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【認知照護】智力儲備與認知能力

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月20日 05:28

一， 智力儲備(Intellectual Reserve)

依據(jù)發(fā)展心理學的最新研究表明，老年期的心理和生理比兒童早期的發(fā)展更加多樣化，特別體現(xiàn)在老年個體差異性。包含認知儲備(cognitive reserve)在內的智力儲備的已被提出作為解釋知能個體差異的模型。智力儲備可以定義為大腦在面對病理變化、損傷或老化時，通過多種機制保持其認知功能和結構完整性的綜合能力。一般生理學意義上的預備能力指的是即使器官功能下降也能夠彌補這種下降并保持一定表現(xiàn)水平的能力。在認知領域中，盡管大腦內存在病理性變化，但在臨床上并未發(fā)展成認知癥。因此，智力儲備包括認知儲備(cognitive reserve)和腦的儲備（brain reserve）和腦的維持（brain maintenance）三個方面，即IR=CR+BR+BM(圖-1)。

圖-1 智力儲備(IR=CR+BR+BM）

智力儲備一是基于大腦的大小、神經和突觸的數(shù)量以及大腦容量等條件。二是與受生活經歷（例如飲食和運動）影響導致的包括神經細胞和血管的新生和對細胞死亡的抵抗力以及增加大腦可塑性的調節(jié)功能等相關因素。三是在大腦存在疾?。ɡ缤鈧⒛X卒中等）的病理狀態(tài)下信息處理能力的個體差異。因而，智力儲備解釋了基于信息處理績效的大腦神經網(wǎng)絡和認知框架（例如工作記憶）的性能容量和靈活性的個體差異。研究智力儲備的目標是解釋對大腦出現(xiàn)病理癥狀時認知混亂的補償能力的個人差異性，以及出現(xiàn)正常大腦不使用狀態(tài)下的腦結構和神經網(wǎng)絡的神經代償能力(neural compensation)（如:失語癥的功能恢復）。

1.1 認知儲備(cognitive reserve)

認知儲備能力是指個體在面對大腦病變或損傷時，能夠通過增強神經可塑性和認知策略，保持相對正常的認知功能，甚至能夠保持較高水平的認知表現(xiàn)。該認知儲備能力是通過1)提高認知功能效率,2)增強神經可塑性;3)學習和應用新的認知的策略機制來實現(xiàn)的。認知儲備的能力提高可以通過多種方式實現(xiàn)，包括接受良好的教育、保持活躍的社交生活、參與智力刺激活動等。研究表明，擁有較高的認知儲備能力的人群在面對腦部病變時，通常表現(xiàn)出較少的認知功能下降和癥狀。相比之下，認知儲備能力較低的人則更容易出現(xiàn)認知障礙。因此，認知儲備能力被認為是保護大腦免受認知衰退影響的重要因素之一。

有氧運動引起的大腦結構變化，包括海馬神經的產生有益于提升大腦的儲備能力。另一方面，那些每天積極使用大腦功能的人和那些不積極使用大腦功能的人相比，即使發(fā)生腦卒中或交通事故等對腦神經細胞產生相等負面影響，認知功能也會出現(xiàn)明顯的差異。前者的認知功能檢查成績要優(yōu)于后者，這表明認知儲備的存在。

圖-2 認知儲備與阿爾茨海默病

近年來，基于這一理論開始開展預防認知癥的認知訓練。前些年，在美國開展的修道院修女認知功能的跟蹤調查研究發(fā)現(xiàn)，死前被認為認知功能正常的受試者在尸檢后發(fā)也現(xiàn)大腦中存在引起阿爾茨海默病病變的β淀粉樣蛋白和肽蛋白沉淀區(qū)域。事實上這些修女并沒有因為她們患上阿爾茨海默病(依據(jù)傳統(tǒng)診斷)而影響認知功能。也就是說如果一個人在日常生活中積極運用認知功能，提高了整個大腦的功能，積累了認知儲備能力即使大腦的某一部分出現(xiàn)病變，認知功能也不會受到損害。這也表明認知能力衰退可能會延遲，并且不會導致異常的功能衰退。(圖-2)為認知儲備與阿爾茨海默病發(fā)生發(fā)展的示意圖。表明即使阿爾茨海默病的病理已經存在，認知儲備能力高的人比認知儲備能力低的人更晚的出現(xiàn)認知異常癥狀。因此通過認知癥預防訓練來維持或改善認知功能被定位為作為二級預防的認知癥對策。

1.2 腦的儲備能力（brain reserve）

大腦儲備能力是指個體在面對腦部病變或損傷時，大腦擁有的額外的結構和功能儲備，使其能夠更好地應對這些挑戰(zhàn)而不至于表現(xiàn)出明顯的認知功能下降或癥狀。其能力是通過1)增加大腦的灰質和白質體積。2)增加神經元密度和神經連接。3)改善腦血流量和代謝三個機制實現(xiàn)的。這種腦額外的結構和功能儲備源自于大腦的生理特點、神經元的儲備量、神經元之間的連接密度以及其他因素。大腦儲備能力的概念暗示著即使大腦出現(xiàn)病理性變化，也可能有些個體能夠在一段時間內保持相對正常的認知功能。這一概念的提出主要是為了解釋為什么某些人即使有相似的腦部病變，也可能表現(xiàn)出不同程度的認知功能損害或癥狀。研究發(fā)現(xiàn)，擁有較高的大腦儲備能力的人群通常能夠更好地抵抗認知功能下降，并且在面對腦部病變時可能表現(xiàn)出更少的臨床癥狀。因此，提高大腦儲備能力被認為是預防和管理認知功能衰退的重要策略之一。

1.3 腦的維持（brain maintenance）

腦的維持是指在沒有明顯認知功能下降的情況下，大腦能夠通過多種機制保持其正常功能和結構的能力。其維持能力是通過1)抗炎和抗氧化保護神經健康,2)維持神經元和突觸功能,3)延緩腦部老化過程三個機制實現(xiàn)的。這個概念強調了大腦在保持其健康狀態(tài)方面的重要性，即使在面對潛在的腦部病變或老化過程時也能夠保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。腦的維持與認知儲備能力和大腦儲備能力有所區(qū)別，因為它更注重大腦在正常狀態(tài)下的功能維持，而不是應對潛在的挑戰(zhàn)或病變時的應對能力。這一概念的重要性在于強調了保持健康生活方式、積極的認知和社交活動以及其他促進大腦健康的因素的重要性。通過促進大腦維持，個體可以更好地預防認知功能下降和腦部疾病的發(fā)展，從而維持良好的認知功能和生活質量。

二，認知訓練改善智力儲備的機制

認知訓練通過多方面機制能有效提高認知儲備能力、大腦儲備能力和大腦維持能力。持續(xù)的認知訓練不僅能夠增強大腦的結構和功能儲備，還能保持大腦的健康狀態(tài)，從而延緩認知功能的衰退，提升整體生活質量。

2.1. 認知儲備（Cognitive Reserve）

1)增強神經可塑性

-突觸生成和重塑 :認知訓練促進突觸生成和突觸連接的重塑，使大腦能夠更有效地處理信息。

-新神經元生成 :在特定腦區(qū)(如海馬區(qū))促進新神經元的生成，增強記憶和學習能力。

2)增加認知功能的效率

-提高處理速度 :訓練可以提高大腦處理信息的速度，使認知任務完成得更快。

- 優(yōu)化大腦網(wǎng)絡 :通過訓練，腦部不同區(qū)域之間的協(xié)同工作得到優(yōu)化，提高了整體認知功能。

3)提高認知策略

-學習新策略 :認知訓練教會大腦新的思維和問題解決策略，增加應對認知挑戰(zhàn)的靈活性。

-增強注意力和記憶 :訓練可以顯著提高注意力和記憶力，使大腦在日常任務中表現(xiàn)更佳。

2.2大腦儲備能力（Brain Reserve）

1)增加大腦結構儲備

-腦容積增加 :認知訓練可以增加大腦的灰質和白質體積，增強大腦的結構儲備。

-神經元密度和連接 :增加神經元密度和神經連接的數(shù)量，使大腦在面對損傷時有更多的備用資源。

2)改善腦血流和代謝

-提高腦血流量:認知訓練可以促進腦部的血流量，提高大腦的供氧和營養(yǎng)供應。

-增強能量代謝:改善大腦能量代謝，確保大腦在高需求時有足夠的能量供給。

2.3 大腦維持（Brain Maintenance）

1)保持神經健康

-抗炎和抗氧化 :認知訓練可以促進抗炎和抗氧化機制，減少神經炎癥和氧化應激對大腦的損害。

-減少β-淀粉樣蛋白堆積 :一些研究表明，認知訓練可能有助于減少與阿爾茨海默病相關的β-淀粉樣蛋白堆積。

2)延緩腦部老化

-保護神經元 :通過持續(xù)的認知訓練，保護神經元免受老化過程中的損害，延緩神經元的退化。

-維持突觸功能 :訓練可以幫助維持突觸功能，使大腦在老化過程中仍能高效工作。

3)促進整體大腦健康

-平衡神經遞質 :認知訓練可以調節(jié)神經遞質的平衡，改善大腦的整體功能。

-維持腦結構 :通過保持大腦的結構完整性，認知訓練幫助預防結構性損傷和退化。

2.4 改善智力儲備的實例

1)記憶訓練

-增強海馬體:記憶訓練可以增強海馬體的功能，促進新神經元生成，改善記憶和學習能力。

2)注意力訓練

-提高前額葉皮層功能 :注意力訓練可以增強前額葉皮層的功能，提高注意力控制和執(zhí)行功能。

3)問題解決和推理訓練

-優(yōu)化大腦網(wǎng)絡:通過復雜的認知任務，優(yōu)化大腦網(wǎng)絡，提高大腦不同區(qū)域的協(xié)同工作能力。

三，改善生活方式增加智力儲備

改善生活方式可增加認知儲備能力、大腦儲備能力和大腦維持能力。

3.1 認知儲備能力（Cognitive Reserve）

1)持續(xù)學習:參與終身學習，如學習新知識，新語言、技能有助于保持和提高認知功能。有研究表明，退休以后學習一門新的專業(yè)認知癥的發(fā)生率能下降36%，學習二門新的專業(yè)認知癥的發(fā)生率能下降72%。學習新專業(yè)也附帶學習大量新的專業(yè)語言和詞匯，刺激新的神經元產生。

2)智力活動:定期進行智力活動，如閱讀、寫作、解謎游戲（如數(shù)獨、拼圖）、下棋和其他需要思考的游戲。

3)高質量教育:接受良好的教育和繼續(xù)教育能夠增加認知儲備。

4)職業(yè)復雜性:從事需要復雜思維和問題解決的工作，有助于增強認知儲備。

3.2大腦儲備能力（Brain Reserve）

1)身體鍛煉:規(guī)律的有氧運動（如跑步、游泳、騎自行車）可以增加大腦的血流量，促進神經元的生成和連接。

2)健康飲食:攝入富含抗氧化劑、Omega-3脂肪酸和其他營養(yǎng)物質的飲食，有助于大腦健康。地中海飲食被認為對大腦有益。

3)良好睡眠:保持充足和高質量的睡眠有助于大腦的修復和維持。

4)避免腦損傷:采取預防措施以避免腦損傷，如戴頭盔、系安全帶和避免高風險活動。

3.3大腦維持（Brain Maintenance）

1)社會互動:積極參與社交活動，如與朋友和家人交流、參加社團活動和志愿服務，有助于保持大腦健康。

2)管理壓力:采用有效的壓力管理策略，如冥想、瑜伽、深呼吸和其他放松技巧，能夠減少對大腦的負面影響。

3)控制生活習慣性疾病:有效管理高血壓、糖尿病、高膽固醇等慢性疾病，保持整體健康，對大腦維持有重要作用。

4)戒煙限酒 :避免吸煙和過量飲酒，有助于減少對大腦的損害。

3.4 綜合策略

阿爾茨海默癥通常起源于大腦內嗅皮層β淀粉樣蛋白等的沉淀，并且逐漸向外擴散到額葉和顳葉等大腦皮層，最終破壞了大腦神經元和突觸連接導致認知癥癥狀的出現(xiàn)。路易體受損和腦血管障礙及頭部損傷等也都是降低智力儲備能力的認知癥的危險因素。同時作為對抗手段，興趣廣泛活躍頭腦和積極參與運動和預防高血壓、糖尿病等生活方式疾病以及善于與人交往等措施則是能提高智力儲備(圖-3)。

圖-3 改善智力儲備的策略

1)多樣化活動 :結合認知、身體和社交活動的多樣化生活方式，可全面促進大腦健康。

2)個性化計劃 :根據(jù)個人的興趣、生活習慣和健康狀況，制定個性化的增進大腦健康的計劃。例如 :

-每天進行至少30分鐘的有氧運動，如快走或慢跑。

-每周閱讀一本書或學習一項新技能，如學一種樂器或新語言。

-每天進行社交互動，與朋友或家人交談或參加社交活動。

-每晚確保7-9小時的優(yōu)質睡眠。

-每天進行冥想或其他放松練習，管理壓力。

-堅持健康飲食，多攝入水果,蔬菜,堅果,魚類和全谷物,減少加工食品和高糖飲料。

3.5 認知訓練干預策略

1）干預策略

研究發(fā)現(xiàn)，認知訓練是否對整體認知功能產生影響取決于干預策略。一項涉及多達3000人歷時10年針對獨立活力老年人的高級認知訓練（ACTIVE）的大規(guī)模隨機對照試驗（RCT），對參與者進行記憶和信息處理速度以及邏輯推理三個方面的干預。其結果表明，記憶以外的這些方面的功能雖然維持了10年，但信息處理速度和邏輯推理方面效果較差。然而，由于參與者自我評價優(yōu)于對照組，因此認為通過參與干預計劃而改變的積極生活方式會提高他們的自我效能和自尊。Lustig等專家提出了維持和改善認知功能的干預計劃，包括 ①策略性訓練(Strategy training)、②多模式方法(multimodal training)，③ 心血管訓練(Cardiovascular training)，④認知共同過程訓練(Process training)四個方面。根據(jù)對認知訓練成果調查，①僅在訓練的領域有效，但不能涉及其他領域，②由于涉及生活方式改變而有效果。③對神經和認知儲備有有益，并且能改善情緒，④執(zhí)行了不同任務，大腦共同區(qū)域被一起激活。

2）干預效益度量

智力儲備能力考慮了對抗大腦衰退的耐受性，作為智力儲備能力的代理尺度，可以使用相對容易測量的大腦容積、頭圍和腦重等形態(tài)學參數(shù)，教育（教育年數(shù)和教育質量）、職業(yè)復雜度、智商和識字率、精神活動、社交活動和身體活動等。預防認知能力下降和認知癥的認知訓練需要在對其有效性有充分預期的情況下進行規(guī)劃和實施。通過這些策略，可以有效增加認知儲備能力、大腦儲備能力和大腦維持，保持大腦的健康和功能，預防和延緩認知功能的衰退。

楊金宇初稿(健康界): 2024.7.11

引用資料 :

[1] 最新老年心理學単行本 – 2018/7/10 松田修 (編集) 出版社: ワールドプランニング

[2] ChatGPT 3.5

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