001），并与更有利的纵向认知变化率显著相关（β = 0.011/年, p = 0.002）。
2. 2.
   稳健性分析（非记忆全局复合指标）：当排除情景记忆后重新计算全局认知，记忆练习效应与认知水平的关联依然显著（β = 0.118, p = 0.006），但其与纵向时间变化的交互作用不再显著（β = 0.009/年, p = 0.061）。
3. 3.
   共线性与敏感性分析：方差膨胀因子（VIF）诊断显示无多重共线性问题（VIF值分别为1.23和1.22）。在时间分离的敏感性分析中，在控制了Wave 2的认知水平后，记忆练习效应对Wave 3的全局认知无显著独立预测作用（β = -0.040, p = 0.052）。
4. 4.
   领域特异性关联：情景记忆领域关联最强（水平：β = 0.229, p < 0.001；变化：β = 0.040, p < 0.001）。加工速度在水平（β = 0.134, p = 0.035）和变化（β = 0.014, p = 0.023）上均显著。推理能力仅与水平相关（β = 0.208, p < 0.001），与变化不相关。注意力/工作记忆和认知灵活性均未发现显著关联。

四、讨论与结论

讨论部分指出，本研究的主要贡献在于明确区分了样本层面的重测增益与个体间的练习改善差异。研究发现，即使控制了显著的重测效应，个体间认知轨迹的变异性依然存在，表明纵向异质性不能简化为重复测试的伪影。记忆练习效应与更好的认知表现和更有利的轨迹相关，支持了其可能反映学习效率、适应能力或认知储备相关过程的观点。稳健性分析表明该效应并非完全由测量重叠驱动，但在排除记忆后的纵向关联减弱，提示其信号对包含情景记忆的结局最为敏感。领域特异性分析揭示了选择性模式，反对将练习效应视为单一同质现象。方法论上，本研究强调应将重测效应既视为需要建模的方法学挑战，也视为潜在的信息性标记。

研究结论：本研究表明，情景记忆练习效应可能捕捉到不完全归因于一般重测增益的变异。虽然重测效应显著，但它们并未解释所有纵向认知表现的变异性。在初次测试暴露后表现出超出预期的情景记忆改善的个体，展现出更好的整体认知功能和更有利的估计轨迹，尤其是当结局包含记忆表现时。这表明练习效应可能反映了与后期认知表现和估计变化相关的个体差异。这些发现支持这样一种观点：练习效应不仅是方法学挑战，也是纵向认知评估中一种潜在的信息性测试相关变化标记。因此，明确建模重测效应对于可靠地表征认知轨迹至关重要，因为不这样做可能会掩盖有意义的变化并模糊早期衰退迹象；同时，保留练习相关改善的个体差异可能有助于描述在明显损伤出现之前认知老化的微妙变异。