简要总结

本研究探讨了唐氏综合征（Down's Syndrome, DS）成年个体中心肺健康与静息态功能连接（Functional Connectivity, FC）之间的关系。研究数据来源于一项干预试验的基线信息，共纳入40名DS成年人（平均年龄26.0岁，女性占比58%）。通过静息态功能磁共振成像（fMRI），研究人员测量了从后扣带回皮层种子点到默认模式网络（Default Mode Network, DMN）各节点的功能连接强度，并采用最大运动负荷测试评估心肺健康水平。

结果显示，心肺健康与整体DMN功能连接显著相关（r = 0.472，p = 0.004），同时也与内侧前额叶皮层的连接性呈正相关（r = 0.431，p = 0.010）。即使在调整了年龄和性别因素后，该关联依然具有统计学意义（β = 0.0072，p = 0.04）。然而，中等至剧烈体力活动（Moderate to Vigorous Physical Activity, MVPA）并未显示出与DMN连接性的显著联系。

研究表明，心肺健康可能是影响DS人群DMN功能连接的重要预测因子，这一发现可能对阿尔茨海默病（Alzheimer's Disease, AD）的预防或延缓具有潜在的临床意义。

摘要

引言： 默认模式网络（DMN）的静息态功能连接异常已被证实与唐氏综合征群体中的阿尔茨海默病病理进程密切相关。在非DS人群中，已有证据表明心肺适能水平与DMN的功能整合存在正向关联，但这一关系在DS患者中尚未被系统研究。

方法： 本研究利用一项针对DS成年人群的干预项目所收集的基线数据，使用静息态fMRI技术分析后扣带回皮层作为种子区域与DMN其他节点之间的功能连接强度，并通过最大跑步机测试量化个体的心肺适能水平。采用皮尔逊相关分析及线性回归模型检验心肺适能与FC之间的关系。

结果： 在40名参与者中（平均年龄26.0岁，58%为女性），较高的心肺适能水平与更强的整体DMN连接性（r = 0.472，p = 0.004）以及内侧前额叶皮层连接性（r = 0.431，p = 0.010）显著相关。在校正年龄与性别变量后，这种关联仍保持显著（β = 0.0072，p = 0.04）。

讨论： 心肺健康可能在维持唐氏综合征患者大脑默认网络功能完整性方面发挥重要作用，提示其在神经退行性疾病防控中的潜在价值。

关键词： 阿尔茨海默病；唐氏综合征；适能；功能连接；智力障碍；身体活动

1 引言

唐氏综合征（DS），即21三体综合征，是导致先天性智力障碍最常见的遗传病因。随着医疗条件的进步，DS患者的预期寿命在过去几十年中显著延长——从中位生存年龄不足4岁（1950年代）提升至当前约60岁（2020年代）。尽管如此，长寿也带来了新的健康挑战，尤其是神经退行性疾病的风险上升。

几乎所有DS个体都会在生命后期出现阿尔茨海默病（AD）相关的神经病理变化。这主要归因于第21号染色体上多出的一个拷贝所引起的淀粉样前体蛋白（APP）基因过表达，进而导致淀粉样β（Aβ）肽的过度生成。这种持续的Aβ积累加速了脑内斑块沉积、氧化应激反应和神经元损伤，使得AD样病变提早发生。研究显示，相较于普通人群，DS成人更早出现Aβ沉积，其痴呆终生风险高达90%，平均发病年龄约为53.8岁。然而，近期综述指出，在Aβ阳性背景下，AD发病时间存在长达25年的个体差异，表明疾病进程可能受到可调节因素的影响。

默认模式网络（DMN）是一组在静息状态下活跃的大脑区域，涉及自我参照思维、记忆提取和内省等认知过程，主要包括内侧前额叶皮层、后扣带回/楔前叶、角回及部分颞叶区域。该网络在多种神经退行性疾病中表现出功能连接减弱的现象。一项基于英国生物银行的纵向研究（n=81例痴呆发展者，n=1030例对照）发现，DMN连接性的下降可预测未来痴呆的发生。近年来的研究进一步揭示，在DS患者中，DMN的静息态功能连接降低不仅是早期AD的生物标志物之一，还可能与顶叶区域的Aβ积聚相关。

鉴于DMN功能连接在AD进展中的关键作用及其作为临床前预警指标的潜力，识别能够维持或增强该网络稳定性的可干预因素显得尤为重要。在一般人群中，生活方式因素如中等至剧烈体力活动（MVPA）和心肺健康被认为具有神经保护效应，可能有助于降低AD风险或推迟发病时间。MVPA作为衡量日常体力参与的重要指标，已与多种神经系统结局相关联。例如，一项基于人群的队列研究（n=1449，平均随访21年）发现，中年时期较高水平的休闲性体力活动与较低的AD发病率显著相关。此外，在一项包含308名非DS成年人的研究中，十年间持续较高的体力活动水平与后部DMN区域的功能连接增强和脑血流灌注改善有关。

心肺健康指标，如运动中的峰值氧气摄入量（VO₂peak），已被发现与阿尔茨海默病（AD）在普通人群中的发展结果存在关联。较高的心肺健康水平与更好的脑动脉顺应性以及更大的脑体积相关，提示这类个体可能具备更高效的脑代谢和氧利用能力。功能性磁共振成像（fMRI）研究进一步显示，在执行多种认知任务时，心肺健康较好的个体在前扣带回、外侧前额叶及外侧顶叶皮层表现出更强的脑区激活。此外，心肺健康还与默认模式网络（DMN）功能连接性（FC）的增强有关，这种关联在老年人群中尤为明显。

尽管如此，目前尚无研究探讨这些生活方式因素——特别是中等至剧烈体力活动（MVPA）与心肺健康——在唐氏综合征成人中对DMN功能连接的影响。值得注意的是，MVPA和心肺健康虽均反映身体活动状况，但它们衡量的是不同维度，且并不总是高度相关。因此，在唐氏综合征人群中分别考察二者作为DMN功能连接性的独立预测因子具有重要意义。

本研究旨在评估唐氏综合征成年个体中，MVPA水平和心肺健康程度是否与通过fMRI测得的DMN功能连接强度相关。我们假设：较高的MVPA水平和更高的心肺健康状态将分别与更强的DMN内部功能连接呈正相关。

方法

2.1 参与者

本研究基于一项原始临床试验（母研究，n=81），招募对象为居住在家中的成年唐氏综合征患者（年龄≥18岁）。参与者需与其父母、监护人同住，或生活在配备护理人员的支持性环境中，并由护理人员担任研究协作伙伴。纳入标准包括：经护理人员确认存在轻度至中度智力障碍；具备理解基本指令的功能能力；能够通过口语进行交流；可参与体力活动并独立行走至少10英尺；且家中具备互联网接入条件。

排除标准涵盖以下情况：经《智力障碍人士痴呆筛查问卷》（DSQIID）判定为患有痴呆；正在参与规律锻炼计划（即每日≥20分钟，每周≥3天）；存在严重医疗风险（如癌症或近期心脏事件，由初级保健医生评估）；无法安全进行中等至剧烈体力活动（MVPA）；或有MRI检查禁忌症。

参与者主要通过本地服务于唐氏综合征成人群体的组织进行招募，包括唐氏综合征协会、日间服务项目、专科诊所，以及Medicare资助的社区发育障碍服务机构。宣传方式包括发放传单、邮件列表推送和社交媒体发布信息。居住形式多样，包括与家人同住、独居、与室友合住，或居住于支持性集体生活设施中。

潜在参与者的护理人员被邀请联系研究协调员，后者负责解答疑问并开展初步资格筛选，内容涉及参与者的日常功能、沟通能力和DSQIID评分。对于初步符合条件且有意继续者，安排家庭访问或视频会议，以完成最终资格确认并获取知情同意。

2.2 体力活动评估

采用ActiGraph wGT3XBT三轴加速度计（ActiGraph LLC，美国佛罗里达州彭萨科拉）连续监测为期7天的体力活动水平。设备佩戴于非优势侧髋部前腋线位置，仅在清醒时段使用。垂直轴数据以每60秒为一个epoch进行汇总，并通过ActiLife软件（版本6.13.3）完成设备初始化与数据下载。

非佩戴时间定义为连续90分钟以上的零计数区间，允许其中1–2分钟出现100计数/分钟以内的轻微波动。单分钟计数超过20,000被视为异常值并予以剔除。数据分析要求有效佩戴时间至少达到3天（需包含至少1个周末日），且每天清醒期间佩戴不少于8小时。

MVPA的判定依据来自美国国家健康与营养检查调查（NHANES）2003–2004年和2005–2006年的垂直轴截断值：将每分钟计数≥2020且能量消耗≥3METs的时段归类为中等至剧烈体力活动。

2.3 心肺健康评估

心肺健康以峰值摄氧量（VO₂peak，单位：mL/kg/min）表示，通过最大运动负荷测试进行测定，采用Fernhall等人专为唐氏综合征成年人设计的跑步机测试方案。使用ParvoMedics TrueOne 2300系统（美国犹他州盐湖城）进行间接热量测定，实时采集呼出气体中的O₂和CO₂浓度。每次测试前，根据制造商指导，使用已知体积和标准气体浓度对设备进行校准。

在跑步机测试过程中，生理参数每15秒平均一次。若参与者无法维持规定速度或主动要求终止，则立即停止测试。否则，当满足以下两项或更多终止标准时结束试验：

• 主观疲劳导致无法继续；
• VO₂趋于平台期（增加幅度＜150 mL/min）或心率增速＜2次/分钟，随运动强度提升；
• 实测心率达到Fernhall公式预测HRPeak的±5次/分钟范围内；
• 呼吸交换率（RER）≥1.0。

只有达到RER≥1.0或心率处于预测HRPeak±10次/分钟范围内的参与者，其数据才被纳入后续分析。

2.4 神经影像学检查

在德国埃尔朗根的西门子Skyra 3T扫描仪上，使用20通道头部线圈对参与者进行了脑部扫描。扫描前先采集自动侦察图像，并执行匀场程序以提升磁场均匀性。随后，参与者完成了一项时长为40分钟的多模态MRI扫描流程，涵盖结构像（MPRAGE）、静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）、弥散张量成像以及动脉自旋标记（ASL）序列。在整个过程中，参与者有权随时终止扫描。 其中，rs-fMRI数据采用梯度回波多带EPI序列获取，参数设置如下：重复时间/回波时间 = 1000/40ms，多带因子为8，切片厚度2.5mm，平面内分辨率为2.5mm，共采集64个切片，进行480次测量，持续约8分钟。所有影像数据的预处理与统计分析均通过AFNI软件包完成，遵循其推荐标准流程。利用afni_proc.py命令生成自动化预处理脚本，包括切片时间校正、运动校正、图像对齐、空间平滑及归一化处理。 每位参与者的MPRAGE图像通过非线性配准方法（AFNI中的@SSwarper命令）去除颅骨并映射至蒙特利尔神经学研究所（MNI）标准空间。rs-fMRI数据则通过将其图像重新对齐至最小离群值来校正头动，任何位移超过0.2mm的体积被剔除。根据AFNI指南，在剔除运动相关体积的同时也去除了其前后的时间点。剔除后，rs-fMRI有效时长平均为245秒（范围：26至478秒）。尽管部分参与者的数据存在不同程度的截断，但所有可用数据仍被纳入后续分析，因已有研究证实此类保留策略不会对组水平结果造成系统性偏差。 生理信号（心率和呼吸）在扫描期间由Biopac MP150系统配合AcqKnowledge 5软件（BIOPAC Systems, Goleta, California, USA）同步记录，传感器包括MR兼容的呼吸带和脉搏容积描记器。有9%的参与者缺乏有效的生理回归变量，因此这些个体未进行生理噪声校正。对于其余参与者，将提取的生理回归因子从每个体素的时间序列中去除，获得残差时间过程。之后，残差数据经4mm全宽半高斯核空间平滑处理，重采样至2.5×2.5×2.5mm的规则网格，并转换至MNI标准空间。 为识别默认模式网络（DMN）的关键区域，选取后扣带回皮层作为种子区开展功能连接分析。在坐标(x,y,z=0,-56,28)处定义一个半径5mm的球形种子区域。从中提取平均时间序列，并计算该种子与全脑各体素之间的皮尔逊相关系数。随后，将相关系数转化为Fisher-z变换值（即z分数），以便于跨被试的组水平比较。 进一步采用全脑3dttest++分析z分数图，识别与后扣带回种子显著连接的脑区，从而构建样本中的DMN连接图谱。经p < 0.01假发现率（FDR）多重比较校正后生成的DMN连接图（见图1）用于界定特定ROI。分析共识别出四个显著连接的区域：完整的DMN图谱、内侧前额叶皮层（MPFC, x,y,z=-3,51,-12）、左顶叶皮层（LPAR, x,y,z=-58,-67,25）和右顶叶皮层（RPAR, x,y,z=45,-67,38）。接着，在每个显著ROI的峰值体素周围建立5mm半径的球形种子，利用3dROIstats工具提取各ROI及整体DMN图的平均z分数，并导出用于后续组分析，旨在探究DMN内部功能连接（FC）与心肺健康指标之间的关系。

2.5 统计分析

人口学特征（如年龄、种族、民族、支持需求水平）、人体测量数据（身高、体重、身体质量指数BMI）、加速度计测得的中高强度体力活动（MVPA）以及心肺适能指标（峰值摄氧量VO2peak）均以均值±标准差或频数（百分比）形式描述。主要预测变量（VO2peak与MVPA）与结局变量（功能连接z分数）的正态性通过直方图、Q-Q图及Shapiro-Wilk检验评估。 结果显示，峰值摄氧量、整体DMN连接强度以及后扣带回至内侧前额叶皮层的功能连接均符合正态分布；其余变量（MVPA及后扣带回至左右顶叶皮层的连接强度）虽呈现轻微右偏，但整体接近正态分布，故本研究统一采用参数检验方法。首先通过皮尔逊相关分析考察MVPA或心肺适能分别与各DMN子区域（以z分数表示）及全脑DMN图谱间功能连接的相关性。随后构建线性回归模型，在调整年龄和性别协变量的基础上，进一步分析MVPA或心肺适能对唐氏综合征成人患者DMN功能连接的影响。此外，还使用皮尔逊相关评估该样本中MVPA与VO2peak之间的关联。全部统计分析均在R软件（版本4.2.2）中完成。

3. 结果

3.1 受试者特征

本研究共纳入40名患有唐氏综合征的成年个体，所有参与者均来自母研究项目，并完成了用于分析的功能磁共振成像（fMRI）扫描。其中，35人成功完成了心肺功能测试，31人提供了符合预设标准的有效加速度计数据。样本的基本特征详见表1。参与者的平均年龄为26.0±7.8岁，年龄跨度为18至45岁。大多数为非西班牙裔白人（占比83%），平均体质指数（BMI）为33.2±6.6 kg/m，每日中等至剧烈体力活动（MVPA）时间为13.4±14.8分钟，基线最大摄氧量（VOpeak）为20.2±4.2 mL/kg/min。在该样本中，MVPA与VOpeak之间未观察到显著相关性（r = 0.02，p = 0.89）。

为探讨心肺功能和体力活动水平与大脑默认模式网络（DMN）功能连接性的关系，采用皮尔逊相关分析评估了VOpeak及MVPA与整体DMN连接性，以及后扣带回皮层（PCC）作为种子点与各感兴趣区（ROI）之间连接性的关联（见表2）。

在未经调整的模型中，VOpeak与整体DMN功能连接性呈显著正相关（r = 0.472，p = 0.004），同时也与PCC与内侧前额叶皮层（MPFC）之间的连接性相关（r = 0.431，p = 0.010），但与左或右顶叶皮层的连接性无显著关联。为进一步判断上述关联是否特异于某一MPFC区域，进行了PCC种子点与全脑范围内VOpeak的关联分析，但未发现具有统计学意义的结果。此外，MVPA与整体DMN连接性或任一单独ROI的功能连接均无显著相关。

在线性回归模型中对年龄和性别进行校正后（见表3），VOpeak仍为整体DMN连接性的显著预测因子（β = 0.0072，p = 0.04），如图2所示。然而，在调整混杂因素后，VOpeak与MPFC连接性的关联接近但略高于显著性阈值（β = 0.011，p = 0.07）。在调整后的模型中，未发现VOpeak与左右顶叶皮层的功能连接，或MVPA与任何脑区功能连接（FC）之间的显著关系。

图2展示了经年龄和性别校正后的线性回归结果，反映后扣带回皮层与全脑默认模式网络模板平均连接强度与峰值摄氧量之间的关系。图中显示了拟合的回归线及其95%置信区间，每个数据点代表一名研究对象，点的大小随年龄增加而增大（年龄范围：18–45岁）。注释：β表示线性回归系数估计值；DMN代表默认模式网络；PCC为后扣带回皮层；VO指摄氧量。

本研究旨在考察中等至剧烈体力活动（MVPA）和心肺功能对唐氏综合征成人默认模式网络（DMN）功能连接性的影响。结果显示，较高的心肺功能水平与更强的整体DMN功能连接性以及PCC与MPFC之间的连接性相关。即使在校正年龄和性别后，心肺功能与整体DMN连接性的关联依然显著；而与MPFC连接性的关联则接近显著水平（p = 0.07）。值得注意的是，本样本中未发现MVPA与DMN任一节点的功能连接存在显著关联，且MVPA与VOpeak之间亦无相关性。

心肺功能与DMN功能连接性的正向关系与在非唐氏综合征人群中已有研究发现一致。现有文献表明，心肺功能是DMN功能连接性的重要预测因子。例如，一项包含年轻成人（n=32，平均年龄约24.1岁）和老年成人（n=120，平均年龄约66.5岁）的研究发现，较高的有氧适能水平与PCC与内侧前额叶回之间功能连接增强有关。本研究结果提示，这一现象同样可能存在于唐氏综合征人群中。由于本样本中MVPA与心肺功能无关，这可能意味着相较于MVPA本身，心肺功能可能是影响DMN连接性的更关键因素。

目前，心肺功能影响DMN功能连接的具体机制尚不完全清楚，但可能部分归因于心肺功能提升所带来的脑血流量增加、神经发生增强或大脑葡萄糖代谢改善，而这些生理变化未必直接由MVPA驱动。例如，心肺功能与大脑代谢效率及氧利用效率密切相关，这些因素可能参与调节大脑老化过程。未来研究可通过动脉自旋标记成像技术评估MVPA和心肺功能对脑血流的影响，以验证本研究观察到的关联是否由上述机制介导。

此外，仍需进一步探索长期维持心肺功能水平的时间长度如何影响这些潜在神经机制及最终的大脑功能表现。

在一项针对120名老年成人（平均年龄66.5岁）的研究中，参与者被随机分配至有氧训练组或拉伸对照组。经过一年的干预后发现，有氧训练组的海马体积有所增加。这一变化可能与海马在默认模式网络（DMN）中的关键作用有关，进而影响DMN的功能连接性。此外，在另一项为期六个月的有氧运动干预中，59名健康老年人（年龄介于60至79岁之间）表现出灰质和白质体积的增长。单次30分钟的骑行活动也被证实能够增强与学习和记忆相关脑区之间的神经同步性；然而，这种急性效应的持续时间仍不明确。

尽管短期运动似乎能迅速改善大脑网络功能，长期规律的体力活动可能对大脑结构与功能的稳定改变更为关键。目前尚不清楚在一般人群或唐氏综合征（DS）人群中，需要维持多长时间的体力活动习惯或达到何种心肺适能水平，才能在DMN中观察到显著益处。这些问题有待未来进一步研究加以阐明。

内侧前额叶皮层（MPFC）参与多种高级认知功能，如执行控制、工作记忆以及情绪调节。在非DS成人群体中，研究显示，相较于无认知障碍的个体，轻度认知障碍患者的MPFC功能连接性明显减弱。另有研究指出，即使尚未出现明显认知症状，但淀粉样蛋白负荷较高的个体，其MPFC的功能连接性也低于淀粉样蛋白负荷较低者。这提示MPFC连接性的下降可能是阿尔茨海默病（AD）临床前期的一个早期标志。

本研究发现，在DS患者中，心肺功能与其MPFC区域的功能连接性存在关联，暗示良好的心肺健康可能在延缓AD进展及认知衰退方面发挥保护作用。然而，由于本研究采用横断面设计且样本量有限，该结论仍需通过更大规模、纵向追踪的研究予以验证。未来还应探索DS患者中MPFC功能连接性与淀粉样蛋白沉积之间的潜在关系。

本研究未观察到中高强度体力活动（MVPA）与DMN功能连接性之间的显著关联。此结果与Voss等人在一项包含189名老年成人（平均年龄65岁）的研究中所报告的结果一致：他们发现DMN的功能连接性与心肺功能呈正相关，但与日常MVPA参与程度无关。这表明，相比单纯的MVPA行为，心肺功能可能是影响脑网络连接更强的关键因素——这一点也在本研究中得到了支持。

值得注意的是，心肺功能受多种因素影响，除体力活动外，还包括遗传背景等生物学因素。这或许可以解释为何本研究未能检测到MVPA与心肺功能之间，或MVPA与DMN功能连接性之间的直接联系。

尽管如此，已有部分研究提示，以提升MVPA为目标的干预措施可能对DMN功能产生积极影响。例如，一项针对65名典型发育老年人的随机对照试验，比较了12个月的有氧步行训练与灵活性、塑形及平衡训练的效果，结果显示有氧训练组在多个DMN节点上的功能连接性显著增强。然而，尚无法确定这种改善究竟是源于心肺功能的提升，还是单纯由MVPA增加所致。

考虑到这些变化出现在有氧训练组中，结果间接表明，只有通过增加有氧性质的体力活动，才可能引发DMN功能连接性的实质性改变。根据定义，MVPA指代谢当量（METs）不低于3的活动强度，相当于中速步行，通常难以通过柔韧性或平衡类运动实现。因此，目前仍需进一步研究来确认，提高MVPA是否确实有助于改善DS患者群体中DMN的功能连接性，这将是未来干预研究的重要方向之一。

研究背景与目的

唐氏综合征（DS）是引起智力障碍最常见的遗传因素。随着医疗水平的提升，DS患者的寿命显著延长，但几乎所有的个体都会逐渐出现阿尔茨海默病（AD）相关的神经病理改变。研究表明，DS患者大脑中淀粉样蛋白β（Aβ）的过度积累会加速神经退行性病变的发展。默认模式网络（DMN）是一组在静息状态下活跃的大脑区域，其功能连接性（FC）在AD进程中常受到损害。已有研究发现，在非DS人群中，心肺功能与DMN的功能连接存在关联，然而这一关系在DS成人群体中尚未被探索。本研究旨在分析DS成人心肺功能与其DMN功能连接性之间的潜在联系。

研究方法

数据来源与研究对象

本研究基于一项针对唐氏综合征成人参与体力活动干预试验的基线数据开展。纳入对象为年龄≥18岁、居住于家庭或支持性生活环境中的DS患者。排除标准包括已确诊痴呆、正在参与规律锻炼项目或存在严重健康风险者。最终共有40名符合条件的DS成人完成了功能性磁共振成像（fMRI）检查。

体力活动测量

采用ActiGraph wGT3XBT三轴加速度计连续7天记录中等至剧烈体力活动（MVPA）。通过Actilife软件对收集的数据进行处理，剔除无效佩戴时段及异常值，以确保数据准确性。

心肺功能评估

使用最大运动负荷测试测定峰值摄氧量（VOpeak），作为心肺功能的指标。测试过程中监测氧气消耗情况，当参与者达到自愿疲劳状态或出现VO平台现象时终止实验。

神经影像采集与分析

利用3T Siemens Skyra扫描仪获取脑部结构和静息态功能图像，序列涵盖T1加权成像和功能磁共振成像。 数据预处理及统计分析采用AFNI软件完成，选取后扣带回皮层（PCC）作为种子点，计算其与DMN其他节点之间的功能连接强度。

统计学处理

采用皮尔逊相关系数和线性回归模型分析心肺功能、MVPA与DMN功能连接性的关系，并对年龄和性别进行校正。

研究结果

参与者基本特征

共纳入40例DS成人，平均年龄为26.0岁，女性占比58%，平均BMI为33.2 kg/m，每日平均MVPA时间为13.4分钟，平均VOpeak为20.2 mL/kg/min。统计结果显示，MVPA与VOpeak之间无显著相关性（r=0.02，p=0.89）。

心肺功能与DMN功能连接的关系

数据分析表明，较高的VOpeak水平与特定DMN区域间更强的功能连接趋势相关，提示心肺功能可能影响DS成人脑网络的整合能力。尽管未进行多重比较校正，但仍观察到一些具有探索意义的关联模式。

局限性说明

本研究存在一定局限。首先，样本量较小，且为横断面设计，限制了因果推断的能力。由于母研究中MRI检查属于可选项，仅约一半参与者完成扫描，导致可用样本有限。其次，部分受试者（9%，n=3）缺乏生理噪声回归因子数据，因此其fMRI数据未经过此类校正。尽管这些个案数量较少，且有文献指出此类校正在组水平上的影响较弱，但未来研究仍应保证完整的生理信号记录，实现统一预处理流程。

此外，研究样本主要由非西班牙裔白人构成，降低了结果在其他种族或民族群体中的外推性。后续工作需纳入更多元化的族群，以验证发现的普适性。同时，本分析未调整载脂蛋白E（APOE）基因型等已知影响AD进展的因素，可能影响结果的精确性。

母研究要求参与者久坐为主，导致MVPA和VOpeak变异范围较窄。值得注意的是，在母研究中，43名被排除者中有12人因基线时体力活动过高而被剔除（约占27%），这反映出部分DS个体具备较高活动水平，应在今后研究中予以纳入。目前尚不确定若扩大体力活动和心肺功能的分布范围，所观察到的关联是否依然成立。

另外，母研究排除了功能能力较差（如无法独立行走10英尺）以及不能通过口语交流的个体，这也可能造成选择偏倚。这些弱势群体可能更易出现功能连接下降，因此未来研究应将其纳入，以全面评估心肺功能对脑网络的影响。

最后，鉴于本研究具有探索性质，且为首次探讨DS人群中VOpeak与DMN功能连接的关系，未对多重比较进行校正。主要目标在于识别潜在趋势，为后续研究提供方向。然而，此举可能增加I型错误的风险，需在未来更大规模的研究中加以控制。

结论与展望

现有证据提示，心肺功能可能与DS成人的DMN功能连接性存在关联。未来应开展干预性研究，进一步验证提升心肺功能是否能够改善该人群的大脑功能连接及其认知表现。

本研究结果显示，在唐氏综合征（DS）成人中，心肺功能与默认模式网络（DMN）的整体功能连接性之间存在显著正相关（r=0.472，p=0.004），同时也与内侧前额叶皮层（MPFC）的功能连接性显著相关（r=0.431，p=0.010）。

在对年龄和性别进行统计学调整后，心肺功能仍可作为整体DMN功能连接性的显著预测因子（β=0.0072，p=0.04）。然而，其对MPFC功能连接性的预测作用略低于显著性水平（β=0.011，p=0.07）。值得注意的是，中等强度及以上体力活动（MVPA）与DMN功能连接性之间未发现显著关联。

上述发现与在非DS人群中观察到的结果具有一致性，提示心肺功能可能在维持DS个体大脑功能网络稳定性方面发挥关键作用。潜在机制可能涉及心肺健康改善所带来的脑血流增加、神经发生促进或大脑葡萄糖代谢优化等生理过程。这为未来探索通过提升心肺耐力以支持脑功能提供了理论依据。

尽管如此，本研究存在一定局限性：首先，样本量相对较小；其次，采用横断面设计，难以确立变量间的因果关系；此外，研究对象主要为非西班牙裔白人，可能影响结果在其他种族或民族群体中的推广性。

未来的研究应纳入更大规模、更具种族和民族多样性的样本，并进一步考察如APOE基因型等与阿尔茨海默病进展相关的生物学因素。同时，有必要深入探究心肺功能与DMN功能连接性之间的因果路径，并评估旨在提高心肺健康的干预措施是否能够有效增强大脑功能连接及认知表现。