張庭然，羅炯

本文要點(diǎn)：

（1）本文首次將健身運(yùn)動(dòng)對(duì)兒童認(rèn)知功能的影響及相關(guān)機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)地整理與評(píng)析，將健身運(yùn)動(dòng)與兒童認(rèn)知發(fā)展進(jìn)行聯(lián)通，同時(shí)將健身運(yùn)動(dòng)對(duì)于不同類型兒童的影響進(jìn)行分類敘述，詳細(xì)闡明健身運(yùn)動(dòng)對(duì)于特殊兒童認(rèn)知功能影響的研究狀況。為日后其他學(xué)者的實(shí)驗(yàn)研究提供參考。（2）本文針對(duì)健身運(yùn)動(dòng)對(duì)于特殊兒童（主要為超重或肥胖兒童、發(fā)展協(xié)調(diào)障礙兒童、注意力缺陷多動(dòng)障礙兒童）的影響進(jìn)行述評(píng)，但并未納入孤獨(dú)癥、自閉癥等兒童。

當(dāng)前社會(huì)，人們久坐式生活時(shí)間明顯增加，身體活動(dòng)的頻次顯著下降［1-2］。久坐式生活方式不僅與肥胖﹑慢性疾病高度相關(guān)，同時(shí)亦與認(rèn)知功能衰弱密切相關(guān)［3-4］。有規(guī)律的身體活動(dòng)能降低心血管疾病﹑糖尿病等慢性疾病的發(fā)生率［5-6］，健身活動(dòng)對(duì)促進(jìn)認(rèn)知功能有正向效應(yīng)［7-8］。

兒童時(shí)期是認(rèn)知功能發(fā)展的黃金階段，此階段是大腦對(duì)外界環(huán)境刺激最敏感的時(shí)期，通過健身運(yùn)動(dòng)這樣的外在刺激能對(duì)認(rèn)知功能帶來顯著影響［9］。有報(bào)道顯示，健身運(yùn)動(dòng)對(duì)兒童認(rèn)知功能的正面效果明顯高于成年人及老年人［10-11］，更突顯了健身運(yùn)動(dòng)對(duì)兒童認(rèn)知功能的重要性。從研究涉及的兒童健身運(yùn)動(dòng)處方看，主要內(nèi)容包括健身運(yùn)動(dòng)對(duì)提升體適能與動(dòng)作能力的作用。青春前期是兒童動(dòng)作能力與認(rèn)知功能發(fā)展的重要階段，此階段主管動(dòng)作協(xié)調(diào)的小腦與高階認(rèn)知的前額葉的發(fā)育尚未成熟，具有較高的神經(jīng)可塑性［12-14］。從認(rèn)知發(fā)展的規(guī)律看，高階認(rèn)知功能的發(fā)展受感覺動(dòng)作（包含視覺﹑聽覺及觸覺）與神經(jīng)肌肉運(yùn)動(dòng)交互作用的影響，而小腦對(duì)于執(zhí)行功能扮演重要的調(diào)節(jié)角色，小腦-前額葉神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與選擇性注意力﹑動(dòng)作的學(xué)習(xí)與監(jiān)控以及預(yù)期更是息息相關(guān)。因此，若能在兒童階段給予適當(dāng)?shù)慕∩磉\(yùn)動(dòng)將有助于其認(rèn)知功能的發(fā)展。鑒于此，多項(xiàng)研究致力于健身運(yùn)動(dòng)對(duì)兒童認(rèn)知功能發(fā)展的效益及機(jī)制探索［15-23］。本文針對(duì)健身運(yùn)動(dòng)對(duì)兒童認(rèn)知功能的影響及相關(guān)機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)地整理與評(píng)析，希望找出目前研究的不足并提出建議，以便讓家長﹑教師及研究人員初步了解健身運(yùn)動(dòng)與兒童認(rèn)知功能間的關(guān)系，并為后續(xù)學(xué)者繼續(xù)研究提供參考。

1 健身運(yùn)動(dòng)對(duì)正常兒童認(rèn)知功能的影響

短期記憶是將信息做暫時(shí)性儲(chǔ)存，儲(chǔ)存的時(shí)間數(shù)秒至數(shù)分鐘，其需通過反復(fù)刺激或練習(xí)才能形成長期記憶。反應(yīng)抑制為執(zhí)行功能的重要成分，是當(dāng)兩個(gè)沖突信息出現(xiàn)時(shí)能專注在作業(yè)相關(guān)信息并抑制干擾信息的影響或主動(dòng)抑制一個(gè)已啟動(dòng)﹑已形成的優(yōu)勢反應(yīng)，尤其是優(yōu)勢反應(yīng)與作業(yè)目標(biāo)不相符時(shí)。選擇性注意力是將有限的信息處理資源分配至對(duì)當(dāng)前作業(yè)重要的事件上。

有研究發(fā)現(xiàn)，單次健身運(yùn)動(dòng)對(duì)兒童的部分認(rèn)知功能具有正向效應(yīng)，包含短期記憶及反應(yīng)抑制等，如PESCE［24］以11～12歲兒童為參與者，進(jìn)行40 min團(tuán)隊(duì)游戲（內(nèi)容為高認(rèn)知需求﹑多項(xiàng)動(dòng)作技能涉入﹑快速信息掌握及人-環(huán)境互動(dòng)）﹑有氧訓(xùn)練及控制處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)團(tuán)體游戲介入后參與者在自由回憶測驗(yàn)的表現(xiàn)顯著優(yōu)于有氧訓(xùn)練對(duì)兒童短期記憶的促進(jìn)作用。針對(duì)不同動(dòng)作復(fù)雜性的體感電玩對(duì)反應(yīng)抑制的影響作用，BEST［15］讓6～10歲兒童參與4種即時(shí)試驗(yàn)：（1）高動(dòng)作復(fù)雜性電玩（含跳躍至指定位置﹑在指定位置間來回移動(dòng)﹑閃避障礙物等）；（2）低動(dòng)作復(fù)雜性電玩（使用穩(wěn)定的配速移動(dòng)到指定位置，動(dòng)作反復(fù)性較高，類似于閉鎖式運(yùn)動(dòng)）；（3）動(dòng)態(tài)控制處理：普通電玩；（4）靜態(tài)控制處理（影片欣賞）；結(jié)果發(fā)現(xiàn)高或低動(dòng)作復(fù)雜性的體感電玩皆能提升參與者的作業(yè)表現(xiàn)。然而，也有少數(shù)研究認(rèn)為單次健身運(yùn)動(dòng)對(duì)選擇性注意力的提升效果不明顯，GALLOTTA等［19-20］系列研究表明，健身運(yùn)動(dòng)對(duì)選擇性注意力的立即效益不明顯，研究者們對(duì)結(jié)果解釋為50 min的介入時(shí)間太長，造成過高的認(rèn)知負(fù)荷或不適當(dāng)?shù)挠X醒水平而使健身運(yùn)動(dòng)的效果受限。近期CHANG等［25］研究發(fā)現(xiàn)，時(shí)間為55 min的有氧運(yùn)動(dòng)效果不如30 min，可能原因?yàn)檫^長的運(yùn)動(dòng)時(shí)間無法誘發(fā)適當(dāng)?shù)挠X醒水平，甚至產(chǎn)生疲勞。

更多的學(xué)者探討長期健身運(yùn)動(dòng)對(duì)兒童認(rèn)知功能的影響，其研究成果較為一致，即健身運(yùn)動(dòng)對(duì)兒童的認(rèn)知功能具有明顯的正向效應(yīng)。如CHANG等［17］將6～8歲兒童分為中強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組和低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組，分別進(jìn)行為期8周的足球訓(xùn)練，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩組的作業(yè)表現(xiàn)皆有顯著進(jìn)步（反應(yīng)時(shí)間減少﹑正確率提高）且不存在組別差異；同時(shí)研究結(jié)果還顯示不論強(qiáng)度為何，為期8周﹑訓(xùn)練頻率為2次/周﹑訓(xùn)練時(shí)間為35 min/次的足球訓(xùn)練皆能有效地提升兒童的反應(yīng)抑制。PANG等［18］讓8～11歲兒童分別參加普通體育課程及具有認(rèn)知挑戰(zhàn)性質(zhì)的體育課程，進(jìn)行為期6個(gè)月﹑1次/周﹑120 min/次的試驗(yàn)處理，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)具有認(rèn)知挑戰(zhàn)性質(zhì)的體育課程能有效提升參與者的反應(yīng)抑制。

2 健身運(yùn)動(dòng)對(duì)特殊兒童認(rèn)知功能的影響

2.1 對(duì)超重或肥胖兒童認(rèn)知功能的影響 TOMPOROWSKI等［26］將7～11歲超重兒童隨機(jī)分為試驗(yàn)組與控制組，試驗(yàn)組采用中等強(qiáng)度（速度3～15 km/h，時(shí)間23 min）的跑步機(jī)有氧運(yùn)動(dòng)，認(rèn)知表現(xiàn)以作業(yè)轉(zhuǎn)換為指針（即針對(duì)不同作業(yè)刺激進(jìn)行辨識(shí)﹑更新﹑注意力再分配與監(jiān)控的能力），控制組維持正常生活習(xí)慣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)單次中等強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)無法提升超重兒童在作業(yè)轉(zhuǎn)換的表現(xiàn)。DAVIS等［27］將7～11歲超重﹑坐式生活兒童隨機(jī)分為高運(yùn)動(dòng)量有氧運(yùn)動(dòng)組（40 min/次）﹑低運(yùn)動(dòng)量有氧運(yùn)動(dòng)組（20 min/次）及控制組（維持正常生活習(xí)慣），進(jìn)行為期3個(gè)月﹑5次/周的干預(yù)（訓(xùn)練內(nèi)容含跑步﹑打籃球﹑踢足球﹑跳繩及游戲等），結(jié)果發(fā)現(xiàn)高運(yùn)動(dòng)量有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能有效提升參與者的計(jì)劃表現(xiàn)（表現(xiàn)代表的是針對(duì)作業(yè)目標(biāo)與次目標(biāo)的表征進(jìn)行維持，同時(shí)針對(duì)作業(yè)的操作進(jìn)行規(guī)劃，包含選擇﹑執(zhí)行﹑評(píng)估以及接受或退出）。最近學(xué)者們選擇身體活動(dòng)包含感覺訓(xùn)練﹑視覺-動(dòng)作協(xié)調(diào)訓(xùn)練及注意力訓(xùn)練，這些訓(xùn)練強(qiáng)調(diào)注意力與多元感覺訊息的刺激，運(yùn)動(dòng)情境的環(huán)境相對(duì)豐富化，探討其對(duì)超重兒童認(rèn)知表現(xiàn)的影響，如CROVA等［28］將9～10歲的超重兒童分為試驗(yàn)組（動(dòng)作技巧訓(xùn)練及網(wǎng)球技巧訓(xùn)練）與對(duì)照組（普通體育課），進(jìn)行為期6個(gè)月的干預(yù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組在提升參與者的反應(yīng)抑制方面顯著優(yōu)于對(duì)照組。KRAFFT等［29］將8～11歲的超重﹑坐式生活兒童隨機(jī)分為試驗(yàn)組與動(dòng)態(tài)控制組，進(jìn)行為期8個(gè)月﹑5次/周的干預(yù)，其中試驗(yàn)組（40 min/次，強(qiáng)度設(shè)定高強(qiáng)度）內(nèi)容主要含tag game（俗稱鬼抓人）﹑跑步及跳繩，動(dòng)態(tài)控制組進(jìn)行需要注意力涉入的游戲課程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然試驗(yàn)組與動(dòng)態(tài)控制組在視覺注意力及執(zhí)行功能的作業(yè)表現(xiàn)方面相似，但試驗(yàn)組在執(zhí)行反向眼跳作業(yè)時(shí)前額葉﹑前扣帶回以及頂葉等與視覺注意力及動(dòng)作監(jiān)控有關(guān)的腦區(qū)活動(dòng)明顯減少，表示能花費(fèi)較少的認(rèn)知資源達(dá)到與動(dòng)態(tài)控制組相似的作業(yè)表現(xiàn)。

有學(xué)者直接探討長期有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)超重兒童的大腦功能與結(jié)構(gòu)發(fā)展的影響，如SCHAEFFER等［30］使用與KRAFFT等［29］相同的試驗(yàn)處理，發(fā)現(xiàn)參與規(guī)律有氧運(yùn)動(dòng)的超重兒童在安靜狀態(tài)下有較強(qiáng)的腦區(qū)內(nèi)連結(jié)與較弱的腦區(qū)間連結(jié)，說明有較好的腦區(qū)專門化；且在額葉-顳葉網(wǎng)絡(luò)﹑額葉-頂葉網(wǎng)絡(luò)的白質(zhì)完整性較高。對(duì)兒童而言，單一腦區(qū)內(nèi)連結(jié)強(qiáng)，表示有較好的神經(jīng)發(fā)展，面對(duì)不同作業(yè)需求時(shí)能更有效地使用認(rèn)知資源，白質(zhì)完整性則是大腦結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要指針，在幼兒認(rèn)知發(fā)展階段易受到肥胖影響［31］；而額葉-顳葉與額葉-頂葉等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展完整性可能影響兒童的認(rèn)知功能［32-33］。

2.2 對(duì)注意力缺陷多動(dòng)障礙（ADHD）兒童認(rèn)知功能的影響 健身運(yùn)動(dòng)對(duì)ADHD兒童認(rèn)知功能的影響已受到關(guān)注。ADHD是一種神經(jīng)發(fā)展性疾病，起始時(shí)間為7～12歲并可能持續(xù)至青少年甚至成年階段，通過4個(gè)主要特征可以辨識(shí)此疾?。鹤⒁饬Σ患袨橹鳎ㄖ饕卣鳛樽⒁饬Σ患校┅p注意力不集中及部分沖動(dòng)（符合注意力不集中特征加上部分沖動(dòng)特征）﹑沖動(dòng)（主要特征為沖動(dòng)）﹑綜合（包含注意力不集中與沖動(dòng)兩種特征），當(dāng)上述任何一種特征持續(xù)達(dá)6個(gè)月便可能診斷為ADHD。認(rèn)知功能部分，相關(guān)研究主要針對(duì)注意力﹑反應(yīng)抑制﹑計(jì)劃﹑工作記憶及安靜狀態(tài)的大腦覺醒水平等評(píng)價(jià)指標(biāo)。

VERRET等［34］讓7～12歲的兒童接受為期10周﹑3次/周﹑45 min/次的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練（內(nèi)容主要包括：籃球﹑足球﹑團(tuán)體游戲等），結(jié)果發(fā)現(xiàn)10周訓(xùn)練讓參與者的注意力表現(xiàn)明顯提升。SMITH等［35］讓6～8歲兒童進(jìn)行為期8周﹑5次/周﹑30 min/次的訓(xùn)練（內(nèi)容主要包括：針對(duì)手-眼協(xié)調(diào)﹑手-足協(xié)調(diào)﹑動(dòng)態(tài)平衡進(jìn)行訓(xùn)練的團(tuán)體活動(dòng)），結(jié)果發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練能有效提升參與者的反應(yīng)抑制，針對(duì)沖動(dòng)﹑攻擊行為所進(jìn)行的教師評(píng)量亦有所改善，說明健身運(yùn)動(dòng)對(duì)ADHD兒童的反應(yīng)抑制具有正向效應(yīng)。CHANG等［16］讓5～10歲兒童接受為期8周﹑2次/周﹑90 min/次的水中有氧結(jié)合動(dòng)作技能訓(xùn)練，結(jié)果發(fā)現(xiàn)8周訓(xùn)練能有效提升參與者的反應(yīng)抑制。POSNER等［36］讓7～12歲的參與者進(jìn)行為期12周﹑2次/周﹑70 min/次的桌球訓(xùn)練，訓(xùn)練目標(biāo)為動(dòng)作技巧的提升，使用史楚普叫色測驗(yàn)（stroop color-naming test） 與威斯康辛卡片分類測驗(yàn)（wisconsin card sorting test） 來測量反應(yīng)抑制與計(jì)劃，結(jié)果發(fā)現(xiàn)12周桌球訓(xùn)練能有效提升參與者的反應(yīng)抑制與計(jì)劃表現(xiàn)。ZIEREIS等［23］將7～12歲兒童分為健身運(yùn)動(dòng)組（精細(xì)動(dòng)作﹑手-眼協(xié)調(diào)﹑動(dòng)/靜態(tài)平衡）﹑一般運(yùn)動(dòng)組（肌力﹑肌耐力﹑心肺﹑敏捷）及對(duì)照組，訓(xùn)練時(shí)長12周，1次/周，60 min/次，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組訓(xùn)練后的工作記憶表現(xiàn)皆進(jìn)步，且無組間差異，說明規(guī)律的健身運(yùn)動(dòng)對(duì)7～12歲兒童的工作記憶有正向效應(yīng)，但健身運(yùn)動(dòng)并沒有因?yàn)槠涮厥庑远鴮?duì)工作記憶產(chǎn)生額外效果。有學(xué)者直接針對(duì)健身運(yùn)動(dòng)對(duì)ADHD兒童安靜腦波的影響進(jìn)行探討，HUNG等［37］針對(duì)5～10歲ADHD兒童在安靜狀態(tài)下的大腦皮質(zhì)電位活動(dòng)進(jìn)行研究，聚焦在不同頻率段的電生理指針包含alpha波﹑beta波及theta波，并計(jì)算出theta/alpha與theta/beta（較高的theta/alpha與theta/beta說明其反應(yīng)抑制能力較差及大腦皮質(zhì)覺醒水平較低［38］），結(jié)果顯示與正常兒童相比，ADHD兒童被觀察到有較高的theta/alpha與theta/beta，而經(jīng)過為期8周的訓(xùn)練后，安靜狀態(tài)下的theta/alpha顯著降低。

2.3 對(duì)發(fā)展協(xié)調(diào)障礙（DCD）兒童認(rèn)知功能的影響 DCD指的是個(gè)體對(duì)于日常生活相關(guān)的動(dòng)作技能學(xué)習(xí)具有困難或障礙，且此困難或障礙無法借由體能﹑感覺及智能方面的缺陷來解釋。DCD主要特征為較差的動(dòng)作控制與知覺-動(dòng)作能力［39］，其特征可能持續(xù)至成年階段［40］。學(xué)者們認(rèn)為DCD兒童在視覺-空間相關(guān)作業(yè)的表現(xiàn)較正常兒童差可能是由于其較差的反應(yīng)抑制所導(dǎo)致［41-42］。TSAI［42］讓 9～10歲的 DCD 兒童接受為期10周﹑3次/周﹑50 min/次的桌球訓(xùn)練，目標(biāo)為提升參與者的手-眼協(xié)調(diào)﹑動(dòng)作協(xié)調(diào)以及知覺動(dòng)作能力，并刺激其執(zhí)行功能；使用視覺空間相關(guān)反應(yīng)抑制作為認(rèn)知表現(xiàn)指標(biāo)；結(jié)果發(fā)現(xiàn)10周的桌球訓(xùn)練能提升受試者作業(yè)反應(yīng)速度，驗(yàn)證了受試者在面對(duì)信息沖突時(shí)有較快的處理速度，并有效地抑制已形成的優(yōu)勢反應(yīng)。TSAI等［22］以足球運(yùn)動(dòng)做為介入模式，讓9～10歲兒童接受為期10周﹑5次/周﹑50 min/次的足球訓(xùn)練（內(nèi)容主要包括足球技巧訓(xùn)練與團(tuán)體競賽），結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)過10周訓(xùn)練后參與者在視覺相關(guān)反應(yīng)抑制的表現(xiàn)有明顯進(jìn)步，DCD兒童訓(xùn)練后電生理測試P3潛伏時(shí)縮短，意味著受試者對(duì)外在信息刺激有更快的訊息處理能力及分類速度。

3 健身運(yùn)動(dòng)促進(jìn)兒童認(rèn)知功能的可能神經(jīng)生理或生化機(jī)制

3.1 關(guān)于健身運(yùn)動(dòng)促進(jìn)肥胖兒童認(rèn)知功能的可能機(jī)制 動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)：規(guī)律運(yùn)動(dòng)能減少白介素1（IL-1）的分泌，進(jìn)而使海馬體樹突密度與突觸的可塑性正?；?3］。研究發(fā)現(xiàn)，為期8～12周的有氧運(yùn)動(dòng)能減少肥胖者血液中C反應(yīng)蛋白﹑白介素6（IL-6）以及瘦體素等水平，同時(shí)減緩胰島素阻抗的現(xiàn)象［44］。橫斷面研究發(fā)現(xiàn)：接受耐力訓(xùn)練的中老年人有較好的心血管適能﹑較好的記憶表現(xiàn)與較低的血液胰島素水平，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)心血管適能與記憶能力呈正相關(guān)，而胰島素水平扮演中介角色［44-46］。由于胰島素阻抗常與高血糖同時(shí)發(fā)生，如果發(fā)生在腦動(dòng)脈位置則對(duì)腦部血管與代謝產(chǎn)生負(fù)面影響［47］；血胰島素水平愈低，骨骼肌細(xì)胞對(duì)于胰島素的敏感度也愈高，因此有較好的血糖調(diào)控，能降低高血糖的發(fā)生率以及后續(xù)腦血管異常的發(fā)生率。通過這些相關(guān)文獻(xiàn)成果可以推測：健身運(yùn)動(dòng)可以改善胰島素阻抗現(xiàn)象，進(jìn)而降低肥胖對(duì)認(rèn)知功能的負(fù)面影響。

3.2 關(guān)于健身運(yùn)動(dòng)促進(jìn)正常兒童認(rèn)知功能的可能機(jī)制 針對(duì)單次健身運(yùn)動(dòng)促進(jìn)兒童認(rèn)知功能的可能機(jī)制，認(rèn)為此運(yùn)動(dòng)類型因?yàn)閯?dòng)作執(zhí)行的認(rèn)知需求較高，故可能活化前額葉及高階認(rèn)知?dú)v程以協(xié)助動(dòng)作執(zhí)行［48-49］。研究認(rèn)為小腦對(duì)于執(zhí)行功能扮演著重要的調(diào)節(jié)角色，其與前額葉的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連結(jié)影響著選擇性注意力﹑動(dòng)作技能學(xué)習(xí)﹑動(dòng)作監(jiān)控﹑預(yù)知等［14］。健身運(yùn)動(dòng)可能提早活化與注意力﹑預(yù)知有關(guān)的額葉-小腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，因此對(duì)于后續(xù)的認(rèn)知表現(xiàn)具有額外的提升效益。但目前針對(duì)單次健身運(yùn)動(dòng)促進(jìn)認(rèn)知功能的機(jī)制依舊缺乏足夠的文獻(xiàn)支持。

可從橫斷面研究結(jié)果中推測長期健身運(yùn)動(dòng)促進(jìn)兒童認(rèn)知功能的可能潛在機(jī)制。HUNG等［37］發(fā)現(xiàn)擁有較佳動(dòng)作協(xié)調(diào)能力的兒童在執(zhí)行反應(yīng)抑制作業(yè)時(shí)，有較短的N2與P3潛伏時(shí)﹑較大的P3振幅。N2潛伏時(shí)代表對(duì)沖突信息的處理速度，可通過反應(yīng)抑制相關(guān)作業(yè)來誘發(fā)，潛伏時(shí)越短意味著對(duì)沖突信息有較快的處理速度與較好的反應(yīng)抑制表現(xiàn)［50］；P3代表對(duì)外在信息刺激所投入的注意力資源，P3越高表示能將較多的注意力資源投入至當(dāng)下的信息處理歷程［51］?，F(xiàn)有的前瞻性研究中，CHANG等［17］發(fā)現(xiàn)規(guī)律的足球訓(xùn)練，不論強(qiáng)度為何，均能增加兒童在執(zhí)行反應(yīng)抑制相關(guān)作業(yè)時(shí)的P3振幅并縮短P3潛伏時(shí)。BLACK等［52］的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，大鼠在跑步機(jī)上經(jīng)過30 d的有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后，接受復(fù)雜動(dòng)作技巧訓(xùn)練的大鼠小腦部位有較高的突觸密度。還有多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)：接受認(rèn)知與游泳訓(xùn)練（游至特定位置﹑迷宮）的大鼠其海馬回（對(duì)空間信息處理與學(xué)習(xí)扮演起重要角色）與小腦有較高水平的纖維母細(xì)胞生長因子-2 mRNA（對(duì)細(xì)胞修復(fù)及血管新生扮演重要角色），表示其可能存在神經(jīng)與血管新生，有利于神經(jīng)元的代謝［53-54］。而最新動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)，接受復(fù)雜有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的大鼠，其在運(yùn)動(dòng)中及安靜狀態(tài)時(shí)前邊緣系統(tǒng)（含內(nèi)側(cè)﹑背外側(cè)﹑背內(nèi)側(cè)前額葉以及前扣帶回）活化程度較高（前邊緣系統(tǒng)與小腦﹑動(dòng)作皮質(zhì)以及感覺動(dòng)作皮質(zhì)的功能性鏈接較高），且在運(yùn)動(dòng)中及安靜狀態(tài)時(shí)小腦活化程度增加明顯［55］。

基于上述有關(guān)機(jī)制的探討，可以推測單次健身運(yùn)動(dòng)或許是通過提早活化與注意力﹑動(dòng)作協(xié)調(diào)﹑預(yù)知有關(guān)的額葉-小腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而對(duì)后續(xù)的認(rèn)知表現(xiàn)產(chǎn)生額外的效益；而長期健身運(yùn)動(dòng)則可能通過神經(jīng)信息處理的提升﹑刺激小腦與海馬回神經(jīng)結(jié)構(gòu)的改變﹑影響前額葉與小腦與動(dòng)作皮質(zhì)的功能性鏈接﹑提高小腦的活化程度等機(jī)制來提升認(rèn)知表現(xiàn)。然而，由于上述許多觀點(diǎn)是根據(jù)動(dòng)物研究的結(jié)果進(jìn)行推測，也尚未有研究將健身運(yùn)動(dòng)-前額葉與小腦連結(jié)-認(rèn)知表現(xiàn)三者之關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證，故未來研究應(yīng)更多借助腦電波與神經(jīng)造影成像來進(jìn)一步探討健身運(yùn)動(dòng)促進(jìn)兒童認(rèn)知功能的機(jī)制問題。

4 問題與展望

4.1 研究存在的主要問題

4.1.1 針對(duì)健身運(yùn)動(dòng)對(duì)正常兒童認(rèn)知功能的影響 不論是單次還是長期健身運(yùn)動(dòng)對(duì)兒童部分認(rèn)知功能的提升均是有益的。如具備動(dòng)作協(xié)調(diào)特征的團(tuán)體游戲?qū)Χ唐谟洃浀奶嵘Ч^有氧運(yùn)動(dòng)更全面，中等至高等強(qiáng)度的體感電玩則可能提升反應(yīng)抑制；長期協(xié)調(diào)性健康運(yùn)動(dòng)對(duì)反應(yīng)抑制有正向效應(yīng)，而對(duì)選擇性注意力提升效果不明確。學(xué)者們推測可能是健身運(yùn)動(dòng)時(shí)間過長，無法誘發(fā)適當(dāng)?shù)拇竽X皮質(zhì)覺醒，相關(guān)問題的揭示有待進(jìn)一步探索。從試驗(yàn)設(shè)計(jì)及測試手段等方面看，存在不足：（1）多數(shù)研究的試驗(yàn)設(shè)計(jì)屬于初探階段，干擾變量測試不夠完整，一些影響結(jié)果的干擾變量（如智力﹑心肺適能﹑活動(dòng)量﹑父母社經(jīng)地位等）沒有得到嚴(yán)格控制；（2）一些研究缺乏完整的對(duì)照組，影響結(jié)果信度；（3）研究所用的運(yùn)動(dòng)處方因人而異，差異較大，所聚焦的認(rèn)知功能也不盡相同，故難以針對(duì)特定認(rèn)知功能提出適合的健身運(yùn)動(dòng)處方；（4）研究工具使用神經(jīng)生理測量技術(shù)（如腦電波或功能性磁振造影）的較少，因而影響到一些行為數(shù)據(jù)的參考價(jià)值。

4.1.2 針對(duì)健身運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖兒童認(rèn)知功能的影響 肥胖對(duì)兒童的認(rèn)知功能與發(fā)展有著負(fù)面影響，尤其是對(duì)高階認(rèn)知功能及大腦白質(zhì)完整性有負(fù)面影響。規(guī)律健身運(yùn)動(dòng)對(duì)于超重兒童的認(rèn)知功能與大腦結(jié)構(gòu)發(fā)展有正向效應(yīng)，但訓(xùn)練量將可能影響健身運(yùn)動(dòng)的效果。有關(guān)這方面的研究存在如下不足：（1）相關(guān)研究多數(shù)采用小樣本，可能影響統(tǒng)計(jì)結(jié)果；（2）有些研究未能設(shè)置健康﹑正常體質(zhì)量的對(duì)照組，故無法了解肥胖是否調(diào)節(jié)健身運(yùn)動(dòng)與兒童認(rèn)知功能的關(guān)系；（3）健身運(yùn)動(dòng)促進(jìn)超重兒童認(rèn)知功能的生理﹑生化機(jī)制仍不明確，也未有學(xué)者將健身運(yùn)動(dòng)﹑肥胖﹑認(rèn)知功能三者一并進(jìn)行探索；（4）相關(guān)研究多來自同一團(tuán)隊(duì)，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行的研究較多，外在效度有待考驗(yàn)。

4.1.3 針對(duì)健身運(yùn)動(dòng)對(duì)ADHD與DCD兒童認(rèn)知功能的影響健身運(yùn)動(dòng)對(duì)ADHD兒童的注意力﹑反應(yīng)抑制﹑計(jì)劃﹑安靜狀態(tài)下的大腦覺醒水平及工作記憶均具有一定的正向效應(yīng)，對(duì)DCD兒童則發(fā)現(xiàn)健身運(yùn)動(dòng)有助于反應(yīng)抑制的表現(xiàn)。有關(guān)這方面的先前研究同樣存在諸多不足：（1）許多針對(duì)ADHD研究無法確保試驗(yàn)組與對(duì)照組的同構(gòu)型，尤其是性別﹑藥物使用﹑ADHD亞型；（2）一些針對(duì)DCD相關(guān)的研究未能針對(duì)健身運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度進(jìn)行界定；（3）多數(shù)研究設(shè)有試驗(yàn)組和控制組，少數(shù)研究僅有試驗(yàn)組；（4）部分研究的健身運(yùn)動(dòng)處方內(nèi)容差異較大；測試手段用到神經(jīng)生理測量技術(shù)（腦電波或功能性磁共振造影）的研究少。

4.2 未來研究展望 （1）針對(duì)健身運(yùn)動(dòng)對(duì)ADHD兒童認(rèn)知功能的相關(guān)研究。應(yīng)盡可能針對(duì)干擾變量進(jìn)行監(jiān)控，如受試者性別﹑用藥情況及亞型分布；必須包含完整的自變量操作，以期完整地檢驗(yàn)健身運(yùn)動(dòng)是否因?yàn)槠鋬?nèi)容特殊性而具有額外效益。（2）針對(duì)健身運(yùn)動(dòng)對(duì)DCD兒童認(rèn)知功能的相關(guān)研究，應(yīng)對(duì)健身運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行明確的界定及適當(dāng)分級(jí)；探討體感游戲效果時(shí)對(duì)內(nèi)容復(fù)雜性的操作必須更加謹(jǐn)慎。（3）針對(duì)健身運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖兒童認(rèn)知功能的相關(guān)研究。應(yīng)考慮納入健康﹑正常體質(zhì)量兒童作為對(duì)照組，以了解肥胖是否調(diào)節(jié)健身運(yùn)動(dòng)與兒童認(rèn)知功能發(fā)展的關(guān)系；高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練能提升認(rèn)知表現(xiàn)，今后更多研究應(yīng)考慮采用高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練作為健身運(yùn)動(dòng)的處方選擇。（4）針對(duì)健身運(yùn)動(dòng)對(duì)兒童整體人群認(rèn)知功能的相關(guān)研究，未來應(yīng)考慮擴(kuò)大研究的樣本量，各研究之間使用的運(yùn)動(dòng)內(nèi)容應(yīng)盡可能規(guī)范，并通過系列性研究方式延伸過去研究的結(jié)果，探討更好的運(yùn)動(dòng)處方；應(yīng)加強(qiáng)領(lǐng)域間（神經(jīng)內(nèi)分泌﹑神經(jīng)生理或生化﹑認(rèn)知心理）的技術(shù)合作，探討健身運(yùn)動(dòng)促進(jìn)兒童認(rèn)知功能的生理﹑生化機(jī)制，諸如健身運(yùn)動(dòng)-肥胖-兒童認(rèn)知功能﹑健身運(yùn)動(dòng)-ADHD-兒童認(rèn)知功及健身運(yùn)動(dòng)-DCD-兒童認(rèn)知功能等三者鏈接，將神經(jīng)心理與神經(jīng)生理測量工具整合起來，進(jìn)一步揭示健身運(yùn)動(dòng)促進(jìn)兒童認(rèn)知功能的可能機(jī)制，特別是針對(duì)健身運(yùn)動(dòng)-前額葉與小腦鏈接-認(rèn)知作業(yè)表現(xiàn)三者之關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證。

作者貢獻(xiàn)：張庭然、羅炯進(jìn)行文章的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)、文獻(xiàn)/資料收集與整理，撰寫論文；羅炯進(jìn)行論文修訂、英文修訂、文章的質(zhì)量控制，對(duì)文章整體負(fù)責(zé)，監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。

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