Effects of Aerobic Exercise Interventions on Memory and Attention in Older Adults with Mild Cognitive Impairment: A Systematic Review and Meta-Analysis

Abstract

Mild cognitive impairment (MCI) represents a critical transitional stage between normal aging and dementia, with memory and attention often considered the earliest and most vulnerable cognitive domains. Although non-pharmacological interventions have gained increasing attention in recent years for delaying cognitive decline, systematic investigations explicitly focusing on these two domains remain limited. This systematic review and meta-analysis aimed to investigate the specific effects of aerobic exercise on memory and attention in older adults with MCI. A comprehensive literature search was conducted in PubMed, EMBASE, Cochrane Library, and Web of Science to identify relevant randomized controlled trials (RCTs). A total of eight studies involving 763 participants with MCI were included in the final analysis. The meta-analytic results indicated that aerobic exercise significantly improved both memory and attention compared to control conditions. These improvements may be attributed to neurophysiological mechanisms such as increased expression of brain-derived neurotrophic factor (BDNF), enhanced functional connectivity between the hippocampus and prefrontal cortex, and improved cerebral perfusion. As one of the few meta-analyses explicitly focusing on memory and attention as primary outcomes, this study provides preliminary domain-specific evidence supporting the cognitive benefits of aerobic exercise for individuals with MCI. The findings underscore the importance of designing future cognitive interventions with a focus on domain-specific targeting, optimizing exercise parameters, and developing tailored aerobic exercise protocols to better support cognitive function in this at-risk population.

경도인지장애(Mild Cognitive Impairment, MCI)는 정상 노화와 치매 사이의 중요한 과도기적 단계로, 이 중 기억력과 주의력은 비 교적 이른 시기에 손상되기 쉬운 핵심 인지 영역으로 알려져 있다. 최근 비약물적 중재가 인지 저하를 지연시키는 방안으로 주목 받고 있으나, 이러한 두 인지 영역에 초점을 맞춘 체계적인 연구는 아직 부족한 실정이다. 본 연구는 유산소 운동 중재가 MCI 노 인의 기억력과 주의력에 미치는 영향을 체계적 문헌고찰 및 메타분석을 통해 종합적으로 평가하고자 하였다. 이를 위해 PubMed, EMBASE, Cochrane Library, Web of Science 데이터베이스를 활용하여 관련 무작위 대조시험(Randomized Controlled Trials, RCT) 을 포괄적으로 검색하였고, 최종적으로 총 8편의 연구(참여자 수 763명)를 분석에 포함하였다. 메타분석 결과, 유산소 운동은 대 조군에 비해 MCI 환자의 기억력과 주의력 향상에 유의한 긍정적 효과를 나타냈다. 이러한 효과는 뇌유래신경영양인자 (Brain-Derived Neurotrophic Factor, BDNF)발현의 증가, 해마와 전전두엽 피질 간의 기능적 연결성 강화, 뇌혈류 관류 개선 등과 같은 신경생리학적 기전을 통해 설명될 수 있다. 본 연구는 기억력과 주의력을 주요 결과 변수로 설정한 드문 메타분석 연구 중 하나로서, 유산소 운동이 MCI 초기 단계에서 인지 기능 보호에 미치는 영역 특이적 중재 효과에 대한 근거를 제시하였다. 이러한 결과는 향후 인지 중재 전략 수립 시 목표 인지 영역의 명확한 설정과 중재 조건의 정교화, 그리고 개인 맞춤형 유산소 운동 프 로그램 개발의 필요성을 시사하며, MCI 고위험군을 위한 정밀한 중재 전략 마련에 기여할 수 있을 것이다.