運動與神經(jīng)退行性疾病研究熱點的可視化圖譜分析

摘要：【目的】探究近10年運動干預(yù)神經(jīng)退行性疾病的主要研究和熱門方向，為相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域研究提供參考?！痉椒ā恳訵eb of Science核心合集數(shù)據(jù)庫2013-2022年826篇相關(guān)文獻為研究對象，運用CiteSpace 軟件繪制圖譜進行分析。【結(jié)果】近十年相關(guān)發(fā)文量呈上升趨勢，其中2020年增長最為迅速；學(xué)科研究集中在神經(jīng)科學(xué)和臨床神經(jīng)病學(xué)等基本領(lǐng)域；熱門關(guān)鍵詞為阿爾茨海默病、帕金森病、運動體育、活動氧化應(yīng)激等；聚類最高的關(guān)鍵詞分別為多發(fā)性硬化、β-淀粉樣蛋白和帕金森病?！窘Y(jié)論】運動作為非藥物干預(yù)，未來的研究應(yīng)重視多學(xué)科的融合，我國應(yīng)加強傳統(tǒng)體育與康復(fù)治療相結(jié)合開展高質(zhì)量研究，并進一步探討運動在康復(fù)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：運動；神經(jīng)退行性疾??；老年人；Citespace；可視化分析

當(dāng)前，全球人口老齡化的趨勢日益加劇。隨著時間的推移和新世紀(jì)的到來，我國人口老齡化的事實成為一個慎重的問題：目前，我國已經(jīng)有1.26億60歲以上的老年人，而到本世紀(jì)中葉，將達(dá)到4.1億[1]。神經(jīng)退行性疾病（Neurodegenerative disease，ND）是一種慢性疾病，它會導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞（神經(jīng)元）或神經(jīng)支持細(xì)胞的功能逐漸喪失或減少[2]。這類疾病常常導(dǎo)致患者的運動、思考能力、學(xué)習(xí)能力、記憶力、行為或情感上的變化。這種疾病通常是以慢性、逐漸惡化的方式進展，可以引起痛苦和困惑[3]。治療通常是綜合性的，包括藥物治療、行為療法、康復(fù)訓(xùn)練、營養(yǎng)和心理支持。目前，常見的神經(jīng)退行性疾病包括阿茨海默?。ˋlzheimer disease，AD）、帕金森病（Parkinson’s disease，PD）、亨廷頓?。℉untington's disease，HD）、肌萎縮側(cè)索硬化癥（Amyotrophiclateral sclerosis，ALS）[4]等。人口老齡化的突然出現(xiàn)肯定會造成這部分患病人數(shù)的明顯提高。帕金森病在患者數(shù)量上僅次于阿爾茨海默病，是第二常見的神經(jīng)退行性疾病，主要發(fā)生在中年以上的人群，65歲以上人群中患病率約為1%[5]。

神經(jīng)退行性疾病在整個發(fā)病過程中大多伴有兩類癥狀：運動癥狀與非運動癥狀[6]。運動癥狀主要影響患者的工作和日常生活能力，非運動癥狀明顯影響患者的生活質(zhì)量[7]。既往研究顯示，運動是預(yù)防神經(jīng)退行性疾病發(fā)作和減輕嚴(yán)重程度的良好干預(yù)措施[8]，對大腦和身體的各個部位都有很好的作用[9]。Citespace 是一款用于可視化、分析和理解科學(xué)文獻網(wǎng)絡(luò)的軟件，它可以抽取出論文中的關(guān)鍵詞和主題，并生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)圖，方便直觀地了解文獻之間的聯(lián)系。此外，Citespace 還提供了許多可視化工具，幫助用戶更深入地分析數(shù)據(jù)。[10]。本文借助CiteSpace軟件，以Web of Science相關(guān)文獻為研究對象，對相關(guān)學(xué)科、國家機構(gòu)分布、文獻共被引及關(guān)鍵詞等方面進行分析，了解該方向研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

1 資料和方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

采用Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫進行高級檢索，檢索式為TS=（Neurodegenerative disease*） AND TS=（exercise therapy*）。文章類型為“Article”和“Review”，檢索語言為“English”，檢索時間為2013年1月1日至2022年12月31日”，共檢索到909篇相關(guān)文獻。

1.2 方法

將選中檢索文獻以全記錄與引用參考文獻、純文本格式導(dǎo)出并命名“download_.txt”文件，導(dǎo)入Citespace軟件。剔除重復(fù)文獻后得到826篇文獻，主題詞來源與關(guān)鍵路徑為系統(tǒng)默認(rèn)值，分別以發(fā)文量、相關(guān)學(xué)科、國家與機構(gòu)、文獻共被引及關(guān)鍵詞等方面進行可視化分析。

2 結(jié)果

2.1 發(fā)文量

2013-2022年神經(jīng)退行性運動干預(yù)領(lǐng)域總共發(fā)布826篇文獻，近十年發(fā)文量總體呈現(xiàn)增長趨勢，見圖1。2013—2018年呈現(xiàn)逐年增長的趨勢，平均每年增加5篇；2018—2020年發(fā)文量大幅增加；2020-2022年有所下降但總體發(fā)文量居高，2020年發(fā)文數(shù)量為128篇，達(dá)到高峰狀態(tài)。這表明運動干預(yù)在神經(jīng)退行性疾病中的應(yīng)用越來越廣泛，可能成為潛在熱點研究領(lǐng)域。

2.2 學(xué)科分布

由表1可知，目前研究領(lǐng)域集中在Neurosciences神經(jīng)科學(xué)和Clinical Neurology臨床神經(jīng)病學(xué)，這些學(xué)科作為神經(jīng)性疾病的基礎(chǔ)領(lǐng)域，占有相當(dāng)重要的地位。除此之外，Rehabilitation康復(fù)學(xué)，Sport Sciences體育科學(xué)和Nutrition Dietetics營養(yǎng)學(xué)交叉學(xué)科融入，使今后的研究開展有更多的方向。

2.3 研究影響力分布

2.3.1 國家與機構(gòu)

以國家與機構(gòu)為節(jié)點得到可視化分析圖譜，表2可得出發(fā)文數(shù)前三名分別為美國、中國、意大利，從文章的中心性來看，美國、英國、西班牙中心性最高，顯示出這三個國家中研究神經(jīng)退行性疾病與運動干預(yù)效果的中心性最強，在該領(lǐng)域研究中占據(jù)著舉足輕重的地位。我國在發(fā)文量上雖居于第二，但在該領(lǐng)域研究中的中心性低，在相關(guān)領(lǐng)域中的研究成果較少，與歐美國家存在差距。發(fā)文總數(shù)最高的機構(gòu)為美國的波士頓大學(xué)，其次分別是阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校和哈佛醫(yī)學(xué)院，我國發(fā)文量最高的機構(gòu)為香港理工大學(xué)，結(jié)果見表3。圖2為相關(guān)國家合作的圖譜，可看出以美國為中心，各高產(chǎn)國家間相互聯(lián)系展開的學(xué)術(shù)合作網(wǎng)。

2.3.2 文獻共被引

“文獻共被引”指某篇文獻與其他文獻之間的引用關(guān)系，當(dāng)多篇文獻都同時引用了同一篇文獻時，這些文獻之間就存在“共被引”關(guān)系。因此，“文獻共被引”可以幫助了解某篇文獻在學(xué)術(shù)界的影響力和相關(guān)性，以及在相關(guān)研究領(lǐng)域內(nèi)的重要性。表4可得出被引頻率最高文獻為LOURENCO M V于2019年在Nature Medicine上發(fā)表的“Exercise-linked FNDC5/irisin rescues synaptic plasticity and memory defects in Alzheimer’s models”（運動誘發(fā)的FNDC5/鳶尾素可防止認(rèn)知功能下降），主要研究發(fā)現(xiàn)降低FNDC5/鳶尾素的基因表達(dá)會誘發(fā)學(xué)習(xí)記憶減退，恢復(fù)其表達(dá)可以在小鼠模型中逆轉(zhuǎn)前述效應(yīng)。這篇論文提出了一種通過運動及其相關(guān)分子FNDC5/irisin來改善阿爾茨海默病模型中突觸可塑性和記憶缺陷的潛在方法。這項研究可能對開發(fā)治療阿爾茨海默病的新藥物或治療方法具有重要參考價值。同時，它也提醒人們注意通過運動來預(yù)防和減輕阿爾茨海默病等老年認(rèn)知疾病的重要性。但需要指出的是，此項研究還處于實驗室階段，應(yīng)用到臨床上尚需更進一步研究確認(rèn)。

2.4 關(guān)鍵詞分析

2.4.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

關(guān)鍵詞共現(xiàn)指在一篇或多篇文獻中出現(xiàn)頻率較高的關(guān)鍵詞之間的關(guān)系。通過對這些關(guān)鍵詞之間的連接和頻次進行可視化呈現(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)研究領(lǐng)域中的重要主題、熱點問題以及研究趨勢等。以關(guān)鍵詞為節(jié)點進行可視化分析，共得到255個節(jié)點，504條連線，高頻率關(guān)鍵詞為alzheimers disease（阿爾茨海默?。arkinsons disease（帕金森?。xercise（運動）、physical activity（體育活動）、oxidative stress（氧化應(yīng)激）、physical exercise（體育鍛煉）、mouse model（小鼠模型）、quality of life（生活質(zhì)量），結(jié)果見圖3。

2.4.2 關(guān)鍵詞突顯分析

關(guān)鍵詞突顯分析指對一個或多個文獻集合中的關(guān)鍵詞進行可視化分析，以發(fā)現(xiàn)其中的主題和熱點。相比于簡單的詞頻統(tǒng)計等方法，關(guān)鍵詞突顯分析更加直觀和全面，能夠幫助深入了解和把握科學(xué)研究的特點和趨勢，從而促進知識的創(chuàng)新和發(fā)展。進行關(guān)鍵詞突顯分析后得到20個關(guān)鍵詞，見圖4。2013-2017年主要突顯詞為transgenic mice（轉(zhuǎn)基因小鼠）、amyotrophic lateral sclerosis（肌萎縮性側(cè)索硬化癥）、huntingtons disease（亨廷頓?。?、motor neuron disease（運動神經(jīng)元?。?、care（關(guān)心）、injury（受傷）、al（鋁）、mice（小鼠）、environmental enrichment（環(huán)境豐富度）、transgenic mouse model（轉(zhuǎn)基因小鼠模型）、randomized controlled trial（隨機對照實驗）、mitochondrial dysfunction（線粒體功能障礙）等。2018—2022年主要突顯詞為treadmill exercise（跑步機鍛煉）、growth factor（生長因子）、mediterranean diet（地中海式飲食）、therapy（治療）、tai chi（太極）、s disease（s疾?。?、symptom（癥狀）、nonmotor symptom（帕金森病的非運動癥狀）。由圖4可知前期多是通過小鼠實驗評估，后期多為以患者為研究對象，更多關(guān)注于提高患者生活質(zhì)量。

2.4.3 關(guān)鍵詞聚類

關(guān)鍵詞聚類指將相似主題或具有相關(guān)性的關(guān)鍵詞聚合成組，并以圖形方式呈現(xiàn)在同一聚類中。這種可視化方法有助于顯示文獻集合中的多個研究領(lǐng)域和主題，并將復(fù)雜的信息以直觀的方式展示出來，更好地理解不同主題之間的聯(lián)系以及各自的特點。采用LLR聚類并排除重復(fù)聚類，共得到14個關(guān)鍵詞，具體結(jié)果見圖5。聚類最高關(guān)鍵詞主要為multiple sclerosis（多發(fā)性硬化）、beta-amyloid protein（β-淀粉樣蛋白）、parkinson disease（帕金森?。?、amyotrophic lateral sclerosis（肌萎縮性側(cè)索硬化癥）、motor deficit（運動缺失）、american football（美式足球）、hippocampal volume（海馬體）、chronic traumatic encephalopathy（慢性創(chuàng)傷性腦?。?、neurocognitive benefit（神經(jīng)認(rèn)知）、land-based exercises（陸地運動）、obesity-induced cerebral hypoperfusion（肥胖誘發(fā)的腦灌注不足）、pathological cases（病理情況）、sport-related concussion（體育運動相關(guān)的腦震蕩）、moderate exercise（適度運動）、cardiovascular disease（心血管病）。從研究內(nèi)容上看，目前微觀研究較多，對其中的機制、路徑等微觀研究較多，集中于細(xì)胞因子、機制、路徑的方向，包括一些常見神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機制微觀分析；干預(yù)手段主要集中于有氧運動。

3 討論

3.1 運動改善神經(jīng)退行性疾病的機制

神經(jīng)營養(yǎng)因子的誘導(dǎo)被認(rèn)為是調(diào)節(jié)體育鍛煉對大腦功能益處的中樞機制。運動可促進腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）、胰島素樣生長因子1 （insulin-like growth factor 1，IGF-1）和VEGF等神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達(dá)，從而促進神經(jīng)提高可塑性和成人海馬神經(jīng)發(fā)生。運動如何介導(dǎo)大腦中BDNF表達(dá)的潛在機制尚不清楚。Wren及其同事發(fā)現(xiàn)，運動通過PGC-1α/FNDC5途徑增加了海馬體中BDNF的表達(dá)[12]。他們證明耐力運動誘導(dǎo)海馬體中Fndc5基因的表達(dá)，伴隨著過氧化物酶體增殖物激活的受體γ共激活物-1α（PGC-1α）的表達(dá)，其與雌激素相關(guān)受體α共同調(diào)節(jié)神經(jīng)元纖連蛋白III型結(jié)構(gòu)域蛋白5（FNDC5）的表達(dá)。此外，F(xiàn)NDC5在外周的過表達(dá)增加了海馬中BDNF 的表達(dá)，表明運動誘導(dǎo)的海馬體中BDNF的上調(diào)是通過神經(jīng)元PGC-1α/FNDC5通路和血清中肌肉衍生的鳶尾素（FNDC5的分泌形式）介導(dǎo)的。另一方面，證據(jù)還表明，運動誘導(dǎo)代謝物樣酮體在海馬體內(nèi)蓄積，通過改變Bdnf啟動子促進BDNF的表達(dá)[13]。

3.2 運動干預(yù)阿爾茨海默病

有氧運動增加心排血量，從而增加腦血流量。該機制還包括血管生成、神經(jīng)發(fā)生、突觸發(fā)生和神經(jīng)遞質(zhì)的合成增加，從而改善記憶和認(rèn)知功能[14]。多年來，有氧體育運動與阿爾茨海默病患者認(rèn)知功能改善的相關(guān)性得到越來越多的證據(jù)，早在2007年，Rolland等人證明了運動對中度阿爾茨海默病患者的一些積極作用。這些患者經(jīng)過兩年的定期活動后，在行走時間耐力、抑郁減輕、大小便失禁減少、日常生活活動增加等方面均有改善，更普遍的是，該疾病的所有典型癥狀均有改善[15]。Venturelli等人對一組65歲以上被診斷為晚期阿爾茨海默病的患者進行的研究結(jié)果表明，這些患者在護理人員的幫助下，接受了24周每天至少30 min的步行運動計劃。通過Barthel指數(shù)、MMSE、性能導(dǎo)向運動評估（pooma）指數(shù)和行走時恒定氧飽和度（SpO2 ＞ 85%）等評估量表，發(fā)現(xiàn)運動可以減緩認(rèn)知障礙的進展，即使是短時間的運動，也可以改善日常生活的表現(xiàn)[16]。

3.3 運動干預(yù)帕金森疾病

帕金森病是一種進行性神經(jīng)退行性疾病，是僅次于阿爾茨海默病的第二常見疾病。在一項流行病學(xué)研究中，Thacker等研究人員對14.3萬人進行了分析調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在10年的隨訪中，從事中等到劇烈體育活動如騎自行車、健美操或網(wǎng)球的人，患帕金森病的風(fēng)險最低[17]。最近一項關(guān)于運動訓(xùn)練對帕金森患者益處的全面綜述強調(diào)了不同類型的運動對運動和認(rèn)知功能障礙的影響：有氧訓(xùn)練，特別是騎自行車，可以獨立改善步態(tài)和認(rèn)知功能，同時也可以提高運動學(xué)習(xí)能力，從而轉(zhuǎn)化為應(yīng)用于步態(tài)的運動功能的改善[18]。即使是更復(fù)雜的體育活動，如舞蹈，也已被證明不僅對改善運動功能有效，而且對實現(xiàn)執(zhí)行功能也有效，可通過床邊額葉評估測試和心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)進行評估[19-20]。此外，太極拳是由類似舞蹈的動作組成的，這些動作以復(fù)雜的順序連接在一起，對心理健康和認(rèn)知功能有益[21]。同樣，瑜伽是一種體育練習(xí)，包括姿勢、呼吸和冥想練習(xí)，可以改善平衡、心理和情感健康[22]。在針對特定康復(fù)目標(biāo)的項目中，治療性運動與系統(tǒng)性運動相結(jié)合，能夠刺激額葉水平的神經(jīng)可塑性，對抗認(rèn)知損害[23]。特別是，結(jié)合基于目標(biāo)的運動技能學(xué)習(xí)的練習(xí)通過認(rèn)知參與提高了帕金森病的運動技能表現(xiàn)。

4 結(jié)語

近十年來，有關(guān)神經(jīng)退行性疾病運動干預(yù)的研究領(lǐng)域非常廣泛，不同類型的神經(jīng)退行性疾?。ㄈ绨柎暮ＤY、帕金森病等）及其治療方式（如藥物治療、腦刺激、運動干預(yù)等）[24]都受到了科學(xué)家們的關(guān)注。因此，與神經(jīng)退行性疾病運動干預(yù)相關(guān)的論文數(shù)量是非常龐大的。根據(jù)檢索結(jié)果，目前已經(jīng)發(fā)表的有關(guān)神經(jīng)退行性疾病運動干預(yù)的論文數(shù)量在不斷增加。歐美國家是神經(jīng)退行性疾病運動干預(yù)領(lǐng)域的重要研究中心之一，許多知名的科研機構(gòu)和學(xué)者都在該領(lǐng)域展開了深入的研究，因此涉及該領(lǐng)域的論文數(shù)量和相關(guān)研究機構(gòu)較多。結(jié)合CNKI數(shù)據(jù)庫，2014年以來，我國與神經(jīng)退行性疾病運動干預(yù)有所關(guān)聯(lián)的期刊數(shù)量增長迅速，主要以動物實驗?zāi)Ｐ蜑橹?，相關(guān)出版機構(gòu)主要為經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)的醫(yī)院和高校等。但是，我國在該領(lǐng)域的影響力與歐美國家有些不同，建議加強國際合作，探索全球范圍內(nèi)的最新研究成果和方法，以更好地推動中國的神經(jīng)退行性疾病運動干預(yù)研究發(fā)展。

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