重医附一院吕洋主任团队发脑科学训练SCI论文，慧创fNIRS见证始终！

功能性近红外光谱（fNIRS）是一种新的脑机制功能成像技术，可以在自然情况下进行高级认知和交互行为。它弥补了单光子发射计算机断层成像（SPECT）、正电子发射断层成像（PET）和功能磁共振成像（fMRI）等检测工具的局限性。fNIRS可以通过观察认知过程中不同脑区的氧合血红蛋白（Oxy-Hb）、脱氧血红蛋白（Deoxy-Hb）和总血红蛋白（TotalHb）浓度曲线的变化来评估不同脑区的激活情况。

     被试：从重庆医科大学附属第一医院老年记忆门诊招募符合条件的老年被试，临床诊断标准为轻度认知障碍(MCI)和阿尔茨海默病(AD)。共招募了48名被试（竞技叠杯组24人、对照组24人）。实验为单盲随机对照试验（RCT），将进行了12周的竞技叠杯组与非叠杯及临床常规管理对照组进行比较。竞技叠杯组被要求每天至少30分钟，每周至少5天，在家里练习竞技叠杯，共计12周。在对照组中，所有被试都接受常规管理，主要包括（1）常规药物治疗；（2）基本健康教育（药物、饮食、运动等）。

在三个时间点进行神经心理学评估，即随机分组前、4周后和12周的竞技叠杯训练后。在随机分组前和12周时进行血液测试和fNIRS测试。

神经心理学评估和神经生物学测量：进行听觉语言学习测验（AVLT）、阿尔茨海默病合作研究-日常生活活动量表（ADCS-ADL）、老年抑郁症量表（GDS-30）和匹兹堡睡眠质量指数（PSQI），测定淀粉样β-蛋白-40（Aβ-40）、Aβ-42、脑源性神经营养因子（BDNF）、胰岛素样生长因子-1（IGF-1）、肿瘤坏死因子α（TNF-α），检测血浆中骨髓细胞2（sTREM2）上表达的白细胞介素-6（IL-6）和可溶性触发受体。

fNIRS测试：通过功能性近红外光谱（fNIRS）分析静息状态下的脑功能连接和手指运动任务下的激活。本研究使用便携式fNIRS设备（NirSmart，丹阳慧创医疗设备有限公司，中国）测量血红蛋白浓度变化情况。共48通道，覆盖被试的双侧前额叶皮层（PFC）和颞叶皮层

图1 手指运动任务（简单手指序列）示例 (A) 和 48 通道的位置 (B,C) 图示。

研究发现，T-MCI组和T-mAD组的听觉言语学习测试（AVLT）评分显著增加。12周后，T-MCI组的AVLT和阿尔茨海默病合作研究-日常生活活动量表（ADCS-ADL）得分显著提高，T-mAD的AVLT显著增加。与对照组相比，T-MCI和T-mAD血浆中脑源性神经营养因子（BDNF）水平上升，T-MCI的胰岛素样生长因子-1（IGF-1）增加。MCI患者右背外侧前额叶皮层（DLPFC.R）与右中央下区（SCA.R）、左辅助运动区皮层（SMA.L）和SCA.R之间的功能连接性降低。相反，在mAD患者中，DLPFC.R和左布洛卡区（Broca's. L）之间的大脑区域功能连接增加。在12周的训练后，位于左侧初级躯体感觉皮层通道36的激活显著增加，与之相关的是AVLT和BDNF的增加。