不同生活方式青年男性执行功能的差异及急性运动、认知、双任务干预对其执行功能的影响

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研究目的:不良生活方式影响着人们的健康,包括执行功能。本研究通过调查青年男性体力活动水平、每日的坐姿时间和执行功能,分析三者之间的相关性。运动-认知双任务是在进行运动任务的同时实施认知训练,比较符合日常生活情境。本实验比较了三种不同干预方案,即急性运动-认知双任务,急性认知训练和急性有氧运动在干预前,干预后即刻以及干预后30min对青年男性执行功能的影响,旨在初步探索能有效改善青年男性执行功能的干预方案。研究方法:根据纳入标准,共计纳入了59名年龄范围在18~30岁的青年男性,采用国际体力活动量表(长卷)调查其体力活动水平及平均久坐时间。执行功能三要素分别为抑制控制,刷新和转换,采用E-prime2.0软件呈现go/nogo范式以测试抑制控制功能,2-back范式被用来测试受试者的刷新功能,more-odd shifting范式被用来测试受试者的转换功能,记录受试对象进行三种任务范式的正确率及反应时(正确率越高,反应时越短则相应执行功能越好),用shifting任务的反应时减去more任务和odd任务的平均反应时以计算转换成本(转换成本越高,转换功能越差)。对比不同体力活动水平(依据国际体力活动问卷的评级标准分为高、中等、低体力活动组)和久坐时间(按照久坐时间长短分为≤3小时组;>3小时组,≤5小时组;>5小时且≤7小时组;>7小时组,共4组)的青年男性执行功能的差异,分析不同体力活动水平及久坐时间与青年男性的不同执行功能要素之间的相关性。从以上59名受试对象中选取同意接受干预实验的46名青年男性,随机分为三组,分别接受20min急性有氧运动-认知双任务干预(有氧运动同时进行认知训练),20min有氧运动干预(有氧运动同时进行假认知训练),20min认知训练(认知训练同时进行假运动训练)。采用上述三种任务范式评估受试对象干预前、干预后即刻以及干预后30min执行功能。使用重复测量方差分析各组以上三个时间点执行功能的变化,比较不同干预组间执行功能的差异。研究结果:调查发现,体力活动水平越高的青年男性,2-back任务正确率越高(rs=0.321,p=0.013)。高体力活动组2-back任务正确率显著高于中等体力活动水平组,p=0.044。低体力活动组的转换成本显著高于高体力活动组(p=0.021)和中等体力活动组(p=0.041)。久坐时间越长的青年男性2-back任务正确率越低(rs=-0.316,p=0.015),转换成本越高(rs=0.297,p=0.22)。久坐时间高于7小时组的2-back任务正确率显著低于3~5小时组,p=0.019,shifting任务反应时显著高于0~3小时组,p=0.016。平均久坐时间5~7小时组的shifting任务正确率显著高于0~3小时组(p=0.012),3~5小时组(p=0.005)和>7小时组(p=0.008)。平均久坐时间0~3小时组的转换成本显著低于其他三组。重复测量方差分析显示,go/nogo任务正确率存在时间主效应,F(2,86)=3.467,p=0.036,事后比较,认知训练组在干预前的go/nogo任务正确率显著高于干预后30min,p=0.016。重复测量方差分析显示,2-back任务正确率存在时间主效应,F(2,86)=7.05,p=0.001。事后比较发现,急性有氧运动-认知双任务组在干预后30min,2-back任务正确率显著高于运动前,p=0.038。急性有氧运动-认知双任务组运动后30min的2-back任务反应时也显著低于运动前,p=0.023。重复测量方差分析显示,shifting任务正确率有时间主效应,F(2,86)=30.698,p<0.001,事后比较发现,急性有氧运动-认知双任务组,干预后即刻任务正确率显著大于干预前,p=0.015,干预后30min也显著大于干预前,p=0.001。在急性有氧运动干预后即刻的shifting任务的正确率显著高于干预前,p=0.005,干预后30min高于干预前,p<0.001。认知训练组的转换shifting任务正确率在干预后30min显著大于干预前,p=0.001。研究结论:(1)低体力活动水平或每天平均久坐时间超过7小时损害青年男性转换和刷新功能。(2)20min的急性有氧运动-认知双任务和急性有氧运动及认知训练均能改善青年男性的转换功能;仅双任务干预方案能改善青年男性的刷新功能;三种急性干预方案均不能改善抑制控制。
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