健身又益腦：基于fNIRS技術的射擊運動員的運動聯合認知訓練研究

聲明：本文章由廣州體育學院項明強教授授權發布，于《運動醫學與健康科學》公眾號轉載，如有問題請聯系。

執行功能在心理健康和日常生活中起著至關重要的作用。它不僅可以幫助個體有效地計劃、管理和實施任務，還能增強個體對社會環境的適應能力，調節自身行為。

研究表明，運動員的運動成績與執行功能有著密切的關聯，高水平的認知加工能力對高強度的訓練和比賽有著積極的影響。尤其是射擊運動員，在高強度和精神壓力下射擊時，不僅需要較大的生理需求，還需要對多種認知加工進行監控和管理，包括自主注意的控制、對目標線索的集中、對環境分心物的抑制，以及對認知負荷的調節。因此，射擊運動員的良好執行功能對提升運動成績至關重要。

近些年，身體訓練和認知訓練對個體執行功能的改善作用成為了運動心理學研究的熱點。但是，目前尚不清楚運動聯合認知訓練（CPCT）是否比單純的認知訓練（CCT）更有效地改善青少年射擊運動員的執行功能及其神經機制。而且目前大多數是行為學研究，缺乏探索CPCT改善執行功能的腦機制，更鮮少有比較長期的CPCT與CCT在改善青少年射擊運動員執行功能以及大腦激活水平上的差異。

1.運動聯合認知訓練方案

本研究在廣州市射擊隊招募了33名13-18歲現役步手槍青少年射擊運動員，隨機分配到CPCT和CCT進行干預訓練，干預周期6周，每周3次，每次30分鐘。

在干預前后，運動員完成三個執行功能的任務測試，分別是2-Back 、Task-switching以及Stroop任務。同時，采用fNIRS技術（nirsport8*8，深圳市瀚翔生物醫療電子股份有限公司總代理）監測運動員執行三個任務時大腦前額葉的血氧激活狀態。

本研究目的是比較6周CPCT和CCT對青少年射擊運動員執行功能的影響及其神經機制，以期探討CPCT在改善執行功能的優勢，并為提高運動員執行功能提供科學合理的干預方案。具體干預方案如下：

CPCT干預

（1）慢跑與刷新任務相結合。將1-back、2-Back和3-back作為提高個體刷新功能的任務，在慢跑過程中，參與者根據執教者所報數字做出事先規定好的制動反應。例如，運動員在慢跑過程中，一旦聽到執教者報出的數字與前面的不一樣就急停、站立、再啟動的動作。

（2）原地小碎步與轉換任務相結合。將More-odd shifting范式的大/小、奇/偶和大小/奇偶轉換作為轉換功能的訓練方法，參與者以持續小碎步的姿勢準備，執教者會隨機從1-9的數字中喊出一個（不包括5），當聽到數字后判斷是大/小和奇/偶，隨后立即用手觸碰對應的標志物。

（3）原地開合跳與抑制任務相結合。將Stroop任務作為提高個體抑制控制功能，受試者以慢速開合跳準備，執教者隨機抽出一張卡片，卡片是帶顏色的色詞，讓運動員依據判斷字的意思和顏色是否一致去觸摸對應的標志物。

CCT干預

主要測試執行功能的信號停止（Stop Signal）、威斯康星卡片分類測驗（Wisconsin Card Sorting）和積木模板（Corsi Block-Tapping）三個任務作為計算機認知訓練的干預手段。

2.運動聯合認知訓練的優勢

研究發現，CPCT相對于CCT的執行功能行為優勢主要體現在轉換能力測試的正確率更高；在神經水平上，CPCT在執行任務期間三個認知任務誘發的前額葉額極區的Oxy-Hb激活水平顯著增強，而CCT無此效應。證明了CPCT比CCT在改善青少年射擊運動員執行功能上更占優勢。

綜上所述，本研究為CPCT改善射擊運動員執行功能的理論觀點提供了實證依據，揭示了CPCT比CCT在增強神經激活水平方面更占優勢。這些發現有助于更好地理解CPCT如何改善青少年射擊運動員的執行功能，并為提高運動員執行功能的干預提供重要建議。例如，教練可在每節訓練課將執行功能訓練元素融入訓練中，以此增強運動員大腦神經元的激活，實現健身又健腦雙重目的。本研究成果今日在中國體育科學學會會刊《運動醫學與健康科學》（Sports Medicine and Health Science, SMHS）ScienceDirect數據庫上線。論文的第一作者為廣州體育學院項明強教授，通訊作者是廣州體育學院胡敏教授，廣州市體育科研所吳猛副所長和許瑞平老師提供訓練支持，研究生李觀茹為數據收集做了大量工作。

原文文獻：

Mingqiang Xiang, Guanru Li, Jianuo Ye, Meng Wu, Ruiping Xu, Min Hu. Effects of combined physical and cognitive training on executive function of adolescent shooting athletes: A functional near-infrared spectroscopy study[J]. Sports Medicine and Health Science, 2023(5).

https://doi.org/10.1016/j.smhs.2023.02.004.