衰老过程中语言流畅度的功能连接与补偿

随着年龄的增长，大脑的完整性发生变化，但一些功能如语言过程仍然显著地保留了下来。根据年龄相关的脑萎缩来维持语言功能的一个理论是代偿性脑网络的参与。与年龄相关的脑萎缩对不同认知领域的影响已被充分证明，也与阿尔滋海默病的认知退化过程紧密联系。
因此，研究特定认知领域（如语言）中的补偿机制如何对抗衰老的冲击，可以阐明改善老年人语言功能的方法，给延缓阿尔滋海默病人语言认知退化提供理论基础。来自瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院阿尔茨海默病研究中心的研究团队旨在研究语音流畅性的神经功能基础和认知储备促进的潜在补偿机制，这将有助于提高不同年龄组的语音流畅性。

语言流利性通常是根据及时接受的回答者的数量来衡量的，但也有人提出了替代性的定性指标，包括聚类（分组或相邻词在同一子类中）和转换（改变分组）来推断缺陷的性质。受损的聚集反映了受损的颞叶皮质，而受损的转换反映了受损的背外侧和内侧上额叶区域，老年人的转换表现明显下降，与工作记忆受损有关。
相反，音位流畅性表现的稳定性与可能涉及招募对侧额顶叶网络。基于静息状态MRI的功能连接性研究已经确定了四个与语音流畅性相关的模块，包括Broca模块、Wernicke模块、丘脑模块和反相关模块。
研究成果
受试者共133人，分为老年组和年轻组，其统计学和临床特征详情见表1 。

表1受试者特征
1）年轻人和老年人的平均功能连接性
图1显示了平均功能连接性图。在Wernicke和Broca模块中，年轻人表现出明显的局限于特定脑区的功能性连接模式，而老年人表现出弥漫性的涉及其他脑区的功能性连接模式；在丘脑和反相关模块中，年轻人大脑区域更多。在所有四个模块中，年轻组的功能连接高于老年组。

图1平均功能连接性图
2）音位流畅性的神经相关因素
图2显示了在组合队列中Wernicke模块的功能连通性和音素流畅性之间的关联。 Wernicke模块的功能性连接更大，涉及同侧和对侧耳蜗，并延伸至楔前叶、跟皮质和舌回（图3A），与更高的音位流畅性在簇水平上显著相关。值得注意的是，与年轻人相比，功能联结性较低的老年人音位流畅性较差（图3B）。

图2音位流畅性的神经相关因素
3）认知储备的中介作用
作者想证明认知储备在Wernicke模块的功能连接和音位流畅性表现之间起中介作用。在联合队列中进行分析得到结论， Wernicke模块的功能连通性更高和认知储备更高之间存在显著关联；较高的认知储备和较高的音位流利性的Wernicke模块的功能连通性更强，音位流畅性更高；当控制认知储备时， Wernicke模块的功能连接更大，音位流畅性更高。因此，认知储备被发现是Wernicke模块的功能连接和音位流利性之间的部分中介。

图3联合队列分析认知储备的中介作用
讨论
认知状态有助于维持老年人的功能独立性。大脑结构、功能和储备之间的平衡最有可能调节病态时的补偿能力。了解认知领域的特定补偿非常重要，因为并非所有认知领域都随着年龄的增长而发生类似的变化。作者特别关注语言流利性，而未来的研究应该调查其他语言和非语言的认知功能，以进一步研究信息普遍性与认知领域特定性的补偿。