综述:老年人音乐干预的神经生物学效应:一项系统综述

《Aging Clinical and Experimental Research》:Neurobiological effects of music-making interventions for older adults: a systematic review

【字体: 时间:2025年04月03日 来源:Aging Clinical and Experimental Research 3.4

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  这篇综述聚焦老年人音乐干预的神经生物学效应。通过系统检索相关数据库,分析 6 项研究发现,虽初步显示音乐干预可能引发神经生物学变化,但因研究有限、偏倚风险高及方法差异大,结论尚不明确,高质量试验对明确其影响尤为关键(MCI)。

  ### 研究背景
全球老龄化加剧,老年人在人口中的占比持续上升。联合国预测,到 2050 年,发达国家中老年人将约占人口的 30%。认知衰退成为日益严峻的问题,它与医疗成本增加、功能残疾、经济负担及精神症状相关。约 15% 的全球老年人符合轻度认知障碍(MCI)标准,MCI 被视为健康老龄化与痴呆之间的高风险阶段,约 45% 的 MCI 个体在五年内会转变为痴呆。认知衰退与大脑神经生物学变化紧密相连,如阿尔茨海默病(AD)的特征性病理改变包括 β 淀粉样蛋白(Aβ)沉积、tau 蛋白聚集,以及大脑功能连接的变化。在 MCI 阶段,大脑也会出现结构和功能的改变,如海马体萎缩、皮质厚度和灰质体积减少、白质完整性下降等。
目前,针对 MCI 和早期 AD 的新治疗方法虽有前景,但仍存在局限性。国际和国家监管机构推荐非药物干预作为改善或维持老年人认知状态的一线治疗方法。音乐干预作为一种潜在的非药物干预方式,不仅能带来认知刺激,还具有较高的参与度和趣味性。已有研究表明,音乐干预对老年人认知功能有积极影响,但关于其对神经生物学变化影响的系统综述尚未见报道。

研究方法


  1. 协议和注册:本系统综述依据系统评价和荟萃分析的首选报告项目(PRISMA)指南进行,并在 PROSPERO 注册(注册号:CRD42023444219)。
  2. 信息来源和检索词:检索 Medline、PsycINFO 和 Scopus 数据库,检索时间从 2023 年 7 月至 2025 年 1 月 28 日。检索词包括 “音乐干预”“音乐训练”“音乐制作” 等与音乐相关的词汇,以及 “老年人”“认知衰退”“成像”“神经生物学” 等相关词汇。同时,手动检索相关原始和综述文章的参考文献列表,以查找更多相关研究。
  3. 研究选择:将检索到的研究导入 Covidence 在线软件平台,去除重复文章。由两名评审员独立筛选标题和摘要,根据纳入标准确定潜在符合的研究,如有分歧则通过讨论或咨询第三位评审员解决。纳入标准包括随机对照试验(RCT)、研究对象为 50 岁以上的老年人(认知正常或患有 MCI)、音乐干预作为暴露因素、神经生物学测量作为主要结局等。排除标准包括参与者患有痴呆、其他神经系统疾病或精神疾病,以及研究使用音乐聆听、音乐治疗等非目标干预方式。对潜在符合的研究进行全文筛选,最终确定纳入的研究。
  4. 数据提取:由两名评审员并行将研究信息提取到标准化数据提取表中,包括研究设计、参与者认知诊断、人口统计学信息、干预细节、神经成像技术、分析的脑区及认知结局等。由于研究的异质性,无法提取有意义的效应量进行比较和进一步的定量荟萃分析,因此结果以描述性方式呈现。
  5. 偏倚风险评估:由两名调查员使用修订的 Cochrane 随机对照试验偏倚风险工具(RoB 2.0)评估偏倚风险。RoB 2.0 包括随机化过程、偏离预期干预、缺失数据、结局测量和报告结果的选择五个领域。根据指南,若研究在多个领域存在中等偏倚风险或在任何一个领域存在高偏倚风险,则总体被归类为高偏倚风险。

研究结果


  1. 研究选择:最初检索到 1547 篇文章,去除重复后剩余 1250 篇进行标题和摘要筛选。随后对 20 篇文章进行全文筛选,最终纳入 6 篇文章。排除的主要原因包括研究设计不符合要求、干预类型不匹配以及干预重点不是改善或维持认知功能。
  2. 研究特征:纳入的 6 项研究中,5 项使用平行设计,1 项使用匹配配对设计。3 项研究使用了来自同一纵向研究的数据。5 项研究针对健康成年人,1 项针对有主观认知下降(SCD)的个体,均未涉及 MCI 参与者。干预设计上,5 项研究采用钢琴训练,1 项采用合唱干预。控制组接受不同的干预或无干预。神经成像在 3 项研究中作为主要结局,在 2 项研究中作为共同主要结局,在 1 项研究中作为次要结局。6 项研究均采用假设驱动的方法进行主要分析,并预先设定了感兴趣的脑区。
  3. 偏倚风险评估:只有 1 项研究被评估为总体低偏倚风险,1 项研究为总体中等偏倚风险,其余 4 项研究为总体高偏倚风险。高偏倚风险的常见原因包括分配隐藏和盲法描述不足、dropout 数量多以及缺少意向性分析。
  4. 音乐干预对认知正常老年人神经生物学变化的影响:在唯一一项研究钢琴训练对神经元振荡活动(EEG)影响的研究中,发现钢琴组在即兴演奏任务后的测试中,额叶 θ 波功率显著高于对照组。在 4 项研究灰质体积的研究中,只有 1 项发现钢琴训练对灰质体积有积极影响,其他研究结果不一。在 2 项使用扩散加权成像(DWI)的研究中,未发现音乐干预对脑指标有显著积极影响,但有研究发现干预组和对照组在穹窿纤维密度上存在差异。
  5. 神经生物学变化与认知测量之间的关联:只有 1 项研究报告了音乐干预后神经生物学变化与认知改善之间的显著关联,发现额叶 θ 波功率与执行功能改善呈正相关。其他研究在合并干预组和对照组后,发现结构 MRI 标记变化与记忆表现之间存在正相关,但这种关联可能受到研究设计偏倚或样本量增加的影响。

讨论


  1. 研究质量和局限性:本系统综述纳入的研究质量有限,存在方法学异质性,包括神经成像结果测量和分析技术的差异,这使得研究结果难以综合。研究样本主要为健康老年人和有 SCD 的个体,缺乏 MCI 参与者的研究。部分研究存在高偏倚风险,如缺乏盲法、高 attrition 率和未预注册临床试验等。此外,研究主要依赖结构 MRI,对功能神经机制的研究较少。
  2. 音乐干预对神经生物学变化的影响:虽然部分研究表明钢琴训练可能对大脑结构有积极影响,如增加额叶 θ 波功率、稳定灰质体积等,但这些结果因研究方法差异难以比较和确认。合唱干预的研究较少,且结果不显著,可能与未控制参与者音乐经验有关。
  3. 神经生物学变化与认知改善的关系:目前证据有限,支持音乐干预导致认知改善的神经生物学变化的证据不足。虽然有研究发现神经振荡活动与认知改善相关,但需要更多研究直接比较结构和功能神经成像数据,以阐明音乐诱导的大脑可塑性的时间动态。
  4. 未来研究方向:未来研究应优先使用功能神经成像方法,如 EEG 和功能近红外光谱(fNIRS),以捕捉音乐干预的短期神经可塑性适应。同时,应标准化感兴趣脑区(ROI)的选择,将其与痴呆标记物相关联,以更好地理解音乐干预在神经保护和疾病进展中的作用。还应纳入血液生物标志物,评估对疾病病理其他方面的影响,并研究特定载脂蛋白 E4(ApoE4)亚组的获益情况。

结论


本系统综述首次评估了音乐干预对健康老年人和轻度认知障碍老年人神经生物学效应的影响。由于研究数量少、方法学局限性以及干预和神经成像结果的异质性,目前无法得出明确结论。需要设计良好的随机对照试验,结合标准化的神经成像和其他神经生物学标记,以确定音乐干预作为老年人认知策略的有效性。若能确定音乐促进神经可塑性的实证基础,将为社区和公共卫生环境中实施相关干预提供潜在机会。
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