《Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports》：Microstructural Brain Reserve Moderates the Associations Between 24-h Movement Behaviors and Cognition in Older Adults: Cross-Sectional Findings From the AGUEDA Trial
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本研究探讨了认知未受损老年人中24小时活动行为与认知功能之间的关联，以及阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）脑特征（包括灰质平均弥散率（gray matter mean diffusivity, GMMD）与厚度/体积特征）是否调节这
本研究探讨了认知未受损老年人中24小时活动行为与认知功能之间的关联，以及阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）脑特征（包括灰质平均弥散率（gray matter mean diffusivity, GMMD）与厚度/体积特征）是否调节这些关联。AGUEDA试验（NCT05186090）共纳入91名参与者，其中89名被纳入本横断面分析（平均年龄=71.61±3.85岁；56.2%为女性）。中度至剧烈体力活动（moderate-to-vigorous physical activity, MVPA）、轻度体力活动（light physical activity, LPA）、久坐行为（sedentary behavior, SB）和睡眠通过腕戴式加速度计进行9天客观评估。认知功能评估涵盖注意力/抑制控制、情景记忆、处理速度、视空间处理和工作记忆。厚度/体积特征与GMMD特征源自皮质和海马区域。研究采用组成线性回归模型（Compositional Data Analysis, CoDA）检验关联，调整年龄、性别和教育程度，并检验活动行为与AD脑特征之间的交互作用。未观察到24小时活动行为与认知域之间存在直接关联（均p>0.05）。然而，GMMD特征（而非厚度/体积特征）调节了若干活动行为-认知关联。调节作用在情景记忆中最为明显，MVPA、LPA和睡眠均存在显著交互作用，而LPA在认知域中表现出最广泛的调节模式，与注意力/抑制控制、情景记忆、处理速度和工作记忆均有交互作用（交互作用p值均≤0.04）。总之，24小时活动行为与认知功能之间的关联可能取决于微结构脑完整性（即GMMD）。这些发现强调了在研究生活方式-认知关联时考虑AD相关脑特征的重要性，并支持在促进老年人认知健康方面采用更个体化的方法。未来需开展前瞻性纵向研究和CoDA干预试验，以确立时间先后顺序，并评估针对性的时间再分配是否能在不同微结构脆弱性特征中主动减缓认知轨迹。试验注册号：NCT05186090
随着老龄化进程，脑结构及功能发生进行性改变，增加认知衰退和阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）的易感性。即使在认知未受损的老年人中，脑储备的细微变化（尤其是AD相关皮质区域及微结构组织特性）也可能先于可测量的认知损害而出现。脑储备指大脑的结构和生物学资源，包括神经元、突触及整体脑结构等，能帮助个体在临床症状出现前更好地耐受年龄或疾病相关脑改变。因此，识别可延缓这些早期脑脆弱性标志的可调控生活方式因素，对维持老年期认知功能至关重要。
已有证据提示，24小时活动行为——包括体力活动（physical activity, PA）、久坐行为（sedentary behavior, SB）和睡眠——在脑与认知健康中发挥重要作用。较高的PA水平通常与更好的认知表现及更大的全脑和内侧颞叶灰质体积相关联；而过长久坐时间和不适宜睡眠时长则与较差认知结果相关。然而，现有研究结果并不一致，多项研究尤其在认知未受损人群中报告弱关联或零关联。一个潜在解释是假设24小时活动行为的认知效应在不同个体间是均匀的，而未考虑潜在的脑形态与生理差异。近年来神经影像学进展使在认知未受损个体中表征AD相关脑特征成为可能。这类特征捕捉已知易受累于AD的区域结构特性，包括皮质厚度及AD相关区域（如海马）体积。同时，灰质平均弥散率（gray matter mean diffusivity, GMMD）已成为反映微结构脑破坏的敏感指标，可在宏观萎缩之前提示早期组织完整性损害。从精准医学角度看，24小时活动行为与认知功能的关联可能取决于潜在脑储备状态，而非假设均一反应。据此，本研究旨在以组成数据分析（Compositional Data Analysis, CoDA）方法，在认知未受损老年人中检验24小时活动行为与多个老化相关认知域的关联，并探究这些关联是否随AD脑特征评分水平而变化。
研究人员利用AGUEDA试验的基线数据，该试验为单中心、双组、单盲随机对照试验，共纳入91名来自西班牙格拉纳达的认知未受损老年人（65–80岁），其中89人被纳入本横断面分析（平均年龄71.61±3.85岁，女性占56.2%）。纳入标准包括身体不活跃、认知未受损（根据西班牙版修正版电话认知状态访谈（STICS-m）、简明精神状态检查（MMSE）和蒙特利尔认知评估（MoCA）界定）且无显著抑郁症状。24小时活动行为使用腕戴式Actigraph GT3X+加速度计连续测量9天，依据加速度阈值区分SB（<35 mg）、LPA（35–100 mg）和MVPA（>100 mg）。认知功能评估涵盖注意力/抑制控制、情景记忆、处理速度、视空间处理和工作记忆五个认知域，每个认知域由多项神经心理测验组成。AD脑特征方面，GMMD及厚度/体积特征依据Williams等的方法衍生，厚度/体积特征由七个双侧区域皮质厚度和海马体积加权复合构成，GMMD特征则对同一组区域（含海马）的GMMD值应用相同权重计算。统计分析采用组成线性回归模型（CoDA），以等距对数比（isometric log-ratio, ILR）坐标表示活动行为，调整年龄、性别和受教育年限；通过方差分析F检验比较含与不含ILR×调节变量交互项的嵌套模型以评估调节效应，并进一步进行按GMMD和厚度/体积特征中位数分层的亚组分析及组成等时替代分析。
研究未观察到24小时活动行为组成与任一认知域之间存在直接关联（均p>0.05）。Pearson相关分析显示认知域与GMMD或厚度/体积特征之间均无显著相关。调节效应分析显示，GMMD显著调节整体活动行为组成与注意力/抑制控制（F=2.89, p=0.041）、情景记忆（F=5.16, p=0.003）、处理速度（F=3.00, p=0.036）和工作记忆（F=4.43, p=0.006）的关联；而厚度/体积特征未对任何认知域表现出显著调节作用。在行为特异性交互模型中，情景记忆呈现出一致的调节模式：MVPA（p=0.004）、LPA（p=0.008）和睡眠（p=0.009）均与GMMD存在显著交互，而SB无显著交互。LPA在认知域中显示出最广泛的调节模式，与注意力/抑制控制（p=0.04）、情景记忆（p=0.008）、处理速度（p=0.04）和工作记忆（p=0.02）均存在显著交互，但视空间处理无交互。睡眠仅调节与情景记忆的关联。探索性时间再分配分析显示，在较低GMMD组中，将时间按比例重新分配至LPA与更好的注意力/抑制控制表现相关（ILR_LPA B=1.01; p=0.05）；而在较高GMMD组中，同一分配模式与较差的工作记忆表现相关（ILR_LPA B=?1.23; p=0.01）。
研究结果表明，尽管总体上24小时活动行为与认知功能无直接关联，AD相关微结构脑完整性（以GMMD表征）调节了这些关联，尤其体现在情景记忆和LPA方面。与宏观结构指标相比，微结构扩散指标可能更早地捕获脑脆弱性，从而更敏感地暴露生活方式与认知之间的条件性关系。本研究的优势包括客观测量活动行为、采用CoDA正确处理时间使用组成数据的共依赖性、全面神经心理评估、结合结构与扩散影像的AD脑特征评分，以及等时替代模型。局限性包括横断面设计无法确立因果或时间先后、亚组样本量有限可能增加II型错误风险、未对多重检验进行正式校正。结论认为，研究活动行为-认知关联时需考虑潜在脑完整性，这可能有助于解释文献中的不一致结果。未来需开展前瞻性纵向队列和CoDA干预试验，以确立时间先后并评估针对性时间再分配能否在不同微结构脆弱性特征中减缓认知衰退轨迹；同时应整合微结构扩散特征与体液生物标志物（如血浆淀粉样蛋白、tau、血管及炎症标志物），以揭示每日时间使用与认知功能之间的机制通路。
