运动干预对中老年人执行功能的影响:随机对照研究系统综述

【作者】 郑坚； 徐畅；

【机构】 上海体育学院；

【摘要】 研究目的:执行功能是个体的高级认知能力,其核心内容包括抑制控制、工作记忆和认知灵活性三个方面。执行功能会随着年龄的增长而逐渐衰退,若未得到及时干预与防治,将发展成严重认知障碍,对中老年人生命质量产生极大影响。因此,改善中老年人执行功能对提高生命晚期生活质量和实现成功老龄化等方面具有重要意义。运动锻炼作为改善执行功能的办法之一,因其安全无创性而受到研究者的关注。来自随机对照实验的研究表明,坚持一段时间的有氧运动、抗阻运动或身心运动等运动均能改善健康中老年人的执行功能,且能在一定程度上改善轻度认知功能障碍老年人的执行功能。然而也有研究指出,运动会引起运动疲劳,甚至会损害执行功能。这使得临床工作者无法就运动干预与对中老年人执行功能的影响做出较为确切的结论。因此,本文旨在总结来自有关运动改善中老年人执行功能的随机对照实验研究的证据,探讨运动干预在何种运动处方条件下能够较好改善健康中老年人的执行功能以及执行功能的测量方式。为科学制定执行功能衰退干预策略、提高中老年人生命质量提供参考与借鉴。研究方法:使用WOS、PubMed、EBSCO、Medline、Elservier5个数据库对2010年1月至2020年1月发表的文献按主题检索。检索词包括:(1)人群:elderly、aging、middle-aged或older;(2)执行功能:executive function、executive control、inhibition、updating、working memory或switching;(3)运动:physical activity、sport或exercise;(4)实验设计:randomized controlled trials、randomized clinical trials或controlled clinical trials。使用布尔逻辑词"AND"、"OR"连接检索词进行计算机检索,并辅以人工检索进行文献补充。纳入标准:(1)实验对象为40岁以上认知功能正常的中老年人;(2)对中老年人进行运动干预;(3)随机对照实验研究;(4)干预结束后对执行功能进行测评。排除标准:(1)非中老年人以及非运动干预的研究;(2)对特殊疾病或存在健康问题的中老年人的研究;(3)全文或摘要中未报告详细数据结果;(4)综述以及与主题无关的研究。另外,学位论文、会议论文和非英文文章不在检索范围。研究结果:1.检索结果:根据检索策略,共检索到2695篇文献,经过筛选和补充后共纳入18篇文献。2.样本特征:纳入研究的样本量大多在60到90人之间,一般不少于30人。被试的年龄在55到75岁之间,75岁以上的被试较少。性别方面,有半数研究只针对男性或者女性进行了干预。3.干预类型:干预类型主要包括有氧运动、抗阻运动、有氧与抗阻联合运动及其他运动。研究证据表明,运动干预对执行功能的影响一定程度上取决于运动的类型。有氧运动对执行功能整体影响最大,而抗阻运动能有效改善中老年人的抑制能力与工作记忆。也有研究者认为,有氧运动与抗阻运动相结合更能够提高工作记忆任务表现。4.干预时间与频率:干预频率与时间多集中在2-4次一周,一次30-60分钟,持续12-24周。本文从干预有效性的角度出发,发现单次干预时长在30-60分钟,至少2次一周,持续周期在12周以上的运动干预能够较为显著地改善执行功能。尽管有两项研究未报告运动干预对执行功能的有效性,这可能是由于干预周期略短,难以从行为层面观察到干预效果。5、干预强度:纳入的研究中有三分之一未提到具体的运动干预强度。在有记录干预强度的研究当中,干预强度多集中在60%-80%HRmax或6-8RM之间,研究者一般将其报告为中等强度。结合ACSM的体力活动指南,我们可以用代谢当量来衡量运动强度,中等强度运动的代谢当量为3-5.9Met。6、执行功能:研究者多使用Stroop任务、TMT任务、N-back任务以及Taskswitching任务从行为学角度对执行功能进行测量。其中,Stroop任务因其跨文化的适应性以及测评指标的可操作性而成为研究者使用最多的执行功能测评工具之一。此外,有两项研究从神经生理层面对执行功能进行了测量。一项研究发现运动干预能促进老年人额叶至顶叶皮层的整体电生理效应。另一项研究发现,运动能够改变大脑前额叶、扣带回、小脑、顶叶、腹侧纹状体等脑区的激活模式,增加这些脑区之间的功能网络连接,从而实现对执行功能的改善。研究结论:1.当前的随机对照研究倾向于支持运动干预对中老年人执行功能的积极影响。2.不同运动方式选择性地改善执行功能。3.单次干预时长在30-60min,至少2次一周,持续周期在12周以上的运动干预表现出良好的干预效果。4.执行功能的测量多集中在行为层面,对神经生理层面的探讨较少。更多还原