背景:前人研究显示,总体而言无论是一次急性运动还是长期慢性的规律的训练,均会对脑的可塑性及脑的认知功能产生有益的影响。然而,各研究结果之间存有较大的差异。造成这些差异的原因是多方面的:一方面是受试者的年龄、性别、反应敏感性、体适能尤其是有氧适能的初始值不同;二是认知概念内涵丰富、外延较广,包含有感知觉、注意、记忆、决策、计划、执行控制、学习、知识等等,不同指标的对运动的响应程度可能不同;三是运动处方本身,由于采用的运动方式、运动强度、运动持续时间、运动密度、运动总量,以及运动频率及干预周期时长等。就运动处方本身而言,总体关注较少,前人虽然已经进行了一些研究,但大都在观察强度的影响时,保持了时间恒定;或观察持续时间的影响时,保持了强度恒定;这些设计看似正确,但却忽略了运动量的问题,难以说明其观察到的改变究竟是运动强度(时间)改变造成的或是运动量不同造成的?这些困惑或不足对制定精准的防衰老健脑益智处方造成了一定的影响。为此本文就不同运动负荷对跑步锻炼者执行控制功能的急性影响进行了研究观察。目的:比较不同能耗量(0-325kcal、级差为25kcal)的跑步运动对脑执行控制功能的即刻影响及其后作用的持续时间(运动后45分钟、运动后100分钟);并在此基础上进一步探讨某一等能耗量的情况下不同运动强度(50%HRmax、60%HRmax、70%HRmax、80%HRmax)对脑执行控制功能的即刻影响及其后作用的持续时间的影响。方法:随机招募男性志愿者共24人(实验一18人,实验二6人),采用Polar V800对受试者运动时能耗量进行检测,采用上海海神医疗电子仪器厂生产的NDI-200(海神号)神经电检诊仪对事件相关电位测试,以及采用E-Prime2.0刺激环境下的Stroop Color-Word Test对脑执行控制功能进行测试,采用蒙特利尔认知评估量表对整体认知能力进行测试,测试运动后即刻、运动后45分钟、运动后100分钟后的事件相关电位(反应时、波幅、潜伏期、反应准确率)、执行控制功能(stroop反应时、stroop反应准确率)进行测试。结果:⑴在执行控制功能方面,消耗175kcal至200kcal可以在运动后即刻使辨别反应时缩短、准确率升高。而消耗225kcal后带来的有益影响可持续45分钟,从趋势上来看,在100分钟时反应准确率仍保持稳定水平,反应时仍有缩短趋势。⑵在认知功能方面,消耗200kcal-275kcal的跑步运动,可以有效提高认知能力,表现为反应时的缩短,正确率的增加,其内在机制是因为波幅增加和潜伏期的缩短吗,但是持续时间高于45分钟、低于100分钟。低、中能耗量的跑步运动运动效果不能持续较长时间,高于300kcal的跑步运动在运动时消耗较多,不利于运动后的恢复,波幅降低,注意力资源下降。⑶在消耗同一能耗量的情况下,中等偏大强度运动后执行控制能力得到提高,表现为反应时的缩短,反应准确率的升高,并且有益效果可以持续100分钟。⑷在以不同运动强度运动等能耗量的研究中,中等偏大的运动强度可以带来更多的有益效果,主要表现为反应时缩短,反应准确率的升高,内在机制是因为波幅增加,潜伏期减少,从趋势上来看除波幅外运动的有益效果可以持续至运动后100分钟。结论:消耗200kcal左右的跑步运动可有效改善执行控制功能和认知功能,并且这种效应可以持续100分钟。在同样消耗200kcal左右的跑步运动,中等偏大的运动强度可以有效改善执行控制功能和认知功能,并且有益效应可持续100分钟。