摘要
随着全球人口老龄化，痴呆已成为一个紧迫的公共卫生问题，其预防和早期检测日益重要。轻度认知障碍（MCI）是介于正常衰老与痴呆之间的过渡阶段，以认知功能下降但日常活动能力保留为特征，被认为是痴呆发病的高危因素。特别值得关注的是“认知衰弱”——一种同时存在轻度认知障碍和身体衰弱的状况，与痴呆及死亡风险升高相关。尽管意义重大，但认知衰弱的标准化评估和诊断标准仍未建立，凸显了开发有效早期检测方法的必要性。近期研究表明认知功能与身体功能之间存在密切联系，提示身体功能评估可能作为认知衰弱的早期指标。本章探讨了当前评估认知衰弱的方法，审视了将身体功能纳入此类评估的可能性，并讨论了开发新型可靠认知衰弱评估框架所面临的关键挑战。
关键词：老年人；认知衰弱；痴呆；轻度认知障碍；手指运动
- 引言
全球老龄化是21世纪最重要的人口结构变化之一。到2050年，世界60岁及以上人口预计将超过20亿[1]。随着这股快速老龄化浪潮，痴呆已成为一个主要的公共卫生问题。
痴呆是指以进行性认知功能下降为特征的综合征，这种下降干扰了日常生活活动的执行[2]。据世界卫生组织估计，2019年全球痴呆患者约5500万人，预计到2050年将增至1.52亿人[3]。其中，阿尔茨海默病是痴呆最常见的病因，占所有病例的60-70%[4]。在日本这个老龄化程度最高的国家，65岁及以上老年人中痴呆患病率约为15%[5]，且该比例随年龄增长迅速上升。2019年全球痴呆相关费用估计为1.3万亿美元[6]，凸显了该疾病带来的巨大社会经济负担。此外，当前的医疗和护理系统在应对不断增加的痴呆患者方面面临诸多挑战。首先，专业诊断和治疗的可及性仍然有限。在许多国家，痴呆专科医生的短缺导致早期诊断机会丧失[7]。其次，长期护理体系的可持续性受到威胁。尽管许多痴呆患者最终需要机构护理，但确保足够的能力和人员提供高质量护理仍然困难[8]。这些挑战凸显了预防和早期干预作为减轻痴呆社会影响的关键策略的重要性。特别是，早期检测对于维持患者生活质量和减少照护负担至关重要。应对老龄化社会中痴呆日益增长的影响，需要建立以早期检测为中心的综合方法。开发基于社区的痴呆筛查系统，并推进以早期检测和早期干预为重点的综合措施，是实现可持续痴呆护理体系的重要步骤[9]。
必须高度重视识别痴呆前期阶段。特别是，将认知衰弱——一种同时涉及认知衰退和身体衰弱的状况——作为早期干预的关键目标至关重要。后续章节将讨论认知衰弱的评估方法，并探讨其在痴呆早期检测和预防中的潜力。
- 轻度认知障碍概述
痴呆的早期检测和预防至关重要，理解轻度认知障碍（MCI）在此背景下必不可少。MCI代表正常认知功能与痴呆之间的中间阶段，被认为是一种进展为痴呆风险较高的状况。然而，并非所有MCI都会进展为痴呆；在这一可逆阶段进行适当干预可能有助于维持甚至改善认知功能。因此，MCI的早期检测和适当评估在痴呆预防策略中发挥着重要作用。本节首先概述MCI的定义和临床特征，总结包括诊断标准、分类和患病率在内的基本信息。随后介绍MCI向痴呆转化的风险研究，并讨论认知功能评估、影像学检查以及近年来备受关注的运动功能评估在预测进展中的作用。整合这些发现为形成对MCI的全面理解和设计有效的评估策略提供了基础。
2.1 MCI的定义与特征
MCI是指介于正常认知功能与痴呆之间的认知衰退状态[10]。该状况被定义为记忆或其他认知域的下降超出同龄预期水平，但日常生活活动能力保持完整[11]。识别这一阶段在识别痴呆前期状况和创造早期干预机会方面起着关键作用。
最广泛使用的MCI诊断框架是Petersen标准，包含五个要素：（1）患者或知情者报告认知下降，（2）认知损害的客观证据，（3）整体认知功能保留，（4）基本日常生活活动能力维持，（5）无痴呆诊断[12]。此外，MCI也可诊断为轻度神经认知障碍。该诊断采用《精神障碍诊断与统计手册》第五版（DSM-5），评估六大认知域：复杂注意、执行功能、学习与记忆、语言、知觉-运动功能和社会认知[13]。评估包括患者、家属和临床医生的观察性评价，以及标准化神经心理测试。当观察到在一个或多个认知域存在损害，但个体仍能维持日常生活活动时，可诊断为轻度神经认知障碍。这些标准通过强调功能独立性的保留来区分MCI与痴呆。
MCI根据临床特征分为遗忘型和非遗忘型亚型[14]。遗忘型MCI主要表现为记忆损害，进展为阿尔茨海默病的风险较高。相反，非遗忘型MCI影响记忆以外的认知域，如执行功能、语言和视空间认知，可能与进展为路易体痴呆或额颞叶痴呆相关。进一步根据受累认知域的数量分为单域和多域型。MCI患病率的估计因研究而异，但约10-20%的65岁及以上老年人受到影响。在85岁以上人群中，报告患病率超过30%[15]。
在神经心理学评估中，MCI定义为在特定认知域上低于年龄和教育程度调整后正常值1.5个标准差或以上[16]。遗忘型MCI的特征是延迟回忆任务表现较差。也可能观察到执行功能的轻度缺陷和处理速度减慢。这些认知损害不会显著干扰日常功能。影像学检查常显示MCI患者海马体和内侧颞叶萎缩[17]。这些结构变化超出典型衰老程度，但较阿尔茨海默病为轻。
尽管MCI进展为痴呆的风险较高，但并非所有病例都遵循此轨迹。纵向研究显示，约10-15%的MCI患者在一年内进展为痴呆，约10-20%维持稳定的认知功能，部分患者可恢复至正常水平[18]。这些发现表明存在症状稳定或可逆的MCI病例，强调了早期检测和实施适当预防干预的重要性。
2.2 MCI向痴呆转化的风险
MCI患者向痴呆转化的风险显著高于普通老年人群，年转化率估计为10-15%[18]。这一转化风险因MCI亚型、认知损害严重程度以及共病风险因素的存在而有显著差异。在认知功能评估中，情景记忆损害的严重程度是进展的最强预测因子[19]。特别是故事记忆测试或词语列表学习测试中延迟回忆表现的损害与向阿尔茨海默病的转化密切相关。此外，临床痴呆评定量表（CDR）总和箱盒评分增加以及连线测试B部分完成时间延长也与转化风险相关[20]。结构性影像学检查，特别是磁共振成像，在风险预测中起着关键作用。海马体积测量显示，年萎缩率超过约2%的个体进展风险显著增加[21]。此外，淀粉样蛋白正电子发射断层扫描阳性在约50-60%的MCI患者中观察到，，阴性个体则风险较低[22]。
近年来，重复性手指运动评估已成为预测痴呆风险的新兴工具[23]。Sugioka等人报告，手指敲击运动速度的变化与内侧颞叶萎缩相关[24]。鉴于内侧颞叶萎缩是阿尔茨海默病的早期病理改变[25]，手指敲击运动评估可能提供一种简单且临床实用的方法，用于识别从MCI进展为痴呆的高风险个体。认知功能测试和神经影像学结果为预测MCI进展提供了高灵敏度指标。同时，身体功能评估因其简便性和无创性，在社区大规模筛查中具有实际优势。采用认知、影像和身体测量相结合的综合评估方法，有助于根据痴呆风险对参与者进行分层，指导早期干预对象的选择，并支持医疗资源的有效配置。
- 认知衰弱的概念与意义
MCI从认知功能角度为评估痴呆风险提供了框架。然而，老年人痴呆的发病与身体衰退也密切相关。近年来，“认知衰弱”的概念因其从认知和身体两方面综合评估痴呆风险而受到关注。认知衰弱是指身体衰弱与认知衰退共存的一种状况。研究表明，当两种状况同时存在时，向痴呆转化的风险显著高于任何单独一种状况。这一概念尤为重要，因为身心功能相互影响、相互强化，形成加剧认知恶化的恶性循环。传统上，身体功能和认知功能被分开评估和对待，但认知衰弱的概念突显了对两者进行综合理解并制定更有效预防策略的必要性。
在本节中，我们首先描述认知衰弱的定义和临床意义，然后概述身体衰弱与认知衰退相互作用的机制。本节将阐明认知衰弱是痴呆预防的重要靶点。
3.1 认知衰弱的定义
认知衰弱被定义为身体衰弱与认知损害共存的一种状况[26]。国际老年学与老年医学协会（IAGG）和国际营养与衰老协会（IANA）的联合共识将认知衰弱描述为“由身体或脑部疾病引起，或在无明显脑部疾病情况下由脑加速老化引起的认知功能下降（CDR = 0.5）”[27]。该定义要求同时存在身体衰弱和轻度认知损害。与任何一种状况单独存在相比，认知衰弱与更差的预后相关[28]。一项荟萃分析显示，伴有认知损害的衰弱老年人患痴呆的风险是未伴有认知损害老年人的约2.5至5倍[29, 30]。此外，认知衰弱组的五年累计痴呆发病率据报道达到约30-40%。
3.2 身体衰弱与认知衰退的相互作用
构成认知衰弱的身体衰弱与认知衰退之间存在复杂的双向关系[31]。身体衰弱被定义为“由多种原因和诱因引起的医学综合征，其特征是肌肉力量和耐力下降、生理功能减退，以及对照护或死亡的脆弱性增加”[32]。身体衰弱增加认知衰退的风险，而认知衰退同时加速身体衰弱的进展。常见的病理机制和协同效应可以解释这种相互作用。身体衰弱影响认知功能的一个拟议机制涉及肌肉质量损失相关的炎症细胞因子增加。这些细胞因子可能诱导神经炎症，导致认知衰退[33]。此外，脑源性神经营养因子在维持神经可塑性和认知功能中起着关键作用。然而，身体活动减少可能降低脑源性神经营养因子的产生，并导致认知衰退[34]。此外，心血管功能下降被认为会减少脑血流量，进一步损害认知功能[35]。
相反，认知衰退对身体衰弱的影响同样重要。认知衰退使得计划并执行日常活动变得困难，导致身体活动减少。认知衰退的老年人其步速通常慢于认知健康的同龄人[36]。此外，据报道认知受损个体中营养不良的患病率较高[37]，营养不良导致体重和肌肉损失。此外，认知衰退增加跌倒风险[38]。跌倒限制活动并加速身体衰弱的进展。
基于上述情况，身体衰弱导致社会隔离，外界刺激减少加速认知衰退。这一恶性循环促进了认知衰弱向痴呆的进展，凸显了早期检测和预防性干预的关键重要性。
- 认知衰弱的评估
认知衰弱是一种因身体衰弱与认知衰退相互作用而导致向痴呆转化风险显著增加的状态。早期检测认知衰弱并提供适当干预，需要建立可靠且有效的评估方法。然而，当前的评估存在许多问题，可能无法完全捕捉认知衰弱的本质。特别是，传统的评估方法独立评估身体和认知功能，未能充分考虑这两个领域之间的动态相互作用。此外，标准化评估工具的缺乏持续阻碍研究进展和临床应用。克服这些挑战，开发更全面、更实用的评估方法，对于认知衰弱的早期检测和有效预防干预的实施至关重要。
本节首先总结当前使用的认知衰弱评估存在的问题，然后探讨身体功能评估（特别是手指运动评估）作为认知衰弱综合评估指标的潜力。这一讨论旨在为开发新的评估方法指明方向。
4.1 当前认知衰弱评估方法及其问题
认知衰弱评估的主要挑战在于缺乏成熟的评估方法和诊断标准[39]。尽管IAGG和IANA的联合共识提供了定义，但研究人员在实际评估程序上存在相当大的差异。这种不统一性阻碍了认知衰弱的研究进展并限制了其临床应用，这在多个方面都有体现。用于评估身体衰弱的工具多种多样，包括Fried标准、衰弱指数、FRAIL量表和临床衰弱量表[40]。Fried标准通过五个项目捕捉“衰弱表型”：体重减轻、疲劳、握力下降、步速减慢和身体活动减少。该标准将具有三项或以上者分类为衰弱，一至两项为衰弱前期，零项为健壮。衰弱指数基于健康损害累积的概念计算。它由缺陷项目数与总项目数的比率得出，使用30至70项不等的多样化健康指标（症状、疾病、功能损害、异常检验值等）。分数越高表示衰弱程度越严重。临床衰弱量表是一个视觉量表，基于包括日常生活活动能力和认知功能在内的临床整体情况，以1（非常健康）至9（终末期）的九点量表评估衰弱。在此量表上，5分及以上被归类为衰弱。换句话说，Fried标准代表一个侧重于身体功能的表型，衰弱指数使用累积缺陷模型展示健康损害，而临床衰弱量表则基于临床判断提供评估。另一方面，认知功能评估使用诸如简易精神状态检查（MMSE）、蒙特利尔认知评估（MoCA）、CDR和神经心理学测试组合等工具[40]。MMSE和MoCA作为筛查测试，量化定向力、记忆力、注意力、语言和视空间认知等认知域。相比之下，CDR是一个临床评定量表，评估六个领域：记忆力、定向力、判断与解决问题、社会适应、家庭状况和照护情况。它以0（正常）到3（重度痴呆）的量表评估严重程度。神经心理学测试组合旨在准确评估每个认知域内的具体功能。因此，这些评估方法从不同角度评估认知功能。通过这些不同工具诊断出的认知衰弱是否代表同一状况尚不清楚。因此，当前评估的信度和效度不足。此外，传统评估独立评估身体和认知功能，没有整合两者之间的相互作用[41]。然而，由于认知衰弱源于两种功能之间的复杂相互作用，这种评估方法可能无法完全捕捉该状况的本质。此外，独立评估每个领域使得检测细微变化——尤其是在临床前期或过渡阶段——变得极其困难。这一限制增加了在可逆阶段忽视衰弱的风险，可能延迟预防性干预。
为了解决这些问题，迫切需要开发更灵敏的指标并建立国际标准化的认知衰弱评估。特别是，能够反映身体和认知功能之间相互作用的新的评估方法有望改善早期检测工作。
4.2 身体功能评估在认知衰弱中的重要性
传统的认知衰弱评估独立评估身体和认知功能，没有充分考虑两者之间的相互作用。然而，近期研究表明，身体功能的变化能够反映认知功能的状态[42]。这一证据表明，身体功能评估可以作为认知功能的替代指标。换句话说，认知衰弱可以通过一种利用身体功能测量间接评估认知状态的新方法进行全面评估。
先前的研究表明，步速、平衡能力和肌肉力量与认知功能相关，并可用于预测认知衰退[43]。然而，这些身体功能与整体认知功能相关，难以详细评估特定方面（如执行功能、运动规划、时间感知等）。此外，有行动障碍或使用轮椅的老年人通常难以进行这些评估。在上肢功能中，手指灵活性在评估认知功能方面尤其有前景。Carment等人提出了一个概念图，展示了手指灵活性任务与所涉及的复杂认知功能的定性模型（图1）[44]。在该概念图中，力量追踪任务需要利用感觉反馈实时调整运动输出，表明感觉皮层、前运动皮层和初级运动皮层的参与更强。同时，涉及认知因素的任务，如手指敲击和多指敲击，会激活前额叶皮层和海马体。评估注意力和感觉运动处理的插板测试也与社区老年人的认知衰退相关[45]。此外，手指敲击运动随年龄增长而衰退[46]。值得注意的是，运动变异性和节律控制的恶化是认知衰退的早期指标[47]。基于这些发现，下一节将提出手指运动评估作为认知衰弱评估中身体和认知功能的综合指标。
图1. 概念总览：不同脑区如何根据认知规则形成和感觉运动处理需求的程度，对手部灵活性任务做出贡献[44]。箭头的粗细反映了每个脑区在给定任务中的相对参与度。该假说提出，手指灵活性的神经机制根据两个任务依赖成分而变化：（i）用于基于反馈调整运动的在线感觉运动整合（黄色箭头）和（ii）用于生成表现预测并在运动过程中调整这些预测的基于规则的关联（蓝色箭头）。力量追踪需要利用感觉反馈实时调整运动输出，感觉皮层、前运动皮层和初级运动皮层的参与更强。相比之下，涉及基于任务规则（存储在工作记忆中）的认知因素的任务，如手指敲击或多指敲击，则显示出前额叶皮层和海马体的更大参与。为清晰起见，图中未描绘基底节和小脑[44]。
- 新型认知衰弱评估的可能性
前几节概述了当前认知衰弱评估的基本问题，包括缺乏统一标准以及未能捕捉身心功能之间的相互作用。为了解决这些问题，需要一种能够整合评估两种功能的新方法。上一节后半部分描述的手指运动评估具有作为认知衰弱评估新指标的潜力，因为它反映了认知功能的复杂方面，并允许进行客观和量化的评估。特别是，手指敲击运动虽然执行简单，但需要注意力、执行功能和运动规划等认知过程。这些运动也与身体衰弱密切相关，使其非常适合认知衰弱的综合评估。
本节提出一种利用手指敲击运动的具体评估方法，并介绍其科学依据和优势。此外，本节总结了这种新评估方法在实际应用中必须解决的关键问题，并概述了未来的研究方向。这些步骤旨在建立一种能够实现认知衰弱早期检测并指导有效干预的评估策略。
5.1 利用手指运动的评估方法提议
本节提出将手指运动作为身体和认知功能综合评估的指标。具体而言，使用磁传感器型手指敲击设备测量手指敲击运动，可以准确量化运动速度、节律和双手间相位协调等多方面参数（图2）[46, 48, 49]。在认知功能方面，先前研究报告了认知衰退与敲击次数减少[50]、运动速度改变[24]以及节律规律性下降[48, 51]之间的相关性。这些参数反映了包括注意力、执行功能和运动规划在内的复杂认知过程。在身体衰弱方面，Fujikawa等人对社区老年人的一项研究表明，身体衰弱的老年人在双手敲击练习中表现出运动量显著减少[52]。手指敲击运动利用磁传感器技术提供客观和量化的评估手段。该方法易于在坐位下完成，用时短，适合老年人群。鉴于认知衰退和身体衰弱均与手指敲击受损相关，整合这些特征可能实现对认知衰弱的综合评估。手指敲击评估提供了认知和身体功能的同步评估，解决了传统方法各自独立评估的局限性。该方法通过捕捉认知和身体领域之间的相互作用，为认知衰弱的早期检测和严重程度评估提供了一个有前景的工具。
图2. 磁传感器型手指敲击设备（UB-2，Maxell有限公司，东京，日本）[47, 48]。黄色线缆连接左手拇指和食指，红色线缆连接右手拇指和食指。当主机连接到计算机时，可以在计算机屏幕上确认手指敲击的波形。UB-2重量轻，便于携带。
5.2 为建立基于手指运动的认知衰弱评估而需解决的问题
为将基于手指敲击运动的认知衰弱评估投入实际应用，必须解决几个挑战。第一个挑战涉及评估标准的标准化。尽管先前研究描述了与认知衰退和身体衰弱相关的手指敲击特征，但认知衰弱的具体特征尚不清楚，也未定义评估标准。需要建立考虑年龄、性别和教育背景的标准值，以及与认知衰弱严重程度相对应的截断值。
接下来，我们需要通过纵向研究积累证据，以增强双手敲击的预测价值。目前的发现主要基于横断面研究验证。然而，对于认知衰弱的早期检测，阐明手指敲击表现的变化能否预测症状进展至关重要。因此，有必要通过长期随访研究验证手指敲击表现的变化。
通过解决这些挑战，预期利用手指敲击练习的评估方法将有助于认知衰弱的早期检测和有效预防干预的推进，从而将其建立为一种标准化的客观评估方法。
- 结论
本文讨论了认知衰弱在痴呆早期检测中的重要性，并概述了评估方法的新可能性。随着全球人口老龄化，痴呆已成为一个严重的公共卫生问题。早期检测作为痴呆前期的MCI和认知衰弱，在痴呆预防中起着关键作用。认知衰弱被定义为身体衰弱与认知衰退共存，是一种两个领域相互作用、相互强化的状况。与单独的身体衰弱或认知损害相比，认知衰弱进展为痴呆的风险高出2.5到5倍，使其成为早期干预的关键靶点。传统的评估方法通常独立评估身体和认知功能，未能捕捉认知衰弱的交互本质。此外，缺乏统一的评估标准阻碍了研究之间的可比性以及研究结果向临床实践的转化。为应对这些局限性，本章提出了一种使用手指敲击运动的新颖评估方法。手指运动能够洞察复杂的认知功能，并与身体衰弱的指标相关。使用磁传感器型手指敲击设备，可以准确、客观和量化地测量运动速度、节律和双手协调性。该方法易于在坐位下完成，且受文化和教育背景差异的影响较小。
展望未来，有必要针对认知衰弱标准化手指敲击运动的评估标准，并通过随访研究积累证据。通过这些努力，手指敲击运动评估有潜力被用作认知衰弱早期检测和预防性干预的标准化评估方法。这种新评估方法的实际应用将可能有助于痴呆预防和老年人生活质量的维持。
致谢
本研究受JSPS KAKENHI资助，项目编号JP23K10417和JP25KJ2198，以及由Yuumi Memorial Foundation for Home Health Care支持。
利益冲突
作者声明无利益冲突。
附录与术语表
MCI：轻度认知障碍
CDR：临床痴呆评定量表
MMSE：简易精神状态检查
MoCA：蒙特利尔认知评估
IAGG：国际老年学与老年医学协会
IANA：国际营养与衰老研究院
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