有氧健身舞蹈对老年人认知功能的影响分析

刘 晶

(广东体育职业技术学院体育艺术系，广东广州 510663)

近年来，有氧健身舞蹈逐渐成为提高身体素质和心血管健康等的重要运动形式(李涛，刘宏，董斌，2002;Darby，1995;Holmerova et al.，2010)，尤其是低强度有氧健身舞蹈，受到身体素质欠缺者或老年人的喜爱。有研究表明，有氧健身舞蹈在改善老年人情绪和认知功能等心理方面能产生积极影响(Engels et al.，1998)，因为大多数进行有氧健身舞蹈爱好者在进行健身过程中会主观感觉认知刺激并尝试体验认知效果(Verghese，2006)。实际上，有氧健身舞蹈改善身体认知功能原理是由于其包括一系列舞蹈元素，如不同的式样、舞步和动作等，有氧健身舞蹈爱好者在健身过程中实际就是在不同舞蹈元素的串联与衔接，这样在运动过程中就会激发人体的神经认知功能。然而关于目前还没有有氧健身舞蹈对身体神经认知功能的改进的科学研究，本文就此方面拟采用实验的方式进行探讨，设计一套有氧健身舞蹈针对参与者实验，测试有氧健身运动前后参与者对任务切换的反应时间与准确率来评估认知功能(史艺荃，周晓林，2004;Cepeda，Kramer，Gonzalez de Sather，2001;Davidson，Amso，Anderson，Diamond，2006)。结果显示组合有氧健身舞蹈能有效协助认知神经网络(罗跃嘉，2006)更好工作，而且这种健身运动有双重性质且能诱导运动与意想不到动作变化相消干涉。

1 研究方法

1.1 研究对象

在广州市选择N=60名年龄在60～70岁之间的健康城市老年人，其中30名男性，M=30，受试者无任何慢性病和老年痴呆等老年人疾病症状。受试者主要来自政府机关和国家企事业单位的退休人员，其基本情况、身体功能和日常体育运动参数等相关统计信息如下表1所示。数据表明所有受试人员均处于良好健康状态。

表1 研究对象基本情况信息

1.2 有氧健身舞蹈锻炼

每次45min的有氧健身锻炼分成三部分，10min热身、25min保持心率储备指数约为45%的主要运动练习和10min放松活动。音乐节奏在热身和放松阶段为90次/min，主要运动阶段为120次/min(根据心率储备指数可适当增减)。有氧健身舞蹈动作包括四个部分:(1)前进或后退步，相应伴随每四步脚尖点地或脚后跟点地;(2)侧滑步;(3)小马跳步;(4)弓步后屈腿。每个部分四个八拍。在健身锻炼过程中重点在于各动作的不断切换运动，刺激身体认知神经网络工作并和身体动作相互匹配与协调。

1.3 心率测量装置

为确保每次45min有氧健身运动中达到一定强度且每次健身锻炼强度一致，设定心率储备指数HRR(Heart Rate Reserve)在大约45%，这个数值能够保证心肺活动达到最佳状态。实验中使用无线心率监控器(深圳伊克赛科技有限公司型号为RE913无线心率器)，可直接戴在手腕上检测。

1.4 认知功能测量(任务切换测试)

任务切换测试来测量受试者的反应时间和准确率来衡量认知功能是目前比较通用的科学研究方法(史艺荃，周晓林.2004)。任务切换测试采用 E－prime 1.0(Psychological Software Tools，Inc.)软件，任务显示在计算机屏幕上，受试者坐在离电脑屏幕50cm距离的位置，右手握鼠标使用食指与中指点击出现的任务。被试将注意集中于两个方框之间的注视点上，然后一个线索(如一张图片)呈现在一个方框中，接着在其中一个方框中呈现目标，被试要按键反应目标出现在哪个方框中，软件记录其反应时间、准确率和切换时间(成本)等指标。

1.5 实验设计

实验时间为六个月，分两阶段进行。第一阶段是在没有有氧健身舞锻炼情况下，并且在保持表1中各种体育活动指标下，测试受试者的任务切换反应时间、准确率和切换成本等指标数据，一直坚持三个月，然后对这些测试值计算均值和标准差。第二阶段让受试者每天一次45min(上午9:00开始)有氧健身舞蹈锻炼，由专业教练带领练习，持续坚持三个月后进行任务切换测试，锻炼过程中同时检测受试者HRR指标，每次练习后均测试受试者的任务切换反应时间、准确率和切换成本等指标数据，最后计算测试值均值和标准差。有氧健身舞蹈锻炼前后任务切换反应时间、准确率进行双向重复量数变异数分析，对于锻炼前后切换成本数据亦进行双向重复量数变异数分析，锻炼前任务切换测试数据和锻炼后测试数据采取单因子重复量数变异数分析。统计显著性水平为p＜0.05，数据分析采用SAS软件处理。相关数据见下表2所示。

表2 锻炼前后任务切换测试数据及分析

2 结果分析与讨论

从表2可以看出，经过有氧健身舞蹈锻炼后，不仅是准确率方面还是反映时间方面等，差异具有显著性，p＜0.05;两者的提高而且是同步提高的，因为切换成本的差异不具备显著性p＞0.05，认知能力得到明显提高。说明有氧健身舞蹈锻炼对老年人的认知能力有良好影响。

有氧健身舞蹈来自民间舞蹈，它是一种全身活动大节奏感较强的舞蹈，作者模仿有氧健身舞蹈的部分动作作为全身性活动，根据认知神经网络执行机理，加强了认知神经切换工作活动，要求认知功能较弱者进行主动的自我运动，改善了全身认知神经机能状况。通过实践证明，利用伴有音乐的健身舞蹈加强认知神经网络取得良好效果，认知功能明显提高，这是提高身体认知功能和增进健康的一种有效方法。

3 结论

60名受试健康老年人在经过三个月有氧健身舞蹈训练后，通过任务切换测试数据表明身体认知功能得到明显改善，包括任务反应时间的减少，任务认知准确率的提高等。根据本实验结果，文章推测有氧健身舞蹈项目能够改善身体的认知神经网络，促使认知神经网络协助身体动作，并再将一些不可预期动作进行干涉相消，从而保证了认知执行动作与认知神经网络的的重塑相匹配，这是有氧健身舞蹈明显改善老年人认知功能的重要机制。其次运动时要把握运动的负荷，按美国著名有氧健身操专家简·方达的理论提出:“要达到真正的有氧锻炼效果，必须使心率加达到一定训练水平，并使之在此水平上保持至少20min，每星期最少练习3次”。这样不但能提高有氧健身操锻炼者有氧锻炼水平，而且对于改变松垂的肚皮、肥软的臀部和那些随着年龄增长而出现的脂肪堆积等状况都有很重要的价值。

［1］李涛，刘宏，董斌.“有氧舞蹈”治疗肩周炎的临床研究［J］.北京体育大学学报，2002，3(25):201－206

［2］史艺荃，周晓林.执行控制研究的重要范式— —任务切换［J］.心理科学进展，2004，12(5):672 － 679

［3］罗跃嘉.认知神经科学教程［M］.北京:北京大学出版社，2006

［4］ Darby，L.A.，Browder，K.D.，＆ Reeves，B.D.(1995).The effects of cadence，impact，and step on physiological responses to aerobic dance exercise.Research Quarterly for Exercise＆ Sport，66(3):231－238

［5］Holmerova，I.，Machacova，K.，Vankova，H.，Veleta，P.，Juraskova，B.，Hrnciarikova，D.，et al.(2010).Effect of the exercise dance for seniors program on lower body functioning among institutionalized older adults.Journal of Aging and Health，22(1):106－119

［6］Engels，H.J.，Drouin，J.，Zhu，W.，＆ Kazmierski，J.F.(1998).Effects of low －impact，moderate－intensity exercise training with and without wrist weights on functional capacities and mood states in older adults.Gerontology，44(4):239－244

［7］Verghese，J.(2006).Cognitive and mobility profile of older social dancers.Journal of American Geriatrics Society，54(8):1241－1244

［8］Cepeda，N.J.，Kramer，A.F.，＆ Gonzalez de Sather，J.C.(2001).Changes in executive control across the life span:examination of task－switching performance.Developmental Psychology，37(5):715－730

［9］Davidson，M.C.，Amso，D.，Anderson，L.C.，＆ Diamond，A.(2006).Development of cognitive control and executive functions from 4 to 13 years:evidence from manipulations of memory，inhibition，and task switching.Neuro－ psychologia，44(11):2037－2078

［10］Karvonen，M.J.，Kentala，E.，＆ Mustala，O.(1957).The effects of training on heart rate;a longitudinal study.Annales Medicinae Experimentalis et Biologiae Fenniae，35(3):307－315