北京语言大学心理与认知科学学院潘东旎博士作为第一作者的研究团队,依托北京医院老年科国家老年医学中心项目,在老年学顶刊《Innovation in Aging》(影响因子4.9,SCI/SSCI Q1)上发表了一项突破性研究,题为“From Fingers to Brain: Virtual Reality-Based Test Capturing Fine Hand Movements Predicts Cognitive Function in Older Adults”(DOI: 10.1093/geroni/igaf062, 2025年6月19日在线发表)。
该研究揭示了通过虚拟现实(VR)技术捕捉的精细手部运动与老年人认知功能之间的密切联系,为轻度认知障碍(MCI)的早期筛查提供了全新的、可扩展的数字生物标志。
从手指到大脑,
VR技术揭示认知衰退新指标,数字生物标志物助力认知障碍早期干预。
该研究针对轻度认知障碍(MCI)早期筛查的难题,创新性地将虚拟现实(VR)技术与微机电系统传感器相结合,开发了一套手部运动捕捉系统。研究团队招募了607名60-84岁的社区老年人,通过HTC VIVE Focus 3头显和Hi5 2.0传感手套,记录受试者完成4项VR任务(三维连线、积木翻转、插板测试和手指敲击)时的58项运动参数。同时,研究团队采用北京版蒙特利尔认知评估(MoCA-BJ)对受试者进行认知评估,并依据Petersen标准诊断MCI。

图1. VR 结合手部精细运动评估实况与任务示意图
研究发现手指精细运动指标与MoCA-BJ评分显著相关,尤其是在高精细度要求的评估任务中以及来自非优势手的参数表现突出。团队进一步利用手部精细运动参数构建复合指标,结果显示在预测MCI时准确率可达0.687(AUC)。此外,通过机器学习模型进行数据驱动的预测,在交叉验证中也取得了相当高的准确度(0.644 - 0.762)。这些结果表明,借助VR技术捕捉的精细手部运动特征,有望成为MCI早期筛查的突破性生物标志物,为认知衰退的早期监测提供一种全新的、客观且可量化的评估手段。这项研究为认知障碍的早期筛查提供了一种非侵入性、低成本、可扩展的解决方案。通过VR技术,可以在社区和家庭环境中对老年人的手部运动进行监测,及时发现认知功能下降的迹象,从而实现早期干预,延缓认知衰退的进程。

图2. 部分精细运动指标预测MCI的操作特征曲线与AUC参数
校院合作:产学研深度融合的典范
该研究的成功,得益于北京语言大学与北京医院老年医学科的深度合作。北京语言大学心理与认知科学学院与北京医院国家老年医学中心老年医学科共建实习实践基地,充分发挥各自优势。北语学生积极参与数据采集、分析及论文撰写,在实践中提升科研能力。
北京医院是国家卫生健康委员会直属的现代化综合性医院,承担着中央保健任务,同时也面向社会提供医疗服务。老年医学科是北京医院的重点科室,也是国家老年医学中心的重要组成部分,在老年医学领域具有显著的优势,尤其是在老年认知障碍的诊治和研究方面。此次与北京语言大学的合作,正是北京医院老年医学积极探索认知障碍早期筛查新方法的重要举措。北京医院老年医学科李晶主任医师担任该论文的通讯作者,为研究提供了重要的临床指导和支持。李晶主任表示:“这项研究的意义在于,它为我们提供了一种快速客观的认知评估工具,用手测脑,随着设备更新和便捷化,有望在社区和家庭环境中推广使用,实现认知障碍的早期发现和干预。” 数据采集负责人赵岩妍医生也表示与北语同学合作愉快。

图3. 北京医院老年科医护人员与北京语言大学心理与认知科学学院师生工作日常
此次合作是高校与医疗机构产学研深度融合的典范,实现了资源共享、优势互补,推动了老年认知障碍研究的进展。该研究同时获得了北京市科技计划课题的资助。