蔡春先 張運(yùn)亮 朱艷彤 馮淑瑞 劉杰

摘 ? ?要：探究不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童執(zhí)行功能的影響及其延遲效益。方法：以5年級小學(xué)生為實(shí)驗(yàn)對象，依據(jù)跳繩的節(jié)奏將其隨機(jī)分成低強(qiáng)度組（LIIT組）、中強(qiáng)度組（MIIT組）和高強(qiáng)度組（HIIT組），各組按照運(yùn)動方案進(jìn)行跳繩干預(yù)。運(yùn)動前、運(yùn)動后0.5 h、運(yùn)動后48 h均使用兒童執(zhí)行功能測量工具，運(yùn)用Flanker任務(wù)、2-back任務(wù)、More-odd shifting任務(wù)全面評價(jià)小學(xué)生的抑制、刷新、轉(zhuǎn)換3個(gè)子功能。結(jié)果：1）抑制功能。HIIT組和MIIT組在不同時(shí)間點(diǎn)上完成Flanker任務(wù)的反應(yīng)時(shí)存在顯著性差異（p<0.05），LIIT組則未見顯著性差異（p>0.05）。2）刷新功能。HIIT組和LIIT組在不同時(shí)間點(diǎn)上完成2-back任務(wù)的反應(yīng)時(shí)未見顯著性差異（p>0.05），MIIT組存在非常顯著性差異（p<0.001）。3）轉(zhuǎn)換功能。HIIT組在不同時(shí)間點(diǎn)上完成More-odd shifting任務(wù)的反應(yīng)時(shí)未見顯著性差異（p>0.05），而MIIT組和LIIT組存在非常顯著性差異（p<0.001）。4）在運(yùn)動后0.5 h，中強(qiáng)度組、低強(qiáng)度組與高強(qiáng)度組完成More-odd shifting任務(wù)的反應(yīng)時(shí)存在顯著性差異（p<0.05）;在運(yùn)動后48 h，不同強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)組完成More-odd shifting任務(wù)的反應(yīng)時(shí)未見顯著性差異（p>0.05）。結(jié)論：不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童執(zhí)行功能的促進(jìn)作用不同，中強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童執(zhí)行功能的促進(jìn)作用更顯著。間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童執(zhí)行功能的促進(jìn)有一定的延遲效益，效益延遲時(shí)間與運(yùn)動強(qiáng)度有關(guān)。

關(guān)鍵詞：間歇性運(yùn)動;兒童;執(zhí)行功能;延遲效益;跳繩

中圖分類號：G 804.55 ? ? ? ? ?學(xué)科代碼：040302 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract：To explore the effects of intermittent exercise interventions with different intensities on childrens executive function and their delayed benefits. Methods： The fifth-grade students in a primary school were randomly divided into low-intensity intermittent group （LIIT group）， medium-intensity intermittent group （MIIT group） and high-intensity intermittent group （HIIT group） according to the rhythm of rope jumping. Each group performed rope skipping intervention according to the exercise program. With childrens executive function measurement tools， the sub-functions （inhibition， updating and shifting） of primary school students were evaluated via Flanker task， 2-back task， and More-odd shifting task before exercise， 0.5 hours and 48 hours after exercise， respectively. Results： 1） Inhibition function： Both HIIT and MIIT groups exhibited significant differences （p<0.05） in the responses of performing Flanker task at different measure time， while no significant difference （p>0.05） showed in LIIT group. 2） Updating function： Both HIIT and LIIT groups exhibited no significant differences （p >0.05） showed in the responses of performing 2-back task at different measure time， while a significant difference （p<0.001） showed in MIIT group. 3） Shifting function： HIIT group showed no significant difference （p>0.05） in the response of performing More-odd shifting task at different measure time， while a significant difference （p<0.001） showed in MIIT and LIIT groups. 4） There was significant difference （p<0.05） showed in the response time of performing More-odd shifting tasks between medium intensity group， low intensity group and high intensity group at 0.5 h after exercise; there was no significant difference （p<0.05） in the response time of performing More-odd shifting tasks in different experimental groups with different intensity 48 hours after exercise. Conclusions： Intermittent exercise of different intensities promotes childrens executive function at varying level. Medium-intensity intermittent exercise is most significant compared with the others. Intermittent exercise interventions have a delayed effect on the promotion of childrens executive function. Benefit delay time is related to exercise intensity.

Keywords： intermittent exercise; children; execution function; delayed benefit; rope jumping

作為兒童認(rèn)知、情緒和社會功能的核心，執(zhí)行功能在兒童身心健康發(fā)展過程中具有重要作用，良好的執(zhí)行功能是兒童形成正確認(rèn)知的基礎(chǔ)和進(jìn)行恰當(dāng)行為的保證，一旦執(zhí)行功能的發(fā)展出現(xiàn)障礙就會誘發(fā)諸如注意力缺陷、學(xué)習(xí)障礙等多種問題。以往的研究發(fā)現(xiàn)，適宜的運(yùn)動能夠?qū)和瘓?zhí)行功能的發(fā)展產(chǎn)生積極效益[1]。在此基礎(chǔ)上，學(xué)者們開始探究運(yùn)動要素（運(yùn)動強(qiáng)度、運(yùn)動時(shí)間、運(yùn)動項(xiàng)目、運(yùn)動方式等）與兒童執(zhí)行功能發(fā)展之間的關(guān)系，以期設(shè)計(jì)出有效促進(jìn)兒童執(zhí)行功能發(fā)展的最佳運(yùn)動方案。

間歇運(yùn)動是近年來競技體育界與大眾健身領(lǐng)域新興的運(yùn)動方式，其按照強(qiáng)度可分為低強(qiáng)度間歇運(yùn)動（low-intensity interval training，LIIT）、中等強(qiáng)度間歇運(yùn)動（moderate-intensity interval training，MIIT）和高強(qiáng)度間歇運(yùn)動（high-intensity interval training，HIIT）[2]。已有的研究表明，間歇運(yùn)動能夠?qū)θ说恼J(rèn)知發(fā)展產(chǎn)生積極影響[3-4]。此外，在現(xiàn)實(shí)生活中，與持續(xù)運(yùn)動相比，青少年更喜歡進(jìn)行間歇式運(yùn)動[5-6]。這提示間歇運(yùn)動可以作為一種有效促進(jìn)兒童執(zhí)行功能發(fā)展的運(yùn)動方式。

以往的研究還發(fā)現(xiàn)，由運(yùn)動引起的認(rèn)知水平的變化在運(yùn)動后仍能持續(xù)一段時(shí)間[7-9]，而持續(xù)時(shí)間的長短可能與運(yùn)動強(qiáng)度有關(guān)[10]。在此基礎(chǔ)上，探究不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童執(zhí)行功能影響的延遲效益有助于進(jìn)一步明確運(yùn)動強(qiáng)度與效益延遲時(shí)間之間的關(guān)系。

基于以上分析，本研究以間歇運(yùn)動為切入點(diǎn)，以單人跳繩為干預(yù)手段，探究一次性不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童執(zhí)行功能的影響及其延遲效益，為兒童執(zhí)行功能的發(fā)展提供有效的運(yùn)動方式，同時(shí)也為把握體育鍛煉等健康行為與執(zhí)行功能的關(guān)系以及長期運(yùn)動干預(yù)方案的設(shè)計(jì)（主要指運(yùn)動頻率）提供依據(jù)[11]。

1 ? 研究對象與方法

1.1 ?研究對象

本文以不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童執(zhí)行功能的影響及其延遲效益為研究對象。本實(shí)驗(yàn)招募的被試為小學(xué)五年級的學(xué)生，年齡為（11.07±0.52）歲。受試者均為右利手，無色盲，正常視力或矯正視力大于0.8。采用聯(lián)合瑞文智力量表選取智力正常的兒童（排除IQ<90）;根據(jù)學(xué)校組織的學(xué)生體質(zhì)健康測試和心理健康測試，選取體質(zhì)健康測試和心理測試達(dá)標(biāo)、無腦創(chuàng)傷及神經(jīng)系統(tǒng)疾病病史、無神經(jīng)障礙及遺傳病史的兒童;運(yùn)用注意力及行為評定量表排除注意缺陷多動障礙癥狀兒童。選取的被試均未參與過類似的實(shí)驗(yàn)，并且自愿參加本次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)人與學(xué)生家長簽訂了實(shí)驗(yàn)知情同意書。

最終選取有效被試96人。然后將96人隨機(jī)分為高強(qiáng)度組、中強(qiáng)度組和低強(qiáng)度組，分別進(jìn)行不同強(qiáng)度的間歇運(yùn)動。

1.2 ?實(shí)驗(yàn)程序

考慮到以往的研究通常以運(yùn)動后0.5 h作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測試時(shí)間[8，12]，而在該時(shí)間點(diǎn)上有研究出現(xiàn)了不一致的結(jié)果[3，13];此外，單次運(yùn)動干預(yù)對執(zhí)行功能的積極影響可能會持續(xù)到48 h以后[14-17]，但是實(shí)際該時(shí)間點(diǎn)上運(yùn)動干預(yù)的積極效果是否仍能存在，在以往的研究中沒有得到有效證實(shí)。本研究的實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)如下：1）執(zhí)行功能前測。先讓被試在安靜環(huán)境里休息2 min，然后在計(jì)算機(jī)上使用3項(xiàng)認(rèn)知任務(wù)測量被試的執(zhí)行功能水平。2）運(yùn)動干預(yù)部分。按設(shè)計(jì)的運(yùn)動方案進(jìn)行運(yùn)動干預(yù)。3）執(zhí)行功能后測。運(yùn)動后0.5 h以及運(yùn)動后48 h再次測量被試的執(zhí)行功能水平。

為避免體力活動或?qū)W習(xí)活動等其他因素給實(shí)驗(yàn)帶來的干擾，本研究從3個(gè)平行班里選取被試，3個(gè)班的課程安排基本保持一致，并且確保實(shí)驗(yàn)期間各班無體育課。同時(shí)，告知被試在實(shí)驗(yàn)期間盡量減少身體活動，尤其是劇烈運(yùn)動。

1.3 ?運(yùn)動方案

本研究以單人跳繩作為干預(yù)手段，高強(qiáng)度組心率控制在兒童最大心率的80%～90%，中強(qiáng)度組心率控制在兒童最大心率的65%～75%，低強(qiáng)度組心率控制在兒童最大心率的55%～64%[11，18]。通過跳繩數(shù)量和跳繩節(jié)奏控制負(fù)荷量和負(fù)荷強(qiáng)度。每組每次跳繩數(shù)量均為30次，高強(qiáng)度組對應(yīng)節(jié)奏為2次/s，中強(qiáng)度組對應(yīng)節(jié)奏為1.5次/s，低強(qiáng)度組對應(yīng)節(jié)奏為1.2次/s。跳繩節(jié)奏通過語音提示控制。

在進(jìn)行運(yùn)動干預(yù)之前以10 min左右的間歇跳繩作為熱身，10 min后開始進(jìn)行正式的運(yùn)動干預(yù)。3個(gè)組分別完成跳繩30次/組×20組的運(yùn)動干預(yù)，每組之間的間歇時(shí)間為1 min。間歇期間，高強(qiáng)度組心率維持在145～155次/min之間，中強(qiáng)度組心率維持在125～135次/min之間，低強(qiáng)度組心率維持在105～115次/min之間。間歇方式為原地自行休息。

1.4 ?執(zhí)行功能測量

采用陳愛國開發(fā)的兒童執(zhí)行功能測量工具（效度大于0.85）。運(yùn)用Flanker任務(wù)評價(jià)抑制功能，運(yùn)用More-odd shifting任務(wù)評價(jià)轉(zhuǎn)換功能，運(yùn)用2-back任務(wù)評價(jià)刷新功能。

測試之前先讓被試在安靜環(huán)境里休息2 min，然后進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)。所有被試在安靜、寬敞、明亮的室內(nèi)環(huán)境中完成執(zhí)行功能任務(wù)的測量。被試距電腦屏幕約60 cm，平視電腦屏幕并點(diǎn)擊電腦鍵盤上指定的按鍵對任務(wù)進(jìn)行反應(yīng)。預(yù)實(shí)驗(yàn)階段，被試在操作人員的引導(dǎo)下進(jìn)行了執(zhí)行功能測量任務(wù)的適應(yīng)性練習(xí)，并已熟練掌握操作方式（正確率不低于85%）。在正式測試時(shí)，被試要完成隨機(jī)安排的執(zhí)行功能測量任務(wù)，每完成一項(xiàng)測量任務(wù)被試要向操作人員舉手示意，由操作人員為其切換下一個(gè)任務(wù)，正式測試的總時(shí)間為0.5 h左右。

執(zhí)行功能的測試任務(wù)均在計(jì)算機(jī)“E-prime1.1”系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，具體測試任務(wù)如下：1）采用 Flanker 任務(wù)測試抑制功能。在實(shí)驗(yàn)任務(wù)中，首先刺激間隔屏幕呈現(xiàn)“+”，時(shí)間為500 ms，然后電腦屏幕上會出現(xiàn)一個(gè)符號串，時(shí)間為1 000 ms，包含一致條件（如“<<<<<”“>>>>>”）和不一致條件（如“<<><<”“>><>>”），刺激間隔為3 s。要求被試者在保證正確的情況下盡可能快地對中間的符號作出反應(yīng)，如果第3個(gè)符號是“<”，則用食指按鍵盤上的“F”鍵，如果是“>”就按“L”鍵。兩種條件出現(xiàn)機(jī)會均等且隨機(jī)出現(xiàn)。正式測驗(yàn)分為2段，每小段60次，在正式測驗(yàn)前練習(xí)10次。測驗(yàn)成績?yōu)椴灰恢聴l件的平均反應(yīng)時(shí)減去一致條件的反應(yīng)時(shí)，時(shí)間越小，抑制能力越好。2）采用2-back任務(wù)測量刷新功能。屏幕上會出現(xiàn)1～9的數(shù)字，首先刺激間隔屏幕出現(xiàn)“+”，時(shí)間為500 ms，刺激數(shù)字出現(xiàn)時(shí)間為2 000 ms，刺激間隔為3 s，前兩個(gè)數(shù)字出現(xiàn)時(shí)不進(jìn)行反應(yīng)，從第3個(gè)數(shù)字開始，如果所出現(xiàn)的數(shù)字與前前一個(gè)數(shù)字相同就按“F”鍵，如果不同就按“J”鍵。正式測驗(yàn)分為3段，每小段22次，在正式測驗(yàn)前練習(xí)6次。反應(yīng)時(shí)越短，刷新功能越好。3）采用More-odd shifting任務(wù)測量轉(zhuǎn)換功能。要求被試對數(shù)字1～9（5除外）進(jìn)行數(shù)字大小判斷或奇偶數(shù)判斷。刺激間隔屏幕出現(xiàn)“+”，時(shí)間為500 ms，電腦屏幕中央逐個(gè)出現(xiàn)數(shù)字，時(shí)間為2 000 ms，刺激間隔為3 s。首先出現(xiàn)黑色數(shù)字，讓被試判斷數(shù)字大于5還是小于5（“大/小”判斷）。然后，出現(xiàn)綠色數(shù)字，讓被試判斷數(shù)字是奇數(shù)還是偶數(shù)（“奇/偶”判斷）。最后，如果數(shù)字是黑色，就進(jìn)行“大/小”判斷，如果數(shù)字是綠色，就進(jìn)行“奇/偶”判斷（“大/小-奇/偶”轉(zhuǎn)換）。正式測驗(yàn)分6小段，采用ABCCBA的順序。A段和B段不需要轉(zhuǎn)換，各16次;C段需要轉(zhuǎn)換32次，其中包含16次轉(zhuǎn)換過程。第一次進(jìn)行A段或B段前練習(xí)8次，C段前練習(xí)8次。測驗(yàn)成績?yōu)檗D(zhuǎn)換條件與不轉(zhuǎn)換條件下的平均反應(yīng)時(shí)相減，差異越小，轉(zhuǎn)換能力越好。

1.5 ?數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

采用統(tǒng)計(jì)分析軟件“SPSS23.0”對從測試軟件E-prime 中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用單因素方差分析對運(yùn)動前不同組別兒童的執(zhí)行功能水平進(jìn)行同質(zhì)性檢驗(yàn)，采用重復(fù)測量方差檢驗(yàn)分析3種強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童3項(xiàng)執(zhí)行功能子功能影響的延遲效益，如果效益顯著，則進(jìn)一步用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 ? 結(jié)果與分析

2.1 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)在不同時(shí)間點(diǎn)兒童執(zhí)行功能水平的描述

通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得出，不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)在不同時(shí)間點(diǎn)上兒童執(zhí)行功能的反應(yīng)時(shí)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差見表1。

2.2 ?執(zhí)行功能前測同質(zhì)性檢驗(yàn)

對3個(gè)實(shí)驗(yàn)組兒童的抑制功能、刷新功能和轉(zhuǎn)換功能的前測成績進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果顯示，抑制功能（F（2，62） = 0.248，p>0.05）、刷新功能（F（2，62） = 2.485，p>

0.05）、轉(zhuǎn)換功能（F（2，62） = 0.296，p>0.05）均不存在顯著性差異，表明實(shí)驗(yàn)前3個(gè)實(shí)驗(yàn)組兒童的執(zhí)行功能水平同質(zhì)。

2.3 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童抑制功能的影響

2.3.1 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童抑制功能影響的方差分析

采用兩因素重復(fù)測量方差分析不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童抑制功能的影響。結(jié)果顯示：組別主效應(yīng)不顯著（F（2，62） = 0.174，p>0.05），表明不同組別抑制功能不具有顯著性差異;時(shí)間主效應(yīng)顯著（F（2，62） = 13.830，p<0.001），表明抑制功能隨時(shí)間變化趨勢明顯;時(shí)間×組別的交互作用顯著（F（4，124） = 2.799，p < 0.05），表明不同組別在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上抑制功能水平變化顯著。

2.3.2 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童抑制功能影響的時(shí)程變化特征

對抑制功能的時(shí)間×組別的交互作用進(jìn)行進(jìn)一步簡單效應(yīng)檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：高強(qiáng)度組在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上Flanker任務(wù)的反應(yīng)時(shí)存在顯著性差異（F（2，62） = 6.330，p<0.05）。多重比較發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動后0.5 h、運(yùn)動后48 h均與運(yùn)動前存在顯著性差異（p< 0.05），而兩者之間無顯著性差異（p> 0.05）。抑制功能測量任務(wù)的成績表現(xiàn)為，運(yùn)動后0.5 h、運(yùn)動后48 h高于運(yùn)動前，表明高強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童抑制功能的促進(jìn)效益能夠維持到運(yùn)動后48 h（如圖1所示）。

中強(qiáng)度組在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上Flanker任務(wù)的反應(yīng)時(shí)存在非常顯著性差異（F（2，62） = 9.967，p< 0.001）。多重比較發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動后0.5 h與運(yùn)動前、運(yùn)動后48 h之間均存在顯著性差異（p < 0.05），運(yùn)動后48 h與運(yùn)動前不存在顯著性差異（p > 0.05）。抑制功能測量任務(wù)的成績表明，運(yùn)動后0.5 h高于運(yùn)動前和運(yùn)動后48 h（如圖1所示）。

低強(qiáng)度組在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上Flanker任務(wù)的反應(yīng)時(shí)不存在顯著差異（F（2，62） = 3.071，p>0.05）。多重比較發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動后0.5 h與運(yùn)動前存在顯著性差異（p< 0.05），運(yùn)動后48 h與運(yùn)動前不存在顯著性差異（p>0.05）。抑制功能測量任務(wù)的成績表明，運(yùn)動后0.5 h高于運(yùn)動前和運(yùn)動后48 h（如圖1所示）。

2.3.3 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童抑制功能影響的時(shí)程變化特征的比較

將后測各時(shí)間節(jié)點(diǎn)上抑制功能任務(wù)反應(yīng)時(shí)作為因變量，強(qiáng)度作為自變量，進(jìn)行方差分析。結(jié)果顯示，在運(yùn)動后0.5 h時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，強(qiáng)度因素不顯著（F（2，62） = 2.175，p>0.05）;在運(yùn)動后48 h時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，強(qiáng)度因素不顯著（F（2，62） = 1.487，p>0.05）。這表明在這兩個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上不同組別被試的抑制功能在同一水平上。

2.4 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童刷新功能的影響

2.4.1 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童刷新功能影響的方差分析

采用兩因素重復(fù)測量方差分析不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童刷新功能的影響。結(jié)果顯示：組別主效應(yīng)不顯著（F（2，62） = 1.244，p>0.05），表明不同組別刷新功能不具有顯著性差異;時(shí)間主效應(yīng)顯著（F（2，62）= 4.647，p<0.05），表明刷新功能有隨時(shí)間變化的趨勢;時(shí)間×組別的交互作用顯著（F（4，124） = 2.498，p < 0.05），表明不同組別在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上的刷新功能水平變化顯著。

2.4.2 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童刷新功能影響的時(shí)程變化特征

對3個(gè)實(shí)驗(yàn)組刷新功能測試任務(wù)的成績進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：高強(qiáng)度組在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上2-back任務(wù)的反應(yīng)時(shí)不存在顯著性差異（F（2，62） = 1.474，p > 0.05），表明高強(qiáng)度間歇運(yùn)動未對兒童的刷新功能產(chǎn)生積極影響。

中強(qiáng)度組在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上2-back任務(wù)的反應(yīng)時(shí)存在非常顯著性差異（F（2，62） = 7.453，p < 0.001）。多重比較發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動后0.5 h與運(yùn)動前、運(yùn)動后48 h均存在顯著性差異（p< 0.05），運(yùn)動后48 h與運(yùn)動前不存在顯著性差異（p> 0.05）。刷新功能測量任務(wù)的成績表現(xiàn)為，運(yùn)動后0.5 h高于運(yùn)動前和運(yùn)動后48 h（如圖2所示）。

低強(qiáng)度組在不同時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行2-back任務(wù)的反應(yīng)時(shí)不存在顯著性差異（F（2，62） = 0.649，p>0.05），表明低強(qiáng)度間歇運(yùn)動未對兒童的刷新功能產(chǎn)生積極影響。

2.4.3 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童刷新功能影響的時(shí)程變化特征的比較

將后測各時(shí)間點(diǎn)刷新功能任務(wù)反應(yīng)時(shí)作為因變量，強(qiáng)度作為自變量進(jìn)行方差分析。結(jié)果顯示，在運(yùn)動后0.5 h時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，強(qiáng)度因素不顯著（F（2，62） = 0.336，p>0.05）;在運(yùn)動后48 h時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，強(qiáng)度因素不顯著（F（2，62） = 2.865， p>0.05）。這表明在這兩個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上不同組別被試的刷新功能在同一水平上。

2.5 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童轉(zhuǎn)換功能的影響

2.5.1 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童轉(zhuǎn)換功能影響的方差分析

采用兩因素重復(fù)測量方差分析不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童轉(zhuǎn)換功能的影響。結(jié)果顯示：組別主效應(yīng)顯著（F（2，62）=5.107，p<0.05），表明不同組別轉(zhuǎn)換功能存在顯著性差異;時(shí)間主效應(yīng)顯著（F（2，62）=14.581，p<0.001），表明轉(zhuǎn)換功能隨時(shí)間變化趨勢明顯;時(shí)間×組別的交互作用顯著（F（4，124）=4.472，p<0.05），表明不同組別在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上轉(zhuǎn)換功能變化明顯。

2.5.2 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童轉(zhuǎn)換功能影響的時(shí)程變化特征

進(jìn)一步對3個(gè)實(shí)驗(yàn)組轉(zhuǎn)換功能的時(shí)間×組別的交互作用進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：高強(qiáng)度組在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上More-odd shifting任務(wù)的反應(yīng)時(shí)不存在顯著性差異（F（2，62）=0.467，p>0.05），表明高強(qiáng)度間歇運(yùn)動未對兒童的轉(zhuǎn)換功能產(chǎn)生積極影響。

中強(qiáng)度組在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上More-odd shifting任務(wù)的反應(yīng)時(shí)存在顯著性差異（F（2，62） =66.110，p<0.001）。多重比較發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動后0.5 h與運(yùn)動前存在非常顯著的差異（p<0.001），運(yùn)動后48 h與運(yùn)動前不存在顯著性差異（p>0.05）。轉(zhuǎn)換功能測量任務(wù)的成績表明，運(yùn)動后0.5 h高于運(yùn)動前和運(yùn)動后48 h（如圖3所示）。

低強(qiáng)度組在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上More-odd shifting任務(wù)的反應(yīng)時(shí)存在顯著性差異（F（2，62）=14.196，p<0.05）。多重比較發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動后0.5 h與運(yùn)動前存在非常顯著性差異（p<0.001），運(yùn)動后48 h與運(yùn)動前不存在顯著性差異（p>0.05）。轉(zhuǎn)換功能測量任務(wù)的成績表明，運(yùn)動后0.5 h高于運(yùn)動前和運(yùn)動后48 h（如圖3所示）。

2.5.3 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童轉(zhuǎn)換功能影響的時(shí)程變化特征的比較

將后測各時(shí)間點(diǎn)轉(zhuǎn)換功能任務(wù)反應(yīng)時(shí)作為因變量，強(qiáng)度作為自變量進(jìn)行方差分析。結(jié)果顯示，在運(yùn)動后0.5 h的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，強(qiáng)度因素顯著（F（2，62）=13.105，p< 0.001）;進(jìn)行多重比較發(fā)現(xiàn)，中強(qiáng)度組、低強(qiáng)度組與高強(qiáng)度組存在顯著性差異（p< 0.05），中強(qiáng)度組與低強(qiáng)度組不存在顯著性差異（p> 0.05）。這表明不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動在運(yùn)動后0.5 h的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上對兒童轉(zhuǎn)換功能的促進(jìn)效果不同。在運(yùn)動后48 h的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，強(qiáng)度因素不顯著（F（2，62） =2.738，p>0.05），這表明在該時(shí)間節(jié)點(diǎn)上不同組別被試的轉(zhuǎn)換功能在同一水平上。

3 ? 分析與討論

3.1 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童執(zhí)行功能的影響

本研究結(jié)果顯示，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動過后兒童在抑制功能任務(wù)中取得更好的成績，中強(qiáng)度間歇運(yùn)動過后兒童在抑制功能、刷新功能和轉(zhuǎn)換功能任務(wù)中均取得更好的成績，低強(qiáng)度間歇運(yùn)動過后兒童在抑制功能和轉(zhuǎn)換功能任務(wù)中均取得更好的成績，這表明不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童執(zhí)行功能的影響效果不同。

本研究發(fā)現(xiàn)，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動過后兒童的抑制功能水平得到了提高。這可能是由于高強(qiáng)度運(yùn)動能夠減少葡萄糖的攝取并增強(qiáng)腦乳酸的代謝，而增加的腦乳酸可以作為運(yùn)動后認(rèn)知活動的能量來源。此外，高強(qiáng)度運(yùn)動還可以提高大腦的神經(jīng)活動水平。這些因素都有助于大腦抑制功能更好地發(fā)揮作用[11，19]，但本研究未發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度間歇運(yùn)動過后兒童刷新功能和轉(zhuǎn)換功能水平的提高。這可能是由于高強(qiáng)度間歇運(yùn)動對認(rèn)知的影響具有選擇性。已有的一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)，高強(qiáng)度運(yùn)動雖然可以改善執(zhí)行功能中的抑制控制能力，但卻使信息加工表現(xiàn)受損[20]。高強(qiáng)度的運(yùn)動更有利于簡單的認(rèn)知操作，而對高級認(rèn)知功能影響不大[10]。還有研究顯示，高強(qiáng)度運(yùn)動需要更多的代謝資源來控制身體動作，這使得用于處理執(zhí)行功能的資源減少，進(jìn)而損害了執(zhí)行功能[21]。本研究未發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度運(yùn)動對兒童執(zhí)行功能的損害，這可能與認(rèn)知任務(wù)測量時(shí)間有關(guān)，本研究第一次任務(wù)測試為運(yùn)動后0.5 h，此時(shí)被試身體機(jī)能得到一定程度的恢復(fù)，能夠集中更多的大腦資源來完成測試任務(wù) [22]。

中強(qiáng)度間歇運(yùn)動過后兒童執(zhí)行功能的3項(xiàng)子功能水平均有所提高，而在其他強(qiáng)度運(yùn)動中并未發(fā)現(xiàn)這種促進(jìn)效益。這一結(jié)果符合倒U型理論，即在中等強(qiáng)度時(shí)運(yùn)動對兒童認(rèn)知的促進(jìn)作用最佳。中強(qiáng)度運(yùn)動的這種促進(jìn)能力與運(yùn)動強(qiáng)度對機(jī)體中激素、神經(jīng)生長因子等化學(xué)物質(zhì)的刺激程度有一定的關(guān)系。有研究發(fā)現(xiàn)，不同運(yùn)動強(qiáng)度引起的激素、神經(jīng)遞質(zhì)及神經(jīng)生長因子的增長含量存在差異，其中中等強(qiáng)度運(yùn)動的刺激效果最佳[23-24]。本研究采用的中強(qiáng)度間歇運(yùn)動更有利于與認(rèn)知發(fā)展相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)的釋放，進(jìn)而提高兒童轉(zhuǎn)換功能和刷新功能的發(fā)展水平。在本研究中，運(yùn)動后0.5 h中強(qiáng)度間歇運(yùn)動提高轉(zhuǎn)換功能水平效果好于低、高強(qiáng)度間歇運(yùn)動與此有關(guān)。

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，低強(qiáng)度間歇運(yùn)動過后兒童的轉(zhuǎn)換功能、抑制功能水平有所提高。低強(qiáng)度間歇運(yùn)動可以通過多次變化的運(yùn)動刺激使人體的相關(guān)生理機(jī)制在更高水平上對運(yùn)動產(chǎn)生適應(yīng)，這種適應(yīng)有利于提高兒童的轉(zhuǎn)換功能和抑制功能水平。本研究未發(fā)現(xiàn)低強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童刷新功能的積極影響，這可能與運(yùn)動對刷新功能的影響效果有關(guān)。已有的研究表明，體育活動對刷新能力的影響較?。ㄐ?yīng)大小為0.07-0.32）[22]，這會使運(yùn)動本身難以對刷新功能產(chǎn)生顯著的積極影響。此外，運(yùn)動強(qiáng)度也會影響運(yùn)動對刷新功能的促進(jìn)效益。本研究推測過高或過低（低負(fù)荷+有間歇）的運(yùn)動刺激量都難以使刷新功能產(chǎn)生明顯的變化。

3.2 ?不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童執(zhí)行功能影響的延遲效益

3.2.1 ?高強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童執(zhí)行功能影響的延遲效益

本研究發(fā)現(xiàn)，在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上高強(qiáng)度組僅在抑制功能任務(wù)中存在顯著差異，具體表現(xiàn)為：運(yùn)動后0.5 h、運(yùn)動后48 h的抑制功能水平高于運(yùn)動前。這表明高強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童抑制功能的積極影響能夠持續(xù)到運(yùn)動后48 h。然而，Alberto等并未發(fā)現(xiàn)運(yùn)動后48 h高強(qiáng)度間歇運(yùn)動對認(rèn)知能力（記憶、選擇性注意力、注意力集中）產(chǎn)生積極影響[25]。以上結(jié)果的不一致與認(rèn)知指標(biāo)的選擇有關(guān)。以往的研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動能夠?qū)Υ竽X的多種認(rèn)知功能產(chǎn)生積極的影響，然而這種積極影響具有一定的選擇性，其中對執(zhí)行功能的影響最為顯著[26]。此外，高強(qiáng)度的運(yùn)動還可以提高大腦的神經(jīng)活動水平，而神經(jīng)活動的提高有助于認(rèn)知能力的發(fā)揮[19]。運(yùn)動對執(zhí)行功能較為顯著的影響效果以及高強(qiáng)度運(yùn)動對大腦神經(jīng)過程的強(qiáng)烈刺激支持了本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。當(dāng)然也不能忽略實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對這一結(jié)果造成的影響，由于本研究主要探討固定運(yùn)動模型在固定時(shí)間節(jié)點(diǎn)對抑制功能的影響，無法具體描述運(yùn)動后抑制功能變化態(tài)勢，此外，運(yùn)動后0.5 h與運(yùn)動后48 h時(shí)間跨度大，中間并無其他測試時(shí)間點(diǎn)，因此很難闡明運(yùn)動后48 h高強(qiáng)度間歇運(yùn)動對抑制功能影響的可能機(jī)制。此外，抑制功能測量任務(wù)的練習(xí)效應(yīng)也會對結(jié)果造成一定的影響。盡管如此，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以為未來研究其他運(yùn)動模型對抑制功能延遲效益的影響提供參考。

3.2.2 ?中強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童執(zhí)行功能影響的延遲效益

中強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童執(zhí)行功能3項(xiàng)子功能的積極影響均體現(xiàn)出一定的延遲效益。本研究發(fā)現(xiàn)，中強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童執(zhí)行功能3項(xiàng)子功能的促進(jìn)效益均能夠持續(xù)到運(yùn)動后0.5 h。該結(jié)果與之前的報(bào)道一致[4，12]。有研究發(fā)現(xiàn)，一次性中強(qiáng)度運(yùn)動（最大心率的70%）能夠引起大腦血流量的增加以及激素、神經(jīng)遞質(zhì)等化學(xué)物質(zhì)的分泌，而增加的血流量和化學(xué)物質(zhì)在運(yùn)動后0.5 h仍然存在[27-30]。本研究采用運(yùn)動負(fù)荷相當(dāng)?shù)闹袕?qiáng)度間歇運(yùn)動可以通過增加大腦的血流量，提高激素、神經(jīng)遞質(zhì)等化學(xué)物質(zhì)的分泌延遲運(yùn)動促進(jìn)兒童執(zhí)行功能發(fā)展的時(shí)間。此外，本研究中采用的中強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)無論在運(yùn)動強(qiáng)度還是運(yùn)動時(shí)間等方面都能夠更高效地提高大腦喚醒水平，促進(jìn)兒童執(zhí)行功能的發(fā)展[31-32]。

3.2.3 ?低強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童執(zhí)行功能影響的延遲效益

低強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童轉(zhuǎn)換功能的促進(jìn)效益能夠持續(xù)到運(yùn)動后0.5 h，這與Brush等的研究相一致[4]。有所不同的是本研究并未發(fā)現(xiàn)低強(qiáng)度間歇運(yùn)動對工作記憶的延遲效益。已有的研究表明，與有氧適能水平低的個(gè)體相比，有氧適能水平高的個(gè)體在運(yùn)動后其執(zhí)行功能會更好。本研究的被試為11歲左右的兒童，其執(zhí)行功能雖然已基本發(fā)育成熟，但有氧適能水平相對較低。而Brush等的研究被試為有氧適能水平較高的18～30歲成年人，被試之間有氧適能水平的差異可能會造成以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不一致。低強(qiáng)度間歇運(yùn)動對抑制功能、轉(zhuǎn)換功能的積極影響還與運(yùn)動持續(xù)的時(shí)間有關(guān)。有研究表明，運(yùn)動時(shí)間超過20 min就能夠?qū)φJ(rèn)知產(chǎn)生積極的影響，并且運(yùn)動的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間對認(rèn)知功能的影響也與延續(xù)時(shí)間有關(guān)[13]。本研究中被試進(jìn)行為期0.5 h的運(yùn)動，較長時(shí)間的運(yùn)動會對低強(qiáng)度間歇運(yùn)動促進(jìn)執(zhí)行功能的效果產(chǎn)生影響。

3.3 ?在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)3種強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童執(zhí)行功能影響的比較

本研究顯示，運(yùn)動后0.5 h的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上3種強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對抑制功能的影響效果沒有差異。有研究顯示，一次運(yùn)動會對不同的認(rèn)知產(chǎn)生選擇性影響[7]，相對于其他認(rèn)知，抑制功能更容易受到運(yùn)動的影響[3，11，31]，但是運(yùn)動提升執(zhí)行功能的水平又是有限的[4]，這在一定程度上會削弱運(yùn)動強(qiáng)度在運(yùn)動促進(jìn)兒童抑制功能發(fā)展中的作用。在運(yùn)動后48 h，低、中強(qiáng)度組抑制功能任務(wù)反應(yīng)時(shí)已回到基線水平。盡管運(yùn)動后48 h高強(qiáng)度組抑制功能任務(wù)反應(yīng)時(shí)與基線水平存在顯著差異，但與另兩個(gè)組別的任務(wù)反應(yīng)時(shí)不存在顯著差異。這表明運(yùn)動后48 h高強(qiáng)度間歇運(yùn)動促進(jìn)兒童抑制功能的效果是有限的。

本研究發(fā)現(xiàn)，中強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童刷新功能的積極影響存在延遲效益，而高、低強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童的刷新功能沒有積極影響。在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上（0.5 h和48 h）3種強(qiáng)度間歇運(yùn)動干預(yù)對刷新功能的影響沒有差異。這表明中強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童刷新功能的促進(jìn)效果是有限的。

運(yùn)動后48 h低、中強(qiáng)度間歇運(yùn)動在執(zhí)行功能3項(xiàng)子功能任務(wù)上的表現(xiàn)回到了基線水平。這表明低、中強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童執(zhí)行功能的促進(jìn)效益并不能持續(xù)到運(yùn)動后48 h。這可能與低、中強(qiáng)度間歇運(yùn)動對大腦的刺激程度有關(guān)。驅(qū)動理論認(rèn)為，高強(qiáng)度的運(yùn)動能夠更好地刺激大腦以獲得對認(rèn)知促進(jìn)的最大效果。而本研究中采用的低、中強(qiáng)度間歇運(yùn)動對大腦的刺激有限。Chang等也指出，當(dāng)認(rèn)知能力測試在運(yùn)動后立即進(jìn)行時(shí)，較輕強(qiáng)度的運(yùn)動更有益，但當(dāng)測試在運(yùn)動后延遲進(jìn)行時(shí)，較強(qiáng)的運(yùn)動產(chǎn)生的效果更強(qiáng)[7]。這在一定程度上支持了本研究的結(jié)果。關(guān)于低、中強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童執(zhí)行功能各子功能的影響到底能夠持續(xù)多久，還需要進(jìn)一步探究。

4 ? 結(jié)論

不同強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童執(zhí)行功能的促進(jìn)作用不同：高強(qiáng)度間歇運(yùn)動對抑制功能有積極影響，中強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童執(zhí)行功能3項(xiàng)子功能均有積極影響，低強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童抑制功能、轉(zhuǎn)換功能有積極影響。整體來看，中強(qiáng)度間歇運(yùn)動對兒童執(zhí)行功能的促進(jìn)作用更好。

間歇運(yùn)動干預(yù)對兒童執(zhí)行功能的促進(jìn)有一定的延遲效益。效益延遲時(shí)間與運(yùn)動強(qiáng)度有一定關(guān)系，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動對抑制功能積極作用的延遲效益持續(xù)時(shí)間最長。

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收稿日期：2020-01-09

基金項(xiàng)目：天津市哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃課題（TJTY20-014）。

第一作者簡介：蔡春先（1995—），男，碩士，研究方向?yàn)轶w育健康促進(jìn)，E-mail： 1149831115@qq.com。

通信作者簡介：張運(yùn)亮（1980—），男，博士，副教授，研究方向?yàn)轶w育教育訓(xùn)練學(xué)，E-mail： yunliangzhang@126.com。

作者單位：1.天津體育學(xué)院，天津 301617;2.天津市造甲城小學(xué)，天津 300000。

1. Tianjin University of Sport， Tianjin 301617， China;2. Tianjin Zaojiacheng Primary School， Tianjin 300000， China.