基于多尺度熵的体力活动复杂度与阿尔茨海默病认知功能及血浆生物标志物的关联研究

《Alzheimers & Dementia》：Associations between accelerometer-derived physical activity complexity, cognitive function, and plasma biomarkers of Alzheimer's disease

【字体：大中小】 时间：2026年02月04日 来源：Alzheimers & Dementia 11.1

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　　本研究创新性地采用多尺度熵（MSE）量化老年人日常体力活动（PA）的时间模式复杂度，发现低PA复杂度与主观认知下降（SCC）及无主诉的认知受损（IWOC）显著相关，且日间活动复杂度降低可预测多认知域功能衰退。更值得注意的是，PA复杂度的日间波动性与血浆磷酸化tau蛋白（p-tau181、p-tau231、p-tau217）水平升高独立相关，提示其或为阿尔茨海默病（AD）早期病理的潜在数字生物标志物。

研究背景

阿尔茨海默病（AD）作为常见的神经退行性疾病，其病理进程可始于临床症状出现前长达20年的 preclinical 阶段。既往研究多关注体力活动（PA）总量与认知的关联，但传统指标（如每日步数、中高强度活动时间）难以捕捉活动的时间动态特征。多尺度熵（MSE）作为一种非线性动力学方法，可量化连续加速度计信号在不同时间尺度上的不规则性，反映日活动模式的复杂度。

研究方法

本研究纳入164名50–89岁社区老年人（平均年龄65.3±8.9岁），通过腕戴式加速度计（ActiGraph GT9X）采集7天连续活动数据，并计算日间（05:00–23:00）PA复杂度（MSE均值）及其日间变异度（标准差）。所有参与者完成神经心理学测试，并检测血浆Aβ₄₂/Aβ₄₀、p-tau181、p-tau231、p-tau217等AD相关生物标志物。认知诊断通过多学科共识会议确定，包括认知未受损（CU）、主观认知下降（SCC）、无主诉的认知受损（IWOC）、轻度认知障碍（MCI）及AD组。

核心发现

1.
PA复杂度与认知状态的关联

SCC组（PA复杂度=0.51±0.11）和IWOC组（0.52±0.15）的PA复杂度显著低于CU组（0.62±0.18）（p<0.05），但MCI与AD组未显示显著差异。ROC曲线分析表明，PA复杂度对SCC vs CU（AUC=0.68）和IWOC vs CU（AUC=0.66）具有中等判别力。
2.
PA复杂度与认知功能的剂量反应关系

高分PA复杂度（>0.6）与全球认知功能（β=0.88, p=0.011）、记忆（β=0.29, p=0.020）、执行功能（β=0.38, p=0.003）及语言能力（β=0.34, p=0.005）显著正相关，且关联独立于每日总活动量（TAC）。
3.
PA复杂度变异度与AD生物标志物

PA复杂度的日间变异度每增加0.1单位，与最高三分位p-tau181（OR=1.65）、p-tau231（OR=1.70）和p-tau217（OR=1.67）风险显著相关（p<0.05），且该关联在排除MCI/AD个体后仍存在。