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適度運動能改善認知能力 一次就有效

Jon@th@nC 於 flickr,CC授權使用

文/ 陳豐慈(國立體育大學身體活動暨認知神經科學實驗室)

你是否曾經驗過在與朋友聊天的時候,而下一秒鐘已經忘記剛在大腦醞釀許久的話題,甚至怎麼想也想不起來呢?或是老闆交代你五件工作事項,你總在完成第一件事後,忘記其它四件是什麼?

其實,人類從20歲開始大腦就已經開始偷偷地老化,導致了認知功能緩慢下降,直接影響了我們的記憶、推理、決策、問題解決等能力。幸運的是,近年來國際間已經有相當的共識:個人經驗與後天環境,尤其是參與規律性的健身運動 (exercise),可以延緩因老化所引起的認知功能衰退,甚至是提升認知功能。不過健身運動一定要長期才有效果嗎?

國立體育大學教練研究所副教授張育愷的研究團隊透過2009至2012年系列性的探究發現,不僅是長期規律性有氧健身運動 (如:慢跑、腳踏車等),甚至是參與一次性有氧健身運動 (學界稱為急性有氧健身運動 acute aerobic exercise),皆可以改善不同年齡層的大腦認知功能。其中該團隊甚至首次於國際研究指出,急性阻力健身運動 (acute resistance exercise)–意即參與一次性阻力健身運動,即可運用來提高認知功能,為改善認知功能提供了可能依據。

如何做阻力健身運動?健身運動處方?

該些系列研究係由2009年張育愷與Etnier博士發表於《競技運動與健身運動心理學》的研究開始。該研究係將41位中年成人隨機分為「急性阻力健身運動組」或「閱讀控制組」,並在阻力健身運動或閱讀情境介入之前、後測量有關抑制能力的Stroop測驗(編註:可見阿簡老師這篇)之表現。阻力健身運動內容包含:左右手的手臂捲曲、左右手的划船、雙手的側平舉、雙手的臥推等7項動作,重量則是以70% 10 RM (各肌肉群可以舉10次的重量再乘上70%的最終重量)。結果發現,相較於閱讀控制組,阻力健身運動組在後測的各Stroop認知測驗表現皆明顯較優。這結果首次證明進行一次的阻力健身運動能提高人們特定的認知功能,該現象可能是因為阻力健身運動增進大腦血流的速率,提高了覺醒水準與注意力,而得以改善認知功能的表現。

不同強度、不同認知作業,不同效果

在理解急性阻力健身運動對認知功能的效益後,下一步即是需確認何種強度方有最佳的效用;換句話來說,最佳的健身運動處方為何?為了回答這個問題,該研究團隊透過劑量反應 (dose response) 的取向進行檢驗,並發表於2009年《競技運動與健身運動心理學期刊》。此次研究係將68位年輕隨機分派至控制組、40%、70%、以及100%之10RM阻力健身運動組。結果發現,健身運動強度與認知功能表現呈現「倒U字型」的曲線,意即無運動、過低 (40% 10RM)、過高 (100% 10RM) 對認知表現的正面效果皆不大,而適中 (70% 10RM) 的強度不但能明顯提高認知表現,且效果亦優於其他組別。

相同的結果亦發現於該團隊於2011年另兩篇系列性阻力健身運動針對「計畫」與「問題解決」此種高級認知功能 (亦稱為執行功能) 的研究,再次驗證過去中等強度阻力健身運動 (70% 10RM) 對認知功能有所效益的論點。

給大眾的建議

過去一般大眾已經由「四肢發達、頭腦簡單」迷思,更新到參與規律性健身運動會對「身體健康」有所益處。然而,這幾篇當代的研究告訴我們,健身運動的參與,即使是僅是一次,對於大腦認知功能皆有所益處。必須注意的是,當採用正確的健身運動處方籤時,健身運動的效益會大大提升。

此外,阻力健身運動或許可提供一些不適合跑步、腳踏車等有氧運動的族群,如中老、老年、身體虛弱、下肢受損等族群,而給予另類的健身運動方式,因此值得推薦。既然只要一次性的健身運動,能使得大腦認知功能更加靈活,那以後面臨到許多人生的重要考驗,例如考試、面試、報告等狀況時,我們是不是必須先放下心中的壓力,先去動一動吧!!!

參考文獻:

  • Chang, Y. K., Labban, J. D., Gapin, J. I., & Etnier, J. L. (2012). The effects of acute exercise on cognitive performance: A meta-analysis. Brain Research, 1453, 87-101.
  • Chang, Y. K., Chu, I. H., Chen, F. T., & Wang, C. C. (2011). Dose-response effect of acute resistance exercise on Tower of London in middle-aged adults. Journal of Sport and Exercise Psychology, 33(6), 866-883.
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  • Chang, Y. K., Tsai, C. L., Hung, T. M., So, E. C., Chen, F. T., & Etnier, J. L. (2011). Effects of acute exercise on executive function: A study with a Tower of London Task. Journal of Sport and Exercise Psychology, 33(6), 847-865.

圖片來源:Jon@th@nC 於 flickr,CC授權使用

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