雙語(yǔ)訓(xùn)練改善老年人認(rèn)知功能的系統(tǒng)綜述

軒文如，沈雨晴，周淼，封世文,2

1.南通大學(xué)，江蘇南通市 226019；2.江蘇師范大學(xué)語(yǔ)言能力協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇徐州市221009

0 引言

第七次人口普查顯示，我國(guó)60 歲及以上人口為26 402萬(wàn)人，占總?cè)丝诘?8.70%，比2010年上升5.44個(gè)百分點(diǎn)[1]。隨著年齡增長(zhǎng)，大腦總體呈現(xiàn)衰退趨勢(shì)，會(huì)造成認(rèn)知功能下降，可能引發(fā)系列輕度認(rèn)知障礙(mild cognitive impairment,MCI)問(wèn)題，嚴(yán)重者還會(huì)發(fā)展為阿爾茨海默病(Alzheimer's disease,AD)等老年性腦疾病。我國(guó)60 歲以上人口中，MCI 發(fā)病率約14%[2]，推算約3 000 多萬(wàn)人；澳大利亞的研究顯示，28%MCI 患者3 年內(nèi)轉(zhuǎn)化為AD[3]，推算3 年內(nèi)我國(guó)60歲以上老年人AD 發(fā)病數(shù)將在1 000 萬(wàn)人左右。美國(guó)2010 年花費(fèi)在AD 等癡呆性疾病的總費(fèi)用為1 590 億～2 150億美元，2040年還要增加80%左右[4]。MCI或健康狀態(tài)下積極開展認(rèn)知訓(xùn)練，已經(jīng)逐漸成為共識(shí)。即使老年人，大腦依然有很大可塑性，認(rèn)知功能可通過(guò)學(xué)習(xí)外語(yǔ)和玩游戲等訓(xùn)練得到提升[5]。

本研究搜索整理雙語(yǔ)訓(xùn)練改善老年人認(rèn)知功能的文獻(xiàn)，分析雙語(yǔ)訓(xùn)練對(duì)老年人認(rèn)知功能的積極作用和局限性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用主題詞和自由詞結(jié)合的方式，檢索PubMed、Web of science、ScienceDirect、SpringerLink、萬(wàn)方、中國(guó)知網(wǎng)(CNΚI)，時(shí)限為2011 年至2021 年5 月，并追溯納入研究的參考文獻(xiàn)作為補(bǔ)充。

中文檢索策略：(雙語(yǔ)訓(xùn)練OR 外語(yǔ)訓(xùn)練OR 多語(yǔ)訓(xùn)練OR 認(rèn)知訓(xùn)練OR 康復(fù)訓(xùn)練)AND (認(rèn)知功能OR認(rèn)知能力OR 記憶OR 注意OR 執(zhí)行能力OR 腦功能)AND 老年人。

英文檢索策略：(the elderly OR the older people OR older adults OR the aging people) AND (bilingual training OR foreign language training OR multilingual training OR cognitive training OR rehabilitation training)AND(cognitive function OR cognitive ability OR memory OR attention OR executive ability OR brain function)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①全文公開發(fā)表；②主題是關(guān)于健康或有疾患老年人認(rèn)知功能；③雙語(yǔ)的定義是在日常生活中可以使用兩種語(yǔ)言；④中、英文文獻(xiàn)。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①重復(fù)報(bào)告、研究質(zhì)量較差而無(wú)法深入分析的文獻(xiàn)；②數(shù)據(jù)不清晰或不完整，無(wú)法進(jìn)行系統(tǒng)分析；③試驗(yàn)方法不合理。

1.2 文獻(xiàn)篩選和資料提取

由2 名研究者獨(dú)立篩選文獻(xiàn)并進(jìn)行資料的提取，提取的信息包括文獻(xiàn)名稱、作者、發(fā)表時(shí)間、國(guó)家、發(fā)表期刊、研究對(duì)象、試驗(yàn)方法和研究結(jié)論等。先排除重復(fù)文獻(xiàn)，然后通過(guò)閱讀標(biāo)題和摘要剔除無(wú)關(guān)文獻(xiàn)，最后逐篇閱讀全文判斷是否納入該文獻(xiàn)。若意見不一，則由第三方進(jìn)行判斷。文獻(xiàn)篩選流程見圖1。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖

2 結(jié)果

2.1 一般情況

經(jīng)篩選，最終納入英文文獻(xiàn)21 篇[6-26]，主要來(lái)自12 個(gè)國(guó)家。發(fā)表時(shí)間2011 年至2021 年18 篇，主要集中在2017 年和2019 年，其中瑞典4 篇，英國(guó)3 篇，美國(guó)、西班牙各2 篇，中國(guó)、法國(guó)、捷克、以色列、意大利、芬蘭、瑞士各1 篇；主要來(lái)源于醫(yī)學(xué)、神經(jīng)病學(xué)、心理學(xué)和生物學(xué)等相關(guān)期刊。手工回溯納入2011年之前的文獻(xiàn)3篇，均來(lái)自加拿大。見表1。

表1 主要文獻(xiàn)分析

續(xù)表

2.2 老年人參與的雙語(yǔ)訓(xùn)練類別

雙語(yǔ)訓(xùn)練[27]是指在語(yǔ)言干預(yù)期間，參與者將學(xué)習(xí)基本到中級(jí)的第二語(yǔ)言技能。一些參與者按規(guī)定的強(qiáng)度學(xué)習(xí)，一些參與者按自己的節(jié)奏學(xué)習(xí)；課堂學(xué)習(xí)以小組形式進(jìn)行，主要練習(xí)第二語(yǔ)言的口語(yǔ)能力。

本文納入的研究包括前瞻性研究和回顧性研究。研究對(duì)象大部分為老年人，在一些對(duì)比研究中涉及其他年齡段的不同人群；目標(biāo)群體包括健康人群、癡呆患者和AD 患者；研究?jī)?nèi)容包括語(yǔ)言學(xué)習(xí)[6-8,10-11]、作業(yè)練習(xí)[9]、放松訓(xùn)練[12]、問(wèn)卷調(diào)查[13]、認(rèn)知測(cè)試[14]、西蒙任務(wù)[21]、任務(wù)轉(zhuǎn)換[18]、語(yǔ)言決策任務(wù)[17]、圖片命名和語(yǔ)義分類任務(wù)[22]、情境記憶和語(yǔ)言流利性任務(wù)[20]、強(qiáng)化訓(xùn)練[23]、語(yǔ)言培訓(xùn)[25]等；評(píng)估方法包括功能磁共振成像、行為試驗(yàn)等，對(duì)數(shù)據(jù)采用方差分析、回歸分析等統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)利用不同模型規(guī)范試驗(yàn)結(jié)果。

學(xué)習(xí)一門外語(yǔ)需要大量的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同運(yùn)作，并刺激不同的認(rèn)知功能，由此提出學(xué)習(xí)外語(yǔ)對(duì)老年人有益的假設(shè)[13]。多語(yǔ)對(duì)認(rèn)知功能有促進(jìn)作用[28]。定期外語(yǔ)訓(xùn)練即使不能提高認(rèn)知功能，也能有效維持認(rèn)知功能[6]。

2.3 雙語(yǔ)訓(xùn)練促進(jìn)認(rèn)知功能改善的作用途徑

腦結(jié)構(gòu)和腦功能改善是外語(yǔ)訓(xùn)練促進(jìn)認(rèn)知功能提升的主要原因，包括增加腦區(qū)連接、改變皮質(zhì)回路的激活水平、保持大腦結(jié)構(gòu)完整性和可塑性等。第二語(yǔ)言學(xué)習(xí)的最終結(jié)果可能是保持大腦結(jié)構(gòu)的完整性，減輕腦萎縮或損傷[29]。雙語(yǔ)訓(xùn)練通過(guò)改善執(zhí)行功能增加認(rèn)知儲(chǔ)備，并通過(guò)改善左額葉和相關(guān)區(qū)域(頂葉、基底神經(jīng)節(jié))的連接增加神經(jīng)儲(chǔ)備，延遲癡呆的發(fā)作[30]。通常，成人新皮質(zhì)的可塑性處于休眠狀態(tài)，但可以通過(guò)改變感覺輸入或感覺-運(yùn)動(dòng)相互作用而重新激活，從而改變皮質(zhì)回路的活動(dòng)水平和模式[31]。即使在關(guān)鍵期后，盡管隨著年齡的增長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)一些神經(jīng)退化，大腦仍然保持著可塑性，有能力通過(guò)增加神經(jīng)活動(dòng)并發(fā)展神經(jīng)連接，調(diào)節(jié)認(rèn)知功能[32]。

外語(yǔ)學(xué)習(xí)首先會(huì)引起成人大腦結(jié)構(gòu)變化。外語(yǔ)學(xué)習(xí)3 個(gè)月后，受試者左額中回、額下回和顳上回皮質(zhì)厚度和海馬區(qū)腦體積均有所增加[23]。海馬和左顳上回在外語(yǔ)學(xué)習(xí)中有可塑性，可能是雙語(yǔ)學(xué)習(xí)延遲癡呆發(fā)病的機(jī)制之一[15]。外語(yǔ)學(xué)習(xí)對(duì)白質(zhì)和灰質(zhì)結(jié)構(gòu)都有積極作用[7]，第二語(yǔ)言學(xué)習(xí)與左額下回灰質(zhì)增加有關(guān)[24]。學(xué)習(xí)西班牙語(yǔ)后，前扣帶回和右側(cè)顳中回的皮質(zhì)厚度均有所增加，而且這種改變?cè)诙虝r(shí)間學(xué)習(xí)后就會(huì)發(fā)生[17]。大腦皮質(zhì)學(xué)習(xí)后1 h 內(nèi)產(chǎn)生快速結(jié)構(gòu)變化，涉及與語(yǔ)言和學(xué)習(xí)相關(guān)的額下回、顳中回和頂葉下回等，顯示出人腦皮質(zhì)結(jié)構(gòu)短期內(nèi)的快速可塑性[8]。

雙語(yǔ)對(duì)腦功能連接也有作用。雙語(yǔ)經(jīng)驗(yàn)?zāi)艽龠M(jìn)執(zhí)行功能，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)代償[33]。健康老年人短期語(yǔ)言訓(xùn)練后，右額下回、右額上回和左頂葉上葉的功能連接增強(qiáng)，從而改善整體認(rèn)知功能[34]。意大利老年人進(jìn)行4個(gè)月英語(yǔ)學(xué)習(xí)后，大腦連通性得以重組[9]。

2.4 雙語(yǔ)訓(xùn)練對(duì)老年人認(rèn)知功能的效果

外語(yǔ)學(xué)習(xí)可增強(qiáng)或維持老年人的認(rèn)知功能。對(duì)捷克老年人進(jìn)行的研究表明，定期學(xué)習(xí)英語(yǔ)可以維持認(rèn)知功能[6]。對(duì)雙語(yǔ)和單語(yǔ)老年人進(jìn)行執(zhí)行任務(wù)切換試驗(yàn)，結(jié)果顯示，單語(yǔ)者反應(yīng)延遲，錯(cuò)誤率增加；雙語(yǔ)能影響上下文處理過(guò)程，促進(jìn)老年人任務(wù)執(zhí)行時(shí)的調(diào)整能力[18]。對(duì)老年人進(jìn)行外語(yǔ)訓(xùn)練或具有雙語(yǔ)能力的老年人，認(rèn)知功能改善，成年后獲得第二語(yǔ)言可以延遲晚年認(rèn)知功能障礙4～5 年[15]。這是因?yàn)閷W(xué)習(xí)外語(yǔ)涉及的腦網(wǎng)絡(luò)和大腦中受衰老影響最嚴(yán)重的腦區(qū)部分重疊，從而延緩衰老[5]。外語(yǔ)學(xué)習(xí)能改善認(rèn)知功能，建立“認(rèn)知儲(chǔ)備”，延緩更嚴(yán)重的功能退化[35]。

雙語(yǔ)訓(xùn)練對(duì)執(zhí)行功能和知覺的影響最為顯著。在顏色-形狀任務(wù)中，雙語(yǔ)老年人比單語(yǔ)者表現(xiàn)出更好的任務(wù)轉(zhuǎn)換能力；功能性磁共振成像顯示，與單語(yǔ)者相比，雙語(yǔ)者左外側(cè)額葉皮質(zhì)和扣帶皮質(zhì)激活程度降低，執(zhí)行功能更高效[19]。雙語(yǔ)者在情景記憶回憶和字母流利性方面的表現(xiàn)也要優(yōu)于單語(yǔ)者[20]。隨著年齡的增長(zhǎng)，雙語(yǔ)者出現(xiàn)MCI，發(fā)展成AD，執(zhí)行功能下降的程度也較小[26]。雙語(yǔ)老年人的知覺任務(wù)轉(zhuǎn)換表現(xiàn)優(yōu)于單語(yǔ)同齡人，雙語(yǔ)抵消了年齡相關(guān)的認(rèn)知控制過(guò)程中神經(jīng)效率下降[19]。對(duì)健康香港老年人進(jìn)行基于計(jì)算機(jī)的外語(yǔ)學(xué)習(xí)和游戲訓(xùn)練6個(gè)月，整體認(rèn)知功能提高，且在訓(xùn)練完成后3個(gè)月仍保持[10]。

使用兩種語(yǔ)言對(duì)認(rèn)知有多種利益，包括提升認(rèn)知靈活性，促進(jìn)創(chuàng)造性思維改善，甚至可能延遲癡呆發(fā)作年齡。對(duì)癡呆患者的研究表明，雙語(yǔ)者比單語(yǔ)者晚4 年出現(xiàn)癡呆癥狀[16]。Meta 分析顯示，掌握雙語(yǔ)的人癡呆發(fā)生年齡較單語(yǔ)者平均延遲4.61 年[36]。雙語(yǔ)者隨年齡增長(zhǎng)的認(rèn)知功能下降較單語(yǔ)者緩慢，特別是執(zhí)行功能[21]。雙語(yǔ)者具有更好的心理靈活性，因?yàn)樗麄兞?xí)慣于以更有效的方式適應(yīng)變化的環(huán)境并處理信息[37]。

短期和長(zhǎng)期外語(yǔ)學(xué)習(xí)都可能導(dǎo)致腦結(jié)構(gòu)變化，從而促進(jìn)認(rèn)知儲(chǔ)備和神經(jīng)損傷的恢復(fù)[29]。對(duì)蘇格蘭成年人進(jìn)行1 周強(qiáng)化語(yǔ)言學(xué)習(xí)，可以改善注意功能[11]。外語(yǔ)學(xué)習(xí)對(duì)認(rèn)知功能的改善發(fā)生于各年齡[34]。對(duì)于雙語(yǔ)者來(lái)說(shuō)，神經(jīng)儲(chǔ)備從年輕時(shí)已經(jīng)開始；隨著儲(chǔ)備增加，腦區(qū)的損傷和紊亂能得到有效抑制，從而降低患癡呆癥的風(fēng)險(xiǎn)[33]。雙語(yǔ)學(xué)習(xí)者所獲得的認(rèn)知儲(chǔ)備還能讓大腦更有效地運(yùn)行，大腦可塑性增強(qiáng)能幫助老年人抵抗腦結(jié)構(gòu)突變對(duì)認(rèn)知功能的不利影響[36]。

總之，大多試驗(yàn)研究都表明，對(duì)老年人進(jìn)行雙語(yǔ)訓(xùn)練不僅能加深他們對(duì)第二語(yǔ)言知識(shí)的了解，提高認(rèn)知儲(chǔ)備和神經(jīng)儲(chǔ)備，還能改善腦結(jié)構(gòu)和腦功能。雖然有個(gè)別研究表明，雙語(yǔ)訓(xùn)練提高認(rèn)知處理的作用有限，但定期語(yǔ)言訓(xùn)練仍維持認(rèn)知功能。雙語(yǔ)訓(xùn)練的效果主要表現(xiàn)在執(zhí)行功能和知覺上，記憶和注意也得到改善，他們?cè)诟兄蝿?wù)間切換速度更快，語(yǔ)義和句法處理也表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，這可能是因?yàn)閰⑴c語(yǔ)言和閱讀的腦區(qū)(下額葉回、中顳回和下頂葉)發(fā)生顯著變化。語(yǔ)言學(xué)習(xí)可能是改善腦健康老齡化的潛在干預(yù)方法。

3 討論

綜合當(dāng)前的研究結(jié)果，外語(yǔ)訓(xùn)練能夠改善老年人認(rèn)知功能，主要原因是其引起腦結(jié)構(gòu)變化，包括增強(qiáng)腦區(qū)連接、保持大腦的完整性和可塑性等。此外，雙語(yǔ)經(jīng)驗(yàn)還會(huì)帶來(lái)一套不同的控制程序，而神經(jīng)代償也能使雙語(yǔ)訓(xùn)練更好地發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，維持或促進(jìn)老年人的認(rèn)知功能。

與其他形式的認(rèn)知訓(xùn)練相比，外語(yǔ)訓(xùn)練可能涉及更大的腦網(wǎng)絡(luò)，可能需要更長(zhǎng)距離的神經(jīng)連接參與。雙語(yǔ)訓(xùn)練的最終結(jié)果可能是促進(jìn)語(yǔ)言功能，保持所涉及的大腦結(jié)構(gòu)完整性，并使用更多潛在的神經(jīng)回路補(bǔ)償與年齡相關(guān)的認(rèn)知功能下降。

也有系統(tǒng)綜述顯示，54.3%的研究結(jié)果顯示雙語(yǔ)對(duì)認(rèn)知控制任務(wù)產(chǎn)生有益影響，而28.3%的研究對(duì)此有不同意見，其中17.4%的研究否認(rèn)雙語(yǔ)的認(rèn)知優(yōu)勢(shì)[38]；并沒有直接證據(jù)系統(tǒng)證明雙語(yǔ)與老年人的認(rèn)知控制功能提高相關(guān)[22]，沒有證據(jù)證實(shí)外語(yǔ)學(xué)習(xí)可以提高認(rèn)知功能[12]。對(duì)西班牙老年人的研究發(fā)現(xiàn)，外語(yǔ)學(xué)習(xí)并沒有增強(qiáng)老年人的語(yǔ)言轉(zhuǎn)換能力[25]；對(duì)健康老年人進(jìn)行隨機(jī)語(yǔ)言學(xué)習(xí)或放松訓(xùn)練，雖然可以一定程度提高行為能力，但對(duì)認(rèn)知加工能力幾乎沒有作用[12]。

綜上所述，老年人的雙語(yǔ)訓(xùn)練研究?jī)?nèi)容包括第二語(yǔ)言教學(xué)、調(diào)查問(wèn)卷、數(shù)據(jù)回顧、執(zhí)行任務(wù)、專門訓(xùn)練、綜合測(cè)試等。大部分研究顯示，老年人參與雙語(yǔ)訓(xùn)練能改善認(rèn)知功能，提高記憶、注意和執(zhí)行能力相關(guān)的腦功能連接，延遲AD 或癡呆的發(fā)病時(shí)間。但由于缺乏統(tǒng)一的受試人群標(biāo)準(zhǔn)以及合理的控制條件，樣本量、性別、被試的認(rèn)知水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)等方面還缺乏較為統(tǒng)一的范式，雙語(yǔ)訓(xùn)練對(duì)老年人認(rèn)知功能的積極作用還需要更多的臨床證據(jù)。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。