手写需要精细的运动控制和一系列复杂的心理技能,如选择、组织和解释感官信息,这是一项具有认知挑战性的任务。由于对手脑的高度需求,它可能是认知能力下降的一个潜在指标,尤其是随着我们年龄的增长。那时,我们的字迹往往会变得更慢或更不连贯。
现在,在《人类神经科学前沿》(Frontiers in Human Neuroscience)的一项新研究中,葡萄牙的一个研究团队调查了不同的手写特征(包括速度和笔画组织)在表现出认知能力下降迹象的老年人和没有表现出这种迹象的老年人之间是否存在差异,以及这些手写特征是否可以作为诊断工具。
"写作不仅仅是一项运动活动,它是一扇观察大脑的窗口,"该研究的高级作者、埃武拉大学体育与健康系助理教授Ana Rita Matias博士说。"我们发现,认知障碍的老年患者在手写动作的时间安排和组织方面表现出不同的模式。涉及更高认知需求的任务表明,认知能力下降反映在手写动作如何有效地、连贯地随时间组织。"
参与者使用数位板上的墨水笔执行两种类型的任务。来源:Ana Rita Silva
准备好,开始写字
研究团队着手确定书写过程是否能比传统评估中经常分析的测试分数或最终输出提供更早、更敏感的认知能力下降指标。
该研究包括58名居住在护理机构的老年人,年龄在62至92岁之间。38名参与者之前已被诊断出患有某种形式的认知障碍。参与者使用数位板上的墨水笔执行两种类型的任务。在笔控制任务中,参与者被要求在20秒内画10条水平线,并在同一时间框架内在纸上至少点10个点。手写速度任务包括记下两个复杂程度不同的句子,这些句子分别显示在卡片上或口述。
一名参与者正在完成笔控制任务之一。来源:Ana Rita Silva
结果显示,笔控制任务都不能区分各组之间的认知状态。作为"简单"任务,它们主要依赖于基本的运动控制,可能不足以揭示更高认知负担任务可以显示的细微差异。比笔控制更费神但比听写负担小的抄写任务也没有显示组间差异,但显示出显著性的趋势。
然而,听写任务的结果显示了两个参与者组之间的明显差异。这可能是因为此类任务对工作记忆和执行功能的高认知需求。
"听写任务更敏感,因为它们要求大脑同时做多件事:听、处理语言、将声音转换为书面形式并协调运动,"Matias说。"即使在听写任务中,差异也会出现。更长、更不可预测或语言要求更高的句子会对认知资源造成更大的压力。"
在认知障碍组中,对于听写任务的较短句子,两个预测因子——开始时间和笔画数量——显示出显著性。对于更复杂的句子,三个预测因子——垂直大小、开始时间和持续时间——具有显著性。这可能是因为并非所有手写特征都以相同方式反映认知。
"时间和笔画组织与大脑如何计划和执行动作密切相关,这取决于工作记忆和执行控制。随着这些认知系统的衰退,书写变得更慢、更碎片化、协调性更差,"Matias解释道。"相比之下,其他特征可能相对保持不变,特别是在认知能力下降的早期阶段,这使它们成为不那么敏感的指标。"
常规书写
研究团队表示,他们的方法仅依赖于简单的书写任务和易于获取的数字工具,可以在各种环境中作为监测认知能力下降的实用方法,例如在医生办公室。由于这是一种无创且相对低成本的方法,它可以轻松地整合到常规临床实践中。
然而,这种方法仍是一种新兴方法,未来研究将不得不在更大、更多样化的人群中确认其效果,包括长期效果。因此,当前研究的结果可能不容易转移。它也没有考虑药物的使用及其可能的影响。
"长期目标是开发一种易于管理、时间高效且负担得起的工具,允许将其整合到日常医疗环境中,而无需专门或昂贵的设备,"Matias总结道。
出版详情
《认知障碍与非认知障碍老年人的手写速度和笔运动控制》,《人类神经科学前沿》(2026)。DOI: 10.3389/fnhum.2026.1820193
期刊信息:
《人类神经科学前沿》
关键医学概念
认知功能障碍
临床类别
神经学、健康老龄化、常见疾病与预防
提供方:Frontiers
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