不同“剂量”久坐行为对大学生认知能力影响及其机制研究
作者单位：山东师范大学
学位级别：硕士
导师姓名：赵敬国
授予年度：2022年
学科分类：0402[教育学-心理学(可授教育学、理学学位）] 040203[教育学-应用心理学] 04[教育学]
摘 要：背景:当今人类的身体承载着源于石器时代非洲平原上的远古印记——狩猎-采集生活,它是远古时期人类基本生活模式的基因范例,在经历自然选择和社会进化逐步形成了现代社会的基因版本。但由于基因的进化与社会文化的进化之间存在“进化迟滞现象,运动量减少,即久坐行为成为现代人普遍的生活方式,也是影响人们身体健康的主要因素。因此近年来的相关研究均侧重于运动对健康的益处,鼓励人们增强体育锻炼,倡导“动则有益、多动更好的理念。社会群众逐渐体验到运动乐趣,出现了运动量狂热追求的现象,如马拉松等运动项目成为了运动界的时尚。但任何事物均具有两面性,运动对健康有益,但并非多多益善。前人对运动剂量与健康关系的研究显示,运动剂量与全因死亡率之间存在“U型曲线关系。最新的文献研究表明,脑与骨骼肌之间不仅存在有进化适应的权衡,而且在急性活动中也存在竞争和权衡现象。认知是脑功能,因此运动与脑认知功能之间也应存在权衡现象。目的:为研究不同剂量的久坐行为对大学生认知能力的影响及其影响机制,本研究根据每周约2000 kcal的体力活动量是维持健康和脑认知功能的运动量基值的标准,观察对大学生认知能力的影响规律,并从大脑结构和功能层面及社会心理行为层面上对其可能机制进行了探讨。以评价运动对认知功能影响的“双面性特性,提示运动健身健心的“适宜负荷域理念,为科学健身提供参考,以更好地发挥其“以体育体、以体育智、以体育心的功能。方法:招募平时运动量较大（每周大于2000 kcal）的在校男大学生受试者共12名,平均年龄为20.50±2.11岁,BMI为22.73±2.17kg/m2。通过运动手环显示能耗量,提示逐渐让其减少每周的运动量值,以第0周时的能耗量为基础,第4周时能耗量维持在基础能耗量值的约70%;第8周时能耗量维持在基础能耗量的约50%,第12周能耗量维持在基础能耗量值的约30%。实现随着实验周期的延长,呈现出“久坐行为剂量的渐进性增加现象。采用ERP P300、Stroop Color-Word Test、心理旋转实验（R-Test）反应时等指标评价其认知行为的改变规律。同时对减少不同剂量运动后（即增加不同剂量久坐行为）的ERP P300潜伏期、波幅,匹兹堡睡眠质量指数,简明心境状态量表（POMS）,最大吸氧量等指标进行测评,以探讨不同“剂量久坐行为对大学生认知能力影响的可能机制。结果:⑴受试者第0周时的能耗量平均值为3239.42±1230.83 kcal,且每人的能耗量值均高于2000 kcal;以此为研究初始的基础值。第4周时,能耗量平均值为2266.83±1083.08kcal,能耗量为基础能耗量值的69%;第8周时,能耗量平均值为1454.67±882.74kcal,能耗量为基础能耗量的45%;至第12周,能耗量平均值为843.50±345.72kcal,能耗量为基础能耗量值的28%。随着实验周期的延长,受试者每周能量消耗是逐级递减的,呈现“久坐行为剂量的渐进性增加。⑵Stroop Color-Word Test反应时、心理旋转实验（R-Test）反应时、以及Fz、Cz、Pz点ERP P300反应时指标,随着不同剂量久坐行为的增加,从整体来看受试者在第4周时,虽然能耗量只为基础能耗量值的69%,但各认知行为指标与初始值比较均未见有显著性差异（P0.05）;至第8周时,能耗量只为基础能耗量的45%左右,此时Cz点ERP P300反应时为（321.60±41.87ms）,与初始值（344.03±41.35ms）比较,反应时间缩短,呈显著性缩短（P=0.020.05）;至第12周时,能耗量只为基础能耗量值的28%,此时与初始值（第0周）比较,第12周Cz点ERP P300反应时（323.74±54.54ms）,呈显著性缩短（P=0.030.05）;此时Pz点ERP P300反应时为（320.43±49.33ms）,与初始值（345.72±45.44ms）比较,也呈显著性缩短（P=0.040.05）。⑶随着实验周期的延长,受试者每周能量消耗逐级递减,即久坐行为剂量逐渐增加。Pz点的ERP P300波幅在第12周时（-4.53±1.92 uv）与0周基础值（-8.36±4.52uv）相比,波幅呈现显著性降低（P=0.010.05）。在实验周期内,受试者Fz、Cz、Pz点的ERP P300潜伏期均未出现显著性差异（P0.05）。⑷在实验周期内,受试者心境状态（TMD）得分并无显著性变化（P0.05）。睡眠质量（PSQI）评价总分在第8周为3.25±1.49,在12周为3.17±1.59,与0周的初始值（5.42±2.71）相比,睡眠质量总分减少且呈现显著性变化（P=0.01）,表现为匹兹堡睡眠质量指数量表总分（PSQI）的逐渐降低,显示受试者睡眠质量逐渐提高。⑸受试者的最大摄氧量绝对值在第4周时,与初始值相比呈显著性增加。最大摄氧量相对值在第4和8周时,与初始值相比呈现显著性增加。结论:（1）对于基础能耗量较高的人（大于2000千卡）渐进性的降低能量消耗,即逐渐增加久坐行为的“剂量会使认知行为有所提高,表现为ERP P300反应时间缩短。（2）对于基础能耗量较高的人（大于2000千卡）逐渐增加久坐行为“剂量使认知行为提高的可能机制是认知效率的提高（表现ERP P300波幅降低）和睡眠质量的改善。（3）本研究结果不支持运动影响认知功能的有氧适能假说。
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