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急性中高强度有氧运动对大学生执行控制影响及脑功能

急性中高强度有氧运动对大学生执行控制影响及脑功能

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作者：冷文武首都体育学院

学位级别：硕士

目的:有氧运动对执行控制具有改善效果,同样有研究发现急性有氧运动能够改善执行控制。但在以往研究中,强度不同的有氧运动对被试执行控制的效果研究结论存在争议,而这一原因可能与急性有氧运动的干预时长、运动干预手段以及受试者的身... 详细信息

目的:有氧运动对执行控制具有改善效果,同样有研究发现急性有氧运动能够改善执行控制。但在以往研究中,强度不同的有氧运动对被试执行控制的效果研究结论存在争议,而这一原因可能与急性有氧运动的干预时长、运动干预手段以及受试者的身体素质等情况密切关联。研究发现,急性中等强度和高等强度有氧运动作为有氧运动的两种不同强度类型,与对执行控制的发展存在一定关联性。因此,在本次研究中将结合fNIRS技术,探索急性中等强度和高等强度的有氧运动对大学生执行控制的影响。方法:挑选40位18-26岁的大学生为研究对象,采用2(测试时间:前测、后测)×2(强度:中等强度、高等强度)×2(任务)的混合实验;以行为任务结果的反应时作为因变量,中等和高等强度有氧运动为组间变量,前后测时间差异为组内变量。在运动开始前进行行为任务前测,运动干预后在进行一次行为任务测试,在前后测过程中实验fNIRS设备探测采集受试者大脑氧合血红蛋白浓度,最后从行为学和神经学两个方面分析急性中高等强度运动干预对大学生执行控制的影响。结果:(1)在正确率上,抑制控制任务表现为时间主效应显著(p=0.000),中高等强度运动干预的后测比前测有极显著差异;刷新任务表现时间主效应显著(p=0.000),后测比前测有极显著差异,中高等强度运动干预的后测比前测改善有极显著差异;转换功能表现为时间主效应显著(p=0.000),中高等强度运动干预的后测比前测的改善有极显著差异。(2)在反应时上,抑制控制表现为时间主效应有极显著差异(p=0.000),中高等强度运动干预后测反应时较前测显著降低,时间×Flanker任务类型×强度有显著性差异(p=0.038),不一致任务上高强度有氧运动后测反应时下降比中等强度反应时下降有极显著差异(p=0.004);刷新任务表现时间主效应显著(p=0.000),急性中高等强度有氧运动干预后降低了 N-back任务的反应时;转换功能表现为时间主效应显著(P=0.000),通过急性中高等强度有氧运动干预后降低了More-odd shifting任务后测反应时。(3)在fNIRS数据结果上,抑制控制任务在左背外侧额上回脑区上存在时间×任务类型×强度交互效应显著(p=0.045),高等强度有氧运动干预后,完成不一致任务时中左背外侧额上回脑区氧合血红蛋白浓度平均值要高于前测;右背外侧额上回脑区上存在时间×任务类型×强度交互效应显著(p=0.042),高等强度运动干预后,完成不一致任务时右背外侧额上回脑区氧合血红蛋白浓度平均值要高于前测;左额中回脑区时间主效应有极显著差异(p=0.009),时间×任务类型×强度交互效应有显著性差异(p=0.021),在完成不一致任务时,高等强度运动组大脑左额中回氧合血红蛋白浓度后测比前测高;右脑额中回脑区时间主效应有显著性差异(p=0.012),时间×任务类型×强度间交互效应具有显著性差异(p=0.011),在不一致任务的后测高等强度组的右额中回脑区氧合血红蛋白浓度比中等强度运动组具有显著性差异(p=0.024)。刷新任务在右额中回脑区强度主效应存在显著性差异(p=0.049),运动后中等强度运动组右额中回脑区氧合血红蛋白浓度高于高等强度运动组。转换功能在左背外侧额上回脑区时间主效应有极显著差异(p=0.001),时间×任务类型×强度有显著性差异(p=0.013),中等强度运动组的左背外侧额上回脑区氧合血红蛋白浓度高于高等强度运动组(p=0.019);右背外侧额上回脑区时间主效应显著(p=0.017),运动干预后的氧合血红蛋白浓度后测比前测要高;右额中回脑区时间主效应有显著性差异(p=0.041),运动干预后的氧合血红蛋白浓度后测比前测要高;左三角额下回脑区时间主效应有显著性差异(p=0.038),运动干预后的氧合血红蛋白浓度后测比前测要高。结论:(1)急性中等强度和高等强度有氧运动干预后改善了大学生执行控制的抑制控制能力,使受试者大脑激活水平得到提高;(2)急性高等强度有氧运动在改善大学生脑激活水平比中等强度有氧运动更高,抑制控制改善效果更显著;(3)急性中等强度有氧运动能够改善大学生转换能力,促进了受试者相关脑区的激活;(4)急性中等强度和高等强度有氧运动可以改善大学生的执行控制和促进大脑的激活水平,其中对抑制控制改善效果最为显著,对刷新功能和转换功能也具有一定改善。

关键词：急性运动、中高等强度有氧运动大学生执行控制 fNIRS

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