12.5 Q1|meta|塞维利亚大学|改善老年人认知功能的最佳运动剂量和类型：系统评价和基于贝叶斯模型的 RCT 网络荟萃分析
第一段–文章基本信息
文章题目：Optimal dose and type of exercise to improve cognitive function in older adults: A systematic review and bayesian model-based network meta-analysis of RCTs
中文标题：改善老年人认知功能的最佳运动剂量和类型：系统评价和基于贝叶斯模型的 RCT 网络荟萃分析
发表杂志：Ageing Res Rev
影响因子：1区，IF=12.5
发表时间：2022年7月
第二段–本文创新点和科研启发
本文创新点和科研启发
综合评估运动剂量和类型： 本研究通过系统评价和贝叶斯模型基础的网络荟萃分析，综合评估了不同运动剂量和类型对老年人认知功能的影响。研究涵盖了多种运动类型，包括有氧运动、抗阻训练、灵活性训练和综合训练，并分析了不同运动剂量（如运动频率、持续时间和强度）的效果。这种全面的评估为制定针对老年人认知健康的个性化运动计划提供了科学依据。
贝叶斯模型的应用： 研究采用了贝叶斯模型基础的网络荟萃分析方法，这种方法能够整合直接和间接证据，提供更全面和准确的效应估计。通过贝叶斯方法，研究不仅评估了不同运动类型和剂量之间的相对效果，还考虑了研究间的异质性和不确定性。这种方法的应用提高了研究结果的可靠性和适用性，为临床实践和公共卫生政策提供了更有力的支持。
为老年人提供个性化运动建议： 研究结果表明，不同类型的运动对老年人认知功能的改善效果存在显著差异。例如，有氧运动和抗阻训练在改善认知功能方面表现出较好的效果，而灵活性训练和综合训练也有一定的益处。此外，研究还发现，较高的运动频率和较长的持续时间与更好的认知功能改善相关。这些发现为老年人提供了具体的运动建议，帮助他们选择最适合自己的运动类型和剂量，以优化认知健康。
第三段-Introduction
背景
痴呆症是全球老年人残疾和依赖的主要原因之一，目前尚无已知的治疗方法，预防痴呆症是21世纪最大的公共卫生挑战之一。身体活动和锻炼因其提高认知能力的潜力而被广泛研究，世界卫生组织建议老年人每周进行150-300分钟的中等强度有氧体育活动或75-150分钟的高强度有氧体育活动，并进行肌肉强化活动。然而，文献中存在两个主要知识空白：一是运动与认知之间的关系可能取决于运动类型，不同类型的运动（如有氧运动、阻力运动、舞蹈等）对认知功能的影响可能不同；二是运动剂量与认知之间的关系尚未明确，特别是对于尚未出现认知障碍的老年人。此外，性别和肥胖状况也可能影响运动与认知之间的关系。本研究利用贝叶斯框架下的模型基础剂量反应网络荟萃分析技术，检查了有和没有轻度认知障碍的老年人的运动剂量与认知功能之间的剂量反应关系，并调查了运动方式、肥胖、认知状态和性别对这些关联的影响，同时估计了实现认知功能最小临床重要差异所需的运动最小剂量。
第四段-Methods
方法
研究方法概述
本研究是一项预先注册的系统评价和荟萃分析（PROSPERO参考编号#CRD420202191039），遵循PRISMA报告指南。研究旨在评估运动剂量与老年人认知功能之间的剂量反应关系。
检索策略
研究在MEDLINE、Web of Science、Scopus、PsycINFO和SPORTDiscus数据库中进行了系统检索，检索时间从数据库建立之初至2021年12月。检索策略包括关键词、日期和流程。此外，还手动筛查了相关文章和综述的参考文献列表以识别其他研究。标题/摘要和全文筛选由两位研究者独立进行，分歧通过第三位研究者讨论或裁决解决
选择标准
纳入标准包括：（1）随机对照试验；（2）用英文撰写；（3）使用任何类型的运动作为干预；（4）必须包含未接受运动干预的对照组；（5）必须报告至少一个整体认知结果；（6）必须包括50岁或以上的参与者。
排除标准包括：报告运动的急性影响或混合不同干预措施的研究，以及针对特定健康状况或临床人群的研究。
数据提取
两位作者独立从符合纳入标准的研究中提取数据，分歧通过所有作者协商一致解决。提取的信息包括受试者是否患有轻度认知障碍（MCI）、体重指数（BMI）、性别、干预和控制描述、认知评估工具以及用于计算效应量的数据。当无法从已发布的报告中获取足够的数据时，研究者联系了作者以获取额外数据。
数据编码和管理
干预措施被分为四个层次：首先是“运动”或“对照”；其次是根据主要运动类型编码，如“阻力训练”、“有氧训练”等；第三是根据具体运动类型编码；最后是根据运动类型和剂量的交叉处编码，以代谢当量（MET）表示每周的MET分钟。例如，每周500 MET的“阻力带”。干预措施被分为五个不同的组，以促进网络连接，这是进行网络荟萃分析的必要步骤。
数据综合
使用基于随机效应贝叶斯模型的网络荟萃分析（MBNMA）来总结运动剂量与认知之间的剂量反应关系。所有效应量以标准化均差（SMD; Hedges’g）和95%可信区间（CrI）表示。首先，绘制了不同运动类型和剂量对认知的影响，并使用受限三次样条模型评估非线性剂量-反应关系。通过Wald检验评估线性偏差，并估计对认知实现预测最大显著影响的运动剂量。此外，估计了干预措施达到认知功能最小临床重要差异（MCID）的剂量。
偏倚风险和证据质量
三位评价员根据Cochrane偏倚风险工具对研究进行评估和评级，并进行了敏感性分析以排除具有高风险偏倚的研究。使用GRADE系统评估证据质量。 所有分析均在R 4.0.3中进行，使用’metafor’、’MBNMAdose’、’metacart’和’ggplot2’包。研究代码可在GitHub上获得。
第五段-Results
结果
纳入研究的特点
通过电子检索确定了1998项可能符合条件的研究。经过标题和摘要筛选后，139项研究被认为可能符合纳入条件，并检索了全文。在删除重复项并应用纳入标准后，44项研究（4793名参与者；102种不同的效应量）被选入荟萃分析。纳入研究的特征显示在补充文件5中。出版年份从1995年到2021年不等。共有2806名（58.54%）参与者为女性。报告的平均年龄约为74岁（标准差6.58岁）。有2410名（44.78%）老年人被诊断为轻度认知障碍，2228名（54.22%）老年人根据他们的BMI被归类为超重或肥胖，（4793 名参与者;102 种不同的效应量）被选入荟萃分析（图 1）。
剂量-反应关系
图2显示了运动剂量与认知之间的非线性剂量反应关系。整体运动对认知功能的影响在约1200 MET-min时显著增加（每100 METs-min线性斜率=0.14）。超过1200 MET分钟仅略微增加了影响的大小（每100 MET分钟的线性斜率=0.06），尽管在预测的暴露变化中没有明显的关系明显稳定的证据。600 METs-min的预测效果是中等的（即相当于WHO推荐的身体活动水平下限的能量消耗；Hedges’ g=0.79；95% CrI [0.61, 1.11]；SD=0.10），1200 METs-min（即相当于WHO推荐的身体活动水平上限的能量消耗；Hedges’ g=1.53；95% CrI [1.17, 1.95]；SD=0.20）和1800 METs-min（即相当于WHO推荐的最低身体活动水平的两倍的能量消耗；Hedges’ g=1.91；95% CrI [0.89, 2.98]；SD=0.57）。
图3显示了本研究中分析的每种干预措施的剂量反应曲线。检测到有氧运动和阻力运动以及阻力带的运动剂量与认知之间存在倒U形剂量反应关系。在有氧和阻力运动的601 METs-min时观察到预测的最大显著反应（Hedges’ g=1.44；95% CrI [0.69, 2.13]；SD=0.37）和376 MET-min的阻力带（Hedges’ g=2.98；95% CrI [1.50, 4.19]；SD=0.60）。有氧和阻力运动的剂量超过1030 METs-min，阻力带的剂量超过679 METs-min导致不显著的效果。发现身体和自由重量和机器、混合有氧运动和步行存在非线性阳性剂量反应关联。我们没有发现身体和自由重量和机器以及混合有氧运动对认知有效性的较低阈值，身体和自由重量和机器以及混合有氧运动分别以每周891和1800 MET分钟达到最大效果。在557（Hedges’ g=0.66；95% CrI [0.01, 1.35]；SD=0.34）和每周851 MET分钟（Hedges’ g=1.11；95% CrI [0.01, 2.08]；SD=0.55）用于步行。
在骑自行车和阻力与平衡运动中没有观察到显著的关联，而需要836 MET的最小剂量才能引起有氧、阻力和平衡运动模式的认知发生显著变化（Hedges’ g=0.99；95% CrI [0.01, 1.87]；SD=0.48）。鉴于先验的相似作用机制，我们将所有类型的阻力运动干预措施（即身体和自由重量和机器、阻力和平衡练习以及阻力带）聚集在一起，并计算它们与认知的综合剂量反应关系，这显示了倒U形关联（图3）。
运动剂量和最小的临床重要差异
相当于MMSE估计MCID的合并效应量很大（Hedges’ g=1.05；95%置信区间[0.47, 1.63]；SE=0.3），达到这种效果所需的最小预测运动剂量为每周724 MET-min。相应的值为有氧和阻力运动293-928 MET-min，有氧、阻力和平衡运动872 MET-min，身体和自由重量和机器529-891 MET-min，混合有氧运动758 MET-min，阻力带78-679 MET-min，步行796-851 MET-min，阻力运动集群474-777 MET-min。表1列出了基于这些估计的运动建议的实用建议。
MCI、BMI状态和性别的影响
meta-CART模型（k=52；tau2=<0.001；P值=0.003）显示BMI状态显著影响运动剂量与认知之间的剂量反应关联；MCI和性别是这种关系的次要调节因子（即BMI状态后的重要第二节点调节因子）。
我们发现BMI健康（k=21；合并均值效应Hedges’ g=1.29；95% CI [0.72, 1.85]；SE=0.29）。相比之下，超重/肥胖个体的运动剂量和认知之间存在倒U形剂量反应关系（k=31；合并均值效应Hedges’ g=0.52；95% CI [0.33, 0.71]；SE=0.01）。在该组中，预测最大显著反应为每周634 METs-min（k=31；Hedges’ g=0.97；95% CrI [0.51, 1.37]；SD=0.24），并且每周超过1053 MET的剂量导致无显著影响。两种剂量-反应关系如图4所示。
偏倚风险和证据质量
16项研究具有低偏倚风险，18项研究存在一定的偏倚风险，10项研究具有高偏倚风险（图5）。研究水平的偏倚风险评估显示在补充文件9中。与主要分析相比，仅包括低偏倚风险研究的敏感性分析产生了一致的结果。在排除偏倚风险较高的研究后，实现临床相关认知变化所需的最小剂量增加到每周约1075 MET-min。根据GRADE系统，证据的总体质量为中等。
第六段–结论
结论
总之，这项带有荟萃分析的系统评价确定了不同类型运动与老年人认知功能的剂量反应关系。我们的结果支持低剂量运动对改善老年人认知能力的临床效用，尤其是用于阻力训练。运动是被证明可以预防和治疗老年人痴呆或认知能力下降的少数干预措施之一。利用这些发现来明智地规定锻炼可以帮助我们更好地应对 21 世纪的重大公共卫生挑战之一。
