長期游泳訓(xùn)練的兒童與普通兒童執(zhí)行功能的比較

賀笑一

長期游泳訓(xùn)練的兒童與普通兒童執(zhí)行功能的比較

賀笑一

目的：探討長期游泳訓(xùn)練對7-11歲兒童執(zhí)行功能的影響。方法：選取游泳組11名和普通組10名兒童為研究對象，通過進(jìn)行GO/NOGO任務(wù)執(zhí)行功能ERP的測試比較。結(jié)果：與對照組比較，游泳組GO和NOGO的反應(yīng)時(shí)間快，正確率高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05和P＜0.01）。游泳組和對照組腦電圖CPz點(diǎn)NOGO.N2的波幅分別為（-13.38±6.80）μV和（-12.02±8.89）μV，組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意（P＜0.01）。結(jié)論：接受長期游泳訓(xùn)練的兒童在抑制性控制方面強(qiáng)于普通兒童。

長期游泳訓(xùn)練；兒童；GO/NOGO測試；N2波幅；執(zhí)行功能

10.16730/j.cnki.61-1019/g8.2016.09.033

1.引言

執(zhí)行功能是涉及目標(biāo)行為控制的一種綜合體。具體來講，執(zhí)行功能是對個(gè)體意識和行為進(jìn)行監(jiān)督和控制的各種操作過程，包括自我調(diào)節(jié)、認(rèn)知靈活性、反應(yīng)抑制、計(jì)劃等。執(zhí)行功能的訓(xùn)練內(nèi)容主要是工作記憶和抑制控制。近幾年來一些研究成果揭示了運(yùn)動(dòng)干預(yù)可以改善兒童的執(zhí)行功能，尤其國內(nèi)學(xué)者陳愛國等人近年來“劑量效應(yīng)”的理論研究，揭示了短時(shí)不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、每次干預(yù)時(shí)間等因素與執(zhí)行功能關(guān)系的報(bào)道較多，但通過長期復(fù)雜運(yùn)動(dòng)技能為主的目標(biāo)定向訓(xùn)練，是否可以提高兒童執(zhí)行功能的研究尚未見報(bào)道，為此，本文選擇了長期游泳訓(xùn)練與不接受任何訓(xùn)練兩組差異大的兒童，采用腦電事件相關(guān)電位（event related potentials，ERP）的研究模式，通過GO/NOGO任務(wù)誘發(fā)大腦額葉抑制的記錄方法，比較長期游泳訓(xùn)練和不接受任何訓(xùn)練的兒童在抑制控制功能方面的差異，探討長期運(yùn)動(dòng)與不運(yùn)動(dòng)對兒童執(zhí)行功能的影響，為培養(yǎng)、提高兒童的執(zhí)行能力提供科學(xué)依據(jù)。

2.研究對象與方法

2.1研究對象

游泳組：挑選長期在市業(yè)余體校進(jìn)行游泳訓(xùn)練2年以上，年齡在7-11歲的11名健康兒童，要求測試者須長年堅(jiān)持游泳訓(xùn)練，每周2-4次（平均3次），單次訓(xùn)練時(shí)長1-2h（平均1.5h），運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度500m以上。

對照組：不參加任何長期或短期體育訓(xùn)練的健康兒童10名。

2.2問卷調(diào)查

對受試兒童進(jìn)行基本情況問卷調(diào)查，問卷內(nèi)容包括：①生長發(fā)育史、學(xué)習(xí)情況、性格特點(diǎn)和興趣愛好；②從事的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目及精細(xì)運(yùn)動(dòng)有關(guān)項(xiàng)目的情況，如樂器、舞蹈、繪畫、電腦等；③家庭結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)狀況以及父母的文化程度等。所有受試者采用學(xué)齡兒童智力量表進(jìn)行智商評定（IQ＜90）。經(jīng)過篩查，排除不符合測試條件的受試者，最后確定游泳組11人，對照組10人，受試者的基本情況見表2-1。

表2-1受試者的基本情況

2.3測試方法

2.3.1測試設(shè)備和設(shè)置：采用32導(dǎo)聯(lián)ERP系統(tǒng)，采用氯化鉀溶液作為電極，佩戴迅速，便于調(diào)節(jié)；輸入阻抗≥200MΩ，頻帶寬度0-1000Hz，精確度≤70 nV/bit。刺激生成系統(tǒng)腦電采集（包括電極阻抗測試）等由系統(tǒng)自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，采集過程中所有事件均自動(dòng)檢測并記錄，反應(yīng)代碼和刺激代碼可有效分離。

2.3.2刺激呈現(xiàn)：根據(jù)張勁松的刺激模式［1］采用GO/NOGO的刺激模式呈現(xiàn)。每一個(gè)刺激由并排的兩個(gè)綠色大寫英文字母組成。英文字母組中可能出現(xiàn)的字母除了X外還包括Y、N、K、H、V這5個(gè)字形相近的字母。按拉丁方組合排序，一共呈現(xiàn)120個(gè)刺激。要求受試者看到屏幕上出現(xiàn)包含X的刺激后，盡快按鼠標(biāo)左鍵，為GO；沒有X的刺激為不按鍵，為NOGO。GO和NOGO概率各為50%。在每個(gè)刺激之前呈現(xiàn)一個(gè)“+”作為定位，呈現(xiàn)時(shí)間200 ms，“+”與隨后的刺激之間的間隔為1000ms，每個(gè)刺激呈現(xiàn)200 ms，應(yīng)答窗口為1300 ms。每個(gè)循環(huán)120次，測試總時(shí)間為5 min，循環(huán)2次，受試者共需完成240次刺激任務(wù)，循環(huán)間休息2 min。

2.3.3所有被試在完成執(zhí)行功能的測量任務(wù)時(shí)都處于寬敞、明亮、安靜的環(huán)境，主試在進(jìn)行執(zhí)行功能任務(wù)測試時(shí)首先引導(dǎo)被試練習(xí)（受試者均為右利手，無色盲），直至其掌握熟練以后，先給予受試者10次刺激的練習(xí)，才開始正式測試。

2.3.4記錄和分析：根據(jù)張勁松的記錄分析指標(biāo)［2］①反應(yīng)時(shí)間：自靶刺激（GO）或非靶刺激（NOGO）出現(xiàn)至受試者按鍵的時(shí)間。②正確率：GO刺激呈現(xiàn)后在反應(yīng)窗中按鍵者為正確，未按鍵者為錯(cuò)誤；NOGO刺激呈現(xiàn)后無反應(yīng)者為正確，按鍵即為錯(cuò)誤。③N2波幅：取中線Fz、FCz、Cz、CPz以及中線左右F3和F4共6個(gè)點(diǎn)進(jìn)行研究［3］。

2.3.5采用統(tǒng)計(jì)分析軟件包SPSSl9.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量數(shù)據(jù)用x±s表示，組間比較采用團(tuán)體t檢驗(yàn)。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.結(jié)果

3.1兩組測試兒童的年齡、語言智商、操作智商的比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞O.05）見表3-1。

表3-1兩組兒童一般資料比較（x±s）

3.2反應(yīng)時(shí)間和正確率比較，游泳組的反應(yīng)時(shí)間和正確率均高于對照組（P＜0.05和P＜0.01）見表3-2。

3.3N2波幅比較，游泳組在GO-N2和NOGO-N2的波幅上都高于對照組（P＜0.05）見表3-3。

表3-2兩組反應(yīng)時(shí)間和正確率比較（x±s）

表3-3兩組GO·N2和NOGO-N2波幅比較（x±s，μV）

4.討論

執(zhí)行功能（executive function）是指對各種基本認(rèn)知過程進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，產(chǎn)生協(xié)調(diào)有序、具有目標(biāo)性行為的高級認(rèn)知過程［4］。GO/NOGO任務(wù)模式是評價(jià)大腦注意和抑制功能的一種方式，在執(zhí)行任務(wù)的過程中對兩種情況的判斷和行動(dòng)，需要受試者高度集中注意力，動(dòng)用腦力資源，根據(jù)隨機(jī)呈現(xiàn)的刺激任務(wù)決定行動(dòng)或抑制行動(dòng)，在兩者之間的快速轉(zhuǎn)化中來體現(xiàn)受試者對行為的調(diào)控和抑制沖動(dòng)的能力［4］。從游泳組和實(shí)驗(yàn)組的試驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出，長期游泳訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)干預(yù)，使其的反應(yīng)能力和控制正確率的能力明顯高于沒有接受過任何訓(xùn)練的普通組兒童，ERP大腦皮層的激活程度也高于普通組兒童，究其原因：一、由于游泳是多個(gè)身體部位共同參與、以復(fù)雜運(yùn)動(dòng)動(dòng)作為主目標(biāo)定向的運(yùn)動(dòng)。在訓(xùn)練過程中反復(fù)的練習(xí)需要集中注意力、迅速變換動(dòng)作、調(diào)整身體姿勢、全身動(dòng)作的協(xié)調(diào)平衡等都含有執(zhí)行功能的因素，所以長期游泳訓(xùn)練對提高兒童執(zhí)行功能有著良好地促進(jìn)作用。二、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與小腦關(guān)系較為密切，小腦系統(tǒng)尤其新小腦除了動(dòng)作控制作用之外，還可以影響到神經(jīng)認(rèn)知系統(tǒng)功能，如注意力系統(tǒng)、工作記憶及語言學(xué)習(xí)。腦區(qū)前額葉系統(tǒng)是認(rèn)知能力的重要部位，它主要參與動(dòng)作協(xié)調(diào)的控制，而協(xié)調(diào)性運(yùn)動(dòng)又可廣泛激活與認(rèn)知功能相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)，從而提高信息處理能力和神經(jīng)認(rèn)知能力。據(jù)Moffitt等專家對同一城市、同一年出生的1000名兒童跟蹤調(diào)查了32年，發(fā)現(xiàn)兒童早期生命階段的抑制控制能力的培養(yǎng)到成年后抑制控制水平的保留率達(dá)到96%［5］。3-11歲兒童有較好的抑制控制，例如講秩序、做事專注并持之以恒、少?zèng)_動(dòng)，成人后往往身心健康，遵紀(jì)守法，幸福感更高。綜上所述，從本研究的數(shù)據(jù)對比分析中發(fā)現(xiàn)，復(fù)雜運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練不僅能提高兒童的身體健康水平，同時(shí)因其對大腦的刺激的增多，增強(qiáng)了7 -11歲兒童的抑制控制能力，更有利于兒童認(rèn)知能力的健康發(fā)展。

［1］.［2］張勁松等.乒乓球與游泳訓(xùn)練兒童的執(zhí)行功能比較研究【J】.上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版）2009-0782-03.

［3］陳愛國等.不同持續(xù)時(shí)間的中等強(qiáng)度籃球運(yùn)動(dòng)對兒童執(zhí)行功能的影響［J］.首都體育大學(xué)2015：03.007.

［4］陳愛國等.短時(shí)中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)改善兒童執(zhí)行功能的磁共振成像研究［J］.體育科學(xué).2011.10期.

［5］ARCELO F，SUWAZONO S，KNIGHT R T.Prefrontalmodulation of visual processing in humans［J］.Nature Neuroscience，2000，3（4）：399-403.

［6］趙中艷.不同類型跳繩對小學(xué)生執(zhí)行功能影響的實(shí)驗(yàn)研究.

［7］蔣長好.有氧鍛煉對執(zhí)行控制和腦功能的影響【J】心理科學(xué)進(jìn)展2013，VOL.21.No.10，1844—1850.

賀笑一（1960-），女，漢族，河北人，本科，研究方向：游泳、羽毛球教學(xué)與訓(xùn)練，副教授，西安電子科技大學(xué)體育部。