遗忘型轻度认知障碍记忆巩固功能的损伤特征及相关干预技术——研究前瞻
2018/3/28 中科院老年心理中心

     轻度认知障碍(Mild Cognitive Impairment, MCI)通常被认为是介于正常老化和临床痴呆之间的过渡阶段，表现为与年龄和教育程度不相称的认知功能减退，但尚未达到痴呆诊断标准(Petersen，2004)。根据认知损伤是否涉及记忆功能，MCI区分为遗忘型MCI(aMCI)和非遗忘型MCI两个亚型。通常退行性病因导致的aMCI会转归为AD，因此aMCI也就成为最受人们关注的亚型。

    

    

     情节记忆障碍是aMCI最典型的认知特征(B?ckman, Jones, Berger, Laukka, & Small, 2005)。这种情节记忆的损伤在非常早的“前aMCI”阶段就已经表现出来，而这个阶段的老人在其他认知功能上都是基本完好的(Doi et al., 2013)。而且aMCI患者情节记忆成绩越低，转归为AD的可能性越大(Aggarwal et al, 2007)。

     形成一个有效的情节记忆包括三个基本的阶段：编码(encoding)、巩固(consolidation)和提取(retrieval)。以往aMCI情节记忆研究，研究者主要集中在对编码和提取阶段损伤特点的探讨。由于研究技术所限， aMCI记忆巩固研究进展缓慢。目前为止(2018年3月18日)，在PubMed(www.pubmed.com)中以(consolidation) AND (mild cognitive impairment)为检索式，共有170篇结果，其中真正相关的研究只有6个。再加上这些文献的参考文献中提及的相关研究，目前MCI的巩固研究也只有8篇。而这仅有的这几篇研究却在MCI的情节记忆巩固功能是否损伤这个问题上的发现了不一致的结论：有的研究发现aMCI的记忆巩固功能是损伤的，无论是在睡眠依赖的记忆巩固，还是非特指睡眠依赖的巩固(例如在清醒状态下的巩固)，然而有些研究却发现aMCI的巩固功能相对正常老人而言并没有损伤。

    

     我们推测可能有一个重要的原因就是在研究巩固阶段的加工的时候很难把编码和提取阶段的加工剥离，特别是提取阶段。上述的所有研究都存在这样的问题，尽管有些研究分离了编码阶段，但都没有分离巩固和提取。例如(Walsh et al., 2014)，研究者通过设置让aMCI和控制组被试的初始记忆成绩相同，意味着他们对记忆材料的编码程度是一致的，但是在过段时间后用测验检测两组人的成绩后，得到aMCI的成绩更差，从而得出结论认为是aMCI的巩固功能出现了损伤。很显然，研究者把巩固过程和提取过程混淆在了一起。这种问题在技术手段进步之前是无法避免的，研究者都指出了这个问题。

     对于人类被试，早期的研究由于技术所限，无法直接观察记忆巩固阶段对先前经验的再激活。随着fMRI技术的发展，利用多变量模式分析(MVPA)、相似性分析、以及功能连接等技术手段，我们可以直接的观察和测量先前学习的内容在巩固阶段的加工，从而根据信息加工的数量来测量巩固的功能是否损伤。针对aMCI的记忆巩固，目前缺乏这类研究。

     在记忆巩固阶段给于适当的“刺激”，可以促进巩固加工，从而提升记忆能力。目前被证实的“刺激”主要有两类：(1)声音和气味线索，(2)无创的脑刺激技术，例如经颅直流电刺激(tDCS)。

     美国西北大学的Paller教授研究组发现在慢波睡眠(slow-wave sleep，SWS)阶段呈现与先前学习内容相关联的声音线索，会引起相关内容的再激活，从而强化记忆(Rudoy, et al., and Paller, 2009)。Rasch和Born等人发现气味线索也有类似的作用(Rasch, et al., and Born, 2007)，他们在被试学习object-location的时候呈现一种气味，在被试深度睡眠期间给被试呈现该气味，结果发现被试醒来后对object的位置信息记忆的更准确了。这些研究提示我们，简单的声音和气味线索可以用做记忆巩固的干预手段，可能会对增强aMCI的巩固能力有帮助。

     另外，有些研究发现，在记忆巩固阶段，利用非侵入式的经颅直流电刺激(tDCS)，可以提高年轻人和老年人的情节记忆(Summers, Kang, & Cauraugh, 2015)。

    

     总之，利用声音和气味线索，以及rTMS或者tDCS等技术手段可以提升记忆巩固能力，从而提高情节记忆能力。这些积极的研究成果给了我们通过调节aMCI的记忆巩固能力来提升其情节记忆的希望。也就是通过声音等“再激活”巩固技术以及tDCS等无创脑刺激技术，考察在巩固阶段提高aMCI的情节记忆的可行性，以及相应的认知神经机制。本课题组近期拟开展相关研究，研究结果敬请期待。

     主要参考文献

     Pace-Schott, E. F., & Spencer, R. M. (2015). Sleep-dependentmemory consolidation in healthy aging and mild cognitive impairment. Curr TopBehav Neurosci, 25, 307-330. doi: 10.1007/7854_2014_300

     Rudoy, J. D., Voss, J. L., Westerberg, C. E., Paller, K. A. (2009).Strengthening individual memories by reactivating them during sleep. Science,326(5956), 1079.

     Rasch, B., Büchel, C., Gais, S., and Born, J. (2007). Odor cuesduring slow-wave sleep prompt declarative memory consolidation. Science 315,1426-1429.

     Summers, J. J., Kang, N., & Cauraugh, J. H. (2015). Doestranscranial direct current stimulation enhance cognitive and motor functionsin the ageing brain? A systematic review and meta- analysis. Ageing Res Rev, 25, 42-54.doi:10.1016/j.arr.2015.11.004

     Walsh, C. M., Wilkins, S., Bettcher, B. M., Butler, C. R., Miller,B. L., & Kramer, J. H. (2014). Memory consolidation in aging and MCI after1 week. Neuropsychology, 28(2), 273-280. doi: 10.1037/neu0000013

     (编辑 付江宁 审校 郑志伟)

    

    

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