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老年人的认知功能随年龄衰退是影响老年生活的一大问题。运动对个人大脑认知功能的积极作用已经在多个方面得以证实。太极拳作为中国传统运动,从受众广泛、运动强度上非常适合老年人练习;而动态太极拳法与静态的太极桩功、运动想象练习也对老年人的平衡能力、呼吸系统、认知功能等方面有积极影响。因此本文使用功能近红外光谱脑成像技术(fNIRS)研究了太极拳对老年人认知功能的影响,并研究了太极拳不同练习模式及不同练习年限对脑功能影响的差异。1.太极拳对老年人认知功能的影响。本实验研究太极拳运动之后对前额皮层的影响。主要测试了6名本校退休老师在分别在完成6分钟太极拳、6分钟健步走和6分钟静坐休息后,Stroop色彩-词义认知任务测试的表现和前额皮层的激活情况。实验结果表明,在完成太极拳运动后,Stroop测试的反应时间相较于基础测试显著缩短,并且错误率下降。对前额皮层功能近红外光谱数据进行脑成像分析发现太极拳运动后,在Stroop任务的测试过程中额极区(FPA)、背外侧前额皮层(DLPFC)、腹内侧前额皮层(VLPFC)都有显著激活。而完成健步走后,在Stroop任务的测试的过程中额极区、背外侧前额皮层有显著激活。进一步比较太极拳与健步走发现,太极拳运动后显著激活VLPFC,此区域与情绪的调节相关。从功能连接的结果来看,太极拳运动后,在进行Stroop测试过程中通道间的功能连接减少,可能与思维更集中、更专注有关。这些结果验证了太极拳对大脑前额皮层功能活动积极作用。2.太极桩功与运动想象对额叶皮层的影响。本实验研究太极拳的静态桩功与运动想象对额叶皮层的影响。测量了15名练习年限超过20年和15名练习年限较短的太极拳练习者分别在静息态、太极桩功及运动想象过程中的额叶皮层功能近红外光谱的数据。对功能近红外光谱的脑功能成像分析显示太极桩功中受试者前额皮层有多个区域显著激活,而运动想象中受试者的前额皮层与前运动皮层皆有显著激活。练习年限长的受试者在太极拳不同模式下对比练习年限短的受试者在前额皮层的多个区域有显著激活。DLPFC区域是本研究中脑区激活的主要区域,是与大脑认知功能相关的重要区域。在功能连接的分析中显示受试者主要以DLPFC区域为主与其他额叶皮层脑区连接。DLPFC作为自上而下的执行控制区域,在太极拳运动后表现为与其他脑区的协同性更强。本研究有助于科学定量地对太极拳影响认知功能进行诠释,为后续进一步解释太极拳“形”、“意”、“气”的作用机制做好基础研究。