國(guó)內(nèi)關(guān)于“運(yùn)動(dòng)干預(yù)”對(duì)兒童執(zhí)行功能影響的研究綜述

王杰，陳旭輝

（上海體育學(xué)院，上海 200438）

執(zhí)行功能是指在完成繁復(fù)的認(rèn)知任務(wù)時(shí)，對(duì)各種基本認(rèn)知過(guò)程進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制，為了保證認(rèn)知系統(tǒng)能夠敏捷、通過(guò)更優(yōu)的方式完成特定目標(biāo)的一般性控制機(jī)制。執(zhí)行功能一直被認(rèn)為是兒童認(rèn)知功能的重要組成部分，另外有研究表明兒童時(shí)期是執(zhí)行功能發(fā)展的重要階段，是大腦發(fā)育的重要時(shí)期，這個(gè)時(shí)期大腦的可塑性比成年期、老年期都更好，積極有效地運(yùn)動(dòng)干預(yù)有助于大腦執(zhí)行功能的發(fā)展。執(zhí)行功能涉及記憶、控制、認(rèn)知靈活等多方面，執(zhí)行功能不良會(huì)造成兒童成長(zhǎng)過(guò)程中出現(xiàn)各種問(wèn)題，如學(xué)習(xí)上積極性減退、自我控制能力較差和注意轉(zhuǎn)換出現(xiàn)問(wèn)題等，在心理問(wèn)題方面上可能會(huì)引起自閉、多動(dòng)障礙和注意缺陷等各種癥狀。

目前國(guó)內(nèi)越來(lái)越多研究者關(guān)注并探討執(zhí)行功能與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，進(jìn)一步揭示體育活動(dòng)促進(jìn)兒童神經(jīng)生理機(jī)制、認(rèn)知機(jī)制和社會(huì)心理學(xué)機(jī)制。通過(guò)以往的研究發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行功能在受到運(yùn)動(dòng)干預(yù)影響時(shí)，受運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)類型等諸多因素的影響，因此更多研究者通過(guò)設(shè)計(jì)不同類型的運(yùn)動(dòng)干預(yù)探討運(yùn)動(dòng)對(duì)于兒童執(zhí)行功能的影響。該文運(yùn)用文獻(xiàn)綜述法，通過(guò)研究國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)兒童執(zhí)行功能的作用，希望在今后對(duì)我國(guó)兒童合理的參與體育活動(dòng)提供一定理論依據(jù)。

1 不同運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)對(duì)于兒童執(zhí)行的影響

1.1 短時(shí)運(yùn)動(dòng)對(duì)兒童執(zhí)行功能的影響

短時(shí)運(yùn)動(dòng)指持續(xù)一定時(shí)間的一次性運(yùn)動(dòng)，一般指一次持續(xù)10～60 min 的運(yùn)動(dòng)方式，可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)能量供應(yīng)形式可分為有氧運(yùn)動(dòng)、無(wú)氧運(yùn)動(dòng)。通過(guò)運(yùn)動(dòng)干預(yù)過(guò)程中對(duì)于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的監(jiān)控，可分為大強(qiáng)度、中強(qiáng)度與小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)。國(guó)內(nèi)關(guān)于短時(shí)運(yùn)動(dòng)對(duì)兒童執(zhí)行功能的干預(yù)研究，從運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間等方面研究越來(lái)越細(xì)致。

陳愛(ài)國(guó)等在2014年完成一項(xiàng)不同強(qiáng)度短時(shí)籃球訓(xùn)練對(duì)小學(xué)生執(zhí)行功能影響的研究，根據(jù)對(duì)籃球運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的控制，將研究對(duì)象分為小強(qiáng)度組、中強(qiáng)度組、大強(qiáng)度組和實(shí)驗(yàn)組，探討一次需要復(fù)雜動(dòng)作形式、多重配合、技戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用的籃球運(yùn)動(dòng)對(duì)小學(xué)生執(zhí)行功能的影響。研究結(jié)果說(shuō)明，30 min/次不同強(qiáng)度籃球運(yùn)球訓(xùn)練對(duì)小學(xué)生執(zhí)行功能的影響效果不盡相同。不同強(qiáng)度籃球運(yùn)動(dòng)對(duì)于兒童抑制功能的影響分別效果為：中等強(qiáng)度組>大強(qiáng)度組、小強(qiáng)度組>對(duì)照組；對(duì)于刷新功能的影響效果分別為：中等強(qiáng)度組、大強(qiáng)度組>小強(qiáng)度組、對(duì)照組；對(duì)于轉(zhuǎn)換功能的影響效果分別為：中等強(qiáng)度組>大強(qiáng)度組、對(duì)照組、小強(qiáng)度組。張立敏等2019年通過(guò)一次45 min 足球運(yùn)動(dòng)干預(yù)發(fā)現(xiàn)，單次中等強(qiáng)度足球運(yùn)動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象抑制、刷新、轉(zhuǎn)換功能成績(jī)都有所提高，但是3 個(gè)維度前后測(cè)成績(jī)不存在顯著差異；不同年級(jí)小學(xué)生實(shí)驗(yàn)前后執(zhí)行功能均呈現(xiàn)出提高趨勢(shì)，但前后測(cè)試變化不明顯；不同性別實(shí)驗(yàn)前后，男生在抑制維度的提高達(dá)到顯著水平，而女生3 個(gè)維度在實(shí)驗(yàn)前后變化不顯著。

另外2019年高俊宏等通過(guò)一次短時(shí)中等強(qiáng)度游泳研究對(duì)兒童執(zhí)行功能的影響程度，他們選取了各項(xiàng)指標(biāo)均有同質(zhì)性的48 名9～11 歲兒童，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行一次60 min（5 min 動(dòng)態(tài)熱身+4 自由泳準(zhǔn)備活動(dòng)+混合泳劃手+四中泳姿打腿+自由泳/混合泳+四種泳姿配合游）中等強(qiáng)度游泳運(yùn)動(dòng)。干預(yù)結(jié)果表明，一次短時(shí)中等強(qiáng)度游泳運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，實(shí)驗(yàn)組兒童在Stroop 任務(wù)測(cè)試的正確率、威斯康辛卡片分類測(cè)試中的反應(yīng)時(shí)、2-back 任務(wù)中的正確率均顯著提高，說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)干預(yù)對(duì)于兒童執(zhí)行功能各子功能（抑制、轉(zhuǎn)換、刷新）都有一定影響效果。

通過(guò)國(guó)內(nèi)對(duì)于兒童執(zhí)行功能的運(yùn)動(dòng)干預(yù)研究發(fā)現(xiàn)，短時(shí)運(yùn)動(dòng)對(duì)兒童執(zhí)行功能的研究已經(jīng)由動(dòng)作形式簡(jiǎn)單的研究轉(zhuǎn)向（包括豐富的動(dòng)作協(xié)調(diào)與控制）復(fù)雜動(dòng)作操作形式研究，由普通陸地運(yùn)動(dòng)拓展到水中運(yùn)動(dòng)，并且干預(yù)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的研究范圍更廣。一次短時(shí)運(yùn)動(dòng)后實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組兒童相比執(zhí)行功能成績(jī)均有顯著差異；實(shí)驗(yàn)組前后測(cè)試成績(jī)也均有提高，但差異并不顯著。研究者對(duì)于兒童執(zhí)行功能與運(yùn)動(dòng)的研究更加詳細(xì)和多樣化，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、形式、環(huán)境等方面都在不斷拓展。

1.2 長(zhǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)對(duì)兒童執(zhí)行功能的影響

長(zhǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)指持續(xù)數(shù)周或者幾個(gè)月以上的運(yùn)動(dòng)，有研究表明長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)兒童的執(zhí)行功能影響可能更為顯著，并且隨著時(shí)間的推移影響更深遠(yuǎn)。2015年江大雷等通過(guò)8 周中等強(qiáng)度足球運(yùn)動(dòng)游戲研究對(duì)學(xué)齡前兒童執(zhí)行功能的影響，選取61 名兒童（63～75月）隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)前后分別對(duì)兩組兒童抑制控制、工作記憶、認(rèn)知靈活3 個(gè)維度的執(zhí)行功能進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試。結(jié)果表明，通過(guò)8 周足球運(yùn)動(dòng)游戲的干預(yù)，5～6 歲學(xué)齡前兒童身體素質(zhì)水平有所提高，執(zhí)行功能中抑制控制能力也得到提升，但是對(duì)工作記憶和認(rèn)識(shí)靈活性并沒(méi)有顯著影響。王葉瓊等2018年通過(guò)12周健美操干預(yù)研究對(duì)小學(xué)生執(zhí)行功能的影響，分別選取17 名、17 名、18 名小學(xué)生作為健美操組、手工制作組、對(duì)照組研究對(duì)象，進(jìn)行每周兩次，90 min/次為期12周干預(yù)實(shí)驗(yàn)，并且調(diào)查發(fā)現(xiàn)3 組試驗(yàn)對(duì)象日?；顒?dòng)情況組間差異不大。研究結(jié)果表示健美操鍛煉對(duì)小學(xué)生抑制、轉(zhuǎn)換、刷新功能反應(yīng)時(shí)的影響較手工和無(wú)干預(yù)組更優(yōu)，而手工和無(wú)干預(yù)組對(duì)抑制功能反應(yīng)時(shí)的影響無(wú)明顯差別。

執(zhí)行功能可以通過(guò)合理的運(yùn)動(dòng)得到改善和優(yōu)化，但是其改善效果受到運(yùn)動(dòng)形式和內(nèi)容較大的影響，執(zhí)行功能不同的維度改善程度可能因?yàn)椴煌?xùn)練內(nèi)容而有所差異。兒童執(zhí)行功能特征不同，其發(fā)展也不一致，而且不同運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案對(duì)小學(xué)生執(zhí)行功能各子功能效果也存在差異。殷恒嬋等2015年選取三年級(jí)學(xué)生274人、五年級(jí)學(xué)生336 人，在課外體育活動(dòng)中采用五種不同的體育方案（花樣跑步、趣味田徑游戲、小手球+素質(zhì)練習(xí)、踢毽+游戲、武術(shù)+花樣跳繩+8 字跑）對(duì)小學(xué)生進(jìn)行10 周運(yùn)動(dòng)干預(yù)。10 周運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后，分別使用Flanker、2-back、More-odd shifting 任務(wù)測(cè)量受試小學(xué)生的抑制、刷新和轉(zhuǎn)換子功能。研究結(jié)果：花樣跑步顯著提高小學(xué)生刷新功能和轉(zhuǎn)換功能；趣味田徑游戲和“踢毽+游戲” 對(duì)于學(xué)生的抑制功能均有明顯改善；“小手球+素質(zhì)練習(xí)”對(duì)于小學(xué)生的轉(zhuǎn)換功能有顯著提高效果；“武術(shù)+花樣跳繩+8 字跑”對(duì)于小學(xué)生的抑制功能、刷新功能和轉(zhuǎn)換功能均有提升，說(shuō)明5 種運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案均對(duì)小學(xué)生執(zhí)行功能具有促進(jìn)作用，并且在改善小學(xué)生執(zhí)行功能各子功能上表現(xiàn)出不同的效果。

為了探討體育鍛煉需要積累多少價(jià)值域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間才能對(duì)學(xué)生的執(zhí)行功能和學(xué)習(xí)成績(jī)產(chǎn)生有益影響，傅建等人2016年進(jìn)行不同時(shí)間中等強(qiáng)度體育鍛煉對(duì)初中生執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)影響的實(shí)驗(yàn)研究。選取某中學(xué)初二年級(jí)5 個(gè)班級(jí)，共250 名學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，通過(guò)隨機(jī)抽樣的方式分為4 個(gè)實(shí)驗(yàn)班和1 個(gè)對(duì)照班，并通過(guò)調(diào)查、分析確定實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在各方面具有同質(zhì)性，在此條件下進(jìn)行不同時(shí)間中等強(qiáng)度體育鍛煉的干預(yù)，運(yùn)動(dòng)干預(yù)持續(xù)8 周，頻率每周3 次，各組每次進(jìn)行中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為13.5 min、18 min、22.5 min、27 min。研究結(jié)果表示進(jìn)行27 min 中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)干預(yù)組學(xué)生各執(zhí)行功能子功能以及語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)成績(jī)提高最顯著；中等強(qiáng)度體育鍛煉的累積時(shí)間達(dá)到20 min 以上對(duì)初中生抑制功能和轉(zhuǎn)換功能的提高效果最為顯著；體育活動(dòng)鍛煉主要通過(guò)執(zhí)行功能的轉(zhuǎn)換功能改善對(duì)受試學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)產(chǎn)生影響。

除了對(duì)正常兒童的執(zhí)行功能進(jìn)行研究，研究者也開(kāi)始探討體育運(yùn)動(dòng)與執(zhí)行功能異常兒童的關(guān)系。2015年陳愛(ài)國(guó)等進(jìn)行了8 周中等強(qiáng)度的花樣跳繩運(yùn)動(dòng)對(duì)聾啞兒童執(zhí)行功能影響的研究。選取9～13 歲聾啞兒童33名分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，進(jìn)行為期8 周，每周3 次，每次40 min 的中等強(qiáng)度跳繩運(yùn)動(dòng)，分別用Flanker 任務(wù)、1-back 任務(wù)和More-odd shifting 任務(wù)評(píng)價(jià)受試者的抑制功能、刷新功能、轉(zhuǎn)換功能。研究結(jié)果表示，8 周變化形式多樣的中等強(qiáng)度的花樣跳繩運(yùn)動(dòng)對(duì)于聾啞兒童執(zhí)行功能各子功能的影響效果并不完全相同。通過(guò)對(duì)跳繩運(yùn)動(dòng)信息的接受、存儲(chǔ)、執(zhí)行的過(guò)程，聾啞兒童的刷新和轉(zhuǎn)換功能有顯著提高，但是其抑制功能沒(méi)有顯著改善。如今越來(lái)越多研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)兒童執(zhí)行功能的促進(jìn)效果更好，影響效果更持久，并且有研究者已經(jīng)將研究對(duì)象從正常兒童轉(zhuǎn)向執(zhí)行功能障礙兒童，更加關(guān)注運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)執(zhí)行功能障礙兒童的影響。

2 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)合理的運(yùn)動(dòng)干預(yù)能夠促進(jìn)兒童執(zhí)行功能的發(fā)展和提高兒童學(xué)業(yè)水平，但是目前國(guó)內(nèi)無(wú)論是短時(shí)運(yùn)動(dòng)干預(yù)還是長(zhǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)干預(yù)都只是橫斷面的研究，有效的運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)于兒童未來(lái)成年后的發(fā)展是否同樣存在影響，以及影響的程度還并不清楚。而且，基于國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀，研究的主要人群、研究的實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)控制條件等因素還有一定限制。未來(lái)關(guān)于國(guó)內(nèi)這一領(lǐng)域的研究應(yīng)該擴(kuò)大研究人群，尋找更能促進(jìn)執(zhí)行功能發(fā)展的合理的運(yùn)動(dòng)，提高這一研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)性。