目的主观认知下降(SCD)是指个体自觉存在认知功能下降,但相关神经心理检测均在正常范围的一个阶段。SCD被认为可能是阿尔茨海默病(AD)最早出现临床症状的阶段,它甚至出现在轻度认知损害(MCI)之前。但不是所有的SCD都会发展为MCI甚至AD,SCD存在异质性,其对AD进展的预测价值需要通过长程随访来验证。本研究基于2011年参与中国纵向老龄化(CLAS)研究并完成头颅MRI的上海社区老人的基线及2018年的随访数据,以SCD人群为切入点,旨在(1)明确SCD人群在认知关键脑区即内侧颞叶结构的影像学特征;(2)分析7年随访时对SCD这组高危人群转归的预测因素;(3)评估不同日常认知活动对随访时认知功能水平的影响。研究结果将有助于阐明临床前期AD的神经影像机制,为探索预测认知下降的关键因素和有效的早期干预提供依据。方法1、基线研究中,收集不同认知状态(SCD、MCI和健康对照)的T1结构像磁共振数据,分别提取左右侧海马、杏仁核的体积及两侧颞角值,并计算其偏侧性(右侧-左侧/总体积),比较三组相关脑结构的差异,并分析差异脑区与认知功能的关系。2、随访研究中,以SCD在7年随访时不同的认知转归:稳定型SCD(s SCD)(n=24)和进展型SCD(p SCD)(n=52)作为机器学习的分类目标。预测模型包含多维度特征:一般人口学资料、躯体疾病,生活方式、基线神经心理测验以及Free Surfer提取的脑结构MRI特征。为了充分考虑各特征之间的交互作用,采用Relief算法和代价敏感性支持向量机(SVM)分类器用于机器学习中的特征选择和分类模型的构建。分类模型的预测效应评价通过嵌套的余一交叉检验来验证。3、为评估不同的日常认知活动对认知转归的影响,在上述机器学习预测模型中,分别添加不同的认知活动特征:体育运动、脑力活动和休闲活动以及以上三个特征的不同组合,观察不同条件对预测模型分类精度的影响,以明确哪些活动或其组合是维持认知稳定的保护因素。结果1、基线结构像磁共振特征:111例SCD,30例MCI、67例健康对照(HC)纳入研究,三组人群在海马和杏仁核的体积及偏侧性上存在统计学差异(P<0.05)。在控制了各种相关因素后,SCD与MCI组的右侧海马和右侧杏仁核体积均较健康对照组显著减少。在偏侧性方面,三组的杏仁核偏侧性均表现为左侧大于右侧,但程度不同:MCI>SCD>HC;而海马的偏侧性相反,为左侧小于右侧:HC>SCD>MCI。同时,SCD组在右侧海马和杏仁核与MMSE及Mo CA的评分存在显著相关。2、随访预测研究:共223个不同维度的特征纳入分析,其中5个特征对预测模型贡献最大,分别是:脑梗史,受教育年限,基线Mo CA评分,左侧杏仁核体积,以及右侧颞上沟后坡(bankssts)的白质体积。他们的组合实现了曲线下面积(AUC)得分为0.80。其中,p SCD组脑结构特征表现为左侧杏仁核的灰质体积减少和右侧颞上沟后侧的白质体积增加。3、日常认知活动的对认知转归的影响分析:在6种不同的认知活动模式(运动、脑力活动和休闲活动的单独加入及两两组合的模式)对预测模型的影响中,只有运动与其他活动(脑力活动与休闲活动)相结合的模式才能提高模型的特异性指数。结论1、横断面结构像研究结果支持SCD存在与健康人群不同的神经影像学改变,表现为右侧海马、杏仁核萎缩,可能与认知障碍有关。同时,海马和杏仁核在偏侧性上不同程度的分布提示具有潜在的临床辅助诊断价值。2、基于机器学习的预测研究显示,使用临床和神经影像数据的组合信息可能在没有明显神经心理功能异常的SCD阶段就能预测多年后MCI的发生。本研究揭示了潜在的早期预测认知下降的生物标志物即右侧颞上沟白质,可能与AD无症状期代偿性的病理改变相关。3、体育运动结合脑力活动或休闲活动可能是认知下降的有效预防措施。