王瑩瑩，周成林

運動能否促進抑制能力，這個問題在過去幾年乃至今日一直都深受關(guān)注［38，27］。抑制能力是指取消一個優(yōu)勢反應(yīng) 或停 止 一 個 不 合 適 的 、無 關(guān) 動 作 的 能 力［18，45，55］，它 是 執(zhí)行功能的主要成分，對于我們處理復雜的、帶有無關(guān)信息的情境有重要作用，在臨床上還與精神分裂癥、多動癥、藥物濫用、煙癮、酗酒等的預(yù)防 和治療相關(guān)［54，58，65］。因此，如何提高抑制能力對于各個年齡段的人群來說都是非常重要的。大量研究表明，急性有氧運動能夠提高抑制能力［11，40，41，51］。如 近 期 Chang（2014）的 研 究 表 明 ，成 年 人 經(jīng)過20min的急性有氧運動后，抑制任務(wù)的成績得到了顯著的提高［6］。McMorris（2012）的一篇元分析也發(fā)現(xiàn)，急性有氧運動對抑制能力有顯著的影響［43］。

急性有氧運動（acute aerobic exercise），是指一次性持續(xù)10～60min，在氧氣充分供應(yīng)的情況下進行的體育鍛煉［44，57］?？刹僮鞯淖兞坑泻芏啵邕\動強度，作為一個重要的調(diào)節(jié)變量被廣泛的用于研究急性有氧運動與抑制能力的內(nèi)在關(guān)系［7］。那么，不同的運動強度與抑制能力的關(guān)系如何？早期的倒U型理論［64］認為，不同的運動強度對抑制能力的影響是不同的，主要源于誘發(fā)的喚醒水平不同［42］，小強度、大強度運動誘發(fā)的喚醒水平過低、過高，導致任務(wù)成績不高；而中等強度的運動對應(yīng)最佳喚醒水平，因此，任務(wù)成績能夠得到最大程度的提高。驅(qū)力理論則認為，大強度運動能夠最大地促進抑制能力，主張兩者的關(guān)系是線性的［1］，也有研究沒能證明兩者存在相關(guān)關(guān)系［9］。之后，許多學者對此進行了實證性研究，近期的一些實驗結(jié)果表明，中等強度的急性有氧運動能夠促進人的抑制能力［12，24，63］，如 有 研 究 發(fā) 現(xiàn) ，被 試 經(jīng) 過 中 等 強 度 的 有 氧 運 動后，抑制任務(wù)的反應(yīng)速度變快［30，36］。但也有研究表明，小強度的急性有氧運動相比于中等強度和大強度來說，抑制任務(wù)的正確率更高［1］。而 Cooper［8］發(fā)現(xiàn)，大強度的有氧運動后，抑制任務(wù)的正確率和反應(yīng)時無顯著變化。神經(jīng)機制方面，如事件相關(guān)電位（ERP）的研究發(fā)現(xiàn)，被試經(jīng)過大強度的急性有氧運動后，P3波幅變大［26］。P3成分是抑制任務(wù)誘發(fā)出的經(jīng)典成分之一，其波幅主要代表被試在完成任務(wù)過程中認知資源的分配效率，P3波幅越大表明加工效率越高。

綜合以上各種理論和研究成果可知，無論是元分析還是多數(shù)實證研究都表明，急性有氧運動對抑制能力存在促進作用［62］，但其強度與抑制能力的關(guān)系還存在爭議。首先，上述文獻涉及的各種運動強度的定義千差萬別，如以最大心率（HRmax）、最大耗氧量（˙VO2max）、乳酸閾（LT）等的百分比定義區(qū)分不同的運動強度，強度的百分比設(shè)定也存在差異（如60%～70%vs 65%），因此，需要在同一個實驗范式下，同時比較3種運動強度對抑制能力的影響，才能得到它們之間的效應(yīng)差異；另外，多數(shù)研究以中等強度有氧運動為干預(yù)手段，很少有研究比較小強度和大強度對抑制能力的影響［38］，即運動強度與抑制能力的劑量效應(yīng)關(guān)系；并且很少有研究考慮到被試本身的體適能差異可能會作為潛在的混淆因素，影響急性有氧運動和抑制能力的關(guān)系［47］。考慮到這幾點因素，本研究以久坐人群為被試，采用ERP技術(shù)，根據(jù)文獻科學地制定了3種運動強度：小強度、中等強度和大強度的急性有氧運動的操作方法，同時，比較分析其對抑制能力的影響，進一步深入探究不同強度的急性有氧運動與抑制能力關(guān)系的電神經(jīng)生理特點，為科學地制定運動處方提供理論依據(jù)。本研究假設(shè)為：急性有氧運動能夠有利地促進抑制能力，其中，中等強度的促進作用最大，表現(xiàn)為完成抑制任務(wù)的效果最佳，急性有氧運動強度與反應(yīng)抑制的關(guān)系為倒U型曲線關(guān)系。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

從某大學本科生中選取二年級男生100名（表1），入選標準：1）BMI值在18.5～24.99之間；2）非體育生；3）血壓 正 常；4）身 體 狀 況 安 全 問 卷 （PAR－Q）回 答 全 部 為“否”［39］，確保被試能夠負擔本次運動；5）瑞文智力問卷智力中等以上，即換算成標準分＞5；6）國際身體活動量表（IPAQ）代謝當量小于600METs，即不經(jīng)常參加體育鍛煉的人。

表1 本研究樣本情況一覽表Table 1 Information of Participants

1.2 研究方法

1.2.1 實驗設(shè)計

實驗采用單因素設(shè)計，自變量為組別（控制組、小強度組、中等強度組、大強度組），因變量分別為反應(yīng)時、正確率、ERP波峰和潛伏期。

1.2.2 3種強度急性有氧運動方案

3種有氧運動強度的設(shè)定。根據(jù)美國運動醫(yī)學學會和已有文獻的標準，結(jié)合被試體質(zhì)情況，確定有氧運動的小、中、大3種強度標準，即小強度有氧運動負荷設(shè)定為個體HRmax的40%～50%；中等強度有氧運動負荷設(shè)定為個體HRmax的65%～70%；大強度有氧運動負荷設(shè)定為個體 HRmax的80%～95%，其中，HRmax＝207－0.7×年齡（歲）［22］。

1.2.3 實驗任務(wù)

研究抑制能力通常采用Go／NoGo范式，被試需要對一種類型的刺激做按鍵反應(yīng)（Go），而對另一類型的刺激做不按鍵的反應(yīng)（NoGo）。采用E－prime編寫實驗程序，被試需要完成一個改編版的 Go／NoGo任務(wù)［20，21］，屏幕中會 呈現(xiàn)字母流（如X Y Y X Y……），如果當前呈現(xiàn)的字母與前一個呈現(xiàn)的字母不同，則按“0”鍵（go）；如果相同，則不按鍵（NoGo），NoGo的比例為20%。整個實驗一共包括4個組塊（block），每個組塊包括200個試次（trial），每個試次的呈現(xiàn)速率為1Hz，即刺激呈現(xiàn)時間為400ms，刺激間隔為500～700ms。實驗記錄反應(yīng)時和正確率。

1.2.4 ERP記錄

本實驗使用按照國際10～20標準系統(tǒng)擴展的64導電極帽采集EEG信號，只記錄其中的 C3、C4、P3、P4、Fz、Cz、Pz、FC1、FC2、CP1、CP2、TP9、TP10、VEOG、HEOG 15個電極點，電極帽的電極為Ag／AgCl電極。參考點為FCz，接地點為AFz，水平眼電（HEOG）置于右眼外側(cè)1cm處，垂直眼電（VEOG）置于左眼框下方1cm處。頭皮與電極接觸阻抗小于10kΩ，采樣頻率為1 000Hz／導，收集的數(shù)據(jù)由Vision－Analyzer軟件離線分析。

1.2.5 實驗程序

實驗在某大學生理實驗室進行，運動干預(yù)和閱讀干預(yù)在實驗室外走廊進行，抑制能力測試在實驗室內(nèi)進行，全程控制其他無關(guān)因素干擾。實驗前告知被試整體的實驗流程，填寫被試基本情況調(diào)查表。平靜后測量血壓、安靜心率，排除低血壓和高血壓的被試，保證干預(yù)過程安全進行。

本實驗采用被試間設(shè)計，將選取出來的100名被試隨機分為4組，每組25人，分別為控制組、小強度運動組、中等強度運動組和大強度運動組。根據(jù)強度分組，計算出靶心率＝安靜心率＋（最大心率－安靜心率）×強度%區(qū)間。之后的實驗流程如表2，其中，RPE為Borg量表分數(shù)（主觀體力感等級評定量表，The rate of perceived exertion，RPE）［4］，是介于生理、心理之間用來評價和監(jiān)控被試對運動強度的主觀感覺指標，從6到20計分，6為非常輕松，20為極其困難。

采用瑞典產(chǎn)MONARK 894E型功率自行車進行運動干預(yù)，運動過程中保持踏車節(jié)律為50r／min左右，根據(jù)個體差異和強度設(shè)定，增加或降低阻力，使其心率保持在靶心率范圍內(nèi)。采用芬蘭產(chǎn)RCX3型心率遙測儀監(jiān)控運動前、過程中以及運動后的心率。

表2 本研究實驗流程一覽表Table 2 Experimenal Flow

1.2.6 數(shù)據(jù)的采集和處理

1.2.6.1 行為數(shù)據(jù)的采集和處理

將E－prime軟件采集到的行為數(shù)據(jù)首先導入Excel中進行預(yù)處理，去除3個標準差以外的數(shù)據(jù)，去除總體正確率小于50%的數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行加減、取平均、計算百分比。預(yù)處理后得到以下指標：Go試次的正確率和反應(yīng)時、NoGo試次的正確率以及錯誤試次后的正確率。最后，采用SPSS 15.0統(tǒng)計軟件對行為數(shù)據(jù)進行單因素方差分析。

1.2.6.2 ERP數(shù)據(jù)的采集和處理

由BP Recorder軟件進行腦電數(shù)據(jù)的采集，之后采用BP Analyzer對數(shù)據(jù)進行離線分析。首先，以雙耳乳突的平均電位作為參考（TP9和TP10），利用主成分分析法半自動去除眼電偽跡，濾波，自動排除±100μV范圍外的波幅。之后，根據(jù)實驗?zāi)康倪M行分段疊加分析。本研究重點分析N2和P3成分，以刺激出現(xiàn)為0點，分析時程為Go和NoGo正確試次下－200～1 000ms，以刺激出現(xiàn)前200 ms的均值為矯正基線。由ERP總平均圖確定N2和P3成分的波峰潛伏期，后手動確定波峰位置并記錄波幅，統(tǒng)計分析每組被試的波峰和潛伏期。最后，采用SPSS 15.0統(tǒng)計軟件分別以4組被試在Fz、FCz、Cz、Pz電極點處的N2和P3成分的波幅和潛伏期作為因變量，進行4（組別）×4（電極點）2因素重復測量方差分析。分析過程中，對不滿足球形檢驗的統(tǒng)計量采用Greenhouse Geisser法矯正自由度和P值，事后比較采用LSD法。

2 結(jié)果

2.1 行為數(shù)據(jù)結(jié)果

以組別為自變量，以Go試次正確率、Go試次反應(yīng)時、NoGo試次正確率以及錯誤試次后試次的正確率為因變量做單因素方差分析。結(jié)果顯示，Go試次正確率的組間差異不顯著（F（3，89）＝0.832，P＝0.48），Go試次反應(yīng)時的組間差異不顯著（F（3，89）＝0.118，P＝0.95）。NoGo試次正確率的組間差異顯著（F（3，89）＝33.785，P＝0.000），事后兩兩比較（圖1），其中，控制組與小強度組、中強度組、大強度組分別存在顯著差異；中強度組與小強度組、大強度組分別存在顯著差異。錯誤試次后試次的正確率組間差異顯著（F（3，89）＝3.071，P＝0.032），事 后 兩 兩 比 較 僅 發(fā)現(xiàn)，中等強度組顯著高于控制組（P＝0.02＜0.05）。NoGo試次的正確率表明，急性有氧運動能夠有利地促進抑制能力，并且強度與抑制能力的關(guān)系呈倒U型曲線。

2.2 ERP結(jié)果

4組被試分別在Go和NoGo試次中誘發(fā)的ERP波形如圖2所示，從總平均圖中確定N2成分的時間窗口為200～310ms，P3成分的時間窗口為300～420ms。

圖1 本研究控制組、小強度組、中強度組、大強度組兩兩比較結(jié)果條形圖Figure 1. Bar Chart of Posterior Comparisons for Low Intensity，Medium Intensity and High Intensity Group

選取有代表性的Fz（額葉）、Cz（中央?yún)^(qū)）、Pz（頂區(qū)）和FCz（額中央?yún)^(qū)）4個記錄點的 ERP進行疊加處理［35，61］，具體結(jié)果如下。

2.2.1 Go試次誘發(fā)的N2和P3成分

以N2波幅為因變量的2因素重復測量方差分析結(jié)果顯示，組別主效應(yīng)顯著（F（3，90）＝3.709，P＝0.014），電極點位置主效應(yīng)顯著（F（1.88，169.26）＝26.257，P＝0.000），兩者交互作用顯著（F（5.64，169.26）＝3.059，P＝0.008）。簡單效應(yīng)檢驗結(jié)果表明，控制組和中等強度運動組在電極點Fz、Cz、FCz上存在顯著差異，中等強度運動組和大強度運動組在電極點Pz上存在顯著差異（圖3a）。

以N2潛伏期為因變量的2因素混合方差分析結(jié)果顯示，組別主效應(yīng)顯著（F（3，90）＝3.022，P＝0.034），電極點位置主效應(yīng)顯著（F（2.34，210.12）＝30.473，P＝0.000），兩者交互作用不顯著（F（7，210.12）＝355.422，P＝0.357）。事后 兩兩比較分析得知，大強度組的N2潛伏期分別與控制組、小強度組存在顯著差異（圖3b）。

圖2 本研究4組被試總平均疊加波形圖（以Cz為例）Figure 2. ERP Oscillogram of Four Groups（Take Cz for example）

圖3 本研究不同組別在不同電極點上誘發(fā)的N2波幅（左）和潛伏期（右）比較示意圖Figure 3. The Graphs of N2Amplitude（Left）and Latency（Right）in Different Group at Different Electric Poles

以P3波幅為因變量的2因素混合方差分析結(jié)果顯示，組別主效應(yīng)顯著（F（3，90）＝15.165，P＝0.000），電極點主效應(yīng)顯著（F（2.03，183.09）＝61.595，P＝0.000），兩者交互作用顯著（F（6.10，183.09）＝4.773，P＝0.000）。簡單效應(yīng)檢驗結(jié)果表明，在電極點Fz上，控制組、小強度組和中等強度組均存在顯著差異，控制組和大強度組也存在顯著差異；在電極點Cz上，控制組與中等強度組、大強度組分別存在顯著差異，小強度組和中等強度組存在顯著差異；在電極點Pz上，中等強度組與控制組、小強度組、大強度組分別存在顯著差異；在電極點FCz上，控制組與小強度組、中等強度組、大強度組分別存在顯著差異，小強度組與中等強度組存在顯著差異（圖4）。

以P3潛伏期為因變量的兩因素混合方差分析結(jié)果顯示，只有 電 極 點 主 效 應(yīng) 顯 著 （F（2.57，231.47）＝19.818，P＝0.000），組別主效應(yīng)不顯著（F（3.90）＝1.902，P＝0.135），兩者交互作用不顯著（F（7.72，231.47）＝1.383，P＝0.207）。

以上結(jié)果顯示，在Go試次中，N2波幅、N2潛伏期、P3波幅均存在組間差異。其中，從N2波幅、P3波幅的事后比較結(jié)果可以清晰地看出運動強度與抑制能力的倒U型曲線關(guān)系。

圖4 本研究不同組別在不同電極點上誘發(fā)的P3波幅比較圖Figure 4. The Bar Chart of P3Amplitude in Different Group at Different Electric Poles

2.2.2 NoGo試次誘發(fā)的N2和P3成分

以N2波幅為因變量的兩因素混合方差分析結(jié)果顯示 ，只 有 電 極 點 主 效 應(yīng) 顯 著 （F（1.86，166.95）＝10.189，P＝0.000），組別主效應(yīng)不顯著（F（3，90）＝1.558，P＝0.205），兩者交互作用不顯著（F（5.57，166.95）＝0.782，P＝0.576）。

以N2潛伏期為因變量的兩因素混合方差分析結(jié)果顯示 ，只 有 電 極 點 主 效 應(yīng) 顯 著 （F（2.22，199.50）＝23.496，P＝0.000），組別主效應(yīng)不顯著（F（3，90）＝1.235，P＝0.302），兩者交互作用不顯著（F（6.65，199.50）＝0.441，P＝0.867）。

以P3波幅為因變量的兩因素混合方差分析結(jié)果顯示，組別主效應(yīng)顯著（F（3，90）＝5.455，P＝0.002），電極點主效應(yīng)顯著（F（2.05，184.28）＝97.011，P＝0.000），兩者交互作用不顯著（F（6.15，184.28）＝2.06，P＝0.058）。事后兩兩比較分析得知，控制組與中等強度組、控制組與大強度組、小強度組與中等強度組分別存在顯著差異（圖5）。

圖5 本研究不同組別在不同電極點上誘發(fā)的P3波幅比較圖Figure 5. The Diagram of P3Amplitude in Different Group at Different Electric Poles

以P3潛伏期為因變量的兩因素混合方差分析結(jié)果顯示，組別主效應(yīng)（F（3，90）＝1.179，P＝0.322）、電極點主效應(yīng)（F（2.2，198）＝1.115，P＝0.335）、兩者交互作用均不顯著（F（6.6，198）＝0.922，P＝0.487）。

在NoGo試次中，P3波幅的組間比較結(jié)果進一步地表明了運動強度與抑制能力存在倒U型曲線相關(guān)。

3 討論

3.1 急性有氧運動對抑制能力的促進作用

本研究的目的是探究不同強度的急性有氧運動與抑制能力的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，運動組（小強度組、中等強度組、大強度組）比控制組的正確率高，驗證了假設(shè)，即急性運動能夠有利地促進抑制能力，并且與前人研究結(jié)果一致［52］，主要體現(xiàn)在NoGo試次上，說明急性有氧運動，無論強度大小，都會促進抑制能力。而運動組和控制組的Go試次正確率無顯著差異，未能驗證假設(shè)，出現(xiàn)這一結(jié)果可能原因是，本研究設(shè)置Go和NoGo試次的比例為4∶1，Go試次所占的比例較大，被試容易產(chǎn)生慣性反應(yīng)，任務(wù)難度較小，而“新異刺激”NoGo需要被試抑制住慣性反應(yīng)，難度較大，急性有氧運動有選擇性地促進了難度相對較大的任務(wù)成績［24，3，59］，有研究發(fā)現(xiàn)，這種選擇性提高發(fā)生在成年期早期以后，前期更多的是整體性的提高［5］。本研究沒能發(fā)現(xiàn)組間反應(yīng)時存在顯著差異，進一步表明急性有氧運動對難度較小的任務(wù)無促進作用。

結(jié)合本研究的結(jié)果和 Kamijo（2012）的觀點［34］，NoGo條件需要自上而下的抑制控制來克服優(yōu)勢反應(yīng)［19］，上述結(jié)果表明，運動組的NoGo正確率顯著高于控制組，這表明急性有氧運動后，被試能夠靈活地運用自上而下的抑制控制提高正確率，而閱讀組沒能靈活地調(diào)節(jié)抑制控制滿足更高的任務(wù)需求，更加集中體現(xiàn)了急性有氧運動對抑制能力的促進作用，進一步驗證了假設(shè)。

另外，本研究還發(fā)現(xiàn)，被試在犯錯誤后的下一個試次中，中等強度組的正確率顯著高于控制組，這種任務(wù)成績的提高代表的是反應(yīng)監(jiān)控能力的提高，指探測錯誤，并在隨后的任務(wù)中調(diào)整行為的能力［16］，它對完成目標導向性行為有重要作用，這種反應(yīng)時的變化被看做是自上而下認知控制的補償利用和優(yōu)化的一種行為指標，涉及的主要腦區(qū)為前扣帶回（anterior cingutate，ACC），完成任何認知任務(wù)都會涉及到這種能力，體現(xiàn)了中等強度急性有氧運動的效益。

最后，中等強度組的NoGo正確率高于小強度組和大強度組，支持了急性有氧運動強度與抑制能力倒U型曲線的關(guān)系，證明了這種中央神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）的喚醒水平與體育鍛煉的程度呈倒U型曲線的關(guān)系［13，56］。

3.2 急性有氧運動促進抑制能力的ERP特征

本研究主要探討在額葉（Fz）、中央?yún)^(qū)（Cz）、頂區(qū)（Pz）和額中央?yún)^(qū)（FCz）誘發(fā)的N2和P3成分。本研究發(fā)現(xiàn)，中等強度運動后，Go N2在額－中央?yún)^(qū)（電極點Fz、Cz、FCz）上的激活程度顯著小于控制組，即有更加負的偏向；在后部頭皮即頂區(qū)（電極點Pz）上的激活顯著小于大強度組（圖2和圖3a）。已有研究表明，額－中央?yún)^(qū)的Go N2成分與行為前策略制定、行為中對動作的及時控制和行為后對結(jié)果反饋信息的加工等一系列認知控制、加工均有關(guān)［17］，因此，本研究的結(jié)果說明，中等強度組在行為前能夠更加高效地將注意力集中到變化的視覺信息上，并且及時監(jiān)控信息的變化以及行為表現(xiàn)。后部頭皮Go N2反映的是視覺皮質(zhì)加工刺激時的注意程度，中等強度組誘發(fā)的Go N2顯著小于大強度組，即中等強度組對視覺信息的注意程度小于大強度組，說明大強度組為了完成進一步的加工所需的注意資源更多，因此，激活了較大的N2波幅。上述的結(jié)果部分驗證了假設(shè)，即中等強度的急性運動對抑制能力早期加工過程的促進作用最大，且與前人的研究結(jié)果一致［52］。

另外，本研究顯示，大強度運動組的N2潛伏期顯著小于控制組和小強度組，這體現(xiàn)了加工過程的高效性，表明大強度組相比于控制組和小強度組來說，能夠更快地完成對注意信息的加工和監(jiān)控，這與假設(shè)不相符，本研究證明了大強度的急性運動也能夠很好地提高抑制能力的早期加工速度，確保在短時間內(nèi)完成對信息的加工和處理。NoGo N2究竟是代表反應(yīng)抑制還是單純的反應(yīng)沖突或目標 探測 還 存 在 爭 議［23］，Enriquez－Geppert［15］的 研 究 表 明 ，沖突會誘發(fā)明顯的N2成分［17，15］，而本研究沒能發(fā)現(xiàn)NoGo N2波幅和潛伏期的組間差異，表明急性有氧運動對沖突的監(jiān)控過程無影響，而Hillman［24］的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常參加體育鍛煉的人N2波幅高于久坐人群。研究結(jié)果的不一致可能源于NoGo試次比例較大，對被試來說并沒有產(chǎn)生沖突，未來的研究可以比較不同的Go、NoGo比例對NoGo N2波幅的影響。

P3成分是Go／NoGo任務(wù)中較為經(jīng)典的成分，Go P3反映了與對之前呈現(xiàn)刺激表征的更新修正相關(guān)的神經(jīng)元活動［25］。Go P3波幅表示當工作記憶更新的時候，注意資源的調(diào)節(jié)［10］，Go P3波幅變大代表采用了更多的注意資源以用于對不斷呈現(xiàn)的刺激的表征的更新，并且也反映了更好的更新能力。與之相關(guān)的理論是信息更新理論（context－updating theory）［49，50］：注意資源面對外界刺激，經(jīng)過最初的知覺加工后，在工作記憶中更新這個刺激的表征。本研究中發(fā)現(xiàn)，運動組比控制組誘發(fā)的Go P3波幅大，這表明急性有氧運動促進了工作記憶更新的效率，并且運動強度與Go P3波幅的關(guān)系呈倒U型曲線的關(guān)系，即中等強度的急性有氧運動誘發(fā)最佳喚醒水平，通過合理的分配認知資源提高了加工效率［2］。而NoGo P3代表的是反應(yīng)抑制過程［50，31］，本研究的結(jié)果顯示，中等強度和大強度的急性有氧運動后誘發(fā)的NoGo P3波幅顯著高于控制組，表明這兩種強度的急性有氧運動提高了抑制能力，與假設(shè)一致，并且部分與 Hughes［28］、O’Leary（2011）［46］以及 Pontifex［53］的研究結(jié)果一致，如Pontifex［53］的研究發(fā)現(xiàn)，強度為65%～75%最大心率的20min的急性有氧運動后，正確率提高、P3波幅變大。

總體上來說，中等強度的急性有氧運動對抑制能力的促進作用最大，表現(xiàn)在Go P3和NoGo P3的波幅顯著大于其他3組，體現(xiàn)了中等強度運動組對認知任務(wù)高效的資源分配能力，這可能源于中等強度的急性有氧運動提高了神經(jīng)元的激活和生理喚醒水平，提高了資源分配的效率［48］，這也是任務(wù)成績提高的主要原因。另外，本研究結(jié)果沒能發(fā)現(xiàn)P3潛伏期存在組間差異，結(jié)合行為結(jié)果也沒能發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時存在組間差異，反應(yīng)時代表著刺激分類和評估、反應(yīng)選擇以及動作準備的速度［60］，P3成分的潛伏期只代表其中的刺激分類和評估速度［37］，當刺激的分類和評估要求增加時，反應(yīng)時和P3潛伏期都會變大；當涉及到反應(yīng)過程的要求增加時，只有反應(yīng)時會變大。而本研究的結(jié)果表明，急性有氧運動可能對包括刺激評估分類和反應(yīng)相關(guān)在內(nèi)的整體認知加工過程的速度均沒有影響，即運動誘發(fā)喚醒狀態(tài)不足以提升整體的加工速度［14］。這與 Kamijo（2004）的研究結(jié)果是一致的，也發(fā)現(xiàn)了3種強度的急性有氧運動對認知加工速度均無影響［33］。但與Kamijo（2009）的研究結(jié)果不一致，也與我們之前假設(shè)的運動組的認知加工速度要快于控制組不同。Kamijo（2009）發(fā)現(xiàn)，小強度和中等強度的急性有氧運動后，P3的潛伏期變小，而P3波幅無顯著變化［32］。

一般來說，大多數(shù)研究都能通過一致的行為數(shù)據(jù)結(jié)果推測出急性有氧運動的效益，而ERP結(jié)果卻不一定相同，這主要由于其較高的時間分辨率，往往能夠?qū)?nèi)部的認知過程提供更加精確的估計，實驗設(shè)計的各個細節(jié)，如認知任務(wù)、急性有氧運動的操作等都能夠影響ERP的結(jié)果，因此，未來的研究需要繼續(xù)采用ERP技術(shù)探索急性有氧運動與抑制能力的關(guān)系［27］。

總體來看，中等強度的急性有氧運動能明顯地提高認知加工效率，一篇元分析也表明，相比于小強度和大強度，中等強度運動對認知能力的效益最大［43］。中等強度的急性有氧運動誘發(fā)了最佳的喚醒水平，任務(wù)成績最好。另外，Arent和Landers（2003）認為，當任務(wù)需要更多的運動技能和外周輔助過程時，線性關(guān)系能更好地解釋運動強度和抑制能力的關(guān)系；而當任務(wù)涉及更多的認知或中樞神經(jīng)過程時，則被解釋為倒U型曲線的關(guān)系［29，63］。本研究選取的任務(wù)涉及更多的是認知加工過程，綜合以上因素，導致了急性有氧運動強度與抑制能力的關(guān)系呈倒U型曲線關(guān)系。

4 總結(jié)

急性有氧運動能夠有效地促進抑制能力，并且是有選擇性地提高難度較大任務(wù)的成績；急性有氧運動強度與抑制能力呈倒U型曲線關(guān)系，其主要機制在于完成任務(wù)過程中能夠更加合理地分配認知資源。

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