计算机化认知训练(CCT)在轻度认知障碍(MCI)老年人中的认知迁移与持久性:随机对照试验的系统评价与Meta分析

《Frontiers in Aging Neuroscience》:Cognitive transfer and durability of computerised cognitive training in older adults with mild cognitive impairment: a systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月15日 来源:Frontiers in Aging Neuroscience 5.2

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  背景:计算机化认知训练(CCT)可能改善轻度认知障碍(MCI)患者的认知功能,但训练获益能否迁移至未直接训练的认知过程,以及训练停止后能否持续,仍不确定。研究人员检验了即时和持续认知近迁移、认知远迁移及功能远迁移。方法:检索7个数据库,自建库至2026年7月1

  
背景:计算机化认知训练(CCT)可能改善轻度认知障碍(MCI)患者的认知功能,但训练获益能否迁移至未直接训练的认知过程,以及训练停止后能否持续,仍不确定。研究人员检验了即时和持续认知近迁移、认知远迁移及功能远迁移。方法:检索7个数据库,自建库至2026年7月1日。纳入将CCT与合格对照进行比较并报告迁移结局的随机对照试验(RCTs)。训练结束后4周内评估的结局归类为即时效应,训练停止后至少12周评估的结局归类为持续效应。同一试验的多个合格结局被聚合为单个试验水平估计。随机效应模型采用限制最大似然(restricted maximum likelihood)和改良Knapp–Hartung推断。RoB 2和GRADE评估偏倚风险与证据确定性。结果:纳入来自8项独立试验的11篇报告(722例随机化参与者);无试验处于总体低偏倚风险。即时认知近迁移效应较小且不精确(6项试验,N=376;Hedges g=0.14,95% CI ?0.23至0.50;极低确定性)。即时认知远迁移亦不确定(8项试验,N=586;g=0.23,95% CI ?0.35至0.81;极低确定性),并受Wu等试验强烈影响;排除该试验后得到g=0.00(95% CI ?0.26至0.25)。持续认知近迁移(4项试验,N=287;g=?0.07,95% CI ?0.31至0.18)和持续认知远迁移(5项试验,N=397;g=0.02,95% CI ?0.26至0.29)接近零效应,但基于少数试验。功能远迁移证据为低确定性且有限。结论:证据基础较小且方法学受限,迁移分类需要评价者判断。当前证据未能确立超出训练过程的令人信服的持久迁移效应。需要更大型、严谨、采用经验证功能结局并具有更长随访的试验。系统评价注册:https://www.crd.york.ac.uk/prospero/,注册号CRD420261463612。
1 Introduction(引言)
轻度认知障碍(MCI)位于正常认知老化与痴呆之间,具有异质性,并可分遗忘型/非遗忘型及单域/多域亚型,临床转归可变。由于缺乏可靠逆转MCI病程的药物,非药物干预受到关注。计算机化认知训练(CCT)通过计算机、平板、数字平台或虚拟环境重复实施结构化认知练习,可能靶向记忆、注意、执行功能和处理速度等,并具标准化、个体化及远程实施优势。但训练平台内改善可能反映任务熟悉、策略获得或练习效应,其临床价值取决于能否迁移至独立认知测试和真实世界功能,以及停止训练后能否维持。认知近迁移指与训练靶域对应的独立测试改善;认知远迁移指整体认知或未直接训练领域的独立测试改善;功能远迁移涵盖工具性日常生活活动、日常认知及基于表现的真实世界任务。既往系统评价多未清晰区分直接任务学习、认知近迁移、认知远迁移和功能远迁移,且常混合不同随访时点,亦可能重复计入同一试验样本。本研究旨在系统评价和定量合成RCTs,检验CCT对MCI中老年人群即时与持续认知近迁移、认知远迁移和功能远迁移的影响,并评估稳健性、偏倚风险、训练依从性、退出和不良事件。

2 Materials and methods(材料与方法)
2.1 Protocol registration and search strategy
本系统评价与Meta分析按PRISMA 2020和PRISMA-S报告,并在PROSPERO注册(CRD420261463612)。研究问题、PICOS合格标准、目标人群、干预定义、对照类别及分别评价认知和功能迁移结局的意向预先设定。检索PubMed、Web of Science Core Collection、Embase、Cochrane Library、Scopus、Wiley Online Library和CINAHL,自建库至2026年7月1日,围绕MCI、CCT和RCTs构建检索式,限制正式发表的英文研究,并手工筛选参考文献及进行前后向引文检索。

2.2 Inclusion and exclusion criteria
采用PICOS框架。参与者为按公认标准诊断的MCI中老年人,原则上样本平均或中位年龄≥60岁;排除仅依据MMSE或MoCA筛查界值定义者。干预为通过计算机、平板、智能手机、数字平台或虚拟环境重复实施的结构化CCT;多组分试验仅当可识别CCT独立或增量效应时纳入。对照包括等待名单、无干预、常规照护、健康教育、注意对照、非适应性计算机活动、主动认知对照或假CCT。结局需至少反映认知近迁移、认知远迁移或功能远迁移之一;训练平台内表现不纳入主要迁移模型。训练完成后4周内为即时效应,停止后>4但<12周为早期维持并仅作支持性描述,停止后至少12周为持续效应。设计为正式发表的RCTs,包括平行组、多臂、析因和符合随机化要求的预试验。排除准随机、非随机、单组前后测、观察性研究、人群不符、CCT效应不可分离、仅报告训练任务/神经影像/生物标志物/生活质量等、综述/方案/会议摘要等、重复发表、数据不足及非英文正式发表研究。

2.3 Study selection, data extraction, and transfer mapping
去重后由两名评价者独立筛选题目、摘要和全文,分歧讨论解决,必要时第三名评价者仲裁。同一随机样本的方案、主要结局、次要结局和随访报告链接并分配共同Trial_ID,分析单位为独立试验。使用预设并预测试的数据提取表收集设计、参与者、干预、对照、结局、效应量数据、依从性、退出和安全性。一名评价者初提,另一名独立核查。效应估计优先采用意向治疗或基线校正组间估计;同一迁移构念和时窗内多个合格结局先聚合为单个试验水平估计。两名评价者依据预设编码手册独立分类训练域、结局域和迁移类型,不考虑效应量或显著性。平台内任务或实质等同版本编码为直接任务学习并排除;明确训练域的独立测试为认知近迁移;整体认知或未训练域的独立测试为认知远迁移;工具性日常生活活动、日常认知或基于表现的真实世界任务为功能远迁移。未保留可用于计算Cohen’s κ的原始独立编码表,故未计算该一致性统计量。

2.4 Risk of bias and certainty of evidence assessment
2.4.1 Risk-of-bias assessment
两名评价者使用Cochrane RoB 2独立评估分配干预效应偏倚风险,评估单位为独立试验,涵盖随机化过程、偏离预期干预、缺失结局数据、结局测量和报告结果选择五个领域,每域及总体判为低风险、一些担忧或高风险,不计算总分。行为干预中未对参与者或实施者设盲不自动判为高风险;重点关注偏离、分析人群、缺失数据和选择性报告。所有合格试验纳入主要分析,并排除总体高风险试验进行敏感性分析。

2.4.2 Certainty of evidence assessment
采用GRADE分别评估即时认知近迁移(M1)、即时认知远迁移(M2)、持续认知近迁移(M3)、持续认知远迁移(M4)、即时功能远迁移(M5)和持续功能远迁移(M6)的确定性。RCT证据初始为高确定性,按偏倚风险、不一致性、间接性、不精确性和缺失证据偏倚降级。偏倚风险在证据体水平判断,非机械因无低风险试验而降级。Hedges g=0.20仅作小效应描述参考,不作为MCI中验证的最低临床重要差异。未达预设合并阈值者不强制合并。

2.4.3 Data analysis
连续结局转换为小样本校正标准化均数差Hedges g及95% CI,方向统一为正值 favour CCT。优先意向治疗或基线校正组间估计。同一试验同一迁移构念和时窗的多个合格结局先聚合为一个试验水平估计,主要工作相关ρ=0.50,并以ρ=0.30和0.70敏感性分析。分别构建M1–M6模型,M1–M4为共同主要估计目标,M5–M6为关键次要估计目标。主要分析采用逆方差随机效应模型,限制最大似然估计研究间方差,改良Knapp–Hartung进行小样本推断。至少3项独立试验提供概念可比数据时才合并。报告Hedges g、95% CI、τ2、I2及适用时95%预测区间。敏感性分析包括留一法、排除总体高风险试验和不同组内相关假设;未满足阈值则不进行确证性亚组或Meta回归。所有分析在R 4.5.2完成。

3 Results(结果)
3.1 Study selection
共检索到5050条记录,去重2123条,题目摘要筛选2927条,排除2805条,全文获取122篇,5篇无法获取,117篇评估,排除106篇;前后向引文检索未增加独特记录。最终纳入11篇报告,来自8项独立RCTs;同一试验报告按Trial_ID链接并只计一次。独立试验较少反映估计目标和合格标准较窄,而非检索受限。

3.2 Characteristics of included studies
8项试验共722例随机化参与者,发表于2014—2025年,来自美国、澳大利亚、以色列、新加坡、意大利、加拿大和中国,随机化样本量22—175例。多为个体随机平行组,也含多臂和析因设计;部分试验在共同运动干预背景下比较CCT与假训练,估计增量效应。所有研究纳入MCI患者,但年龄、诊断标准、基线认知和亚型分布不同。CCT干预异质,包括单域/多域、适应/固定难度,靶向记忆、注意、执行功能、处理速度等,持续约3周至6个月,每周1—5次,每次30—100分钟;交付形式含中心监督、远程居家和混合。对照包括常规照护、健康教育、一般认知刺激、非适应性计算机活动、假CCT等。结局包括整体认知、域特异神经心理测试、工具性日常生活活动、日常认知及基于表现的真实世界功能。即时认知结局较多,持续认知和功能远迁移较少,随访至18个月。

3.3 Risk of bias
RoB 2显示,Dowell-Esquivel等、Wu等和Givon Schaham等试验总体高风险,其余5项有一些担忧,无试验总体低风险。缺失结局数据为主要偏倚来源:D3域中1项低风险、4项一些担忧、3项高风险。随机化过程4项低风险、4项一些担忧;偏离预期干预3项低风险、4项一些担忧、1项高风险;报告结果选择3项低风险、5项一些担忧;结局测量风险较低,7项低风险、1项一些担忧。高风险主要由缺失数据及分析未完全符合分配干预效应所致。

3.4 Cognitive transfer effects
所有8项独立试验均贡献至少一个模型数据,正值 favour CCT,认知近迁移和远迁移分开建模,即时与持续效应分开分析。
3.4.1 Immediate cognitive near transfer:6项试验376例,合并效应小且95% CI跨无效线(Hedges g=0.14,95% CI ?0.23至0.50,p=0.373);异质性高(Q=18.47,df=5,p=0.002;I2=72.9%;τ2=0.081),95%预测区间?0.74至1.02。
3.4.2 Immediate cognitive far transfer:8项试验586例,合并点估计 favour CCT但区间宽且跨无效线(g=0.23,95% CI ?0.35至0.81,p=0.382);异质性高(Q=42.79,df=7,p<0.001;I2=83.6%;τ2=0.382),预测区间?1.39至1.85;Wu等试验效应显著较大,其余多接近零或方向不一致。
3.4.3 Sustained cognitive near transfer:4项试验287例,合并效应接近零(g=?0.07,95% CI ?0.31至0.18,p=0.452),未检出统计异质性(Q=0.85,df=3,p=0.838;I2=0%;τ2=0),预测区间?0.39至0.26,但稳定性受试验少限制。
3.4.4 Sustained cognitive far transfer:5项试验397例,合并效应接近零(g=0.02,95% CI ?0.26至0.29,p=0.881);异质性低于即时远迁移(Q=7.01,df=4,p=0.136;I2=42.9%;τ2=0.021),预测区间?0.54至0.57。

3.5 Functional far-transfer effects
功能远迁移涵盖工具性日常生活活动、日常认知和基于表现的真实世界功能,即时和持续分开分析,至少3项独立试验才合并。
3.5.1 Immediate functional far transfer:3项试验305例,合并效应略 favour 对照但跨无效线(g=?0.16,95% CI ?0.66至0.33,p=0.296),未检出统计异质性(Q=1.06,df=2,p=0.588;I2=0%;τ2=0),预测区间?1.62至1.30,稳定性有限。
3.5.2 Sustained functional far transfer:仅2项试验194例,未达预设合并阈值,未计算合并估计;Fiatarone Singh等效应略 favour 对照(g=?0.27,95% CI ?0.66至0.12),Duff等接近零(g=0.05,95% CI ?0.35至0.45)。

3.6 Sensitivity analyses
留一法显示,排除Wu等后即时认知远迁移合并效应由0.23降至约零(g=0.00,95% CI ?0.26至0.25);影响诊断亦提示Wu等为M2中最具影响试验。排除总体高风险试验后,即时认知近迁移降至g=0.00(95% CI ?0.48至0.49;4项试验,N=265),即时认知远迁移降至0.04(95% CI ?0.32至0.39;5项试验,N=383),I2由83.6%降至47.0%。持续近迁移(g=?0.08,95% CI ?0.42至0.26;3项试验,N=226)和持续远迁移(g=?0.04,95% CI ?0.38至0.31;4项试验,N=336)仍接近零,但限制性分析不精确,不能解释为无持久效应。排除高风险后即时功能远迁移仅剩2项,未重算合并效应。

3.7 Exploratory stratified analyses and small-study effects
各模型仅2—8项独立试验,未达正式亚组或Meta回归阈值。训练剂量和对照类型为预设潜在修饰因素,但证据过少,未能可靠进行剂量Meta回归或对照特异性交互检验。事后按训练交付方式探索分层,中心或治疗师监督组点估计较大,居家、远程或混合组接近零,但无足够把握的交互检验,仅作假设生成。所有模型少于10项试验,未正式评估漏斗图不对称或Egger回归,故不能排除小样本效应、发表偏倚或缺失证据偏倚。

3.8 Adherence, withdrawals, and adverse events
8项试验均报告计划训练方案,但实际训练剂量、完成情况、依从性定义和报告不一致,参与者保留率随随访时点变化,长期随访样本减少。因定义、时窗和分母不可比,训练完成和退出率未定量合并。不良事件和技术可行性报告有限,多数研究未一致报告CCT相关不适、设备或网络故障、严重不良事件及其与干预关系,故未合并不良事件比例;未报告不良事件不等同于未发生。

3.9 Progression to dementia and long-term cognitive worsening
MCI向痴呆转化的可比诊断结局通常未报告。Duff等提供唯一直接相关长期指标:1年内6例出现提示痴呆的功能困难,实验组和对照组无清晰差异(χ2[1]=0.43,p=0.41),作者明确指出1年随访不足以判断CCT是否改变MCI向痴呆转化。其他试验未提供可比随机组临床诊断转化数据,故未行痴呆预防或疾病修饰效应的定量合成或推断。

3.10 Certainty of evidence
GRADE显示,即时认知近迁移和即时认知远迁移均为极低确定性,主要因偏倚风险、不一致性和不精确性降级;即时近迁移对高风险试验敏感,即时远迁移的合并效应和异质性受单项高风险试验明显影响。持续认知近迁移和持续认知远迁移为中等确定性;虽无总体低风险试验,但证据体水平偏倚风险判断未自动降级,排除总体高风险试验后方向与幅度未实质改变,但仍因试验4—5项、样本有限和置信区间兼容 modest benefit 或 harm 而降级。即时和持续功能远迁移均为低确定性,分别受限于3项试验和仅2项未合并试验。中等确定性应解释为对估计平均效应的中等信心,而非证明持久效应不存在。

4 Discussion(讨论)
4.1 Principal findings
本系统评价纳入8项独立RCTs。CCT对MCI中老年人的即时认知迁移效应小且不稳定,训练停止至少12周后的持续认知迁移总体接近零。即时认知近迁移和远迁移点估计均 favour CCT,但95% CI跨无效线,研究间差异大,证据确定性极低。当前证据不足以支持CCT在不同人群、方案和研究环境中产生一致即时迁移获益。即时认知迁移结果还对高风险试验和高影响试验敏感;排除总体高风险试验后,即时近迁移和远迁移合并效应接近零。持续认知近迁移和远迁移在排除高风险试验后仍接近零,但仅4—5项试验,且无低风险试验,CI仍兼容 modest 效应,不能解释为持久效应缺失的确认。功能远迁移证据更有限,即时有3项试验且不精确,持续仅2项未合并,二者确定性低。

4.2 Interpretation of the findings and comparison with previous evidence
CCT通常通过重复练习、渐增难度和即时反馈强化特定认知操作、反应规则和任务策略,获益可能主要局限于与训练内容相似的测试。即使采用独立神经心理测试,训练任务与结局在刺激格式、认知需求和反应要求上的重叠程度也会影响迁移幅度;同一认知域内不同任务并不等同。对照条件差异也可影响即时效应,主动对照本身可能带来认知参与、设备熟悉、社交接触和重复测试效应,因此部分研究估计的是相对主动活动的增量效应。持续接近零可能反映训练停止后衰减,也可能反映统计功效有限、随访异质或结局不敏感。MCI病因、亚型和轨迹异质,短期小训练获益可能不足以抵消长期年龄相关变化、神经退行过程和共病。既往Meta分析多提示CCT改善整体认知、记忆或工作记忆,但常按认知域合并干预后结局,未充分区分直接任务学习、认知近迁移、认知远迁移和功能远迁移,也未始终分开即时与长期随访。本研究因估计目标和分析单位不同,结果可能更保守,但更直接回答训练获益是否超出练习任务、停止后是否维持及能否转化为真实世界功能。

4.3 Heterogeneity and robustness of the findings
Wu等试验在即时认知远迁移模型中效应显著大于其他试验,对合并点估计影响明显;留一法排除后合并效应约降至零,影响诊断亦识别其为M2最具影响试验。排除所有总体高风险试验后,即时远迁移异质性明显下降,即时近迁移点估计亦降至约零,说明即时结果对研究质量和单项研究影响敏感。但不应仅因效应大而排除影响性试验;Wu等主要问题在于仅50/60例随机化参与者进入认知和神经影像分析,估计基于完整数据亚组,可能系统偏离原随机人群,且信息不足以判断偏倚方向或大小。研究在年龄、诊断、亚型、训练内容、适应性、剂量、交付方式、对照强度、结局和随访等方面差异大,分析方法和缺失数据处理亦不一致,故即时模型异质性更可能反映临床和方法学因素组合。按交付方式事后分层仅用于假设生成,不能证明交付方式解释异质性或支持某种训练方式优越。

4.4 Clinical and research implications
CCT具有标准化内容、可重复实施及居家/远程实施潜力,但认知测试短期改善不应直接等同于临床获益。纳入试验无足够可比数据判断CCT是否改变MCI向痴呆转化或临床定义的长期认知恶化。一项试验1年时报告6例提示痴呆的功能困难,组间无清晰差异,但随访过短。因此本评价不能支持疾病修饰或痴呆预防推断。基于现有迁移结局,无令人信服证据表明CCT一致产生持久认知或真实世界功能获益,但有限证据也不排除 modest 或亚组特异性持久效应。临床上CCT可作为个体化认知支持方案潜在组分,但不应替代针对体力活动、血管风险管理、社会参与、睡眠和情绪健康的综合干预。居家和远程训练可减少交通和设施障碍,但实际效果受数字素养、感官功能、设备与网络、照护者支持及技术监督需求影响。多数试验较详细描述计划方案,但少用标准化方法报告实际训练时长、完成剂量、依从阈值或技术困难。未来试验应采用明确MCI诊断标准、足够功效的多中心设计,在注册和方案中预设主要迁移结局、评估时点和统计方法,并纳入足够长随访及维持/强化训练,同时评估独立认知测试和患者重要真实世界功能,标准化训练完成与依从定义,系统报告技术支持、退出原因和不良事件;证据扩展后可采用个体参与者数据Meta分析及成分或剂量—反应分析。

4.5 Strengths and limitations
本研究主要优势为采用预设“迁移构念—时窗”框架,分别评价即时和持续认知近迁移、认知远迁移和功能远迁移;以独立Trial_ID为分析单位,链接同一试验多报告、多结局和重复时点并先聚合,减少重复加权。统计分析采用限制最大似然随机效应模型和改良Knapp–Hartung小样本推断,并结合预测区间、敏感性分析、RoB 2和GRADE描述不确定性;各模型参与者数基于实际纳入相应结局分析者而非随机化总数。局限包括:证据基础有限,各模型仅2—8项独立试验,功能远迁移和持续结局尤少,降低效应、异质性和预测区间精度,并阻止正式亚组、Meta回归和小样本效应检验;纳入研究方法质量欠佳,无总体低风险试验,缺失结局数据最突出,即时认知迁移对高风险和高影响试验敏感。研究间诊断、亚型、训练内容与剂量、交付方式、对照强度、结局和随访差异大,但试验数不足以可靠识别各因素独立贡献。迁移分类虽依据预设编码手册和训练靶点—结局关系,但仍需评价者判断,且未专门在MCI的CCT试验中独立验证;复杂多域干预和多维神经心理测试尤难分类,不能完全排除分类错误。原始共识前独立编码表未保存,无法计算Cohen’s κ。组内聚合在无精确协方差时依赖ρ=0.50工作假设。实际训练剂量、依从、退出原因、技术困难和不良事件报告定义及分母不一致,限制可接受性、安全性和可扩展性评估;居家和远程训练的技术支持与设备问题尤其报告不足。仅纳入英文正式发表报告,可能遗漏其他语言、未发表或灰色文献研究,增加缺失证据偏倚风险;PROSPERO记录部分字段与最终评价操作细节存在不一致,初始筛选阶段无完整引文级全文排除日志,无法独立回顾验证每项排除决定。

5 Conclusion(结论)
现有证据基础小且方法学受限。即时认知迁移估计不精确、异质,并对高风险影响性试验敏感。持续认知近迁移和远迁移在训练停止至少12周后合并估计接近零,但仅4—5项试验贡献,且无纳入试验总体低风险。这些发现表明缺乏令人信服的持久平均认知迁移获益证据,而非证明此类效应不存在;鉴于证据有限,不能排除 modest 有益或有害效应。功能远迁移证据仍不足。未来研究应纳入足够功效的多中心随机试验,延长随访,预设且可独立验证迁移分类,采用标准化真实世界功能结局,并全面报告实际训练剂量、依从性、安全性和有临床意义的进展结局。
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