《Brain Sciences》：Cerebral Hemodynamic Patterns in People with Subjective Cognitive Decline: A Systematic Review Based on Functional Near-Infrared Spectroscopy
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背景/目的：主观认知下降（SCD）被认为是痴呆/阿尔茨海默病（AD）的早期症状表现，然而其相关脑模式尚未完全明确。近年来，功能性近红外光谱（fNIRS）已成为检测与认知下降相关血流动力学变化的经济有效技术，因此fNIRS可能是研究SCD神经基础的有价值工具。本
背景/目的：主观认知下降（SCD）被认为是痴呆/阿尔茨海默病（AD）的早期症状表现，然而其相关脑模式尚未完全明确。近年来，功能性近红外光谱（fNIRS）已成为检测与认知下降相关血流动力学变化的经济有效技术，因此fNIRS可能是研究SCD神经基础的有价值工具。本系统综述综合当前fNIRS证据，探讨SCD在静息态和认知任务条件下的血流动力学相关因素。方法：遵循PRISMA指南，研究人员在Scopus、PubMed和Web of Science数据库中检索结合关键词（“subjective cognitive decline”“cognitive complaints”“memory complaints”“fNIRS”“near-infrared spectroscopy”）与布尔运算符的研究。结果：研究人员共识别181条记录，其中10项研究符合纳入和排除标准。所有研究均为横断面研究。此外，33%的研究缺乏健康对照组，56%缺乏标准化SCD识别方案，55%使用小样本或不平衡样本，66%未明确区分前额叶子区域。在静息态和任务条件下，SCD个体在前额叶区域表现出异质性血流动力学反应。SCD严重程度和任务难度可能是这些关联的有用调节因素。结论：有限证据和方法学差异妨碍识别SCD的特异性血流动力学模式。采用纵向、充分把握度和良好对照的设计对于评估SCD中fNIRS衍生的血流动力学反应至关重要。
1. Introduction
该部分指出痴呆是老年人失能和依赖的主要原因之一，阿尔茨海默病（AD）是最常见类型，占痴呆病例的60%至70%，其临床连续体包括主观认知下降（SCD）、轻度认知障碍（MCI）和痴呆。SCD被定义为自己感知的进行性认知下降且无特定原因，标准化神经心理学测验表现处于正常范围。SCD个体进展为认知损害和痴呆的风险约为两倍，但并非所有主观认知主诉均与AD发展相关；SCD识别仍受缺乏金标准、正常老化归因及心理困扰、人格特质、血管危险因素、内分泌疾病、低认知储备、缺乏体育活动和睡眠问题等因素影响。尽管SCD个体认知评分正常，研究提示其支持记忆、语言和执行功能的脑区存在细微神经生理和结构改变，例如颞叶尤其海马皮质厚度降低和灰质体积下降，功能磁共振成像（fMRI）研究报告前额叶、顶叶、颞叶和边缘区域局部过度激活，可能反映补偿机制，并存在默认模式网络（DMN）失活改变。正电子发射断层扫描（PET）、单光子发射计算机断层扫描（SPECT）和fMRI虽有助于早期检测神经退行性疾病，但成本高、有创且需专业人员；功能性近红外光谱（fNIRS）具有成本效益、静音、运动耐受、便携和无创等优势，基于神经血管耦合，通过近红外光检测氧合血红蛋白（HbO）和脱氧血红蛋白（HbR）变化，活跃区域表现为HbO升高和HbR降低。fNIRS可用于静息态和认知任务中的血流动力学研究，并已在AD连续体中区分皮质氧合模式，但尚无研究系统综合SCD证据。因此，本系统综述旨在研究SCD老年人的fNIRS衍生血流动力学相关因素，具体识别静息态和认知任务中的皮质激活模式。
2. Materials and Methods
2.1. Study Design
研究按照PRISMA指南实施，并在Open Science Framework（OSF）注册。
2.2. Eligibility Criteria
纳入标准为：以英语或西班牙语发表于同行评议、索引期刊的实证研究文章；样本包括SCD个体；使用fNIRS分析皮质活动。排除标准为：理论文章、书籍章节、系统综述、荟萃分析或灰色文献；以及认知主诉与既定医学状况、严重精神障碍、神经系统疾病或物质摄入相关的样本。综述团队依据语言能力应用语言标准。
2.3. Search Strategy
分析单元为Scopus、PubMed和Web of Science中的实证文章。检索于2026年2月由一名作者实施。关键词为“subjective cognitive decline”“cognitive complaints”“memory complaints”“fNIRS”“near-infrared spectroscopy”，以布尔运算符连接，检索式为（“subjective cognitive decline” OR “cognitive complaints” OR “memory complaints”）AND（“fNIRS” OR “near-infrared spectroscopy”），默认检索标题、摘要和关键词字段，并按数据库语法调整。该关键词组合在各数据库独立执行，未使用初始自动化筛选以最大化检索。研究识别由两名独立评审者确定，并手动检索纳入研究的参考文献列表以补充记录，必要时联系通讯作者获取全文。所有检索研究导入Zotero进行去重和引文管理。
2.4. Data Synthesis and Quality Assessment
全文筛选后提取样本特征、SCD标准、协变量、实验条件、血流动力学参数以及主要认知和血流动力学结局；提取统计结局并在必要时呈现范围。研究质量由两名独立评审者依据牛津循证医学中心框架评定，分为五级。偏倚风险采用Joanna Briggs Institute（JBI）分析性横断面研究关键评估清单评价，涵盖样本纳入标准、条件测量的客观标准化标准、暴露测量、结局测量、混杂因素识别、混杂因素处理、统计分析和研究对象及招募设置描述等八个域。与综述目标一致，将内部效度和统计严谨性相关的四个域设为关键域；所有关键域满足为“低风险”，1至2个关键域不明确或未满足但未损害整体研究完整性为“中风险”，多个关键域未满足为“高风险”。
3. Results
共识别181篇文献，去除重复后经标题和摘要筛选，10项研究符合标准；其中两项研究使用同一样本，因此结果对应9个独立样本。所有研究均为横断面设计，证据等级为第4级。质量评估中，3项研究（对应2个研究样本）为低风险，4项为中等风险，3项为高风险。所有研究均使用连续波fNIRS评估前额叶皮质血流动力学反应，并考虑人口学（如年龄、性别和教育）和心理因素（如焦虑和抑郁）等协变量。
3.1. Hemodynamic Responses During Resting-State
静息态研究提示SCD个体前额叶血流动力学活动增加。一项研究在认知健康、SCD和MCI组中评估5分钟静息态功能连接（FC），使用HbO、HbR和总血红蛋白时间序列评价同步性；SCD个体左侧背外侧前额叶皮质与右侧眶额皮质之间基于HbR的FC高于认知健康和MCI组。另一项研究在SCD和MCI组中评估7分钟静息态FC，SCD组在多数前额叶通道中FC强于MCI组，但少数通道也观察到FC降低。近期一项研究在认知健康、SCD、MCI和AD亚组中评估5分钟静息态FC和HbO浓度，发现SCD和MCI组双侧额极皮质HbO水平高于健康对照组，但仅SCD受试者左侧背外侧前额叶皮质HbO浓度高于健康对照；认知健康组FC强于SCD、MCI和AD组，SCD个体FC高于AD个体，但SCD与MCI组间无显著差异；前额叶血流动力学反应与简易精神状态检查（MMSE）和蒙特利尔认知评估（MoCA）评分在SCD、MCI和AD组中呈正相关。
3.2. Hemodynamic Responses During Cognitive Tasks
认知任务期间，多项研究报告SCD参与者前额叶皮质HbO浓度和FC增加，反应幅度随认知域、任务需求和认知主诉严重程度变化。
3.2.1. Global Cognition
仅一项研究在fNIRS记录期间评估全局认知。该研究在认知健康、SCD和MCI组中于MMSE期间使用HbO、HbR和总血红蛋白时间序列评估FC；基于HbO的FC显示，SCD组右侧背外侧前额叶皮质与右侧眶额皮质之间连接低于认知健康对照，但高于MCI组；基于HbR的FC显示，SCD和MCI组左侧背外侧前额叶皮质与左侧腹外侧前额叶皮质之间连接弱于认知健康对照。根据MMSE表现，SCD个体反应时较认知健康对照更长，但较MCI组反应时更短且得分更高。总体提示不同认知功能水平在全局认知任务中呈现不同前额叶FC模式和认知表现。
3.2.2. Memory
三项研究纳入记忆任务。一项研究在遗忘型主观认知下降（aSCD，轻度、中度和重度）和MCI亚型中通过视觉记忆广度任务测量HbO浓度，发现重度aSCD个体前额叶皮质HbO浓度低于轻度aSCD和认知健康对照；在更高认知需求下，重度aSCD组血流动力学激活差于轻度aSCD组；记忆任务表现无显著组间差异，但HbO浓度与所有aSCD水平和认知健康组的词语表学习得分正相关。另一项研究在词语学习任务中使用HbR时间序列评估认知健康、SCD和MCI组FC，SCD和MCI参与者左侧背外侧前额叶皮质与右侧内侧前额叶皮质之间FC差于认知健康对照；认知层面SCD组表现差于认知健康组但记忆得分高于MCI组。相反，另一项研究在图像回忆任务中未观察到SCD与MCI组HbO浓度显著差异，准确性和反应时无统计学显著差异，但MCI组倾向于得分更低。总体而言，与认知健康对照相比，SCD个体在记忆任务中表现出较低前额叶活动和FC降低，记忆主诉严重程度越高与更低保活相关，但并非所有研究一致。
3.2.3. Executive Function
六项研究纳入执行功能任务。一项研究在aSCD个体n-back任务中测量左右前额叶皮质HbO浓度，依据双侧前额叶激活分为高激活和低激活水平；高激活aSCD个体在2-back条件下HbO浓度高于低激活者，两组在2-back任务中准确率低于且反应时长于0-back任务，但高激活aSCD个体反应准确率高于低激活者；低激活组在即时和延迟词语表回忆测验中表现更差。三项研究采用双任务范式：一项研究在同时运动（步行）和认知（倒计数）任务中量化左前额叶皮质峰值HbO和HbR浓度，aSCD组在双任务中HbO浓度高于认知健康和痴呆组且HbR浓度更低；另一项研究在步行与n-back任务组合中未发现显著组间血流动力学差异，但在手指敲击与n-back任务组合中SCD个体在运动和双任务条件下HbO浓度高于认知健康参与者，且两组在双任务条件下HbR浓度升高、反应时延长；另一项研究在n-back与手指敲击组合中全样本HbO和HbR浓度高于单一认知任务，在手指敲击与双位数视觉序列任务组合中SCD个体HbO和HbR浓度高于认知健康参与者，两组双任务表现均伴随反应时延长、视觉准确率降低、反应变异性增加和运动准确率下降。两项研究考察语义言语流畅性任务：一项测量aSCD、MCI和AD个体HbO浓度，aSCD组双侧背外侧前额叶皮质HbO浓度高于MCI和AD组；另一项评估SCD和MCI个体前额叶HbO浓度，SCD参与者在任务初始阶段HbO浓度更高，且整个评估过程中血流动力学活动变化小于MCI。总体提示SCD个体在语义言语流畅性任务和双任务范式中HbO浓度高于认知健康个体和客观认知损害个体。
3.2.4. Language
仅一项研究纳入语言任务。该研究在波士顿命名测验中使用HbO和HbR时间序列评估认知健康、SCD和MCI组FC；SCD和认知健康组左侧内侧前额叶皮质与右侧眶额皮质之间基于HbO的FC高于MCI组；认知健康和SCD组左侧背外侧前额叶皮质与左侧眶额皮质之间基于HbR的FC强于MCI个体；SCD组认知表现差于认知健康组，但命名得分高于MCI组且反应潜伏期更短。因此，命名任务中认知健康和SCD参与者前额叶FC高于MCI个体。
4. Discussion
本系统综述旨在研究SCD相关fNIRS衍生血流动力学相关因素，讨论基于10项研究中的9个样本。质量评估显示3项研究（对应2个研究样本）低偏倚风险，4项中等风险，3项高风险。研究局限包括：所有研究均为横断面设计，限制对SCD血流动力学反应时间演变的因果推断；33%研究缺乏认知健康对照组，难以将SCD血流动力学模式与正常老化区分；55%样本量小或不平衡，限制统计把握度和推广性；SCD诊断标准缺乏标准化，仅33%研究采用正式国际共识框架；fNIRS方案存在技术缺口，66%研究未明确前额叶解剖区域，11%未在认知任务中记录fNIRS；推断统计未一致调整基线差异，可能影响组间比较内部效度。部分研究具有优势，包括全面神经心理特征描述、fNIRS结果与其他神经影像技术和不同神经心理学测验的相关分析。静息态方面，纳入研究报告SCD组额叶区域FC增加和HbO浓度高于认知健康对照，与DMN相关区域广泛超连接证据一致；但另一项研究报告SCD前额叶FC和血流动力学活动降低，类似早发型AD静息态背外侧前额叶皮质模式。综合提示SCD可能表现为区域HbO水平升高并伴异质性FC。认知任务方面，全局认知任务中SCD前额叶FC低于认知健康对照，认知表现介于认知健康和MCI之间；记忆域中，一项研究观察到严重度依赖反应，轻aSCD和认知健康组前额叶HbO浓度高于重度aSCD组，另一项研究发现SCD前额叶FC低于认知健康组，记忆表现或介于认知健康和MCI之间或无显著差异，另一项研究因任务认知需求低而未发现SCD与MCI血流动力学或神经心理学差异；执行功能域中，双任务下aSCD组前额叶HbO较高且HbR较低，而其他研究观察到SCD中HbO和HbR同时升高，HbR方向冲突可能反映脑血流或任务需求差异；语义言语流畅性任务中SCD前额叶HbO浓度高于客观认知损害组，但这些研究缺乏认知健康组且未评估任务表现；n-back任务中aSCD较高准确率与较高前额叶HbO浓度相关；语言加工中SCD和认知健康组前额叶FC高于MCI组，但SCD神经心理表现低于认知健康组。现有证据提示健康老化、SCD和客观认知损害之间存在不同前额叶血流动力学模式，但文献有限且方法学不一致，确定SCD特异性血流动力学模式仍具挑战。两种假设被考虑：一是SCD个体招募额外前额叶血流动力学资源，较高基线活动作为功能缓冲，为后续认知需求做准备并支持任务表现，这与衰老与认知脚手架理论（STAC）、补偿相关神经回路利用假说（CRUNCH）和老年人半球不对称性降低模型（HAROLD）一致；fMRI研究报告健康老年人在言语、空间、工作记忆和词语提取任务中因内侧颞叶效率不足而出现前额叶过度激活。轻度SCD个体可能表现前额叶招募增加，而主诉严重程度较高者在更高认知需求下可能表现激活和连接降低，类似客观认知损害个体。未来研究应采用纵向和充分把握度设计追踪SCD的fNIRS轨迹，改进SCD操作化以确保诊断一致性，考察症状严重程度对脑功能的影响，持续纳入健康对照组以建立脑活动基线，纳入代表性样本并平衡组样本量，在fNIRS记录中实施挑战性认知任务以更好检测组间差异，并报告血流动力学反应与任务表现得分。本综述也存在局限：排除英语或西班牙语以外文章；研究检索和识别由单一作者实施，但研究资格由多位共同作者讨论；文献有限和方法学异质性使结论需谨慎解释。
5. Conclusions
基于综述证据，SCD的fNIRS研究仍稀少且方法学异质，难以建立SCD特异性血流动力学模式；SCD在静息态和认知任务条件下表现异质性血流动力学反应，主观主诉严重程度和任务难度可能是有用调节因素。尽管该领域科学证据有限，这些观察为未来研究提供了有价值议程；理解SCD早期血流动力学模式可能有助于识别认知损害/痴呆高风险个体。
