2022年第一期
正念冥想对轻度认知功能障碍影响的研究进展
日期：2023-11-22
轻度认知功能障碍（mild cognitive impairment,MCI）被认为是阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease,AD)或其他类型痴呆症的前驱阶段。目前认为MCI较普通人群中痴呆的年发病率高10倍。AD以进行性认知障碍、学习障碍和记忆丧失为特征,且目前尚无有效的药物治疗,是公共卫生面临的严重问题, 并且给国民经济带来巨大负担。加强对 MCI的认识,采取有效的早期诊断方法和干预措施显得尤为重要。目前,一些研究显示正念冥想可以使大脑结构和功能发生改变,从而改善认知情况。本文围绕正念冥想及其改善认知机制作一概述,同时对未来研究方向提出具体看法。
Abstract
Mild cognitive impairment (MCI) is considered as the prodromal stage of Alzheimer's disease (AD) or other types of dementia. It is currently believed that the annual incidence of dementia in people with MCI is about 10 times higher than in people with no MCI. AD is characterized by progressive cognitive impairment, learning memory impairment and memory loss, and there is currently no effective drug treatment. Thus, AD is becoming serious public health problems and will cause significant economic burden. To strengthen the understanding of MCI, reliable early diagnosis and effective intervention are particularly important. At present, many studies have reported that mindfulness meditation can lead to changes in brain structure and function to improve cognitive conditions. This article will focus on mindfulness meditation and its mechanisms in cognitive improvement, and at the same time put forward some views on future research directions.
关键词
Key words
Cognitive impairment / Alzheimer’s Disease / Meditation / Mindfulness
引用本文
李佳敏 , 李小凤. 正念冥想对轻度认知功能障碍影响的研究进展. 阿尔茨海默病及相关病杂志. 2022, 5(1): 63-67 https://doi.org/10.3969/j.issn.2096-5516.2022.01.013
Li Jia-min , Li Xiao-feng. Research progress on the effect of mindfulness meditation on mild cognitive impairment. Chinese Journal of Alzheimer's Disease and Related Disorders. 2022, 5(1): 63-67 https://doi.org/10.3969/j.issn.2096-5516.2022.01.013
目前中国大约有2 386万65岁或以上的人患有MCI,总体MCI患病率为20.8 %,而这个数字随着中国社会老龄化的来临将会逐渐增大[1]。有研究表明,随着年龄的增长,MCI患者进展为阿尔茨海默病 (AD) 或其他类型痴呆症的风险增加[2]。由于缺乏轻度认知障碍和痴呆疾病的药物治疗,临床治疗和实验研究越来越关注这些疾病的非药物干预[3]。除了锻炼和多领域的生活方式干预外,还有一些关于正念冥想等认知训练干预对改善轻度认知障碍成人的认知研究[4,5],本文主要就此研究作一概述,同时对未来研究方向提出具体看法。
1 轻度认知功能障碍与AD
轻度认知功能障碍（mild cognitive impairment,MCI）为一种超越正常年龄相关变化的主观认知能力下降和客观记忆障碍,而日常活动不受影响的状态[6]。尽管MCI可能是AD的第一个认知表达,但其可能继发于其他疾病过程(如其他神经变性、系统性或精神疾病)[7]。现阶段,关于MCI的诊断标准尚不统一,关于MCI的流行病学调查数据报道也不一致,故统计的MCI患病率差异性较大[8]。根据使用的评估方法不同,患病率估计在11 %~92 %[9],发病率在23.5~104.6/1 000人年之间[10]。Petersen等[2]在1篇综述中提出不同年龄阶段的MCI患病率也不尽相同,60~64岁人群估计为6.7 %、65~69岁人群为8.4 %、年龄70~74岁人群为10.1 %、75~79岁人群为14.8 %、80~84岁年龄组为25.2 %。
至目前,中国对MCI的调查报道很少,且大多是在城市居民中进行的,报告的患病率为0.4 %~12.7 %,明显低于估计的患病率[1]。Jia等[1]采用多阶段整群抽样设计方法,对10 276名65岁以上的社区居民(6 096名城市居民,4 180名农村居民)进行评估,发现总体MCI患病率为20.8 %,这表明在中国大约有2 386万65岁或以上的人患有MCI,而这个数字会随着老龄化时代的到来会逐渐增大[1]。研究发现,患有 MCI 的老年人患痴呆症的风险更大,AD的转化率为 10 %~40 % /年,而健康老年人的转化率仅为 1 %~2 %/年,MCI患者患痴呆症的风险较正常人高5 %~10 %[2,5,11]。尽管目前流行病学数据报道不一,但老年人群中确实存在着庞大的 MCI 患者群[12]。由于MCI向AD的转换风险高于健康老年人,且AD 具有不可逆转性,加强对 MCI的认识,早期诊断和干预显得尤为重要。
2 正念冥想
2.1 概念及分类
在神经科学和临床科学中所指的冥想通常被认为是一套多样化的需要特异性的、明确的注意力参与的心智锻炼方法[13]。当前普遍认可的分类方式是按照个体在冥想过程中注意力的朝向分为专注冥想和开放冥想[14]。专注冥想也称为聚焦冥想（focused-attention meditation,FA）,是对一个选定的概念或物体保持持续的选择性注意的练习,如呼吸、身体感觉或视觉图像;开放冥想（open monitoring,OM）即监控冥想或正念冥想,是保持专注于任何可能产生的经验,而不是专注于一个特定的对象[15,16]。前者要求缩小注意力焦点,后者要求在开放感知状态下保持注意力[14]。专注冥想（FA）是由于冥想的高度集中特性,导致了狭窄的注意力集中,而开放冥想（OM）是通过允许和承认冥想期间可能出现的任何体验,导致了更广泛的注意力集中[17],并强化了冥想练习可以对人类认知产生持久和普遍影响的观点[18]。基于正念冥想（开放冥想）的特定效果出现在涉及自我控制、社会认知、语言、言语、触觉刺激、感觉运动整合和运动功能的大脑区域[4],而FA只利用注意技能[19],因此,目前研究的热点主要集中于正念冥想。
正念冥想被认为是通过提高注意意识和控制、减少反刍和增加情感痛苦的耐受性来培养情绪调节和增强心理健康,基于正念冥想的练习也可以建立认知储备[7]。即正念冥想就是不对当时的观察和感觉进行判断,以开放的态度全部接纳。
2.2 正念冥想对MCI的影响
正念冥想对MCI的影响是近来科学领域热门话题,其被认为是一种刺激认知的有效活动。正念冥想可能对改变MCI患者的认知有相当大的希望[20]。大量的研究数据表明[3,4,21],正念冥想可以改善认知能力,包括执行功能、语言流畅性、注意力、短期记忆、工作记忆以及学习和语言记忆等。
通过对冥想前后4个认知领域功能（注意功能、记忆、执行功能和高级功能）的评估,一项关于冥想与认知功能的荟萃分析提出正念能提高复杂高阶功能任务的认知表现[21]。Wells等[22]对参与者在基线和冥想8周时进行了一系列神经心理学测量,包括阿尔茨海默病评估量表、认知亚量表(ADAS-cog)、标准化生活质量和幸福感问卷。在所有评估指标上,正念减压组均没有显著增加;ADAS-cog测试报告了改善的趋势,这可能表明持续进行该项目超过8周将导致认知方面的显著改善。Deepak等[3]对之前没有冥想练习的受试者通过4次冥想训练,评估了情绪、语言流畅性、视觉编码和工作记忆,结果得出正念冥想能减少疲劳和增加专注力,并显著改善了视觉和空间工作记忆和执行功能;同时冥想对工作记忆(以及持续注意力)方面有相关的改善[4]。Chambers等[25]让新手冥想者进行了为期10 d的内观(正念)冥想,通过测量参与者在一项新注意任务上的反应时间,得出冥想训练可以提高专注力的结论;此外,通过5个认知过程和情感的测量,提出正念冥想不仅能提高专注力,增强工作记忆,还能降低注意力任务中的转换成本,同时减少了焦虑、抑郁等负面影响。Zeidan等[26]通过对新手冥想者进行为期4 d的正念冥想也验证了正念冥想可显著提高受试者的工作记忆能力。Chobe等[27]对MCI患者行8周的正念冥想干预,对执行功能、语言流畅性、注意力、短期记忆、工作记忆以及学习和语言记忆在基线期和8周后进行了评估,结果显示,冥想干预能有效提高老年MCI患者的认知能力。以上述研究表明,正念冥想可改善认知功能。
然而,目前正念冥想训练也存在一些问题：①目前关于正念冥想对于人体的影响虽然多是积极的,但也有研究指出不同的练习方式对练习者可能产生差异性影响,如有研究指出冥想不仅不能改善癫痫,甚至可能诱发癫痫[28];②正念冥想必须长期规律地坚持练习,而且操作标准根据不同冥想技术会有相应的变化[29];③大多研究结果显示积极的治疗效果是指示性的,而不是决定性的,因为在大多数的回顾研究中涉及小样本量;④大多数研究测量了相对较短的8周干预后冥想的效果,这个时间框架可能不够敏感,不足以检测冥想干预的全面认知效果[30]。
2.3 正念冥想改善认知功能的机制
正念冥想可通过各种直接和间接机制对轻度认知障碍的病程产生积极影响,包括对大脑结构和功能、炎症过程和基因表达的潜在直接影响,以及对压力和情绪的间接影响。越来越多的研究表明,正念冥想可以改善包括注意力、记忆力和执行能力在内的多种认知功能、促进血液流动、氧气传递、海马体内葡萄糖的利用、前额叶皮层和前扣带回对认知相关的脑结构有积极影响,包括皮质增厚和灰质体积增加,抵消年龄相关的皮质变薄和灰质损失[20]。
2.3.1 正念冥想对海马体积的影响
众所周知,正常衰老会导致海马复合体灰质的减少,尤其是在下托。Kurth等[31]在50名长期冥想者和50名对照组受试者中建立了亚体积和实际年龄之间的相关性。结果显示,在对照组中,左下托与年龄之间存在显著的交互作用,年龄与下托体积之间存在显著负相关,但在冥想者中没有显著相关,其结果提示,与健康对照组相比,冥想者的左下托的年龄相关性萎缩减少。海马萎缩可在一定程度上预测MCI转化为AD的概率,海马萎缩率越明显的MCI患者,向AD的转化率越高[32]。目前研究发现正念冥想可以增加大脑区域的灰质体积和浓度,如海马体和前额皮质,这可能有助于抵消MCI的记忆和认知能力下降[33]。有经验的冥想者的海马体体积和灰质更大[34]。Wells等[22]进行了一项随机对照的试点研究,即将14名年龄为55~90岁的MCI参与者随机分为正念减压组和对照组,两组在MMSE基线测量上差异无统计学意义(平均值 = 27);正念减压干预持续8周,包括每周2 h的练习和一整天的正念静修,结果发现,正念减压疗法减少了参与者的海马萎缩。值得关注的是,海马萎缩缺乏特异性,可以在正常衰老、神经或精神疾病中见到,且海马亚区对认知障碍易感性不同。海马CA1亚区（hippocampal subregion cornu ammonis1）是认知功能下降早期最敏感亚区,区分MCI和正常衰老比整个海马更准确[35]。
2.3.2 正念冥想对相关脑区的功能和结构的改善
近年来,神经成像(PET, SPECT和fMRI)、定量脑电图的研究结果表明,一些变化支持冥想有助于改善记忆和认知,其机制可能与改善相关脑功能和脑区结构有关[4]。
2.3.2.1 正念冥想对脑功能的影响
冥想可能增加前额叶、前扣带回、颞叶等特定脑区的脑血流量（CBF）[36,37]。目前的研究发现,MCI患者存在后扣带回血流灌注不足,并且转化为AD的风险更高;同时随着认知功能的衰退,MCI患者其他脑区(如枕区) 也出现脑灌注量减少[38]。MCI患者颞顶部皮质常双侧常有明显的氧代谢与葡萄糖代谢低下[12]。而研究发现正念冥想可增加相关脑区的CBF。Cohen等[39]通过功能性MRI（fMRI）检测12周的短期冥想训练前后的正常受试者的CBF,提示前额叶、前额皮质和右感觉运动区血流量增加。Newberg等[40]评估了12名长期冥想者和14名非冥想者在休息时的脑血流SPECT成像,发现长期冥想者在前额叶皮层、顶叶皮层、丘脑、壳核、尾状核和中脑的CBF明显高于非冥想者(p < 0.05)。长期冥想者的丘脑偏侧性与非冥想者也有明显的不同,他们的不对称程度更高。观察到的与长期冥想相关的变化出现在注意力网络的基础结构中,也出现在与情绪和自主功能相关的结构中。IBMT（综合身心训练,正念冥想的一种形式）可以改善积极情绪和神经可塑性。研究显示,5 d (每天30 min)IBMT显著增强了邻近腹前扣带皮层(ACC)、内侧前额叶皮层和岛叶的脑血流量(CBF),是自我调节的关键脑区[41]。
目前,脑电图已经被广泛用于脑机制的研究。轻度认知损害的患者表现为θ功率的增加和α、β功率的降低[42]。冥想训练者的脑电图显示多种练习方式可使大脑α波强度和相干性增强,α波被认为与降低焦虑水平,提升认知、记忆回溯能力有关[36]。脑电图衍生的事件相关电位(ERPs),特别是P300,对监测脑电活动非常敏感。ERP不受文化和教育的影响,可以为认知过程提供廉价和非侵入性的见解。当被试者在刺激识别任务中发现不一致的目标刺激时,P 300 ERP就会出现[43]。MCI患者比健康的老年对照组P 300潜伏期延长,P300波幅降低[43]。Davidson等[44]测量了一个8周正念冥想训练项目前后的脑电活动,以及4个月后的脑电活动。首次报道了与非冥想者相比,冥想者的左侧前叶激活显著增加,这是一种先前与积极情感相关的模式。Isbel等[45]通过一项纵向随机对照试验(RCT)研究了正念训练对健康老年人的注意力表现的影响,结果表明正念组的额叶P 300潜伏期有所下降。这些结果表明,正念可以提高随着年龄增长而下降的注意力过程的速度,从而对与年龄相关的认知能力下降有好处。
2.3.2.2 正念冥想对脑结构的影响
脑结构方面,正念冥想,不断地改变着有经验和刚开始冥想的健康人群的一些大脑区域[30]。正念冥想导致的结构差异主要是在影响意识、注意力和情绪调节的区域发现的。这些区域中有许多还受认知和情绪障碍、衰老相关疾病以及其他疾病的影响,如阿尔茨海默病和其他疾病[4]。
通过结构磁共振成像可以观察到,与健康对照组相比,冥想者的大脑区域明显更大,大脑组织更多,大脑皮层更厚或更复杂[46]。FOX等[47]荟萃分析了21项对300名冥想练习者的神经影像研究中的123项脑形态学差异,结果提示,冥想训练者大脑的8个区域会持续发生结构增强,包括大脑皮质额侧、感觉皮质、海马、前部及中部扣带回和眶额皮质、上纵束和胼胝体,而这些区域与认知、本体感觉。记忆、情感、大脑内部连接有关。一些研究提出,结构性增长也可能表明功能受损:例如,强迫性障碍中与刺激反应学习和习惯形成相关的几个大脑区域显示结构性增长[48]。突触修剪现象也支持这一论点[49]。
同时MCI的主要病理改变为神经元丢失及神经纤维退行性改变。其神经元丢失最常见于海马CA1区、内嗅区皮质的Ⅱ、Ⅲ层[12]。MCI的内嗅区皮质比正常对照组的神经细胞少32 %,而Ⅱ层神经细胞丢失达60 %。在冥想过程中,通过诱导树突分支、突触发生、髓鞘发生甚至成人神经发生(即与神经可塑性相关的方面)的变化,使大脑参与紧张的心理过程,有可能影响大脑结构。此外,冥想可能积极地影响自主调节和免疫活动,这可能导致神经元的保存、恢复和/或抑制凋亡(即与神经保护有关的方面)[46]。
2.3.3 正念冥想对大脑网络连接的影响
默认模式网络(default mode network, DMN) 是指大脑处于“休息”状态时激活的脑网络。其是一组相互连接的大脑区域,涉及聚集在皮质“中枢”上的多个解剖网络,如后扣带回皮层（PCC）、楔前叶、背侧和腹侧内侧前额叶皮层、外侧（主要是下）顶叶皮层和内侧颞叶。这些中枢是相互连接的,并显示出与DMN的其他区域的强连接[50]。
DMN的连通性对与AD相关的早期前驱神经退行性变化很敏感,特别是有认知下降主诉的MCI患者的海马DMN连通性降低[50]。研究显示,正念冥想可增强DMN与额顶叶网络(FPN)和腹侧注意网络(VAN)之间的连接[51];也有研究发现,短期正念冥想训练增加了杏仁核和与情绪调节腹内侧前额叶皮层(VMPFC)有关的区域之间的功能连接[52];Wells等[22]人也发现,正念减压组PCC与双侧内侧前额叶皮层MPFC、PCC与左海马之间的功能连通性显著增加(p ≤ 0.005),这些初步研究结果表明,在患有 MCI 的成年人中,MBSR 可能对与 MCI 和 AD 最相关的大脑区域产生积极影响,但需要进行更大样本量和更长时间随访的进一步研究,以进一步调查这项试点研究的结果。
2.3.4 正念冥想可以改善情绪
高水平的慢性压力与MCI的发病率增加有关。基于正念的减压(MBSR)是一种标准化的正念冥想干预,可以降低压力和皮质醇水平,改善幸福感[34]。14名健康个体先完成结构MRI,并填写MBSR参与前后的心理健康水平(PWB)量表,结果显示,在正念减压过程中,5项PWB分量表及PWB总分均有显著提高,同时这种变化与脑干中两个对称双侧簇的灰质浓度增加呈正相关。这些簇状结构包含脑桥被盖区、蓝斑、中缝脑桥核和感觉三叉神经核,被识别的大脑区域包括神经递质、去甲肾上腺素和5 -羟色胺的合成和释放部位,它们均参与了唤醒和情绪的调节,并与多种情感功能以及相关的临床功能障碍有关[53]。
3 小结
综上所述,正念冥想可能对老年人的大脑健康特别有用,因为冥想增强了高级认知功能、社会认知、注意力、记忆、运动和情绪调节,有助于防止情绪、身体和认知上的老化障碍。但是因为正念冥想改善认知的机制较为复杂,可能与多种因素有关,且目前因为研究样本量不足,结果仍存在一定的争议。有研究提示正念冥想对于人体会有一些不良反应,如诱发癫痫等,虽然目前仅有少量研究提出,若需要在老年认知障碍人群中推广正念冥想,则需要进一步研究。目前我国正念冥想多用于改善焦虑抑郁情绪、减轻压力、辅助睡眠等领域,关于老年认知障碍的研究相对较少,未来需要更多的大样本量的标准化的临床对照研究,探索严格的规范的实践方式。
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