太极拳延缓认知衰退研究：有氧健身对白质完整性影响能力有限

大脑白质微观结构的完整性是皮质各脑区之间信息传递所必需的，而随着年龄的增长，大脑白质微观结构的完整性降低被认为与年龄相关的行为迟缓有关（Johansen-Berg，2010）。也就是说，随着年龄的增长，白质束的完整性降低，意味着信息传递系统效率降低。Head等注意到随着年龄的增长，脑白质的完整性出现了从前到后的梯度，因此在前额区观察到了脑白质的最大结构缺陷（Head et al.，2004）。与身体活动相关的研究很少涉及与年龄相关的白质病变或白质高信号。还有研究利用弥散张量成像测量了白质完整性。一个重要的问题是大脑的白质区域与有氧健身关系非常密切。

1.白质病变及白质高信号

Sen等人发现心血管健康与男性白质病变的总体发生率呈负相关，但与女性白质病变的总体发生率无关（Sen et al.，2012）。但有些研究在老年男性和女性中没有发现身体活动与白质病变或白质高信号之间的关系（Rosano et al.，2010）。Podewils等在5年中没有发现运动水平与白质病变进展之间的关系（Podewils et al.，2007）。类似的，Rosano等人在完成为期12个月的运动干预后的2年内，未发现保持较高的身体活动水平与白质病变或白质高信号之间的相关性（Rosano et al.，2010）。因此，身体活动与白质病变之间没有相关性。

2.分数各向异性（FA）

Voss等、Johnson等和Marks等人对老年人进行DTI分析，以评估常规体力活动与白质FA之间的关系，白质FA是整个组织微观结构完整性的指标（Voss et al.，2012；Johnson et al.，2012；Marks et al.，2007，2011）。Marks等人使用DTI测量了钩状束完整性（连接额叶和颞叶区域）和扣带（扣带回皮质下的一束白质纤维，解剖上位于胼胝体上方），它们是参与大脑大区域连接的重要白质束（Marks et al.，2007）。研究者发现这些区域的白质完整性与身体活动呈正相关。然而，他们研究中的心血管适应性是通过自我报告来评估的，并且未解释所得结果。Marks等和Johnson等采用了有氧健身的客观指标（VO2max）（Marks et al.，2011；Johnson et al.，2012）。Marks等使用了一种ROI的方法来观察扣带，有氧适能与左中扣带部分的FA值中度相关（Marks et al.，2011）。Johnson等人的横断面全脑分析表明有氧健身与大部分胼胝体的FA呈正相关（Johnson et al.，2012）。胼胝体能够跨越半脑进行感觉、运动和认知整合（Gazzaniga，1995）。然而，这些DTI研究的横截面性质得出有氧健身对白质完整性影响的因果结论的能力有限。最近，Voss等人对老年人白质完整性进行了干预研究（Voss et al.，2012）。他们比较了12个月有氧训练组和拉伸训练组对白质完整性和认知功能不同方面的影响，发现两种干预措施在训练后的认知和神经生理学领域均无差异。然而，VO2max的增加与有氧训练时的前额和颞部FA显著增加有关，且增加的VO2max与更好的记忆成绩有关。但在拉伸训练组未发现这种变化。这些发现证实了功能性脑激活的结果，该结果也与VO2max的变化和认知能力呈正相关。前额叶和颞部FA的变化似乎不能解释训练诱导的记忆改善（Voss et al.，2012）。研究结果表明，心血管训练可能对老年人的白质完整性产生积极影响，抵消老年受试者身上观察到的白质完整性前后梯度的现象。然而，这些变化导致认知功能变化的证据却不见了。(www.xing528.com)

3.扩散率和纤维追踪

到目前为止，只有少数研究使用附加的白质完整性参数，如扩散率测量和纤维追踪（结构连接），进一步描述心血管适应性与白质微观结构之间的关系。径向扩散率和轴向扩散率分别提供了轴突周围髓鞘的信息以及轴突肿胀和断裂相关的轴突损伤（Johnson et al.，2012）。Johnson等报道，样本中有氧适能与白质完整性呈正相关，其主要特征是有氧适能与径向扩散率呈负相关，而与轴向扩散率或平均扩散率无关（Johnson et al.，2012）。因此，较高的有氧健身可能有益于髓鞘的完整性。此外，他们使用纤维追踪（一种确定脑白质神经纤维的解剖学连接模式的方法）来证明与有氧适能相关的部分胼胝体主要涉及那些连接额叶区域的传导束，这些区域与高水平运动计划相关，也与非运动前额叶区域相关。

总的来说，关于白质完整性的研究表明，高有氧适能可能会降低因衰老而致的胼胝体（Johnson，2012）和扣带（Marks，2011）的部分轴突髓鞘减少的趋势。然而，就白质病变和高强度运动而言，身体活动似乎不会对年龄相关的变化产生积极影响（男性例外，见Sen et al.，2012）。Johnson等人的纤维追踪结果、Voss等人的纵向数据以及Marks等人的发现支持了关于有氧健身与大脑特定前额叶区域显著相关的假设（Voss et al.，2012；Marks et al.，2011）。