运动干预轻度认知功能障碍研究热点的文献计量分析

杨 洋，张崴轲

（扬州大学体育学院，江苏 扬州 225100）

轻度认知功能障碍（Mild Cognitive Impairment，MCI）是处于正常认知与痴呆之间的过渡阶段，是预防痴呆发生的关键期［1］，其特征是记忆力下降、认知功能受损等［2］。 据调查显示，每年约有5%～15%的MCI 患者发展为痴呆［3］，且明显高于普通人群。 MCI 患者的认知功能下降往往伴随着日常生活能力的下降，不仅影响生活质量，还加剧了家庭和社会的经济负担。 目前，我国针对认知障碍相关的花费预计到2030 年将达到每年2.54 万亿美元［4］，预计未来还会上涨，造成了社会资源的严重浪费。

体育运动作为一种非药物治疗手段，在预防认知衰退和改善MCI 患者身体素质、 提高生活品质方面扮演着重要作用［5］。研究表明，中等强度及以上的有氧运动可以改善MCI 患者的认知功能［6］；同时，尹丽琴等采用多模式运动对MCI 老年人进行20 周的干预，发现MCI 老年人的认知功能得到有效改善［7］。因此，体育运动在缓解MCI 患者认知功能下降中扮演着关键角色。但在体育运动干预MCI 患者的研究中，对于主要的运动类型是什么、 运动干预的主要目标症状是什么以及体育运动是如何改善MCI 患者症状的，即背后的作用机制是什么等问题仍缺乏归纳总结？ 但对于以上研究热点问题，目前的研究相对较少。因此，我们需要系统地梳理运动干预MCI 患者的研究文献，探讨其研究热点，为后续的研究提供新的参考。 基于此，本研究以“Web of Science 核心集”为数据库，利用CiteSpace软件等工具对纳入文献进行绘图并分析，探讨体育运动在MCI 领域中的研究热点，以期为未来的研究提供新的见解，从而推动该领域的发展。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

文章以“Web of Science 核心集”为数据源，检索近10 年发表的文献 （即2014—2023），检索策略为：TS=（“MCI” OR“mild cognitive impairment”）AND TS=（“exercise” OR “train”OR “training” OR “physical activity” OR “physical activities”）文献类型为：“Article”和“Review”；语种为：“English”，共检索到2 902 篇文献，将检索到的文献导入到CiteSpace 中进行剔除，未发现重复文献，因此最终获得2 902 篇有效文献。

1.2 研究方法

运用CiteSpace5.7.R5 可视化分析软件作为研究工具，利用知识图谱进行文献分析。 本研究的参数设置为： 时间切片（time slicing）的范围设为2014—2023 年，且Years Per Slice =“1”；主题来源（Term Source）为默认设置；节点类型 （Node Types）依次选择机构（Institution）、国家（Country）、被引期刊（Cited Journal）和关键词（Keyword）；为了图谱有较好的视觉效果，网络修建选择为：Pruning=“Pathfinder”“Pruning sliced networks”和“Pruning the merged network”。

2 近十年运动干预在轻度认知功能障碍中的研究现状分析

2.1 发文量分析

通过分析某研究领域论文的年发文量，能够了解其研究热度随时间变化的趋势。 通过对2014—2023 年运动干预轻度认知功能障碍的研究文献年代分布进行分析，发现该领域近十年的发文量整体呈上升趋势（图1）。这表明运动干预在MCI领域中的研究受到了研究者们的高度重视，其背后原因可能为体育运动具有花费少、易开展和效果显著［8］等特点。

图1 2014—2023 年发文量时间特征

2.2 研究机构分析

利用CiteSpace 可视化分析软件对研究机构进行分析，可以得到运动干预MCI 患者这一领域研究机构的分布态势。 由图2 显示，机构合作图谱中节点的大小代表着发文频次的高低，合作图谱中的连线指的是研究机构在该领域之间的合作，连线越粗说明研究机构之间的合作发文量越多，连线越多说明合作越密集。

图2 2014—2023 年运动干预MCI 患者发文机构合作图谱

由图2 和表1 可知，该领域的研究发文机构主要集中在大学，其中多伦多大学、匹兹堡大学、伦敦国王学院等高校发文频次居多；中心性较强的研究机构为华盛顿大学、匹兹堡大学和哥伦比亚大学等。 从图2 中的网络连线可看出，发文频次居多的研究机构与发文频次较少的机构连线密集，而发文频次居多的研究机构之间的连线却比较稀疏，说明在近10 年运动干预MCI 患者领域中，高发文机构之间合作强度较低。

表1 发文频次和中心性排名前五位的机构

2.3 国家分析

利用CiteSpace 软件对国家（Country）进行分析，能够得到国家与国家之间的协作关系及一个国家的发文数量。 在图谱中，节点最外环的紫圈代表着中心性，它可以衡量机构之间的协作关系，并起着桥梁的作用，值越大说明合作关系越密集，在图谱中的位置越关键［9］。 据图3 和表2 可知，美国（844 篇）发文频次最多，紧接着是中国（407 篇）排在第2 位；中心性排名前5 的国家依次为美国（0.60）、中国（0.33）、加拿大（0.28）、澳大利亚（0.26）和意大利（0.23），说明这5 个国家在国家合作图谱中扮演着桥梁的作用，其中美国以高发文频次和高中心性在国家之间的合作关系中处于核心地位，影响力最大。 这可能与科研力量雄厚有关，即该研究领域高发文频次和高中心性的机构匹兹堡大学位于美国，借助CiteSpace 软件工具对其所发的49 篇文章提取主要信息，发现匹兹堡大学研究内容主要的集中在： 运动干预类型的评价及早期运动干预方案的设计；探讨运动干预改善MCI 患者认知功能的神经、生理学机制（如海马体、脑白质、脑灰质和血液等）。 力求通过对作用机制的研究，制定更加科学有效的运动干预方案。 除了匹兹堡大学之外，排名前3 的高中心性研究机构均位于美国，可能带动了该地区的研究。 因此，美国在该领域的研究领先于其他国家。

表2 发文频次排名前十位的国家

图3 2014—2023 年运动干预MCI 患者研究国家合作图谱

2.4 被引期刊分析

期刊是学术领域知识生产和流动的重要平台［9］，通过对被引期刊分析可以得到该领域文献的主要来源，根据表3 可知，高被引期刊排名前5 的分别为Neurology （1 626）、JOURNAL OF ALZHEIMERS DISEASE（1 494）、Alzheimers & Dementia（1 444）、PLoS One （1 442） 和JOURNAL OF THE AMERICAN GERIATRICS SOCIETY（1 264）；被引期刊中心性排名前5 的分别为Neurology （1.26）、PLoS One（0.89）、NEUROBIOLOGY OF AGING （0.75）、JOURNAL OF THE AMERICAN GERIATRICS SOCIETY （0.54） 和JOURNAL OF NEUROSCIENCE（0.43）。提示，在这些高被引期刊中大多数为医学类期刊，可见该领域文献类别以交叉学科的研究居多，说明多学科交叉融合发展是科学研究的趋势，而运动在MCI 中的研究也顺应了该发展趋势，且与医学的交叉发展，为揭示运动干预改善MCI背后的作用机制提供了新的视角。 在高被引期刊和高中心性期刊中，“Alzheimers & Dementia” 期刊虽然具有高被引频次，但中心性为“0”，说明该期刊与其他期刊的协作关系较少，而“Neurology”期刊的被引频次和中心性均为第一，说明该期刊的影响力最大。

表3 被引频次和中心性排名前五位的期刊

3 近10 年运动干预在轻度认知功能障碍中的研究热点分析

3.1 关键词共现分析

关键词不仅可以体现文献的核心思想，也是对文献内容的精炼，从而间接性反映了研究领域的热点。 通过CiteSpace软件对2014—2023 年的文献进行关键词共现，得到114 个节点、118 条连线（图4）。 图4 和表4 显示，排除掉搜索词（如“mild cognitive impairment”和“exercise”等）之后，“alzheimers disease （1 218）” “older adult （845）” “cognitive impairment（367）”“aerobic exercise（215）”和“memory（400）”等，折射出以下3 点主要信息：

表4 运动干预MCI 患者研究核心关键词一览表

图4 2014—2023 年运动干预MCI 患者研究关键词共现图谱

MCI 与阿尔兹海默症（alzheimers disease，AD）的关系密切，通常认为MCI 是AD 的前期阶段［10］，且每年约有5%～15%的MCI 患者发展为痴呆，其中老年人是MCI 的主要发生人群，调查研究显示，MCI 的患病率随着年龄的增加而升高，60～70 岁人群 （9.39%） 的患病率远远低于80 岁及以上人群（26.13%）的患病率［11］。

目前研究较多的干预类型为有氧运动和认知训练等，研究较多的干预症状为认知功能、 记忆力和执行功能（executive function）等，Junga 等［12］通过Meta 分析发现有氧运动可以改善轻度认知功能障碍老年人的认知功能，且效果显著。

运动改善MCI 患者作用机制的探讨。 Baker 等［13］发现经过6 个月的有氧运动干预，MCI 老年人的血清脑源性神经营养因子有所提高；同时，运动可以使老年人前额叶皮层的白质和灰质体积增加，从而改善认知衰退的速率［14］。

综上所述，研究者不仅针对运动改善MCI 患者的认知功能、记忆力等症状进行了探讨，还探讨了背后的作用机制，发现运动之后MCI 患者的海马体、 脑源性神经营养因子及脑容量等有所改善。

3.2 关键词聚类分析

在了解运动干预MCI 患者研究领域高频关键词的基础上，为深入分析运动干预MCI 患者研究领域中的研究热点，将对高频关键词进行聚类分析［15］。 图5 显示，Q（网络模块值）=0.817 9，S（聚类平均模块值）=0.958 4，一般而言，当Q值＞0.3、S值＞0.7 时，表示聚类结果是令人信服的。 轮廓值反映了聚类的紧密程度，值越大，效果越好，由表5 可知每个聚类的轮廓值均大于0.9，说明聚类效果较好，其中分类（#0）和阿尔兹海默症（#4）的聚类最紧密，说明研究较突出，而聚类（#7—#10）类团内的关键词个数较少，显示分析价值较小［16］。 图中共形成了11 个聚类结果，并将7 个主要结果划分为4 大类，其主要内容如下。

表5 研究热点聚类表

图5 2014—2023 年运动干预MCI 患者研究关键词聚类图谱

MCI 的分类研究（#0、#3、#4）。由于MCI 的临床异质性，将MCI 分为4 个亚型，即单认知域遗忘性MCI、单认知域非遗忘性MCI、多认知域遗忘性MCI 和多认知域非遗忘性MCI［17］。目前有研究显示，还可根据生物标志物对MCI 进行划分［18］，且划分类型与AD 关系密切，说明MCI 的分类并不是单一的。

运动形式的相关研究（#2、#6）。 根据聚类中的核心关键词可知，采用最多的运动类型为有氧运动。 Chia-Liang 等［19］发现有氧运动可以改善MCI 患者的认知表现，且世界卫生组织指出有氧运动对改善MCI 患者的效果相比于抗阻训练更好［20］。但是随着研究的不断深入，研究者发现联合运动（或多模式运动形式，将有氧、抗阻和力量训练等多种运动方式结合训练的训练方式）比单一运动形式效果更好，Takao 等［21］对MCI 患者进行为期12 个月的多模式运动干预，发现其记忆力明显提高；Ngandu 等［22］对MCI 患者进行为期24 个月的运动联合认知干预，发现其记忆力得到改善；同时，Bisbe 等［23］采用多模式运动（力量训练、平衡训练和柔韧训练等运动类型相结合）对MCI患者进行为期12 周的干预，发现效果较好。 综上所述，虽然目前运动干预MCI 患者的研究热点为有氧运动，但越来越多的研究证明，联合运动在改善MCI 患者的症状中效果更好。 因此，未来的研究热点应该为联合运动干预方案的开发及实践。

海马体相关研究（#1）。 有研究发现MCI 患者的海马体积明显减少，从而导致记忆力衰退、认知功能下降。 研究证实，运动干预可以改善海马结构的萎缩速率。 尹丽琴等［7］通过采用多模式运动干预MCI 患者，发现MCI 患者的海马DG 亚区等区域的萎缩得到了缓解，说明运动干预在预防认知障碍的发生或延缓MCI 向AD 的转换中可能有一定的效果； 同时，Jing 等［24］采用八段锦运动对MCI 患者进行干预，发现八段锦组的MCI患者不仅右侧海马灰质体积增加，其认知功能还得到有效改善。综上所述，体育运动可以通过缓解MCI 患者的海马萎缩速率来改善其认知功能障碍。

MCI 患者的步态研究（#5）。 研究表明，步态异常与认知受损关系密切［25］。 研究者将MCI 患者的步态与正常认知人群的步态进行对比，发现MCI 患者的步态时间指标（步速等）和空间指标（步高和步宽等）表现较差［26］。研究证实，遗忘型MCI 患者的步态障碍特征（包括稳定性下降、速度下降等）更明显［27］。研究还发现，在步态处理和加工的过程中有海马或者是海马旁回的参与［28］；步态障碍患者的其他脑区与海马的联系代偿性升高［29］。 同时，研究证实，通过运动干预可以改善MCI 患者步态异常，减少摔倒的概率。 Lipardo 等［30］通过系统综述表明，运动可以改善MCI 患者的步速、平衡能力及认知功能，从而改善MCI 患者跌倒的发生率。综上所述，步态障碍可能导致MCI患者患有更严重的认知功能障碍，虽然运动干预可以缓解其步态异常，但目前的研究相对较少。未来可以针对MCI 患者的步态障碍进行运动干预方案的开发，从而缓解其认知受损的程度。

3.3 时间线图谱分析

为了厘清该领域在时间维度上的发展，利用CiteSpace 软件绘制关键词时间线图谱［31］。 图6 中横轴代表着关键词出现的年份，纵轴代表着聚类名称。 根据图谱中关键词发表时间的频次，可将近十年运动干预MCI 患者的研究发展分为两个阶段：2014—2018 年和2019—2023 年。

图6 2014—2023 年运动干预MCI 患者研究文献的时间线图谱

第1 阶段：2014—2018 年。 研究者在该阶段研究成果居多，研究内容主要以运动干预MCI 老年人的认知、记忆等主要症状为主，期间也出现了新的研究热点，如：①“早诊断、早干预”策略的制定与实践。 研究证实，早期诊断可以帮助照顾者提前进入角色，减轻突如其来的心理压力，进而帮助MCI 患者延迟入院时间［32］；在MCI 患者进行早期运动干预不仅可以有效地减轻MCI 患者的症状，还能减轻家庭和社会的经济负担，Jeong 等［33］采用运动联合认知训练对MCI 患者进行了为期12周的干预，发现其认知功能等症状得到改善。 ②“systematic review（系统综述）”和Meta 分析，研究证实，多模式运动在缓解MCI 患者的认知和执行功能方面效果较为显著［8］；③运动改善MCI 患者认知功能背后的机制探讨（如，脑可塑性、血液等）。 Tomoto 等［34］对MCI 患者进行为期1 年的有氧运动干预，发现可以降低其颈动脉硬度，并增加脑血流量。 综上所述，该阶段新的研究热点为运动干预效果的系统评价、 运动干预改善MCI 患者症状的作用机制探讨等。

第2 阶段：2019—2023 年。 这一阶段关键词频次相对较少，大部分研究内容与前一阶段一致，但也出现了新的研究热点，如：①核磁共振成像技术，该技术不仅可以提高MCI 早期筛查的准确性，还能揭示运动干预改善MCI 患者的作用机制。例如，Broadhouse 等［35］对MCI 患者进行为期6 个月的高强度抗阻运动干预，发现不仅能提高MCI 患者的认知能力，还能减缓其海马体的萎缩速率，且至少维持12 个月。②机器学习，该技术在该领域起到了早期预测和筛查工作，且效用良好，经证实，不仅提高了筛查速率，还节省了资源［36］。 综上所述，这一阶段的研究者正在不停探索，利用多种工具和采用不同的视角促进该领域的发展，推动体育运动在MCI 人群中的应用。

4 结论与展望

4.1 结论

利用CiteSpace 等工具梳理了近10 年运动干预MCI 患者的研究文献，发现该领域发文量整体呈上升趋势；在发文机构分析中，发现高发文频次机构之间缺乏合作；在国家合作图谱分析中，发现美国以高发文频次和高中心性处于核心地位，原因可能为中心性排名前3 的机构均位于美国，带动了该地区的发展；在被引期刊分析中，发现高被引期刊中大多数为医学类期刊，可见该领域的研究文献类别以交叉学科居多，同时也证明了多学科交叉融合是科学研究发展的趋势。

通过对研究文献关键词的共现和聚类分析，发现运动干预MCI 患者的研究热点主要集中在有氧运动干预MCI 老年人的认知功能、记忆力和执行功能、运动干预改善MCI 患者症状的作用机制探索（如，海马、灰质体积、血液等）、联合运动改善MCI 患者症状的探索与实践以及运动干预改善MCI 患者步态障碍的研究等方面。

通过对关键词时间线图谱分析，发现运动干预改善MCI患者的第1 阶段（2014—2018 年）研究成果居多，主要包括“早诊断、早干预”方针的实践以及运动干预效果的综合评价等方面；第2 阶段（2019—2023 年）的研究成果相比于第1 阶段，研究内容上的创新较少，但也有新的研究热点出现，主要包括利用核磁共振成像技术揭示运动干预改善MCI 患者的作用机制等方面。

4.2 展望

虽然运动干预在轻度认知功能障碍领域中已经涌现了较多高质量的研究成果，但在分析中还是发现了机构之间缺乏合作、研究内容单一等问题。 因此，针对运动干预MCI 患者研究领域中的不足，提出以下展望：

打破壁垒，加强沟通与合作。 发文机构之间可以定期举办学术会议，高发文频次机构多协助当地小型研究所；多学科交叉融合是研究发展的趋势，可以定期举办体育学与医学等学科的交叉学术会议，促进跨学科之间的交流互动，助力科研人才的学习交流及国家之间的协同发展。

加强研究内容的创新。 未来研究内容的创新主要包括以下3 个方面：1）运动干预类型。 随着研究的不断深入，研究者发现联合干预（或多模式运动）的效果优于单一的运动形式，但目前对于联合干预MCI 患者的研究相对较少。因此，未来研究者们可以加强联合运动方案的开发。2）目标症状。MCI 患者除了认知功能障碍外，还可能患有其他症状，例如，睡眠障碍、步态障碍等。 研究证实，MCI 患者患有睡眠障碍的几率可能是正常老年人的3 倍，不仅严重影响生活质量，还增加MCI 向AD 的转化概率［37］。 由此可见，针对MCI 患者的睡眠障碍问题进行运动干预方案的开发至关重要，但目前研究相对较少。 在关键词聚类中提到，MCI 患者的步态障碍可能会加剧认知受损，因此针对MCI 患者的步态障碍设计运动干预方案也至关重要。 基于此，未来研究者们可以针对MCI 患者的睡眠问题、步态障碍等症状进行运动干预方案的开发，来缓解其症状，帮助他们更好地生活。 3）作用机制。 MCI 患者除了海马受损之外，还存在其他脑区的损坏。 未来研究者可以利用核磁共振成像技术探索MCI 患者其他脑区的受损状况，力求全面揭示MCI 患者脑发育受损等问题，为设计具有靶向性、适应性的运动方案做准备。