不同運(yùn)動(dòng)鍛煉方式延緩認(rèn)知老化的研究進(jìn)展

臧銘 蔣佳慧 郭瑋 （揚(yáng)州大學(xué)體育學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225100）

認(rèn)知老化是指未患有嚴(yán)重的軀體和精神疾病的正常老年人認(rèn)知功能（記憶、抑制控制、推理能力等）隨年齡增長(zhǎng)而下降的現(xiàn)象〔1〕，是限制老年人工作活動(dòng)能力和降低其生活獨(dú)立性的重要原因，同時(shí)也是導(dǎo)致老年癡呆的重要原因。

在體育心理學(xué)領(lǐng)域，“運(yùn)動(dòng)鍛煉是否可有效延緩認(rèn)知老化”是研究熱題之一〔2～4〕。Loprinzi 等〔5〕認(rèn)為，參加體育活動(dòng)可有效延緩認(rèn)知老化，一些元分析研究也得出了類似的結(jié)論，即有氧運(yùn)動(dòng)可提升老年人的認(rèn)知功能〔6，7〕。盡管運(yùn)動(dòng)鍛煉可產(chǎn)生認(rèn)知效益的觀點(diǎn)已被證實(shí)，但不同的運(yùn)動(dòng)鍛煉方式是否會(huì)產(chǎn)生不同的認(rèn)知收益仍存在爭(zhēng)議。如Wei 等〔8〕采用開(kāi)放性與閉鎖性兩種不同的運(yùn)動(dòng)鍛煉方式進(jìn)行橫斷研究發(fā)現(xiàn)，開(kāi)放性運(yùn)動(dòng)較閉鎖性運(yùn)動(dòng)在延緩老年人工作記憶老化方面更具優(yōu)勢(shì)。這一觀點(diǎn)也得到了Tsai 等〔9〕研究的支持，其研究結(jié)果表明開(kāi)放性運(yùn)動(dòng)能表現(xiàn)出更好地抑制控制能力。此外，聯(lián)合運(yùn)動(dòng)的干預(yù)效果如何影響認(rèn)知老化也備受學(xué)者關(guān)注。一項(xiàng)研究表明〔6〕，有氧運(yùn)動(dòng)與阻力運(yùn)動(dòng)的結(jié)合較單一的運(yùn)動(dòng)鍛煉方式具有更好的干預(yù)效果。Oswald 等〔10〕通過(guò)將運(yùn)動(dòng)聯(lián)合認(rèn)知的訓(xùn)練方式與單一的運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知訓(xùn)練比較，也證明了聯(lián)合干預(yù)的優(yōu)勢(shì)。Levin等〔11〕研究結(jié)果也驗(yàn)證了以上觀點(diǎn)，即采用不同運(yùn)動(dòng)方式相結(jié)合的干預(yù)措施，可更有效的延緩認(rèn)知老化。但Zhu 等〔12〕的Meta 回歸分析結(jié)果表明，聯(lián)合干預(yù)較單一的運(yùn)動(dòng)干預(yù)具有更顯著的干預(yù)效果，較單一的認(rèn)知訓(xùn)練卻沒(méi)有顯著的效果差異。

探討不同運(yùn)動(dòng)方式延緩認(rèn)知老化的研究是當(dāng)今體育心理學(xué)研究的熱點(diǎn)，認(rèn)知老化的加劇將造成社會(huì)養(yǎng)老負(fù)擔(dān)的加重，影響整個(gè)社會(huì)的發(fā)展與穩(wěn)定。本研究根據(jù)Levin 等〔11〕研究的運(yùn)動(dòng)劃分方式，以有氧運(yùn)動(dòng)、阻力運(yùn)動(dòng)、身心運(yùn)動(dòng)等為切入點(diǎn)，對(duì)不同運(yùn)動(dòng)鍛煉方式對(duì)認(rèn)知老化的影響進(jìn)行綜述。

1 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知老化的影響

有氧運(yùn)動(dòng)也稱有氧代謝運(yùn)動(dòng)，是指人體在氧氣充分供應(yīng)的情況下進(jìn)行的身體鍛煉活動(dòng)。有氧運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度低、節(jié)奏性強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，采用有氧運(yùn)動(dòng)研究老年人的認(rèn)知功能具有很強(qiáng)的可實(shí)施性，對(duì)研究的條件和環(huán)境要求不高，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中又具有很好的可控性。因此，在對(duì)老年人認(rèn)知功能的研究中有氧運(yùn)動(dòng)的干預(yù)方法被廣泛運(yùn)用〔13〕。

Dustman 等〔14〕通過(guò)有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)觀察到老年人多種神經(jīng)認(rèn)知功能的改善，這些功能包括語(yǔ)言和聽(tīng)覺(jué)的記憶功能、抑制轉(zhuǎn)換功能、視空間注意功能等，表明有氧運(yùn)動(dòng)可有效促進(jìn)整體認(rèn)知功能水平的提高。這一觀點(diǎn)也得到Jonasson 等〔15〕的支持。但Kramer 等〔16〕研究卻得出了不一致的結(jié)論，他們通過(guò)不同的認(rèn)知測(cè)試任務(wù)證明了有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能的影響是具有選擇性的，它僅影響頂葉和前額葉皮質(zhì)的執(zhí)行功能，而不影響其他認(rèn)知功能，Baker 等〔17〕通過(guò)一項(xiàng)有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了這個(gè)觀點(diǎn)，其采用隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)28 例老年人進(jìn)行為期6 個(gè)月的有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)，通過(guò)對(duì)認(rèn)知指標(biāo)的跟蹤測(cè)量發(fā)現(xiàn)有氧運(yùn)動(dòng)選擇性地改善了執(zhí)行功能。在后續(xù)的研究中，有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人認(rèn)知功能具有選擇性促進(jìn)效果這一結(jié)論也陸續(xù)得到支持。雖然有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人認(rèn)知功能的影響說(shuō)法不一，但是有氧運(yùn)動(dòng)可改善認(rèn)知功能障礙和延緩認(rèn)知老化的觀點(diǎn)卻得到研究者的一致認(rèn)可〔18～20〕。然而，有氧運(yùn)動(dòng)作為一種干預(yù)手段在對(duì)老年人認(rèn)知功能的影響的研究也存在不足之處。Wager 等〔21〕表明安慰劑效應(yīng)在人體生理和心理上的作用機(jī)制也得到了科學(xué)的證明。在單純的有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)方式中，人們對(duì)于效果的預(yù)期作用可能是存在著的混淆因素。

2 阻力運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知老化的影響

阻力運(yùn)動(dòng)，又稱對(duì)抗阻力運(yùn)動(dòng)，被推廣為研究老年人認(rèn)知老化的一種干預(yù)運(yùn)動(dòng)〔22〕。有研究表明，阻力運(yùn)動(dòng)可促進(jìn)整體認(rèn)知功能水平的提升，特別是執(zhí)行控制功能〔23〕。但不同方案的阻力運(yùn)動(dòng)干預(yù)是否會(huì)帶來(lái)不同的認(rèn)知收益引發(fā)了學(xué)者們的思考。Anderson-Hanley 等〔24〕設(shè)計(jì)了2～3 次/w、周期為1 個(gè)月的阻力運(yùn)動(dòng)干預(yù)，結(jié)果表明，與控制組相比，阻力運(yùn)動(dòng)組在N-back 和Stroop 色詞任務(wù)上有顯著的進(jìn)步。此外，另一項(xiàng)研究也探討了不同頻率的阻力運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)老年人認(rèn)知功能的影響〔25〕，實(shí)驗(yàn)組使用1 次/w和2 次/w 的不同干預(yù)頻率進(jìn)行為期12 個(gè)月的阻力訓(xùn)練，結(jié)果表明兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的選擇性注意和解決沖突的能力都有所改善。在2 年的隨訪研究中，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組在執(zhí)行功能上表現(xiàn)出了更好的長(zhǎng)期效益。此外，還發(fā)現(xiàn)每周進(jìn)行2 次阻力訓(xùn)練的老年人白質(zhì)萎縮減少，進(jìn)而使得記憶功能老化延緩，表明阻力訓(xùn)練可能對(duì)延緩老年人工作記憶的老化具有長(zhǎng)期維持效益，這與Best 等〔26〕的結(jié)果一致。但是，探討不同強(qiáng)度的阻力運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人認(rèn)知老化的研究卻很少。Cassilhas 等〔27〕評(píng)估了中、高等強(qiáng)度阻力運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人認(rèn)知功能的影響。經(jīng)過(guò)6 個(gè)月的阻力運(yùn)動(dòng)干預(yù)，與對(duì)照組相比，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組在短時(shí)和長(zhǎng)時(shí)記憶、執(zhí)行功能和注意力方面均有顯著改善。

阻力運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人認(rèn)知功能的改善效果已經(jīng)得到證實(shí)，但是對(duì)特定認(rèn)知功能的影響卻仍存在爭(zhēng)議。Perrig-Chiello 等〔28〕通過(guò)8 w 的阻力運(yùn)動(dòng)干預(yù)，評(píng)估了老年人多種認(rèn)知任務(wù)之間的表現(xiàn)差異，從長(zhǎng)期效果來(lái)看，阻力運(yùn)動(dòng)組在自由回憶方面比對(duì)照組有更大的改善。而Li 等〔29〕就阻力運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人認(rèn)知功能的影響卻得出了不同的結(jié)果:阻力運(yùn)動(dòng)有利于改善老年人的整體認(rèn)知功能，但是對(duì)記憶的影響卻為弱正向，在注意方面也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的改善。

盡管單一的阻力運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人的認(rèn)知功能的影響說(shuō)法不一，但Colcombe 等〔6〕分析顯示，有氧運(yùn)動(dòng)與阻力運(yùn)動(dòng)的聯(lián)合干預(yù)對(duì)認(rèn)知能力的影響效果大于單一的阻力運(yùn)動(dòng)。提示在未來(lái)的實(shí)驗(yàn)研究中，需要充分關(guān)注干預(yù)的類型，并考慮聯(lián)合運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的認(rèn)知效益。

3 身心運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知老化的影響

老年人的摔倒問(wèn)題隨年齡的增長(zhǎng)愈發(fā)嚴(yán)重，使更多的研究者將目光聚集在身體和認(rèn)知訓(xùn)練的研究上〔30〕。身心運(yùn)動(dòng)是指同時(shí)鍛煉身體和意識(shí)的運(yùn)動(dòng)，兼有身體訓(xùn)練和認(rèn)知訓(xùn)練的優(yōu)點(diǎn)，較單一的訓(xùn)練方式能產(chǎn)生更佳的身心健康效益〔31，32〕。Chen 等〔33〕就八段錦運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人執(zhí)行控制功能展開(kāi)了研究。結(jié)果表明八段錦運(yùn)動(dòng)是一種有效的抗衰老運(yùn)動(dòng)，有利于調(diào)節(jié)情緒認(rèn)知能力和改善老年人的執(zhí)行控制功能，是非常適合老年人的一種運(yùn)動(dòng)方式。Tao 等〔34〕基于太極拳和八段錦運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人額葉靜息狀態(tài)低頻波動(dòng)進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)組接受為期12 w 的運(yùn)動(dòng)干預(yù)（1 h/d，5 d/w），同時(shí)對(duì)照組接受基本的健康教育。研究結(jié)果表明，太極拳使慢-5 和低頻段前額葉背外側(cè)皮層（DLPFC）的波動(dòng)幅值增加；八段錦使慢-5 和低頻段內(nèi)側(cè)PFC 的波動(dòng)幅值增加。這一變化與記憶功能的改善呈正相關(guān)。Lam 等〔35〕也證明了24 式簡(jiǎn)化太極拳身心運(yùn)動(dòng)有利于維持老年人的認(rèn)知功能。

身心運(yùn)動(dòng)延緩認(rèn)知老化的觀點(diǎn)已經(jīng)得到證實(shí)，但身心運(yùn)動(dòng)作為兼?zhèn)渖眢w和認(rèn)知訓(xùn)練的干預(yù)方式，較單一的運(yùn)動(dòng)方式會(huì)產(chǎn)生怎樣不同的干預(yù)效果仍然處在探索階段。一項(xiàng)研究通過(guò)對(duì)老年人進(jìn)行12 個(gè)月的不同方式運(yùn)動(dòng)干預(yù)，比較有氧運(yùn)動(dòng)和身心運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的不同干預(yù)效果。結(jié)果表明有氧運(yùn)動(dòng)和身心運(yùn)動(dòng)都延緩了老年人執(zhí)行功能的衰退，但只有身心運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知加工速度產(chǎn)生了有益影響〔36〕。另一項(xiàng)研究也證明了類似的觀點(diǎn)，該研究將身心運(yùn)動(dòng)（舞蹈）與將有氧和力量結(jié)合的體能訓(xùn)練進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組被試者在大腦測(cè)量方面均有改善，身心運(yùn)動(dòng)和體能訓(xùn)練都能導(dǎo)致海馬體體積增加，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)身心運(yùn)動(dòng)可促進(jìn)更多的海馬體體積增加〔37〕。有研究測(cè)量了太極拳（身心運(yùn)動(dòng)）與健走（一般體育鍛煉）兩項(xiàng)運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知老化的影響，也報(bào)告了類似的結(jié)果〔38〕。

身心運(yùn)動(dòng)注重身心協(xié)調(diào)，是現(xiàn)階段老年人重要的鍛煉方式。并且該運(yùn)動(dòng)還包括訓(xùn)練注意的持久性、穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)移和分配，學(xué)習(xí)和記憶新的動(dòng)作技能，在練習(xí)中伴隨著特定的認(rèn)知需求，這可幫助訓(xùn)練老年人的工作記憶、認(rèn)知靈活性和執(zhí)行功能。以太極拳為代表的身心運(yùn)動(dòng)，其中的冥想和放松活動(dòng)可減少焦慮和抑郁，這可能也是延緩老年人認(rèn)知衰退的重要途徑。

4 開(kāi)放性、閉鎖性運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知老化的影響

根據(jù)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)技能中環(huán)境線索的可預(yù)測(cè)性，可將運(yùn)動(dòng)技能分為閉鎖性和開(kāi)放性兩類〔39〕。開(kāi)放性運(yùn)動(dòng)技能的操作環(huán)境是不斷變化、不可預(yù)測(cè)的，如籃球、乒乓球運(yùn)動(dòng)等；閉鎖性運(yùn)動(dòng)技能的環(huán)境線索是穩(wěn)定的、可預(yù)測(cè)的，如慢跑、打保齡球等。有研究指出，對(duì)于操作環(huán)境變化的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)技能如開(kāi)放性運(yùn)動(dòng)技能，可產(chǎn)生內(nèi)隱認(rèn)知和外顯認(rèn)知的聯(lián)合效果，獲得更好的認(rèn)知收益〔40〕。開(kāi)放性、閉鎖性運(yùn)動(dòng)作為新穎的運(yùn)動(dòng)分類，對(duì)老年群體會(huì)產(chǎn)生怎樣的認(rèn)知干預(yù)效果一直備受關(guān)注。Gu 等〔41〕通過(guò)整理開(kāi)放性、閉鎖性運(yùn)動(dòng)對(duì)不同人群的認(rèn)知功能影響的研究表明，開(kāi)放性運(yùn)動(dòng)較閉鎖性運(yùn)動(dòng)，在改善認(rèn)知功能方面發(fā)揮更大的作用。此外，Tsai 等〔9〕也證明了開(kāi)放性運(yùn)動(dòng)對(duì)改善老年人的注意抑制功能具有更好的效果；在此基礎(chǔ)上，其還探索了開(kāi)放性、閉鎖性運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人執(zhí)行功能不同層面的影響〔42〕，對(duì)兩組實(shí)驗(yàn)者分別進(jìn)行為期6 個(gè)月的開(kāi)放性和閉鎖性運(yùn)動(dòng)干預(yù)，結(jié)果表明兩組實(shí)驗(yàn)者由不同的運(yùn)動(dòng)干預(yù)方式引起的神經(jīng)認(rèn)知變化影響老年人的任務(wù)轉(zhuǎn)換和工作記憶功能，開(kāi)放性運(yùn)動(dòng)有效地促進(jìn)了認(rèn)知靈活性，而閉鎖性運(yùn)動(dòng)則在工作記憶方面產(chǎn)生了更好的干預(yù)效果。O＇Brienhe 等〔43〕和Dai 等〔2〕的研究結(jié)果也與此相似。O＇Brienhe 等〔43〕通過(guò)對(duì)開(kāi)放性運(yùn)動(dòng)和閉鎖性運(yùn)動(dòng)的研究，證明了開(kāi)放性運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人視聽(tīng)覺(jué)感知和記憶功能有直接的益處，而閉鎖性運(yùn)動(dòng)僅限于記憶方面的改善；Dai 等〔2〕研究表明開(kāi)放性運(yùn)動(dòng)較閉鎖性運(yùn)動(dòng)和對(duì)照組在延緩老年人認(rèn)知靈活性上具有更好的干預(yù)效果。Wei 等〔8〕研究表明開(kāi)放性運(yùn)動(dòng)可能是老年人保持或增強(qiáng)認(rèn)知功能的最合適的鍛煉方式。開(kāi)放性、閉鎖性運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知老化的影響說(shuō)法不一，兩種形式的運(yùn)動(dòng)在延緩認(rèn)知老化的不同層面具有各自不同的優(yōu)勢(shì)，使探索開(kāi)放性、閉鎖性運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知老化的研究成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。

綜上，目前，運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知老化的影響的探討主要局限于單一的運(yùn)動(dòng)方式上，而運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知功能的關(guān)系較為復(fù)雜，對(duì)單一運(yùn)動(dòng)方式的探討已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段的發(fā)展要求。不同的運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間均可作為討論的變量對(duì)認(rèn)知老化的影響進(jìn)行研究。此外，將有氧運(yùn)動(dòng)、阻力運(yùn)動(dòng)和身心運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行多項(xiàng)式的比較探討延緩認(rèn)知老化的影響也不乏為一種新穎可行的手段。值得注意的是，對(duì)不同運(yùn)動(dòng)方式的探討，開(kāi)放性、閉鎖性技能運(yùn)動(dòng)可作為一種新興的運(yùn)動(dòng)分類進(jìn)行深入探討，而不必將研究局限于有氧、無(wú)氧耐力運(yùn)動(dòng)的探討；伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的學(xué)者通過(guò)神經(jīng)影像學(xué)和電生理學(xué)技術(shù)深入研究認(rèn)知功能，對(duì)認(rèn)知功能的研究主要集中在記憶、注意及執(zhí)行功能等認(rèn)知指標(biāo)上。究其原因?yàn)閳?zhí)行功能在體育心理學(xué)領(lǐng)域中一直備受矚目，且伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，研究手段也逐漸成熟；對(duì)認(rèn)知功能的探討由早期的簡(jiǎn)單反應(yīng)發(fā)展到對(duì)特定認(rèn)知功能的研究。記憶、注意、執(zhí)行功能等具備現(xiàn)階段成熟的測(cè)量方法，且測(cè)量結(jié)果被神經(jīng)影像學(xué)及電生理學(xué)等科學(xué)技術(shù)證明，具有科學(xué)性和可靠性。

在未來(lái)關(guān)于運(yùn)動(dòng)鍛煉影響老年人認(rèn)知功能的研究中，可能會(huì)集中在以下方面:（1）從運(yùn)動(dòng)方式的角度探索有氧運(yùn)動(dòng)、阻力運(yùn)動(dòng)及身心運(yùn)動(dòng)的聯(lián)合干預(yù)方式相較單一的運(yùn)動(dòng)干預(yù)方式的優(yōu)缺點(diǎn)；開(kāi)放性、閉鎖性技能運(yùn)動(dòng)將成為不同運(yùn)動(dòng)方式影響認(rèn)知老化研究的熱點(diǎn)；先前的研究已經(jīng)初步建立了運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知功能之間的正相關(guān)，對(duì)靶向運(yùn)動(dòng)的討論也會(huì)成為矚目的議題。（2）從神經(jīng)機(jī)制的角度將神經(jīng)機(jī)制與認(rèn)知功能的結(jié)合一直是該研究領(lǐng)域的熱題，對(duì)參與認(rèn)知功能大腦皮層的研究會(huì)進(jìn)一步拓寬，對(duì)不同類型的認(rèn)知功能的相關(guān)腦區(qū)的研究會(huì)更加具體。這些研究將會(huì)對(duì)不同運(yùn)動(dòng)方式影響認(rèn)知老化的研究發(fā)揮重要作用，在預(yù)防和延緩認(rèn)知老化和改善老年人生活質(zhì)量方面具有深遠(yuǎn)的意義。