在强心脏研究中，认知储备与教育、社会决定因素和老年美洲印第安人的认知结果有关

在平均6.7年的随访中，美国印第安人的认知储备与受教育程度高、收入高、抑郁症患病率低、糖尿病患病率低、肾脏疾病患病率低和认知功能较好有关。

　　

美国印第安老年人认知储备相关因素研究解读：探寻认知衰老影响因子与健康老龄化路径

在当今老龄化社会进程不断加快的背景下，认知健康成为备受关注的焦点。来自亨廷顿医学研究所在帕萨迪纳的研究人员 Astrid M. Suchy - Dicey，以及华盛顿大学的 W. T. Longstreth Jr、Dedra S. Buchwald、Kristoffer Rhoads 和 Thomas J. Grabowski 等人，于《Communications Psychology》期刊发表了题为 “Cognitive reserve is associated with education, social determinants, and cognitive outcomes among older American Indians in the Strong Heart Study” 的论文。该研究聚焦于美国印第安老年人认知储备这一重要课题，对于深入理解该群体认知衰老机制、制定针对性干预策略以及促进健康老龄化有着不可忽视的意义，为后续认知健康领域的研究提供了关键线索和方向指引。

一、研究背景

认知储备作为认知弹性的关键构成部分，在个体衰老进程中扮演着极为重要的角色，它能够助力个体抵御不断累积的神经病理学变化，维持良好的认知功能和健康的老龄化状态。不过，由于直接测量认知储备存在较大难度，目前只能借助代理变量和潜在变量来实现对其的操作化衡量，加之活体神经元病理学测量技术尚未广泛普及，这使得认知储备的研究充满挑战。

美国印第安人群体在老龄化研究中具有独特性。一方面，他们具备诸多促进健康老龄化的特质，如较强的心理韧性、丰富的社区和社会支持体系；另一方面，他们却面临着较高的血管疾病、阿尔茨海默病（AD）及相关痴呆症的患病风险，这主要是因为他们身上存在大量可改变的临床风险因素。然而，并非所有传统的 AD 风险因素对该群体都具有普遍适用性。所以，针对美国印第安人群体认知储备的研究，不仅有助于揭示糖尿病、抑郁症等因素对认知的潜在影响，还能探究像教育这类中介因素在其中所起的作用。但目前针对这一群体的相关研究仍存在明显不足，亟待深入探索。

二、研究材料与方法

（一）研究对象选取

研究以美国印第安人为对象，样本来自 “强心研究”（SHS）。该研究是一项针对美国印第安人的纵向研究，涵盖了来自北部平原、南部平原和西南部的人群。在 2010 - 2013 年（Visit 1），从 SHS 中选取了 818 名符合条件的研究幸存者参与附属的 “美国印第安人脑血管疾病及其后果研究”（CDCAI）；在 2017 - 2019 年（Visit 2），又从这 818 人中选取了 403 人继续参与研究。

（二）伦理审批与参与流程

所有研究程序均经过机构、印第安卫生服务部门和部落研究审查委员会的严格审批。参与者均签署了书面知情同意书，并且会因参与研究获得相应补偿。研究分析方案预先提交给 “强心研究” 出版与展示委员会（提案 846，2024 年 6 月 13 日获批），所有合作部落和社区也都批准了相关的书面传播材料。

（三）认知测试

在 Visit 1 和 Visit 2 中，研究人员运用了多种认知测试方法。其中包括韦氏成人智力量表第 4 版数字符号编码子测试（WAIS - DSST），用于评估处理速度或视觉运动速度；受控口语词语联想测试（COWA FAS），用以衡量言语流畅性和执行功能；加利福尼亚言语学习测试 II 简版（CVLT II - SF），主要评估言语学习和记忆能力。此外，还进行了改良简易精神状态检查表（3MSE）、蒙特利尔认知评估（MoCA）等多种测试，以全面评估参与者的认知功能。

（四）MRI 扫描

在两次访视中，参与者都接受了 1.5T MRI 扫描，扫描包含六个序列。扫描结束后，利用 FreeSurfer 图像分析套件 5.3 版本对 MRI 图像进行处理，以获取大脑结构体积数据，如全脑的总灰质和白质、白质高信号（基于 FLAIR 序列）或低信号（基于 T1 序列）以及海马体体积等。在处理过程中，会进行运动校正和视觉检查，对出现的问题进行手动修正，仅剔除超出视野范围且通常无法通过质量控制的图像。

（五）其他数据收集

参与者需自行报告年龄、性别、受教育年限、家庭年收入以及日常饮酒情况等信息。同时，研究人员会对参与者进行临床和人体测量检查，包括基本的血液和尿液实验室检测、病史采集以及药物记录转录。根据相关标准对糖尿病、高血压、慢性肾病等疾病进行明确诊断，并通过特定量表评估参与者的情绪和心理健康状况，如使用 20 项流行病学研究中心抑郁症状量表（CESD）评估抑郁情况。另外，还会测量与阿尔茨海默病相关的血浆生物标志物，并对载脂蛋白 E ε4（APOEe4）载体状态进行基因分型检测。

（六）认知储备指标构建

研究人员将认知储备操作化为观察到的认知表现与预期认知表现的差值。具体而言，通过将认知测试分数（WAIS - DSST 分数、COWA FAS 总分或 CVLT 长延迟自由回忆分数）对大脑病理学的连续估计值（总脑容量、WMH 体积或海马体体积，均标准化为颅内体积）进行回归分析，并对年龄和性别进行调整，从而得到三个认知储备指标：WAIS - Brain、COWA - WMH 和 CVLT - Hipp。通过这种方式，用 “残差” 来代表认知储备这一潜在变量，残差为正表示认知储备较高，残差为负则表示认知储备较低。

（七）统计分析方法

研究采用完整分析策略，仅基于数据缺失情况进行数据排除。在分析过程中，运用描述性分析方法估计参与者各特征的均值、标准差、计数和百分比，通过多种图形（如直方图、散点图、线性拟合图、带须盒图和热图等）展示数据特征和变量之间的关系。利用单因素方差分析（ANOVA）、T 检验或回归分析等方法探究变量间的关联，通过因果中介分析评估教育、抑郁或糖尿病等因素对综合认知测试分数的直接和间接影响，以及认知储备在其中的中介作用比例。所有分析均借助 Stata v17 - 18 或 R v4 软件完成。

三、研究结果

（一）参与者基本特征

在 Visit 1 时，参与研究的美国印第安人平均年龄为 73 岁，女性占多数，约一半的参与者至少接受过一些大学教育。在两次访视中，抑郁症状（CESD）评分均较高，约一半的队列被检测出患有糖尿病。该群体收入相对较低，超重或肥胖、高血压和肾病较为常见，而饮酒情况普遍较少。

（二）认知储备指标特性

WAIS - Brain 残差在 Visit 1 和 Visit 2 之间无显著差异，与年龄无关且呈正态分布；COWA - WMH 残差从 Visit 1 到 Visit 2 有所降低，与年龄显著相关且呈正态分布；CVLT - Hipp 残差在两次访视及不同年龄组间无显著差异，呈近似正态分布但有轻微左偏。将三个认知储备指标按三分位数划分后，不同类别间呈现出不同程度的分离和线性关联。其中，WAIS - Brain 指标的类别分离清晰，线性关联稳定；CVLT - Hipp 指标类别分离不太明显，但线性关联仍较一致；COWA - WMH 指标类别分离和线性关联的稳定性则相对较弱。

（三）认知储备与各因素的关联

通过热图分析发现，更好的认知储备（更高的残差值）与更多的正规教育年限显著相关（WAIS - Brain 和 COWA - WMH 指标尤为明显），与更高的收入也显著相关。同时，糖尿病和抑郁与较低的认知储备显著相关，但糖尿病与 CVLT - Hipp 指标无显著关联。APOEe4 等位基因状态、研究中心所在地区、超重 / 肥胖、高血压、慢性肾病和饮酒情况与这三个认知储备指标均无统计学关联。

（四）认知储备与血浆生物标志物的关系

对认知储备指标三分位数与血浆生物标志物进行单因素方差分析后发现，只有 NfL 与 COWA - WMH 指标存在显著关联。此外，多个认知储备指标与血浆生物标志物的比较显示，在不同认知储备三分位数类别间，方差齐性假设往往不成立。

（五）认知储备与认知测试分数的纵向关联

纵向回归分析表明，Visit 1 时的认知储备与 Visit 2 时的认知测试表现普遍存在显著关联。在多个认知领域，如一般认知（3MSE、MoCA）、处理速度（WAIS DSST）、言语流畅性（COWA fas）、语义流畅性（动物命名、蔬菜命名、MINT）、情境记忆（Craft 故事即时和延迟回忆）以及执行功能或注意力（数字广度前向和后向、Trail Making Test A 和 B），都能观察到这种关联。不过，视觉处理和记忆（Benson 图形复制和回忆）以及言语学习和记忆（CVLT LF）分数仅与 COWA - WMH 和 CVLT - Hipp 指标存在统计学关联，与 WAIS - Brain 指标无显著关联。

（六）因果中介分析结果

因果中介分析显示，在考虑的三个暴露因素（教育、抑郁、糖尿病）中，只有教育对认知储备指标与后期综合认知测试分数的关联具有显著的中介效应。具体而言，教育通过 WAIS - Brain 指标解释了后期总体认知测试表现关联的 24%，通过 COWA - WMH 指标解释了 15%。

四、研究结论与讨论

（一）研究结论

该研究表明，认知储备与美国印第安老年人的社会人口学、临床、心理和认知特征存在密切的正相关关系。不同的认知储备指标与各因素的关联模式有所差异，其中 WAIS - Brain 和 COWA - WMH 指标与更多因素存在显著关联，可能是更能反映整体认知储备的有效标记或决定因素。在纵向研究中，认知储备与认知测试表现的长期关联也得到了证实，这进一步强调了认知储备在维持认知功能方面的重要性。

（二）讨论

从理论层面来看，研究结果与认知储备在个体生命周期中逐步构建的理论模型相契合。早期教育对认知可塑性的积极影响有助于构建认知储备，而社会经济剥夺、慢性压力等负面因素则可能削弱认知储备，这在研究中体现为抑郁与认知储备的负相关关系。在各指标关联方面，除了 WAIS - Brain 指标所反映的处理速度与总体脑容量的关联外，COWA - WMH 指标所代表的执行功能、言语流畅性与小血管损伤之间的关联最为显著，尤其是与收入和抑郁的关联。相比之下，CVLT - Hipp 指标与记忆相关的关联相对较弱且不太稳定。

研究中部分因素未显示出与认知储备的显著关联，可能是由于这些因素在测量上缺乏变异性，例如饮酒情况，该群体中饮酒者较少且饮酒量较低，导致难以检测到其与认知储备的关联。不过，教育、收入、抑郁、糖尿病以及在一定程度上的肾病，在该群体中一直与认知功能、脑成像和神经病理学发现以及其他 ADRD 测量指标存在强关联，这些因素可能是影响该群体认知风险和恢复力的关键变量。

（三）研究意义

这项研究首次针对美国印第安人群体的认知储备进行了深入探究，为理解该群体认知衰老机制提供了重要依据。研究结果对于制定旨在促进美国印第安老年人及其社区健康老龄化的干预措施具有重要的指导价值。例如，可以通过提高教育水平、改善社会经济状况、加强心理健康干预等方式，增强该群体的认知储备，进而降低痴呆症等认知障碍疾病的发生风险。同时，该研究也为未来跨部落、跨地区以及跨人群的认知储备研究奠定了基础，有助于进一步揭示认知储备的普遍性和特异性规律，推动全球认知健康领域的研究发展。