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你走路的姿势,透露着你的大脑是否已老

更新时间:2017-10-10 20:57:02 来源:华尔街日报中文网 作者:佚名

David Victor一边在画在地上的步道间稳步往复行走,一边间隔一个字母大声背诵字母表。

73岁的Victor往复走的这条步道长6米,装有压力传感器,能够监测他的每一步:他的步速、节奏,乃至脚在空中停留的时间。所有数据被传送到爱因斯坦医学院(Albert Einstein College of Medicine)实验室的一台电脑上。之后,Victor还会戴上一个实时监测大脑功能的头部设备,重复上述测试。

步态,即人们行走的方式,正日益成为衡量老年人健康的一项重要指标。步态的变化往往意味着跌倒风险的增加以及其他健康问题。研究人员发现,行走速度变慢或步态不稳往往是认知功能障碍,甚至痴呆症与阿茨海默症的前兆,这比真正的病症出现要早10年以上。

爱因斯坦医学院与叶史瓦大学(Yeshiva University)的神经学教授Roe Holtzer与蒙特斐奥爱因斯坦中心(Montefiore Einstein Center)大脑衰老项目主任Joe Verghese正在合作开展多项研究,试图弄清步态与认知之间的关系以及改善之道。

“我们把行走能力视作大脑功能的延伸。”Verghese博士说。

从2011年开始,研究人员每年监测600位老年居民的情况,其中也包括Victor自己。除了步态分析之外,这些老年人还要接受握力与平衡能力测试、一系列神经心理学测试以及一套常规健康检查。

受试者还要在前额佩戴看上去像头带的近红外光谱(fNIRS)设备,测量他们大脑的氧合水平变化。医生会将这个设备与电子步道连接,监测他们的步态。

研究人员发现,当人们边走边说话时,起关键作用的是发生于大脑额叶、负责制定复杂计划的执行功能。他们今年早些时候曾在《神经病学期刊》(Neurology)上发表研究文章称,当人们边走边说话时,这个大脑区域的激活水平能够较为准确地预测日后是否容易跌倒。

Verghese博士说,“这表明在临床症状出现之前,大脑发生变化的征兆会先显露出来,例如步态缓慢等。”

目前,美国联邦政府出资赞助了一项测试计算机化认知训练效果的项目。在该训练中,研究人员希望通过提升大脑的执行功能来改善步态。

参与者要在爱因斯坦医学院玩45分钟的电脑脑力游戏,每周三次,为期八周。最近的一次训练中,电脑要求84岁的Pedro Falcon在玩万圣节糖果记忆游戏时点击鼠标。一位研究助理则帮助80岁的Natividad Jusino在另一台电脑上做单词搜索。

研究人员计划招募420名参与者,但目前只有120人参与。其中一半左右的人将会玩CogniFit公司研发的脑力游戏,这些游戏已显示能改善大脑的执行功能。这家售卖改善认知健康游戏的公司与研究人员没有任何关系,也没有赞助他们的研究。

另一半参与者将作为对照组,玩CogniFit制作的其他电脑脑力游戏,但是研究人员认为,这些游戏并不会对认知过程产生同样的刺激效果。

在受试者开始八周的训练之前,研究人员详细测试了他们走路以及边走边说话时的步态。研究人员还将在干预后以及结束6个月、12个月后再次测量,了解效果是否持久。医生还会在任务进行中测试他们的大脑活动情况。

“有个问题在于,如果你训练一个人做记忆测试,那他除了记忆能力提高以外,其他方面并没有什么改善。”Verghese博士说。这就是所谓的“近迁移”(near transfer)。

他们所期冀的是远迁移效应,即这些游戏不仅能提升认知过程,还能改善行走状况。

2010年也有科学家针对24人做过类似初步研究,研究发现,实验组与对照组的行走及边走边说话状况均有所提升。但实验组的改善幅度比对照组要大得多。当时的对照组没有接触任何电脑脑力游戏,因此研究人员现在也正努力控制玩电脑对当前实验的影响。

他们的终极目标是帮助临床医师辨别老年人是否存在痴呆症先兆及其他健康风险(比如跌倒),并找到改善步态的干预措施。

计算机化的认知训练是医生们正在测试的首个干预措施,此外,人们也在研究其他措施。另一位研究人员正在进行跌倒相关的实验,看想象行走能否改善步态。此前的研究证明它是有效的。

这项初步研究也为期八周,研究人员对40名体弱的老人的参与者采用电话干预,指导他们完成视觉想象训练,想象自己在行走。实验结束后,研究者将测量参与者的步速是否有所提升。

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