許誠 周贊

摘 ?要 ?老年人認(rèn)知障礙研究已成為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點之一，不同運動方式減緩老年人認(rèn)知衰退，有待于更深入探討，以便老年人有針對性的選擇合適的鍛煉方式。本文通過對前人研究的綜述，探討了運動對認(rèn)知的益處，不同運動方式和認(rèn)知的關(guān)系以及運動改善老年人認(rèn)知的機制。發(fā)現(xiàn)，體能訓(xùn)練和運動訓(xùn)練在影響老年人認(rèn)知干預(yù)過程中，其運動強度和運動的任務(wù)難度在其中起到了中介作用，體能訓(xùn)練和運動訓(xùn)練適當(dāng)比例設(shè)計運動處方，對老年人改善認(rèn)知是有益的。

關(guān)鍵詞 ?老年人 ?認(rèn)知障礙 ?運動干預(yù) ?運動處方

認(rèn)知是獲取和理解知識的心理行動和過程，涉及學(xué)習(xí)、記憶、語言、思維、精神、情感等一系列心理和社會行為（Xia，2017）。認(rèn)知障礙指與上述學(xué)習(xí)記憶以及思維判斷有關(guān)的大腦高級智能加工過程出現(xiàn)異常，從而引起嚴(yán)重的學(xué)習(xí)、記憶障礙。同時，伴有失失常語言或失常行為等改變的病理過程，如阿爾茨海默病。認(rèn)知障礙是腦疾病診斷和治療中最困難的問題之一。而老年人是認(rèn)知障礙的高發(fā)人群，65歲以上老年人認(rèn)知障礙者占38.9%（張靜，2019），預(yù)計到2050年世界范圍內(nèi)老年人認(rèn)知方面的疾病數(shù)量將增加約300%，全球范圍內(nèi)產(chǎn)生高昂的費用，將給無數(shù)家庭帶了沉重負(fù)擔(dān)（Prince et al.，2020）。因此，老年人認(rèn)知障礙研究已成為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域研究熱點問題之一。而通過運動可以提高身體素質(zhì)，可以增強神經(jīng)結(jié)構(gòu)，突觸可塑性和傳遞能力，可以有效提升老年人認(rèn)知能力，如有氧運動、抗阻運動，技巧運動等（蔡治東等，2021）。

2010年以來，運動對老年人認(rèn)知能力的影響研究發(fā)展快速。然而，在運動方式影響老年人認(rèn)知能力提高方面仍有待探討和研究。哪種運動方式對老年人認(rèn)知能力效果最佳，如何影響認(rèn)知能力的機制有待探索。本研究以文獻綜述的方式，探討不同運動方式對老年人認(rèn)知能力的影響以及機制情況，及對現(xiàn)實中老年人群鍛煉的指導(dǎo)意義。

一、運動是提高身體機能，緩解各種疾病癥狀的安全方法

運動是一種可行且有前景的低成本、低風(fēng)險和廣泛可用的干預(yù)方法，因其在降低認(rèn)知障礙的健康風(fēng)險方面起作用，而被廣泛推廣（Mc Gurran，2019）。它可提高老年人認(rèn)知能力，并產(chǎn)生其他有益效果，包括改善身體功能，提高癡呆患者的自主性和生活質(zhì)量等。

不同的運動類型對老年人認(rèn)知障礙的影響存在差異。常見認(rèn)知相關(guān)的運動方式有兩類：體能訓(xùn)練（有氧訓(xùn)練和力量訓(xùn)練）和運動訓(xùn)練（平衡訓(xùn)練，協(xié)調(diào)訓(xùn)練和靈活性訓(xùn)練）。體能訓(xùn)練需要較高的能量代謝和相對較低的神經(jīng)肌肉控制。而運動訓(xùn)練需要較高的神經(jīng)肌肉控制和相對較低的能量代謝。此外，有些特定的運動需要更多的神經(jīng)肌肉控制，如太極拳，瑜伽等雖然源于基本的運動活動，但通常比簡單的平衡和協(xié)調(diào)活動需要更高的神經(jīng)肌肉控制。另一種是騎自行車和游泳，在運動學(xué)習(xí)階段需要較高的神經(jīng)肌肉努力，一旦掌握了這項技能，神經(jīng)肌肉的努力就很小了。還有一種是要求更高代謝和高神經(jīng)肌肉控制的體能和技能組合，如羽毛球、籃球等。

以往研究表明，體能訓(xùn)練和運動訓(xùn)練都會影響神經(jīng)可塑性，從而影響認(rèn)知功能（Etnier，2016）。區(qū)別在于體能訓(xùn)練通過改善心血管健康來影響認(rèn)知，而運動訓(xùn)練直接影響認(rèn)知;體能訓(xùn)練對神經(jīng)可塑性和認(rèn)知的影響是全局性的，而運動訓(xùn)練在增強腦神經(jīng)可塑性和改善認(rèn)知方面具有任務(wù)特異性（不同訓(xùn)練項目之間是有差異的）。兩者影響認(rèn)知的機制是不相同的。在體能訓(xùn)練中，運動的強度和時間增強了神經(jīng)可塑性，從而提高了認(rèn)知能力;而在運動訓(xùn)練中，是任務(wù)復(fù)雜性增強了神經(jīng)可塑性，從而提高了認(rèn)知能力。

二、體能訓(xùn)練、運動訓(xùn)練、特殊項目和認(rèn)知的相關(guān)研究

（一）有氧運動和認(rèn)知選擇性研究

有氧運動能有效的消耗能量和保護心血管健康，所以被廣為推崇。中等強度的有氧運動能有效改善老年人認(rèn)知功能和健康狀況。如老年人運動相關(guān)的腦容量顯著增加（侯莉娟等，2020）;有氧運動訓(xùn)練能有效地逆轉(zhuǎn)老年人海馬體積的減少，同時改善記憶功能（Jonasson，2017）。

基于“心血管健康”假說，有氧運動促進心血管健康，有助于提高氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)輸送到大腦的效率。已有研究證實，最大攝氧量與執(zhí)行功能的認(rèn)知任務(wù)之間存在關(guān)聯(lián)，氧充足的供給，增加神經(jīng)元活動的能量，說明心血管健康間接影響人們的認(rèn)知功能發(fā)展（Hollamby，2017）。更具體地說，心血管健康影響腦血流，增加毛細(xì)血管密度腦血管生成，增加神經(jīng)可塑性。這些大腦結(jié)構(gòu)和神經(jīng)可塑性的變化涉及有氧運動對大腦和認(rèn)知的整體和局部影響。

美國運動醫(yī)學(xué)院建議每周進行150分鐘的中等強度或75分鐘的劇烈體力活動，最好分為三到五個療程，每周進行兩天或兩天以上的肌肉強化活動，建議每周進行3：2的有氧運動和力量訓(xùn)練。有氧運動和力量訓(xùn)練的結(jié)合比單純的有氧運動有更大的益處，科學(xué)家和神經(jīng)心理學(xué)家開始將力量訓(xùn)練作為提升認(rèn)知功能的補充。

（二）力量（抗阻）訓(xùn)練對認(rèn)知能力的影響

隨著人們的預(yù)期壽命增加和老年人跌倒問題成為關(guān)注焦點，力量（抗阻）訓(xùn)練在老年人群中被探索和推廣。力量（抗阻）訓(xùn)練對認(rèn)知能力的影響是積極的。從運動強度角度，中高強度抗阻訓(xùn)練對老年男性認(rèn)知能力的影響明顯（房國梁等，2020）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在短期和長期記憶、執(zhí)行功能和注意力方面都有顯著改善;從運動頻率角度，阻力訓(xùn)練在選擇性注意和沖突解決（Stroop）方面也有改善;力量（抗阻）訓(xùn)練增加了腦血流的改善和神經(jīng)可塑性的增強，增加大腦多巴胺和去甲腎上腺素的調(diào)節(jié)，提高喚醒水平，從而改善認(rèn)知功能。

可見，有氧運動和力量（抗阻）訓(xùn)練對老年人認(rèn)知的影響通過不同的機制對其影響，但兩種訓(xùn)練也存在共同之處，通過訓(xùn)練它們都影響了新陳代謝和能量過程，這些都是可以檢測并量化的。

（三）運動訓(xùn)練和認(rèn)知選擇性研究

運動訓(xùn)練需要高度的神經(jīng)肌肉參與。與有氧運動和力量訓(xùn)練的動作自動化相比，它更需要依賴于神經(jīng)肌肉，如支撐運動需要眼—手協(xié)調(diào)或臂—腿協(xié)調(diào)。這些運動會刺激大腦對信息處理的變化，特別是處理視覺和空間信息的能力。Voelcker·Rehage等2001年認(rèn)為，平衡、協(xié)調(diào)、敏捷、柔韌性等身體素質(zhì)與認(rèn)知處理相關(guān)。

（四）特定的運動項目（個案研究）

太極在增強老年人認(rèn)知功能方面效果明顯。一項關(guān)于太極拳的元分析發(fā)現(xiàn)（McCaskey，2018），太極拳能增強老年人的認(rèn)知功能，尤其是執(zhí)行功能。太極拳的靈活性和流動性，有與有氧運動對認(rèn)知功能的特性。而太極的機動性和敏捷性與執(zhí)行功能和感知相關(guān)，它促進了大腦的變化。太極拳還能夠提高持續(xù)的注意力、注意力轉(zhuǎn)移等，這有助于運動工作記憶、分散注意力、認(rèn)知靈活性和整體執(zhí)行功能。同時，太極拳的冥想和放松能力，可以減少焦慮和抑郁，這有利于降低認(rèn)知能力下降。

總之，體能訓(xùn)練和運動訓(xùn)練對老年人的認(rèn)知減低方面都是有益的，雖都是運動。然而，已有研究發(fā)現(xiàn)，影響老年人認(rèn)知的機制存在差異。

三、不同運動對老年人認(rèn)知形成的研究（圖1）

體能訓(xùn)練和運動訓(xùn)練都會影響神經(jīng)可塑性。但兩者也有區(qū)別：（1）體能訓(xùn)練通過改善心血管健康影響認(rèn)知，而運動訓(xùn)練直接影響認(rèn)知;（2）體能訓(xùn)練對神經(jīng)可塑性和認(rèn)知的影響是全局性的，而運動訓(xùn)練在增強腦神經(jīng)可塑性和影響認(rèn)知方面具有任務(wù)特異性。

心血管功能、肌力和任務(wù)復(fù)雜性是體育鍛煉與認(rèn)知之間的中介機制（Dong，2020）。體能訓(xùn)練影響代謝和能量過程，其訓(xùn)練強度增強了神經(jīng)可塑性，從而提高了認(rèn)知能力，背后的驅(qū)動力是強度。強度以心肺或肌肉力量的水平來衡量，并以一定的頻率、持續(xù)時間等進行，是完成訓(xùn)練-神經(jīng)可塑性認(rèn)知轉(zhuǎn)換所必需的（高亮等，2020）。但在運動訓(xùn)練中，運動的復(fù)雜性（神經(jīng)認(rèn)知需求）影響著運動與認(rèn)知的關(guān)系，正是動作任務(wù)的復(fù)雜性推動了平衡或協(xié)調(diào)訓(xùn)練對神經(jīng)可塑性和認(rèn)知能力的影響（Wolf，2018）。然而，任務(wù)復(fù)雜性很難量化，因此，運動訓(xùn)練對認(rèn)知的反應(yīng)效應(yīng)很難確定。

四、結(jié)語

進入20世紀(jì)以來，因每日消耗能量的減少、生活方式改變以及隨年齡增長產(chǎn)生的退行性身體系統(tǒng)改變導(dǎo)致慢性疾病不斷增加，人們需要通過鍛煉促進生存和健康，旨在增強身體各系統(tǒng)功能，減緩身體系統(tǒng)退化，老年群體便是關(guān)注的焦點之一。

本文探討現(xiàn)有運動方式在改善老年人認(rèn)知方面的有效性，從而減少因認(rèn)知減弱而引起的老年癡呆等疾病。體能訓(xùn)練、運動訓(xùn)練以及像太極拳等特殊的訓(xùn)練項目都會影響大腦神經(jīng)可塑性，從而減緩認(rèn)知退化進程。心血管功能、肌力和認(rèn)知任務(wù)復(fù)雜性是體育鍛煉與認(rèn)知之間的中介機制。有效改善老年認(rèn)知退化可以通過多種的訓(xùn)練組合，形成運動處方，通過對運動強度的控制從而達到改善的目的。任務(wù)復(fù)雜性是運動訓(xùn)練與認(rèn)知關(guān)系的驅(qū)動機制，然而復(fù)雜程度與認(rèn)知水平之間的劑量—反應(yīng)關(guān)系尚需進一步研究。

★基金項目：紹興市哲學(xué)社會科學(xué)研究“十四五”規(guī)劃2021年度重點課題：體醫(yī)融合下推進老年人健康管理的研究（145012）。

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