心理所研究揭示主观认知下降老年人记忆提取客观损伤的神经机制

老年认知障碍（如阿尔茨海默病等）给个人、家庭和社会带来沉重负担，需要全社会给予更多关注。主观认知下降（Subjective Cognitive Decline, SCD）是自我报告的认知能力下降，但神经心理学测验成绩正常，常被认为是阿尔茨海默病临床前期极早期阶段。已有研究从分子影像、静息态fMRI等角度发现，内侧颞叶和控制网络可能是SCD病理影响的重要脑区，但缺乏高敏感性的认知神经科学研究框架，无法明确这些脑区异常是否导致客观认知受损，并且临床分子影像和静息态fMRI仅能描述损伤位置，无法解释病理机制，可能遗漏其他受损脑区。

为深入揭示SCD对具体认知过程和脑功能所造成的影响，中国科学院心理研究所李娟研究组开展了一项研究，从社区招募了一批SCD老年人与认知正常老年人，考察SCD损伤记忆功能的脑机制。研究者结合认知神经框架，引入了记忆相似性范式(mnemonic similarity task, MST)。该范式要求被试对记忆的内容进行高保真的细颗粒度编码与提取，该过程涉及包含海马的内侧颞叶以及包含前额叶与后顶叶的控制网络，理论上可以有效地探测到SCD患者行为与脑功能的细微改变。

图1. MST范式流程图（改编自Bakker et al., 2008）

经过统计检验，两组老年人在人口学变量、总体认知、各认知域的测量得分上均无显著差异。随后的行为结果分析显示，两组被试的简单再认能力不存在显著差异，但SCD老年人更倾向于将相似图片识别为一模一样的旧图。同时，SCD老年人高保真记忆能力（LDI=[P(“判断相似”|诱饵)-P(“判断相似”|新图)]）也显著弱于认知正常老年人。行为结果提示：SCD老年人确实存在因过去检测手段不敏感而被忽略的客观提取功能损伤。

图2. MST行为表现

比较SCD组和认知正常组在高保真提取过程中（对诱饵图片做出“相似”判断vs对诱饵图片做出“目标”判断）脑激活的差异，发现：SCD组老年人大脑左侧的海马区域在高保真提取过程中出现了失活，而控制网络的前额叶多处区域则出现了显著的过激活。海马与前额叶的激活强度在控制协变量后与高保真记忆能力依然存在显著的相关关系。

图3. 内侧颞叶与控制网络脑激活强度与高保真记忆表现相关

随后，研究深入探讨了海马与控制网络的协作模式如何受SCD病理影响。功能连接分析显示：SCD老年人左侧海马与内侧前额叶、楔前叶与角回团块的连接强度出现异常，在高保真提取时的功能连接均显著弱于认知正常组，且控制协变量后功能连接强度与高保真记忆能力依然有显著的正相关关系。此外，由于角回属于整合脑区，向控制网络及海马均有密集投射和信息传递流通，SCD很可能不仅损伤了海马-控制网络的直接联系，还可能阻碍信息整合、传递的中间节点，从而损伤记忆功能。研究通过进一步的中介分析证实了该猜想，首次证实了海马-控制网络的协同异常及角回整合区在信息传递、整合中的损伤共同导致了SCD老年人高保真记忆受损。

图4. SCD老年人内侧颞叶与控制网络和整合区功能连接异常衰退

综上，该研究通过对SCD老年人施加任务态fMRI扫描，揭示了SCD老年人潜在的客观认知损伤，并深入挖掘出了导致客观认知损伤的脑机制：海马募集不足、控制网络神经效率降低，以及提取过程海马-整合区-控制网络的协同受损。

这项研究为未来深入探究认知障碍的机制提供了一个重要方向：临床医学与认知神经科学的有机融合至关重要。当前，临床报告中的病例生理机制和神经心理学发现的外在认知表现之间存在断层，通过跨学科的融合，有望填补关键机制通路上的缺失环节，为后续研究和临床实践提供有价值的参考。

该研究获得了国家重点研发计划(2020YFC2003000, 2018YFC2000300, 2018YFC2001701）、国家自然科学基金（32271121, 32071079, 82020108013, 82327809）、脑重大专项(2022ZD0211800)、中德会议资助(M-0759)、深圳湾实验室“同舟学者”及“天池英才”项目的支持。

研究成果已在线发表于Alzheimer’s & Dementia。心理所博士研究生唐为和硕士研究生曾庆贺（已毕业）为论文共同第一作者，心理所李娟研究员为通讯作者，心理所硕士研究生谢凯淇、助理研究员崔晓宇、助理研究员靳鑫虎及首都医科大学宣武医院韩璎教授为共同作者。

论文信息：Tang, W., Zeng, Q., Xie, K., Cui, X., Jin, X., Han, Y., & Li, J. (2024). Disrupted Brain Networks Underlying High-Fidelity Memory Retrieval in Subjective Cognitive Decline: A Task-Based fMRI Study. Alzheimer’s & Dementia. https://doi.org/10.1002/alz.14431