2.1 身体活动与老年人认知研究主题演变分析 通过对研究主题演变规律的研究，能够揭示研究领域所具有的结构脉络特点。巨量研究文献之间的知识链接错综复杂，文献共被引聚类分析能够将其梳理为数量较少的研究主题(即聚类)，从而为识别研究主题演变规律提供了有效路径 [11]。CiteSpace可视化分析软件能够通过节点大小及颜色标识关键聚类成员，并通过聚类模块色彩、线条及位置标识研究主题绘制研究领域的全貌，从而分析研究主题的演变并寻找研究前沿发展轨迹 [12]。将文献数据导入CiteSpace，时间跨度设置为1987-2023年，时间切片设置为3年。节点类型选择参考文献( Cited Reference) ，提取每个时区中年被引次数最高的前50篇文献，构建共被引网络。考虑到时间线(Timeline) 图谱侧重在时间序列上勾勒聚类主题的历史跨度及聚类成员间关联，更能直观表征知识演进，运行聚类分析后执行Timeline view指令，得到纵轴为聚类编号、横轴为引文发表年份的共被引网络的时间线图谱，每个圆圈代表一篇文献，圆圈越大表明被引次数越多，圆圈外的圆环表明该文献中心性程度，是重要的节点文献(图2)。聚类命名选择标题术语并经LLR算法予以标注。节点下方标注参考文献，节点圆圈的厚度表明该文献的被引频次，共得到14个研究主题，在图谱中按照规模大小垂直降序排列。
模块值( Modularity Q) 和平均轮廓值( Mean Silhouette) 是反映聚类边界清晰度和聚类规模的两个指标。图2中模块值高达0.832 3(> 0.3)，表明身体活动与老年人认知各研究主题间界限清晰，领域分化显著；平均轮廓值高达0.891 2(> 0.7)，表明身体活动与老年人认知领域网络聚类具有高信度 [13]。 从时间线图谱可看到，身体活动与老年人认知研究主题持续期和规模各不相同。一些聚类持续
时间相对较短，可能是由于该主题深入研究的价值不足或学者们在研究过程中探寻出了新的研究路径从而转向了另一研究主题。
2.1.1 老年人陪伴机器人的研究 1997-2002年出现的研究聚类主题为老年人陪伴机器人研究，该阶段包含1个主题聚类，即#11机器人(Robot)。通过对原文献的研究发现，该聚类的文献集中在陪伴型机器人对老年人护理应用的研究，通过智能机器人来协助老年人的活动，使得老年人的感情得到了改善。聚类图谱显示该时段文献总量较少且与其他聚类节点几乎没有联系，是一个较为孤立的研究主题，缺乏影响力高的论文。
2.1.2 痴呆等疾病风险的研究 从1987-2002年，经过15年的发展，身体活动与老年人认知研究领域演化出第一个具有较高影响力的主题聚类，该阶段包含1个主题聚类，即#4痴呆风险(Dementia risk)。从图谱可以看出聚类间连线较多，主题间相互关联，表明此研究阶段具有较强的凝聚力。聚类中引用频次和中心性最高的文献是FRATIGLIONI等 [14]于2004年在《Lancet Neurol》上发表的《An active and socially integrated lifestyle in late life might protect against dementia》一文(频次23，中心性0.16)，该研究探讨了社会网络、体育活动和非体育活动对认知和痴呆的影响，研究认为，晚年采用积极的生活方式(包括体力活动)，并融入社会生活中可以预防痴呆和阿尔茨海默病。另一项重要的研究是PODEWILS等[15]于2005年在《Am J Epidemiol》上发表的《Physical Activity，APOE Genotype，and Dementia Risk: Findings from the Cardiovascular Health Cognition Study》一文，该研究为一项前瞻性研究，目的是确定体育活动与痴呆、阿尔茨海默病和血管性痴呆风险之间的关系。这两项研究均试图探究身体活动情况是否为神经退行性疾病的风险因素，且均与#2认知能力(Cognitive performance)有密切联系，因此可以看作为后续研究身体活动与认知能力的关系拉开了序幕。
2.1.3 认知能力及其相关能力的研究 第二阶段对痴呆等疾病风险的研究最终将研究方向推向了对身体活动与认知能力，以及与认知相互关联的其他能力(如步态)的研究上来。第三阶段的研究变得较为活跃，节点数目较多，涌现出一些高影响力文献，聚类规模较大，聚类轮廓阈值均在0.85以上，表明聚类主题明晰，成员间具有相对较高的同质性。该阶段主要构成聚类包括#2认知能力、#9风险因素(Risk factor)、#12步态稳定性(Gait stability)。
在主题演进过程中，#2与#4有密切联系。主要的联系文献为美国精神医学学会编写出版的精神障碍诊断与统计手册(The Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders，DSM)，这是一本在美国与其他国家中最常使用来诊断精神疾病的指导手册 [16]。另一项重要联系文献是LAUTENSCHLAGER等[17]于2008年在《JAMA》上发表的《Effect of Physical Activity on Cognitive Function in Older Adults at Risk for Alzheimer Disease》一文，该研究通过随机对照试验，认为体育锻炼能够降低主观记忆障碍老年人认知能力下降的风险，创新性地为体育活动可以降低认知能力下降的风险提供了随机试验的证据。这两项研究也是由对痴呆等疾病风险的研究转向对认知能力研究的重要节点文献。
在#2中，被引频次及中心性最高的文献为 ERICKSON等 [18]于2011年在《Proc Natl Acad Sci U S A》上发表的《Exercise training increases size of hippocampus and improves memory》一文(频次36，中心性0.27)，该研究通过随机对照试验发现，有氧运动能够增加海马体积并提高血清脑源性神经营养因子水平，从而改善了空间记忆能力。该文献同时与#9联系紧密。另一项被引频次及中心性较高的文献为BAKER等[19]于2010年在《Arch Neurol》上发表的《Effects of Aerobic Exercise on Mild Cognitive Impairment》一文(频次18，中心性0.13)，该研究针对的是有氧运动对轻度认知障碍老年人阿尔茨海默病病理相关的认知和其他生物标志物的影响，并评估了性别作为反应预测因子的作用，研究发现运动可改善认知能力，下降高风险老年妇女的执行控制过程，并且认为认知反应中的不同性别的效果差异可能与有氧运动对糖代谢和下丘脑-垂体-肾上腺轴反应的性别差异有关。该文献同时与#12联系紧密。
在#9中，被引频次及中心性最高的文献为BARNES等 [20]于2011年在《Lancet Neurol》上发表的《The projected effect of risk factor reduction on Alzheimer’s disease prevalence》一文(频次28，中心性0.22)，该研究总结出有关阿尔茨海默病7个潜在并可以改变的危险因素：包括糖尿病、中年高血压、中年肥胖、吸烟、抑郁、认知活动不足或受教育程度低以及缺乏体育锻炼，该研究认为如果将7个风险因素减少10%-25%，就有可能在世界范围内预防多达110万至300万例阿尔茨海默病病例。该文献同时与#2联系紧密。另外，与#12联系密切的文献为 MONTERO-ODASSO等[21]于2012年在《J Am Geriatr Soc》上发表的《Gait and cognition: a complementary approach to understanding brain function and the risk of falling》一文，越来越多的临床实践、流行病学研究和临床试验的证据表明，老年人的步态和认知是相互关联的，该研究认为步态评估可以在临床实践中为了解老年人的认知功能和跌倒风险提供依据 。
在#12中，聚类图谱显示该时段文献总量较少且与其他聚类节点的连接较弱，并没有被引频次及中心性较高的文献，并且只与#2及#9有密切联系的文献。其中，与#2密切联系的文献为WILLIAMSON等[22]于2009年在《The Journals of Gerontology》上发表的《Changes in Cognitive Function in a Randomized Trial of Physical Activity: Results of the Lifestyle Interventions and Independence for Elders Pilot Study》一文，该研究通过随机对照试验，进一步证明了运动对老年人认知功能的益处。与#9密切联系的文献为STUDENSKI等 [23]于2011年在《JAMA》上发表的《Gait speed and survival in older adults》一文，生存率估计有助于老年个性化的护理目标，步态速度可能与生存率有密切关系，该研究通过对9个入选队列的个人数据的汇总分析中发现，步态速度与老年人的生存率相关。
2.1.4 身体活动水平与老年人认知能关系的研究 上一阶段探究了身体活动对认知能力及其相关能力的影响，绝大部分研究认为身体活动能够改善老年人认知能力，但是具体的机制并未探明。在接下来的主题研究中，大量学者通过利用先进的科研仪器(如脑电、核磁共振等)，严谨的实验设计(如随机对照试验)，对身体活动水平对改善老年人认知能力的影响进行了研究。第四阶段的研究变得更为活跃，节点数目众多，涌现出大量高影响力文献，聚类规模较大，聚类轮廓阈值均在0.86以上，表明聚类主题明晰，成员间具有相对较高的同质性。该阶段在图谱中主要构成聚类包括#3基于人群的研究(population-based study)、#7 p300成分(p300 component)、#8脂肪酸抗氧化剂(fatty acids antioxidant)。P300成分，是2014年全国科学技术名词审定委员会公布的心理学名词，是事件相关电位的成分。
在主题演进过程中，第四阶段与第三阶段相关联的研究文献出现在#3聚类中。COELHO等 [24]于2013年在《Arch Gerontol Geriatr》上发表的《Physical exercise modulates peripheral levels of brain-derived neurotrophic factor (BDNF): a systematic review of experimental studies in the elderly》一文，该文献将体育锻炼对老年人外周血脑源性神经营养因子水平影响的研究进行了系统回顾，认为中等强度的运动似乎更有效地促进了老年人外周血脑源性神经营养因子水平的增加。
在#3中，被引频次及中心性最高的文献为SUN 等 [25]于2017 年在《BMC Public Health》上发表的《Physical activity in older people: a systematic review》一文(频次23，中心性0.22)，该研究通过综述前人研究，提供了老年人身体活动水平的最新情况。另一项被引频次及中心性较高的文献为SáEZ DE ASTEASU 等 [26]于2017 年在《Ageing Res Rev》上发表的《Role of physical exercise on cognitive function in healthy older adults: A systematic review of randomized clinical trials》一文(频次19，中心性0.15)，该研究通过对不同的运动方式影响认知的研究进行荟萃分析，不同运动方式包括有氧运动，抗阻运动和多组分运动(结合有氧、抗阻运动与其他运动方式)，发现多组分运动可能对老年人的认知功能有最积极的影响。
在#7中，被引频次及中心性最高的文献为 GAJEWSKI 等 [27]于2016年在《Eur Rev Aging Phys Act》上发表的《Physical activity and neurocognitive functioning in aging - a condensed updated review》一文(频次19，中心性0.13)，该文章简要介绍了两种研究老年人体育活动对认知影响的方法，即横断面研究和随机对照干预研究；此外，还报道了不同类型的体育活动及其与老年人认知功能的关系；以及提出神经科学的研究方法已成为重要的研究手段，如事件相关电位和功能磁共振成像。另一项被引频次及中心性较高的文献为 NGANDU等[28]于2015年在《Lancet》上发表的《A 2 year multidomain intervention of diet，exercise，cognitive training，and vascular risk monitoring versus control to prevent cognitive decline in at-risk elderly people (FINGER): a randomized controlled trial》一文(频次13，中心性0.10)，该研究通过对芬兰2 654名60-77岁之间的高痴呆风险人群进行随机对照试验，发现多领域干预(饮食、运动、认知训练、血管风险监测)可以改善或维持普通人群中高危老年人的认知功能 。该文献同时与#3联系紧密。
在#8中，被引频次及中心性最高的文献为YOUNG等 [5]于2015年在《Cochrane Database Syst Rev》上发表的《Aerobic exercise to improve cognitive function in older people without known cognitive impairment》一文(频次17，中心性0.13)，该研究通过荟萃分析评估以改善心肺健康为目的的有氧运动对无认知障碍老年人认知功能的影响，结果发现有氧运动并不能有益于老年人的认知功能。该文献同时与#3联系紧密。
2.1.5 不同干预方式及其机制的研究 第四阶段就身体活动水平对改善老年人认知能力的影响进行了研究，在该阶段探究了体育活动的类型、频率、强度或持续时间对老年人认知能力的影响，但是对于运动是否有益于老年人的认知功能还有争议。在第五阶段，学者将继续深入探究运动联合多种干预方式对老年人认知功能的影响，并且对相关生物学机制进行了深入的研究。第五阶段的研究十分活跃，节点数目众多，涌现出许多高影响力的文献，聚类规模较大，聚类轮廓阈值均在0.91以上，表明聚类主题十分明晰，成员间具有相对较高的同质性。该阶段在图谱中主要构成聚类包括#0减轻影响(mitigating effect)、#1衰老大脑(aging brain)、#5养老院(nursing home)、#6系统综述(systematic review)、#10老年人活动(elderly’s activities)、#13运动干预(exercise intervention)、#14肠道微生物群(gut microbiota)。
在主题演进过程中，第五阶段与第四阶段相关联的研究文献出现在#1聚类中。CASTA?O等[29]于2022年在《Front Psychol》上发表的《Resistance Training Combined With Cognitive Training Increases Brain Derived Neurotrophic Factor and Improves Cognitive Function in Healthy Older Adults.》一文，该研究比较了传统抗阻训练和抗阻训练结合认知任务干预对老年人身体成分、体能、认知功能和血浆BNDF水平的影响，研究发现抗阻训练结合认知任务干预改善了健康老年人的身体和认知表现 。
在#0中，被引频次及中心性最高的文献为PETERSEN等 [30]于2018年在《Neurology》上发表的《Practice guideline update summary: Mild cognitive impairment: Report of the Guideline Development，Dissemination，and Implementation Subcommittee of the American Academy of Neurology》一文(频次33，中心性0.21)，该研究更新了美国神经学会对轻度认知障碍的认证指南。另一项被引频次及中心性较高的文献为 GHEYSEN等[31]于2018年在《Int J Behav Nutr Phys Act》上发表的《Physical activity to
improve cognition in older adults: can physical activity programs enriched with cognitive challenges enhance the effects? A systematic review and meta-analysis》一文(频次25，中心性0.14)，该研究通过荟萃分析比较身体活动干预联合认知活动干预与单纯运动干预、单纯认知干预和对照组的认知效果来评估这些潜在的协同效应，结果表明，老年人的身体活动项目可以整合具有挑战性的认知练习来改善认知健康，并且充分的认知活动干预似乎比高剂量的运动干预更重要。该文献同时与#3联系紧密。
在#1中，被引频次及中心性最高的文献为LóPEZ- ORTIZ等[32]于2021年在《Ageing Res Rev 》上发表的《Exercise interventions in Alzheimer’s disease: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials》一文(频次16，中心性0.11)，该研究评估了运动干预对阿尔茨海默病患者的潜在多领域益处，并初步确定了不同运动方式(有氧、力量或联合训练)的具体效果，认为运动干预对阿尔茨海默病患者有很多益处 。该文献同时与#0联系紧密。
在#5中，被引频次及中心性最高的文献为NORTHEY等 [33]于2018年在《Br J Sports Med》上发表的《Exercise interventions for cognitive function in adults older than 50: a systematic review with meta-analysis》一文(频次27，中心性0.15)，该研究通过系统评价认为无论参与者的认知状况如何，体育锻炼都能改善50岁以上人群的认知功能，并建议人们尽可能多地进行至少中等强度的有氧和抗阻运动。该文献同时与#3和#6联系紧密。
在#6中，被引频次及中心性最高的文献为 HUANG 等 [34]于2022年在《J Sport Health Sci》上发表的《Comparative efficacy of various exercise interventions on cognitive function in patients with mild cognitive impairment or dementia: A systematic review and network meta-analysis》一文(频次28，中心性0.12)，该研究通过系统回顾和网络荟萃分析，发现抗阻运动最有可能成为减缓认知功能障碍患者，尤其是痴呆患者认知能力下降的最佳运动类型，且多组分运动对认知功能障碍患者的整体认知和执行功能的保护最为有效。该文献同时与#5和#10联系紧密。
在#10中，被引频次及中心性最高的文献为ISLAM等 [35]于2021年在《Nat Metab》上发表的《Exercise hormone irisin is a critical regulator of cognitive function》一文(频次22，中心性0.11)，该研究认为鸢尾素是运动带来介导认知益处的关键因子，是治疗包括阿尔茨海默病在内的认知障碍的潜在治疗因素。该文献同时与#1和#6联系紧密。
在#13中，被引频次及中心性最高的文献为SUNGKARAT等[36]于2017年在《J Am Geriatr Soc》上发表的《Effects of Tai Chi on Cognition and Fall Risk in Older Adults with Mild Cognitive Impairment: A Randomized Controlled Trial》一文(频次17，中心性0.10)，该研究通过随机对照试验，发现太极联合训练可显著改善老年患者的认知功能，并适度降低其生理性跌倒风险 。该文献同时与#0联系紧密。
在#14中，被引频次及中心性最高的文献为 VOGT 等[37]于2017年在《Sci Rep》上发表的《Gut microbiome alterations in Alzheimer’s disease》一文(频次20，中心性0.13)，该研究通过对参与者粪便样本的细菌分类组成进行研究，发现阿尔茨海默病参与者的肠道微生物多样性降低，并且在组成上与对照组的个体明显不同，这些发现表明肠道细菌群落可能是治疗阿尔茨海默病的重要影响因素 。该文献同时与#7和#8联系紧密。
综合上述部分借助共被引聚类分析绘制时间线图谱，将身体活动与老年人认知领域研究划分为对老年人陪伴机器人的研究、对痴呆等疾病风险的研究、对认知能力及其相关能力的研究、对身体活动水平与老年人认知功能关系的研究、对不同干预方式及其机制的研究5个阶段。通过对高影响力文献的解读可以发现，除第一段在该领域研究中断以外，其余每一阶段发展都蕴含着新兴知识的溢出，推动新主题的诞生，使得身体活动与老年人认知领域呈现螺旋式动态演进过程。
2.2 身体活动与老年人认知领域研究热点分析 关键词在一定程度上代表着论文的核心观点，是对论文主题的高度概括，分析相关文献关键词有助于挖掘文献所属领域的研究热点。选择关键路径(Pathfinder)算法，网络节点为Keyword，时间区为3年，数据筛选为(Top 50 for each slice)，绘制共词可视化网络图谱。经分析此项研究共涉及关键词175个，图3为55个突现强度关键词一览图，突现强度较大的关键词有人群(population)、年龄(age)、女性(women)、身体活动(physical activity)、社区
(community)、残疾(disability) 等，这些是本领域历史上的研究热点关键词；近几年来(2020年以来)突现强度较大的关键词有康复(rehabilitation)、活动的规模(activity scale)、机器学习(machine learning)、辅助活动(instrumental activity)、孤独(loneliness)、表达(expression)、健康老龄化(healthy aging)、炎症(inflammation) 等，这些关键词是近几年该领域的研究热点关键词。
前文以关键词的突现词出现时间判断的不同时期的研究热点，为进一步检验研究热点，将转换视角，利用Citespace 的关键词出现频率确定研究热点。选择关键路径(Pathfinder)算法，网络节点为Keyword，时间区为5年，数据筛选为(Top 50 for each slice)，绘制共词可视化时区图谱。
图中共有175个节点(N) ，354条链接(E) ，网络密度(Density) 达到0.023 3，整体结果稳健。由图4可以推断，1997-2001年间，开始涌现出较多关键节点，因此是该领域发展的重要时间段。该阶段研究热点主要是对老年人群的痴呆、阿尔茨海默病等疾病患病率、患病风险和死亡风险进行研究。2002-2006年同样有较多关键节点，研究热点主要为对老年人认知表现、认知障碍、认知功能进行研究。2007-2011年随着该领域研究热度提高，出现了更多的关键节点，研究热点主要为对生活质量、轻度认知障碍及其风险的研究。2012-2016年，研究热点主要为对不同身体活动方式对记忆功能、执行功能、平衡能力等认知功能影响的研究。2017-2021年，虽然关键节点众多，但是关键词频率显著降低，这可能是由于该阶段研究主题更加分散且年代较新所致。该阶段的研究热点主要有氧化应激、可塑性等机制的研究，也有对精神健康、心肺适能、健康衰老等的研究。2022-2023年，同样关键节点众多，且关键词频率相对最低，原因可能与上一阶段类似。研究热点主要有对脑源性神经营养因子等神经营养因子的机制研究。总的来说，当前身体活动与老年人认知领域研究趋于多元化，在疾病、认知降低风险研究的基础上，更注重于不同身体活动方式对认知的影响以及相关机制的研究，这是当前的研究热点也将是以后主要的研究趋势。
