综述:游戏化运动游戏能否成为痴呆人群干预的未来?系统评价与荟萃分析

《Frontiers in Human Neuroscience》:Are gamifying exergames the future of intervention for people with dementia? Systematic review and meta-analysis

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年07月27日 来源:Frontiers in Human Neuroscience 3.6

编辑推荐:

  背景:游戏化运动游戏(gamified exergaming)作为改善老年人认知与运动功能的潜在干预手段已受到关注,但其在痴呆人群中的有效性仍不明确。现有研究多聚焦于轻度认知障碍个体,针对认知衰退更严重人群的干预效果证据存在缺口。目的:本研究旨在系统评价并量化

  
背景:游戏化运动游戏(gamified exergaming)作为改善老年人认知与运动功能的潜在干预手段已受到关注,但其在痴呆人群中的有效性仍不明确。现有研究多聚焦于轻度认知障碍个体,针对认知衰退更严重人群的干预效果证据存在缺口。目的:本研究旨在系统评价并量化游戏化运动游戏对痴呆个体认知功能的影响,其次评估其对该人群运动表现及日常生活活动能力(ADL)的作用,并与非运动游戏干预或标准照护进行比较。方法:研究人员系统检索了MEDLINE/PubMed、Cochrane CENTRAL及EBSCO数据库中2016至2026年的相关研究,纳入涉及痴呆人群运动游戏干预的随机对照试验。最终9项研究符合纳入标准。采用RoB2工具评估偏倚风险,使用随机效应模型进行荟萃分析,合并蒙特利尔认知评估量表(MoCA)、简易精神状态检查表(MMSE)、ADL及短物理性能电池(SPPB)的结果数据。结果:共纳入717名参与者。荟萃分析显示,运动游戏可显著改善MoCA评估的整体认知功能(p=0.007);但在MMSE评分(p=0.065)、ADL表现(p=0.489)及SPPB评估的运动功能(p=0.182)方面未观察到显著效应。运动结局存在显著异质性。多数干预采用非沉浸式虚拟现实(VR)平台,干预时长、频率及训练强度差异较大。结论:游戏化运动游戏可显著改善痴呆个体的整体认知功能,但对运动功能及日常功能的改善证据尚不充分。干预方案的异质性及痴呆特异性试验数量有限,凸显了开展标准化高质量随机研究的必要性。运动游戏是一种可行且具吸引力的治疗选择,可作为痴呆照护中传统康复的补充手段。
引言
痴呆是一种进行性神经退行性疾病,以运动和认知功能损害为特征,严重限制患者的功能独立性、生活质量及社会参与度。全球流行病学数据显示,2025年全球痴呆患病人数已超过5700万,且随着人口老龄化进程加速,这一公共卫生负担持续加重。区域层面,欧洲及美国部分地区痴呆发病率呈下降趋势,而日本、中国台湾地区及韩国等国发病率上升,凸显全球疾病流行趋势的异质性。中低收入国家因人口基数扩大及既往诊断不足,预计未来数十年将成为痴呆病例增长最快的区域。
痴呆的核心临床特征为进行性认知衰退,直接影响患者独立生活能力。典型认知损害包括情景记忆减退、执行功能障碍、语言障碍及视空间能力下降,其中记忆损害是最常见的早期症状,反映内侧颞叶结构的退行性改变;随着额叶网络受累,计划、注意力及问题解决能力逐步受损。视空间功能障碍(如熟悉环境定向困难、物体识别障碍)在阿尔茨海默病及路易体痴呆中尤为常见,常作为早期识别线索。
除认知衰退外,运动症状已成为多种痴呆综合征的核心临床表现。随着疾病进展,运动迟缓、步态异常、双重任务执行能力下降及平衡障碍逐渐显现,反映更广泛的神经退行性病变导致的功能受损。全面理解痴呆的认知与运动损害特征,是明确患者功能挑战、指导治疗干预设计的基础,对维持患者独立性、提升生活质量具有重要意义。
传统康复干预虽可在一定程度上改善相关结局,但普遍存在患者动机不足、治疗依从性较差的问题。虚拟现实(VR)技术凭借其丰富的交互式任务设计、真实世界场景模拟、实时反馈机制,可通过重复性的目标导向训练促进神经可塑性,为认知与运动康复训练提供了创新工具。VR能够整合运动与认知双重任务训练,在提升训练趣味性的同时增加患者参与意愿,适合长期重复性康复训练的实施。
当前VR康复研究多集中于轻度认知障碍(MCI)人群,针对确诊痴呆的中重度认知衰退人群的研究相对匮乏。由于两类人群在治疗反应、技术可用性及认知负荷耐受度上存在显著差异,现有证据的适用性受到限制。同时,现有研究在干预剂量、实施方法及研究设计上的异质性较高,亟需系统性评价以明确干预效果。此外,痴呆特异性VR研究普遍存在样本量不足、方法学异质性高的问题,难以得出确切的临床有效性结论,凸显了针对该人群开展靶向研究的必要性。
本研究通过系统评价与荟萃分析,综合现有证据以填补VR干预对痴呆人群认知、运动及功能结局影响的证据缺口。研究结果可为临床工作者选择合适的VR技术及结局指标提供循证依据,同时为公众提供可及的康复策略信息,助力提升痴呆人群的生活质量。
研究目的
本系统评价与荟萃分析旨在识别、提取并合成纳入研究的数据,首要目标为评估基于运动游戏的康复干预对痴呆个体认知功能的影响,并与非运动游戏干预或标准照护进行比较;次要目标为评估运动游戏对该人群运动表现及日常生活活动能力(ADL)的作用。
方法
检索策略
本研究预先注册于PROSPERO数据库(注册号:CRD420251253281),严格遵循2020年PRISMA指南及PICO框架开展。检索数据库包括MEDLINE/PubMed、Cochrane CENTRAL/CCRT及EBSCOhost系列数据库(含Academic Search Ultimate、APA PsycInfo、CINAHL Plus等),限定发表时间为2016至2026年、语言为英语。检索词组合涵盖痴呆、阿尔茨海默病、运动游戏、VR、虚拟现实、康复、认知功能、运动功能、生活质量等核心概念,并限定为随机对照试验。
纳入标准
研究需符合以下标准:(1)研究设计为随机对照试验(RCT);(2)研究对象确诊为痴呆;(3)试验组干预措施包含运动游戏工具,涵盖非沉浸式、半沉浸式及完全沉浸式VR技术;(4)对照组接受其他物理治疗项目或标准照护;(5)研究需报告认知结局作为主要指标,若同时评估运动功能或ADL则作为次要结局纳入。
干预定义
运动游戏定义为结合体力活动与交互式游戏元素的任何技术介导活动,需通过主动肢体运动推进游戏任务,并提供实时反馈、计分或关卡进阶机制。非沉浸式VR指基于屏幕或投影的虚拟环境,参与者通过肢体动作、手持控制器或压力平台进行交互,同时保持对物理环境的感知。半沉浸式VR采用大型投影系统或多屏设置,部分环绕使用者以增强临场感,参与者仍保持物理现实锚定,但视觉沉浸感高于非沉浸式系统。完全沉浸式VR需佩戴头戴式显示器(HMD)以隔绝物理环境,构建360°虚拟空间,提供最高水平的临场感与感官沉浸,常配合运动追踪或手持控制器使用。非游戏化运动康复指传统物理治疗,包括结构化治疗性运动方案(如肌力训练、平衡训练、有氧训练或功能性训练),由治疗师指导或使用标准运动设备完成,不含游戏化元素、交互数字组件、计分系统或虚拟环境。
质量评估
研究筛选由两名独立 reviewer 分阶段完成,首次检索于2026年1月由IC-T筛选标题与摘要,EP独立筛选全文;2026年4月更新检索后,两名reviewer再次独立筛选新增记录。若存在分歧,由SH基于文章 eligibility 做出最终判定,研究质量评估过程中未发现分歧。最终纳入研究确定后,EP提取所有研究特征与结局数据,SH独立核查数据准确性与完整性。
偏倚风险评估
采用Cochrane偏倚风险工具(RoB2)由两名独立reviewer(EP与CM)评估纳入研究的偏倚风险,评估结果以可视化图表呈现。
数据合成与分析
采用OpenMeta-Analyst软件进行荟萃分析,使用随机效应模型以解释研究间的临床与方法学异质性。连续型结局若测量工具一致则计算均差(MD),若工具不同则计算标准化均差(SMD)。各研究的权重由其方差倒数及研究间方差估计值τ2(采用DerSimonian-Laird估计量)决定。异质性通过I2统计量评估,I2>75%提示存在显著异质性,同时报告τ2以反映研究间方差的绝对幅度。鉴于现有证据不足以支持按技术格式进行亚组分析,本研究将所有运动游戏及VR干预合并为单一试验组,以评估运动游戏作为统一治疗概念的整体效应,相关技术差异的讨论将在讨论部分展开。森林图用于呈现合并效应量及95%置信区间,统计学显著性设定为p<0.05。
结果
研究筛选
数据库初检获得158条记录,经标题与摘要筛选后保留19篇文献进行全文评估,排除10篇不符合纳入标准的研究(8篇不符合 eligibility 标准、1篇超出时间范围、1篇被撤稿),最终9项研究纳入系统评价。Levene检验显示研究间临床特征方差齐性(p>0.05),支持荟萃分析的合理性。除心理功能(抑郁)因异质性未达阈值(p=0.002)被排除定量合成外,生活质量、ADL及躯体功能结局均满足异质性标准并纳入荟萃分析。
偏倚评估
RoB2工具评估显示,纳入研究的方法学质量总体稳健,多数领域(随机化过程、结局测量)被评为低偏倚风险。少数研究在干预偏离、结局测量可靠性领域存在部分担忧,仅个别研究在结局测量领域存在高偏倚风险,整体证据偏倚风险以低至部分担忧为主。
人群特征
共纳入717名痴呆患者,女性占52.8%,男性占47.2%;试验组与对照组分配比例接近(49.94% vs 50.06%),平均年龄为78.07±6.03岁,疾病分期涵盖早期至中度痴呆。
干预特征
8项研究采用非沉浸式VR干预,仅1项研究采用沉浸式VR。干预频率多为每周2-3次,单次时长15-60分钟,总干预时长4-24周,多数研究为12周。对照组干预包括常规物理治疗、标准照护、认知训练或药物治疗等。
荟萃分析结果
认知功能:MoCA评估显示,运动游戏组较对照组显著改善(MD=3.83,95%CI:1.04-6.61,p=0.007),但研究间存在显著异质性(τ2=4.32,I2=73.4%,p=0.023)。MMSE评估显示,两组差异无统计学意义(MD=1.31,95%CI:-0.08-2.70,p=0.065),研究间异质性极低(τ2=0.000,I2=0%,p=0.971)。
ADL:Katz指数评估显示,运动游戏组与对照组无显著差异(MD=-0.29,95%CI:-1.14-0.54,p=0.489),研究间异质性低(τ2=0.000,I2=0%,p=0.377)。
运动功能:SPPB评估显示,两组差异无统计学意义(MD=1.62,95%CI:-0.76-4.01,p=0.182),但研究间存在极高异质性(I2=93.54%,Q=30.97,p<0.001)。
讨论
本研究结果显示,运动游戏干预可显著改善痴呆患者的整体认知功能(以MoCA评估),这与既往证据一致,即富含认知刺激的身体活动比传统运动更能有效提升执行功能、注意力及处理速度。双重任务(身体-认知)训练可能增强前额叶与顶叶网络的效率并促进神经可塑性,而运动游戏的游戏化结构通过实时决策、问题解决及协调运动增加了认知负荷,其交互式多感官特性可进一步激活神经网络,提升认知参与度。
MMSE未显示显著效应但存在积极趋势,这与MoCA对早期至中度痴呆认知变化的敏感性更高有关,提示在技术干预研究中应选择敏感的认知评估工具。
ADL未观察到显著改善,与既往综述结论一致:尽管运动游戏可增强认知参与,但痴呆的功能衰退受多因素影响,且多数研究未将ADL作为主要结局,干预时长或强度可能不足以引发功能改变。
运动结局无统计学意义,可能与痴呆患者运动学习能力下降有关。尽管运动游戏在神经退行性疾病老年人群中显示出运动获益,但痴呆特异性试验数量少、运动结局测量工具不统一,限制了效应检测的一致性。
解读结果时需聚焦痴呆特异性证据:轻度认知障碍及其他认知损害人群与痴呆患者在神经可塑性、认知储备及技术任务耐受度上存在显著差异,因此其他人群的沉浸式VR研究结果不能直接推广至痴呆人群。本综述纳入研究以非沉浸式屏幕系统为主,半沉浸式与完全沉浸式VR占比极低,无法判断更高沉浸度是否带来更强的认知或运动效应,汇总结果应解释为运动游戏的整体影响,而非特定VR模态的贡献。未来需开展大样本试验,直接比较不同沉浸度的干预效果,明确技术格式的治疗差异。
总体而言,运动游戏可作为支持痴呆患者认知功能的可行、具吸引力的辅助手段,尤其当干预包含有意义的认知挑战时。但现有证据不支持关于其功能或运动获益的强结论,且痴呆患者的认知改善幅度小于轻度认知障碍人群,与神经可塑性、任务参与度及可用性需求的差异有关。随着痴呆患病率的上升,运动游戏作为一种有前景、易参与且可扩展的治疗选择,有望成为传统康复的补充。
局限性
本研究结论受限于若干方法学局限:痴呆人群随机对照试验数量较少,统计效力不足,可能导致MMSE、ADL及运动结局的非显著结果;干预方案(时长、频率、强度、技术平台)异质性高,降低了研究间的可比性;结局测量工具(尤其是运动与功能领域)不统一,限制了效应检测的一致性;非沉浸式系统的主导性限制了沉浸式VR效果的推断;剂量报告不一致(实际游戏时间与总 session 时长的混淆)影响剂量-反应关系的解读;缺乏长期随访数据,无法判断认知或运动改善的持久性。
未来研究建议
未来研究应优先开展大样本、设计良好的随机对照试验,直接比较运动游戏与传统康复在痴呆人群中的效果;标准化干预参数(剂量、频率、进阶方案)以提升可比性,支持循证指南制定;采用统一的认知、运动及功能结局测量工具,增强荟萃分析的合成力度;探索运动游戏中认知-运动参与的潜在机制,评估沉浸式VR平台在痴呆人群中的安全性与疗效;延长随访周期,明确认知或运动获益是否能转化为长期的功能改善与生活质量提升。
结论
本系统评价与荟萃分析表明,运动游戏可能为痴呆患者带来认知获益,其中MoCA等敏感性较高的工具评估的整体认知改善最为一致。相比之下,MMSE、运动表现及ADL的效应不一致或无统计学意义,因此无法就这些领域得出确切结论。与非运动游戏干预相比,运动游戏并非在所有结局上均表现出显著优势,但其交互式、高参与度的形式可提供额外的认知刺激。鉴于试验数量有限、干预方案异质性高及安全性、依从性、可接受性报告不一致,运动游戏的临床相关性与现实适用性仍不确定。运动游戏应被视为痴呆康复的潜在辅助手段,而非成熟的治疗方法。未来需进一步明确暴露时间、不良事件及长期随访的高质量试验,以确定运动游戏是否能可靠支持痴呆患者的认知功能与功能健康。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号