作者:李亚靖 杨勇涛
关键词:高强度间歇运动;中等强度持续有氧运动;抑制功能;刷新功能;转换功能;P3;
发表时间:2021
发表期刊:第十二届全国体育科学大会论文摘要汇编——墙报交流(运动心理学分会)
证据类型:系统评价/Meta分析
研究目的:执行功能是指个体在完成复杂的认知任务时对各种认知过程进行协调,以保证认知系统以灵活、优化的方式实行特定目标的一般性控制机制。刷新、抑制和注意转换是执行功能的三个主要成分。体育运动和认知功能的关系是心理学的热点研究领域,目前大量研究证实了体育运动对人类认知功能中执行功能等认知成分的积极影响,它能够在一定程度上改善包括未成年、成年人、老年人以及临床患者等诸多群体的认知功能。目前大量研究探讨了步行、跑步、骑车等中等强度持续有氧运动(moderate intensity continuous training,MICT)对认知功能的影响,只有一些国外研究者探讨了大强度间歇训练(High Intensity Interval Training,HIIT)对不同人群认知功能的影响。HIIT是今年一种在健身房流行的身体运动方法,2018年全球健身趋势调查结果表明HIIT高居第一名。有研究者认为HIIT是一种能够替代中等强度持续运动的运动方式,且对健康和疾病人群都是安全有效的。高强度间歇锻炼是指以大于等于无氧阈或最大乳酸稳态的负荷强度进行多次持续时间为几秒到几分钟的练习,且每两次练习之间不足以完全恢复的静息或低强度练习的训练方法。研究发现,HIIT能够诱发更大的外周血管和细胞应激反应,因此HIIT比中等强度的持续有氧运动有更好的生理和健康益处,目前对高强度间歇运动健康效益的相关研究也大量集中在其生理健康效益方面。近十年来,国外研究者开始探讨HIIT对不同人群认知功能的影响。结果发现,即刻HIIT能够显著提高青少年和老年人的认知功能,同时长时间HIIT也显著提高认知功能,并且研究还发现HIIT的认知效益优于中等强度持续有氧运动,认知促进效果持续时间更长。目前国外关于HIIT认知效益的研究处于起始阶段,并且大多研究比较HIIT和中等强度有氧运动对青少年认知功能的影响,目前国内只有个别研究者初步探讨了HIIT对青少年等人群认知功能的相关研究,还需更多研究为这一新兴的身体运动方式的心理健康效益提供更多的实证证据。因此,本研究以在校大学生为研究对象,进一步探讨HIIT和MICT在改善大学生执行功能方面的效果,并使用EEG技术分析HIIT和MICT改善运动者执行功能的大脑基础。研究方法:采用混合实验设计,随机选取48名在校大学生参加实验。所有被试身体健康,无心血管系统、呼吸系统疾病,无精神疾病史。48名大学生被随机分配至HIIT(男生14名,女生10名,均龄23.79±1.82)和MICT(男生12名,女生12名,均龄23.13±1.96)组。所有大学生在运动前、运动后15分钟和45分钟分别完成3次执行功能(抑制、刷新、转换)测试,期间使用德国Brain Products 64导记录仪采集脑电活动数据(P3波幅和潜伏期),并在运动中的第2、4、6、8……20分钟采集RPE和心率数据。研究结果:(1)HIIT组的心率和RPE均显著高于MICT组。(2)运动结束后15分钟和45分钟后,HIIT和MICT组大学生的抑制功能任务反应时(不一致任务:732.43±95.06、677.50±94.59、681.32±87.06)和MICT(不一致任务:721.50±96.29、691.64±83.18、681.81±68.86)均显著快于运动前的反应时;刷新功能任务反应时均快于运动前,HIIT (950.28±175.22、 770.83±216.84、 703.00±202.01)和MICT(891.79±174.30、805.65±184.18、736.73±158.80);转换功能任务反应时也均快于运动前,HIIT(转换任务:855.60±119.106、762.16±101.42、724.83±109.94)和MICT(转换任务:870.52±107.47、782.96±91.10、758.56±84.58)。(3)HIIT和MICT的P3成分的潜伏期在执行功能三个任务中均不存在显著差异,但抑制功能、刷新功能任务Fz、Cz、Pz点的P3成分的波幅在运动结束后15分钟和45分钟后均显著高于运动前,转换任务的波幅在运动前后增加但没有显著差异。研究结论:(1)高强度间歇运动和中等强度有氧运动对于执行功能的抑制、刷新与转换功能均具有积极的改善作用,其中HIIT对刷新功能的改善效果最好,同时这种对执行功能的改善作用至少可持续至运动结束后45分钟。(2)HIIT和MICT对执行功能的改善可能与运动在部分程度上激活了认知相关脑区有关,在运动中投入的认知资源更多,从而诱发了更大的P3成分波幅。