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Association Between Frequency of Social Contact and Brain Atrophy in Community-Dwelling Older People Without Dementia: The JPSC-AD Study
預防失智的「三動」策略：身動、腦動、互動， 所謂活動最主要指的就是社交活動。社交的缺乏在老年人是嚴重的健康風險，近年來的研究已經開始探討社交健康和腦萎縮之間的關聯性。
此篇日本的社區研究探討社交隔離與腦部的全球特定和區域特定區域之間的關聯結果顯示，
- 社交活動頻率較低和大腦的灰白質都相關
- 社交活動頻率較低的人整體腦體積減少，白質病變體積增加。
- 社交活動頻率較低與顳葉、枕葉、扣帶、海馬和杏仁體的體積較小有關。
Association Between Frequency of Social Contact and Brain Atrophy in Community-Dwelling Older People Without Dementia: The JPSC-AD Study
無失智老年人社交活動頻率與腦萎縮之間的關聯：JPSC-AD社區研究
文獻出處
背景
社交隔離的健康風險：社交隔離已被發現增加冠狀動脈心臟病、中風的風險，並與增加提早死亡率相關，所以近年來己被認為是一個重要的公共衛生問題。
社交隔離與認知衰退的風險：近年來的流行病學研究報告也指出，社交隔離與認知衰退和失智的風險相關，但是經由何種機轉還尚不清楚。
可能的機轉：社交隔離可能會與腦結構上的變化相關，也有可能是與 憂鬱症相關，但憂鬱症也可能和腦結構的變化相關， 憂鬱症也會造成大腦的變化。
特定區域的腦體積：之前關於社交健康的研究只分析了社交隔離與全腦灰白質體積的關聯，但與特定腦區體積的關聯性則尚未知。
研究目的
- 研究背景：日本老年與失智症前瞻性合作計劃（The Japan Prospective Studies Collaboration for Aging and Dementia, JPSC-AD）是一項正在進行中、全國性的失智症社區世代研究。
- MRI檢查：約10,000名老年參與者在8個研究點進行了基線腦部MRI檢查。
- 研究目的：
- 評估低頻率的社交連繫（作為社交隔離的指標）與各腦區體積之間的關聯，如前葉、顳葉、頂葉、枕葉、島葉、扣帶、皮質下灰質結構和白質病變體積（white matter lesion volume, WMLV）。
- 通過中介分析評估抑鬱症狀對社交連繫頻率與區域腦體積之間關聯性的影響力。
研究族群
資料分析族群
- 日本老年與失智症前瞻性合作計劃（The Japan Prospective Studies Collaboration for Aging and Dementia, JPSC-AD）基線評估(baseline evaluation)在2016-2018年進行。
- 在日本8個地區收案 （如下圖，參考資料Study design and baseline characteristics of a population-based prospective cohort study of dementia in Japan: the Japan Prospective Studies Collaboration for Aging and Dementia (JPSC-AD) (biomedcentral.com)
- 一共有11957位65歲以上的老年人加入研究。
- 基線評估收集的資料
- 問卷： 病史，生活型態，體態活動，ADL，IADL，睡眠狀態等
- 身體檢查： 身高，體重，血壓，心電圖，握力，走路速度
- 認知功能和憂鬱症狀
- 尿液檢查
- 血液檢查
- brain MRI
- 保存檢體： 血清，血漿，DNA
評估項目
社交連繫頻率評估
- 臨床指標：社交連繫頻率在臨床上被認定為社交孤立的直接且相對精準的指標。
- 問卷設計：自我填寫的問卷，參與者被要求回答：「您與非同住的親戚及朋友聯繫的頻率為何（例如，面對面交談或電話溝通）？」。
- 頻率選項：每天、每週數次、每月數次及極少。
腦部MRI分析
- 3D T1 MRI
- 檢查protocol和Alzheimer Disease Neuroimaging Initiative研究相同。
- 使用FreeSurfer version 5.3
- total intracranial volume (ICV)，total brain volume (TBV)，white matter hypointensities volume (WMLV)
- 腦分區體積： frontal, parietal, temporal, and occipital), insula, cingulum, hippocampus, amygdala,
- 皮質下灰質結構總體積： thalamus, caudate, putamen, accumbens, and globus pallidum
其他風險因子的測量分析
- 自我填寫問卷調查：教育程度、婚姻狀態、居住情況、職業狀態、醫療治療、酒精攝取、吸煙習慣、定期運動、日常身體活動和疾病史等。
- 教育程度：低教育程度定義為正式教育≤9年。
- 血壓：取三次測量的平均值，高血壓被定義為血壓≥140/90 mm Hg或使用降壓藥。
- 糖尿病：根據2010年美國糖尿病協會的標準，空腹葡萄糖≥126 mg/dL，隨機葡萄糖≥200 mg/dL，或HbA1c≥6.5%。
- 生化指標：血清總膽固醇，血清肌酸酐濃度，腎小球濾過率（eGFR）。
- 身體指標：體重，身高，身體質量指數（BMI）。
- 生活習慣：吸煙和酒精攝取分為當前的習慣或非習慣。定期運動被定義為最近一年內每週有至少30分鐘的活動兩次。
- 心理評估：使用15項老年憂鬱量表（Geriatric Depression Scale , GDS）。
- 認知障礙診斷：根據DSM-IIIR 診斷失智和Petersen標準診斷輕度認知障礙（mild cognitive impairment, MCI）。認知測驗先用MMSE篩檢，有問題者 (MMSE<=25, 記憶項目<=4 (free recall 3分，提醒3分)，pentagon 異常，檢查時有懷疑）再做詳細評估來確診。
分析方法
- 風險因子趨勢：使用線性迴歸分析。
- WMLV/ICV：以自然對數轉換使其合乎正常分布。
- 多變量校正分析：三個模型。模型1包括年齡和性別。模型2進一步校正了教育程度、婚姻狀態、居住情況、職業、收縮壓、降壓藥物、糖尿病、血清總膽固醇、eGFR、BMI、吸煙習慣、酒精攝取、定期運動、中風、心臟病和神經疾病的病史以及研究地點。模型3包括模型2中的變數加上MMSE分數。
- 統計軟體：SAS version 9.4。
- 統計顯著性：統計上顯著為雙尾p值<0.05，腦區的相關性分析用false discovery rate (FDR) 控制多重比較。
- 中介分析：以SAS中的PROC CAUSALMED進行，以分析抑鬱症狀對社交連繫頻率和大腦體積相關性的影響
結果
參與者基本特徵
- JPSD-AD總參與者：共11,957人參與JPSD-AD研究 ，其中有10,090名接受了3D-T1WIs的腦MRI掃描。
- 排除標準：排除了168名未通過FreeSurfer影像品管的人、443名年齡低於65歲者、425名基線時有失智者以及158名沒有社交連繫頻率資料的個體。
- 此研究分析對象：8,896人，）。其中57%為女性，平均年齡為73歲（標準差6歲）。
- 基線特徵：根據社交聯繫頻率分組，每天1983人，每週數次3004人、每月數次3306人、極少603人。
- 社交聯繫與風險因子的相關性：低教育程度、失業狀態、高血壓、吸煙、飲酒、中風和心臟病史，以及GDS得分，隨著社交聯繫頻率的降低而顯著增加。
- 社交聯繫與健康指標：女性、定期運動、獨居、血清總膽固醇、eGFR、MMSE得分，隨著社交聯繫頻率的降低而顯著減少。
社交聯繫頻率與腦部體積的相關性
- 全腦體積TBV/ICV與社交聯繫：在調整年齡和性別後（模型1），隨著社交聯繫頻率的降低，全腦體積TBV/ICV顯著減少。
- 白質病變體積WMLV/ICV與社交聯繫：隨著社交聯繫頻率的降低，白質病變體積WMLV/ICV顯著增加。
- 潛在干擾因子的調整：即使在調整潛在干擾因子後（模型2和3），這些顯著的關聯性仍然保持不變。
社交聯繫頻率與區域腦部體積的相關性
- 社交聯繫與腦區：社交聯繫頻率愈低，顳葉、枕葉、扣帶迴、海馬和杏仁體的體積愈小
- 社交聯繫與子腦區：在子腦區中，較低的社交聯繫頻率在較小的上、中、下顳葉迴、梭狀迴 (fusiform gyrus)、橫顳葉迴 (transverse temporal gyrus)、顳葉極 (temporal pole)、內嗅皮質 (entorhinal cortex)或海馬旁迴 (parahippocampal gyrus)，前扣帶迴顯著相關。
憂鬱症狀對社交聯繫頻率和腦部體積的交互相關性
- 中介分析目的：評估憂鬱症狀在社交聯繫頻率與TBV/ICV或其它顯著關聯的腦區體積關聯中所起的中介作用。
- 憂鬱症狀的中介作用：憂鬱症狀對社交聯繫頻率和大腦總體積、顳葉、枕葉、扣帶迴、海馬和杏仁體體積有顯著的影響，社交聯繫頻率與腦區體積之間的總關聯中有15%–29%是由憂鬱症狀所中介的。
- 社交對大腦的直接效應：相反，社交聯繫頻率對每個腦部體積的直接效應範圍在71%到85%之間。
- 敏感性分析：將GDS得分5及以上作為分類變量的敏感性分析並未顯著改變結果。
研究的優點與限制
研究優點：
- 研究設計：研究採用社區族群的設計。
- 大樣本MRI掃描：超過一萬人的MRI資料。
- 深入評估：對干擾因子進行了詳細的分析控制評估。
研究限制：
- 因果關係的估計：由於這些發現是基於橫斷面數據得出的，所以無法得知低社交聯繫頻率與腦萎縮之間的因果關係。
- 孤獨感的資訊：由於我們沒有收集到定義為感覺孤獨的孤獨感資訊，所以我們無法區分是社交孤立還是孤獨感對大腦的結構有影響。
- 結果的普適性：我們的發現對其他族群和較年輕的人群的適用性未知。
結論
- 社交聯繫與腦部體積：在沒有失智的社區老年人中，社交聯繫頻率愈低, 全腦體積愈小和白質病變體積愈多。
- 社交聯繫與特定腦區：社交聯繫頻率愈低，顳葉、枕葉、扣帶迴、海馬迴和杏仁體的體積愈小。
- 憂鬱症狀的中介作用：憂鬱症狀解釋了較低社交聯繫頻率與腦區體積關聯的15%–29%。
- 社交孤立，孤獨感與認知功能：由於較低的社交聯繫頻率與認知功能相關的區域腦萎縮相關，部分原因可能是通過憂鬱症狀，這可能是社交孤立、孤獨感與認知功能之間關聯的潛在機制。
- 未來研究方向：需要進一步的前瞻性和介入性研究來明確較低的社交聯繫頻率與腦萎縮之間的關聯
個人感想
- 令人羡慕的大樣本數： 此篇文章的優勢是社區研究，大樣本數，超過一萬筆的MRI影響啊！遠超過其它cohort study
- 和阿茲海默症相關的腦區：扣帶迴、海馬迴和杏仁體體積都和社交聯繫頻率相關，這些都是阿茲海默症早期會影響到的腦區。
- 社交少造成腦萎縮還是腦萎縮造成不願社交？： 此研究結果最大的受限就是目前仍是橫斷面的研究，只能證實相關性，但無法確認因果關係。腦萎縮的發生先於臨床可測得的認知功能異常，所以腦萎縮可能是因也可能是果，不同的腦區也可能與社交頻率有不同的因果關係，期待後續長期追蹤的分析結果。
- 社交頻率是否有改變？研究中只問目前的社交頻率，但未知目前的社交頻率是長年的習慣還是近來有改變，這和因果關係的推論也相關，不過後續的長期追蹤也可分析追蹤中社交頻率有改變者大腦變化的情形。
- 憂鬱也可能是失智的早期症狀： 社交頻率和大腦及腦區體積的相關性有15%–29%是由於憂鬱症狀，但憂鬱症狀也可能是失智或阿茲海默的早期症狀，所以也有可能是相同的病理變化，同時造成了兩者。
- 大腦體積的變化有7-8成和社交頻率直接造成： 所以社交和大腦的相關性無法用情緒來解釋。
- 孤獨感：社交少並不一定代表有孤獨感，有孤獨感的人也不一定社交活動就少，此研究沒有另外詢間孤獨感，所以無法直接和之前孤獨感(lonliness)的研究做等同比較。
- 社交活動和親友連繫： 此研究主要問的和親友連繫的頻率，但之前研究的社交活動並不完全只有親友連繫這一項，親友的連繫頻率是否也代表了是否生活或心理上有親友的支持，也是一個考量點。