基于蒙特利尔认知评估（MoCA）、连线测验（TMT）和Victoria Stroop Test（V-ST）的多变量聚类识别社区居住老年人可能轻度认知障碍（MCI）亚型

《Frontiers in Aging Neuroscience》：A clustering approach based on neuropsychological testing to detect early signs of probable MCI among community-dwelling older adults

　　

引言：轻度认知障碍（Mild Cognitive Impairment, MCI）被定义为一种或多种认知域的下降超过年龄预期，并根据受损的认知功能包含若干亚型。表现为遗忘型MCI合并一个或若干其他受损域的老年人具有最高痴呆风险。然而，尚未建立社区居住老年人MCI的共识性筛查方法。本研究旨在基于三项神经心理评估，利用多变量分析识别认知老化轮廓，并描述与不同可能MCI亚型一致的轮廓。

方法：来自13EVAL集群随机对照试验的161名社区居住老年人完成蒙特利尔认知评估（Montreal Cognitive Assessment, MoCA），包括记忆指数评分（Memory Index Score, MIS）、连线测验（Trail Making Test, TMT）和Victoria Stroop Test（V-ST）。基于四个认知域（整体认知、记忆、抑制和认知灵活性）及年龄进行主成分层次聚类（hierarchical clustering on principal components）。组间比较采用单因素协方差分析（one-way ANCOVA）。将个体表现与每项评估的常模标准比较，以描述各组。

结果：识别出三个聚类，其在年龄（F_2,158=78.56，p<0.001，η²_p=0.50）、整体认知（F_2,157=80.55，p<0.001，η²_p=0.51）、记忆（F_2,157=68.88，p<0.001，η²_p=0.47）、认知灵活性（F_2,157=31.90，p<0.001，η²_p=0.29）和抑制（F_2,157=7.60，p<0.001，η²_p=0.09）方面差异显著。组间比较和与常模值的比较将聚类1描述为正常认知，聚类2描述为可能执行功能型MCI，聚类3描述为可能遗忘和执行功能型MCI。

结论：在社区居住老年人群中，使用整体认知、记忆和执行功能的简单评估识别出与可能执行功能型MCI一致的认知轮廓个体。由于参与者未接受临床诊断，需要进一步前瞻性研究确定该方法的筛查性能。

论文解读

研究背景与问题：全球人口老龄化使痴呆成为日益重要的公共卫生问题，阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是最常见形式，占全球病例60%–70%。MCI是健康衰老与痴呆之间的过渡阶段，定义为认知下降超过年龄和教育预期，同时保留日常活动自主性。MCI患病率随年龄上升，从50–59岁10.88%升至80岁以上21.27%。MCI具有异质性，按记忆受累分为遗忘型与非遗忘型，按受累域数量分为单域与多域。MCI进展风险高，28.9%进展为AD，21.9%进展为其他痴呆。社区居住老年人因认知和功能储备较高，补偿机制可能掩盖标准评估工具上的细微下降，早期识别困难。现有筛查依赖MoCA，其cutoff为26时区分MCI与认知正常老年人具有90%敏感性和87%特异性，但单独不足以识别具体受损认知域。MoCA-MIS对区分遗忘型MCI与认知正常老年人具有80%敏感性和69.1%特异性，MoCA总分与MIS结合可预测MCI向AD转化。执行功能中认知灵活性和抑制与日常生活困难、认知损害分类及AD转化相关。多变量方法在已诊断MCI人群中显示有效，例如结合整体认知、记忆和执行功能可分类认知老化。基于此，研究人员在无既往MCI诊断的社区居住老年人中，采用基于MoCA、TMT和V-ST的聚类分析识别不同认知老化轮廓，并假设多数参与者为正常认知老化，一部分呈可能MCI轮廓，其中相当比例合并执行功能较差和较低MIS。

研究开展与结论：研究数据来自13EVAL集群随机对照试验（ClinicalTrials.gov identifier: NCT05625828）预测试评估，共纳入161名社区居住老年人，平均年龄76.05±6.36岁，女性85.71%，平均BMI 24.82±3.66 kg·m^?2，平均自然步行速度1.11±0.18 m·s^?1。纳入标准为65岁及以上、社区居住、可独立行走、能遵循测试指令；排除标准包括近12个月跌倒超过3次、影响姿势或步态的肌肉骨骼疾病、中枢或周围神经系统疾病、精神疾病、可能抑郁（GDS-15>10）、神经认知障碍（MoCA<18）、肥胖（BMI>35）、运动禁忌及参与其他研究。研究人员采用主成分层次聚类（Hierarchical Clustering on Principal Components, HCPC），基于校正MoCA评分、MIS、Delta-TMT、Inter-Hi和年龄识别三个聚类。聚类1为正常认知，聚类2为可能执行功能型MCI，聚类3为可能遗忘和执行功能型MCI。结论提示简单评估组合可识别社区居住老年人可能执行功能型MCI；因参与者未接受临床诊断，仍需前瞻性研究确定筛查性能。其意义在于多维聚类可更准确描述认知轮廓，降低单一全局cutoff筛查的假阳性风险，并识别可能高危认知轨迹。

关键技术方法（不超过250字）：样本队列来源于13EVAL集群随机对照试验预测试数据，由法国橄榄球联盟联合会招募161名社区居住老年人。认知评估包括MoCA校正教育评分评价整体认知，MoCA-MIS评价记忆，TMT的Delta-TMT评价认知灵活性，V-ST的高干扰比（Inter-Hi=Stroop-I/Stroop-C）评价抑制；主观记忆抱怨取GDS-15第10项。主要分析采用HCPC，结合主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）、Ward法层次聚类分析（Hierarchical Cluster Analysis, HCA）和K-means consolidation；将原始分或指数与年龄、教育和/或性别校正常模比较，用Petersen缺陷阈值（低于第5百分位或Z
研究结果：
3.1 认知评估：超过半数参与者（53.42%，n=86）完成至少12年教育。54.04%（n=87）的MoCA低于推荐cutoff 26/30，提示可能MCI。MoCA平均24.94±2.95，MIS平均10.71±3.99，TMT-A平均39.59±14.84 s，TMT-B平均93.72±44.11 s，Stroop-C平均15.05±4.04 s，Stroop-W平均19.76±4.85 s，Stroop-I平均35.22±11.06 s。通过认知评估得出样本中MoCA低分比例较高。

3.2 基于主成分的聚类分类：基于主成分的层次聚类显示三聚类结构。树状图在超过三聚类后融合距离明显增加，支持三聚类选择。聚类1高度独立，仅在高不相似水平与其他聚类合并；聚类2和3更接近，提示部分共享特征。通过HCPC得出三个认知老化聚类。

3.3 已识别聚类的特征与差异：年龄存在显著聚类效应（F_2,158=78.56，p<0.001，η²_p=0.50），聚类1与2、1与3差异显著。MoCA显著（F_2,157=80.55，p<0.001，η²_p=0.51），1与2、1与3、2与3差异显著。MIS显著（F_2,157=68.88，p<0.001，η²_p=0.47），1与2、1与3、2与3差异显著。Delta-TMT显著（F_2,157=31.90，p<0.001，η²_p=0.29），1与2、1与3、2与3差异显著。Inter-Hi显著（F_2,157=7.60，p<0.001，η²_p=0.09），1与2、1与3差异显著。自然步行速度无显著聚类效应（F_2,157=0.34，p=0.72）。聚类1（n=82）年龄71.86±4.39，MoCA26.87±1.97，MIS12.65±2.74，Delta-TMT35.68±19.95，Inter-Hi2.16±0.49，主观记忆抱怨19.51%。聚类2（n=56）年龄80.42±4.61，MoCA23.80±2.07，MIS10.57±2.81，Delta-TMT61.94±30.39，Inter-Hi2.68±0.76，记忆抱怨19.64%。聚类3（n=23）年龄81.17±4.97，MoCA20.83±1.92，MIS4.17±3.08，Delta-TMT100.94±42.93，Inter-Hi2.61±0.82，记忆抱怨39.13%。通过这些比较，聚类1描述为正常认知，聚类2为可能执行功能型MCI，聚类3为可能遗忘和执行功能型MCI。

3.4 各聚类间常模认知分类的分布：聚类1的MoCA主要为平均（56.10%），MIS主要为优越（54.88%），Delta-TMT主要为优越（65.85%），Inter-Hi主要为平均（54.88%）。聚类2的MoCA主要为平均（50.00%），其次为低下（23.21%）和缺陷（17.86%）；MIS主要为平均（55.36%）；Delta-TMT主要为平均（50.00%）；Inter-Hi主要为平均（57.14%）。聚类3的MoCA主要为缺陷（39.13%）、低下（34.78%）和平均（26.09%）；MIS主要为平均（60.87%）、低下（21.74%）和缺陷（17.39%）；Delta-TMT平均和低下各34.78%，缺陷17.39%；Inter-Hi主要为平均（65.22%）。总体分布上，MoCA在聚类间显著（χ²₈=40.20，p<0.001），1与2、1与3差异显著；MIS显著（χ²₈=54.73，p<0.001），1与3、2与3差异显著；Delta-TMT显著（χ²₆=42.84，p<0.001），1与2、1与3、2与3差异显著；Inter-Hi总体不显著（χ²₈=14.31，p=0.807），但探索性1与2比较提示差异，需谨慎解释。通过常模比较，进一步支持聚类表征。

3.5 各聚类间主观记忆抱怨的分布：与聚类1参照组相比，聚类2报告记忆抱怨的比值无显著差异（Z=?0.02，p=0.985，OR=0.99）。聚类3显示边缘显著差异（Z=?1.91，p=0.056），其报告记忆抱怨的可能性呈更高趋势（倒置OR=2.63）。与聚类2参照组相比，聚类3也呈更高趋势（Z=?1.78，p=0.075，倒置OR=2.63）。通过logistic回归得出聚类3主观记忆抱怨趋势较高，与客观记忆和执行下降一致。

讨论部分总结：研究人员指出，聚类前54.04%样本MoCA<26，高于典型MCI流行病学估计，可能与MoCA高敏感和相对较低特异有关，严格cutoff可能产生假阳性，尤其半数以上受教育超过12年；参与者功能保留，平均步速1.11 m/s高于衰弱阈值，符合scaffolding理论，即高功能个体可补偿早期神经下降直至补偿不足。因此多组分聚类比单一全局阈值更稳健，用“可能MCI”作为流行病学描述而非正式临床诊断。聚类1符合成功老化，认知和功能储备较高。聚类2为可能执行功能型MCI。聚类3为可能遗忘多域MCI（amdMCI），客观记忆和执行下降与主观记忆抱怨趋势一致；外部验证Walking Trail Making Test最复杂条件在子样本n=60显示聚类2和3认知-运动干扰成本显著高于聚类1，控制步速后效应大（d=?0.99和?1.06），支持可能执行功能障碍。遗忘加执行受损者痴呆特别是AD进展风险更高；早期额叶执行网络可能补偿海马功能障碍，随疾病进展补偿不足。执行子域中认知灵活性（Delta-TMT）比抑制（Inter-Hi）区分能力更强，Delta-TMT可区分可能amdMCI与正常及可能执行型MCI，而抑制总体效应中等。限制包括无正式MCI临床诊断、无日常生活工具活动及语言/运动域专用评估、无重测、生态效度有限；未来需前瞻性、更生态动态任务如复杂行走和认知-运动双任务。

研究结论翻译：本研究结果提示，结合简单、快速且广泛可及的神经心理评估的多变量方法，符合对敏感且可扩展筛查工具日益增长的需求，同时强调多变量方法在真实环境中捕捉认知老化异质性的潜力。尽管多数参与者表现为认知保留或孤立认知改变，聚类方法识别出一个与可能遗忘多域MCI（amdMCI）一致的亚组。值得注意的是，结果提示，使用TMT评估的认知灵活性在区分该轮廓方面比使用V-ST评估的认知抑制具有更强区分能力。识别这一可能amdMCI轮廓可能具有临床相关性，因为其与进展为痴呆风险较高相关。呈现此类轮廓的个体可能受益于采用更全面诊断程序的进一步临床评估。鉴于本研究参与者自主生活且既往未诊断，这些发现强调社区居住老年人中可能存在未被充分识别的认知脆弱性。未来研究应通过纳入更生态和动态的方法，包括复杂行走和认知-运动双任务范式，扩展这些发现，以改善高功能个体早期认知变化的描述。