论文部分内容阅读
研究目的:本研究旨在评估两周高强度间歇运动对久坐女大学生的执行功能(主要是抑制控制和工作记忆功能)以及运动皮层可塑性的影响,并用功能性近红外光谱(fNIRS)技术监测任务期间脑氧合的变化,从而进一步探究两周高强度间歇运动后执行功能变化的神经机制。研究方法:选取南京体育学院的32名非体育专业的久坐女大学生作为受试对象,年龄18-21岁,随机分为:高强度间歇运动组(HIIT组,n=16)和对照组(CON组,n=16)。HIIT组完成了一项为期2周的高强度间歇运动方案,包括每周4次,每次20分钟,总共8次的功率自行车运动,对照组则正常学习和生活。运动干预前后,受试者分别进行了生理机能测试、神经认知测试、功能性红外光谱(fNIRS)测试和经颅磁刺激(TMS)检测。生理机能测试指标主要包括:静息心率(RHR)、血压(DBP/SBP)和最大摄氧量(VO2max);神经认知测试包括:停止信号任务(Stop-signal task)和空间n-back任务和Stroop任务;fNIRS测试主要测量Stroop任务期间大脑氧合血红蛋白([HbO])和脱氧血红蛋白([HbR])浓度的变化;TMS检测主要包括:短间隔皮质内抑制(SICI)和皮质内易化(ICF)。用SPSS19.0软件对数据进行统计分析,各组数据用Shapiro-Wilk检验数据的正态分布,对非正态分布的数据进行非参数检验。对于生理机能测试指标的变化,采用配对样本t检验进行组内比较,独立样本t检验进行组间比较。采用重复测量方差分析对神经认知测试和运动皮层可塑性的各项指标进行分析,若不存在交互作用则进行主效应分析,存在交互作用再进行简单效应分析。所有测试数据的显著性差异水平均为p<0.05,非常显著性差异水平为p<0.01。研究结果:1.后测与前测相比,HIIT组的RHR显著性降低(p<0.05),且VO2max显著性升高(p<0.05);HIIT组的RHR差值与CON组的RHR差值有显著性差异(p<0.05),HIIT组的VO2max差值与CON组的VO2max差值呈边缘性显著(p=0.08)。2.在停止信号任务中,时间对停止信号反应时(SSRT)的影响存在主效应(p<0.05),后测两组的SSRT显著低于前测(p<0.05);组别对SSRT的影响无主效应(p>0.05),时间与组别对SSRT的影响无交互作用(p>0.05)。在空间n-back任务中,仅时间与会话对反应时(RT)和正确率(ACC)的影响存在交互作用(p<0.05),组别和时间、组别和会话对RT和ACC的影响无交互作用(p>0.05),时间、组别和会话三因素对RT和ACC的影响无交互作用(p>0.05)。在Stroop任务中,反应时和正确率方面,组别和时间的主效应和交互效应均不显著(p>0.05)。3.后测与前测相比,HIIT组左侧DLPFC的Stroop效应量的[HbO]变化量显著增加(p<0.05),左侧OFC的Stroop效应量的[HbO]变化量非常显著性增加(p<0.01),且后测时HIIT组左侧DLPFC的Stroop效应量的[HbO]变化量显著高于CON组(p<0.05)。4.后测与前测相比,HIIT组的SICI有非常显著性降低(p<0.01),ICF也有非常显著性降低(p>0.05);后测时HIIT组的ICF与CON组存在显著差异(P<0.05)。研究结论:1.两周高强度间歇运动可以显著降低久坐女大学生的静息心率,并提高最大摄氧量,从而有助于增强心肺适应性。2.两周高强度间歇运动对久坐女大学生的执行功能的行为学变化没有显著性影响,但观察到在执行任务期间的左背外侧前额叶皮层激活程度更高。3.两周高强度间歇运动可能通过减少久坐女大学生的短间隔皮质内抑制和皮质内易化,来诱导运动皮层的可塑性增强效应。