长时有氧运动对执行功能影响的研究进展

项琪　李琳

摘 要：近年来，随着社会经济和生活方式的快速转变，社会老龄化、久坐不动行为等问题日益严重，如老年痴呆、精神分裂、认知障碍等各种精神疾病逐年上升。而长期有氧运动是解决健康老龄化和久坐行为的有效方式，是否也是提高认知功能的有效手段？目前，尚不清楚。因此，该文以长时有氧运动为切入点，综述其对执行功能的影响，力求为医学界、教育界提供改善执行功能的最佳运动方案。

關键词：长时有氧运动 认知功能 执行功能

中图分类号：G804.8 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2017）01（c）-0234-02

执行功能是指在完成复杂的认知任务时，对其他认知过程进行控制和调节的高级认知过程，其根本作用是产生协调有序、具有目标性的行为[1]。执行功能对于个体的健康发展具有核心作用，研究发现执行功能的障碍与孤独症、注意缺陷多动障碍、精神分裂症等多种精神疾病相关[2]。这些现象引起各方面专家的关注，他们纷纷开始研究如何能令执行功能健康发展。

近些年的研究发现，个体的执行功能是可以通过训练或干预提高的[3]；其中，来自运动心理学领域的越来越多研究发现有氧运动对执行功能有积极效益，建议可以作为改善和提高执行功能的手段。在当今久坐行为日益增多、社会逐步老龄化的严峻形势下，人们的公共健康受到了严重的威胁，而研究报道规律的有氧运动能有效地促进人们生理和心理的健康，这可能会为解决这些健康危机提供了契机。

众多研究表明：长时有氧运动能有效减缓老年人认知功能的老化，同时也能促进儿童执行功能的发展。但是，对于年轻人的研究却相当匮乏，且这些研究结果也是不一致的。年轻人是整个社会的核心力量，他们的身心健康是全人类的大计。所以，探究长时有氧运动是否能改善年轻人脑执行功能，这一研究是有重大的社会意义和现实需要。

1 国内外研究现状

1.1长时有氧运动有助于降低执行功能的老化

随着年龄的上升，中老年人的认知功能快速下降，而研究表明有氧运动能降低年龄相关的认知功能的老化。Cancela等[4]将111名老年痴呆被试随机分为有氧运动组（n=60）和控制组（n=51），运动干预时间为15个月，每次持续时间为至少15 min的自行车运动。研究结果发现，运动显著促进了痴呆老年人的认知功能和行为表现，该研究表明长期有氧运动可以提高认知损伤老年人的执行功能。另外，Smeily等[5]以57名65～79岁的老年人为实验对象，将其随机分到有氧运动组和对照组，运动干预为10个月。认知测试包括简单反应时任务和Stroop任务。研究结果发现，两组在简单反应时任务没有差异，在Stroop任务有氧运动组的表现更好。

关于有氧运动影响执行功能影的脑机制，Themanson等[6]将57名60～71岁老人分为高有氧运动组和低有氧运动组。采用转换任务，并用ERP记录其脑电图活动特征。研究结果发现，经常参与有氧运动的老人整体转换代价相对小，且额区P3波幅更大，该研究结果表明经常参加运动的老人维持着更高的执行功能。如Maass等[7]以60～77岁老年人为研究对象，探究是否有氧运动能诱导血管和海马体的可塑性。运动干预时间为3个月，使用fMRI监测海马脑区血流量和体积等。研究结果发现，有氧适能的增加与海马脑区血流量和体积成正相关。

1.2 长时有氧运动有益于儿童执行功能的发展

运动与儿童执行功能的关系，大部分是横向研究。如Buck等[8]以74名7～12岁的儿童为实验对象，根據有氧体能将被试分为高、低有氧体能组。采用Stroop任务测试，发现与低心肺体能组的儿童相比，高心肺体能组的儿童有更好的Stroop任务表现，间接地支持了长时有氧运动有益于促进执行功能。Wu等[9]根据被试的最大摄氧量的指数，将48名10岁的儿童分为高、低心肺功能组。采用Flanker任务测试被试抑制功能。研究结果发现，与一致条件相比，在不一致条件下高心肺功能儿童的反应时有更快、正确率更高，说明高心肺功能与更好的任务表现是相关联的。

关于有氧运动与执行功能也有一些脑机制的研究。Hillman等[10]以38名9岁儿童为实验对象，依据其有氧能力将被试分为高、低心肺功能。在flanker任务时，同时记录其行为学和ERP数据。研究发现，与低心肺功能组儿童比，高心肺功能儿童有更高的正确率，但反应时无显著性差异。ERP数据表明高心肺功能儿童有更大的P3波幅，表明其在任务期间能召集更多注意资源。Davis等[11]以171名7～11岁儿童为研究对象，将被试随机分为20 min、40 min有氧运动组和控制组，共实施（13±1.6）周的运动。评估儿童的认知表现和学业成绩，发现40 min有氧运动的效益更高。另外，运动后儿童大脑双侧的前额叶激活增加，和双侧的后顶叶皮层激活下降。运动是提升儿童学业成绩的重要方式，该研究为教育学提供了重要的借鉴意义。

1.3 长时有氧运动与年轻人执行功能的现状研究

长时有氧运动对年轻人执行功能的影响，研究结果甚少且存在分歧。在近来的研究中，如Themanson等基于有氧体能测试，将28名年轻被试分为高、低心肺功能组。结果发现flanker任务表现在组别之间无差异。Themanson等[12]的持续研究中，测试72名年轻被试的心肺功能，并完成flanker任务。结果发现，有氧体能与年轻人flanker任务的正确率、反应时之间没有联系。与以上研究结果相反的是，在一项ERP研究中发现，相比于低心肺功能被试，高心肺功能被试在flanker任务有更少的神经冲突，同时当错误反馈能调配更多的注意资源。说明高心肺功能被试有更优的执行加工过程来适应于神经的反应。

2 结语

综上，近些年有氧运动与执行功能的相关研究，发现研究对象多集中老年人身上，而有氧运动能够有效的减缓老年人的认知下降。在当今社会快速老龄化的形势下，让老人能健康的老化显得尤其重要，而规律的有氧运动在其中扮演着重要的角色。其次，关注更多的是儿童群体，且研究呈现一致的结果——长时有氧运动能够促进儿童执行功能的发展，且目前以横向研究为主。而关于年轻人，当前的研究结果是不一致的。而年轻人是社会的中坚力量，如若能改善其执行功能，对于全人类也将是福音。所以，有待研究者们进一步地探究。

參考文獻

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