国内关于“运动干预”对儿童执行功能影响的研究综述

王杰，陈旭辉

（上海体育学院，上海 200438）

执行功能是指在完成繁复的认知任务时，对各种基本认知过程进行协调和控制，为了保证认知系统能够敏捷、通过更优的方式完成特定目标的一般性控制机制。执行功能一直被认为是儿童认知功能的重要组成部分，另外有研究表明儿童时期是执行功能发展的重要阶段，是大脑发育的重要时期，这个时期大脑的可塑性比成年期、老年期都更好，积极有效地运动干预有助于大脑执行功能的发展。执行功能涉及记忆、控制、认知灵活等多方面，执行功能不良会造成儿童成长过程中出现各种问题，如学习上积极性减退、自我控制能力较差和注意转换出现问题等，在心理问题方面上可能会引起自闭、多动障碍和注意缺陷等各种症状。

目前国内越来越多研究者关注并探讨执行功能与运动之间的关系，进一步揭示体育活动促进儿童神经生理机制、认知机制和社会心理学机制。通过以往的研究发现，执行功能在受到运动干预影响时，受运动持续时间、运动强度、运动类型等诸多因素的影响，因此更多研究者通过设计不同类型的运动干预探讨运动对于儿童执行功能的影响。该文运用文献综述法，通过研究国内运动干预对儿童执行功能的作用，希望在今后对我国儿童合理的参与体育活动提供一定理论依据。

1 不同运动时长对于儿童执行的影响

1.1 短时运动对儿童执行功能的影响

短时运动指持续一定时间的一次性运动，一般指一次持续10～60 min 的运动方式，可以根据运动时能量供应形式可分为有氧运动、无氧运动。通过运动干预过程中对于运动强度的监控，可分为大强度、中强度与小强度运动。国内关于短时运动对儿童执行功能的干预研究，从运动形式、运动强度、持续时间等方面研究越来越细致。

陈爱国等在2014年完成一项不同强度短时篮球训练对小学生执行功能影响的研究，根据对篮球运动强度的控制，将研究对象分为小强度组、中强度组、大强度组和实验组，探讨一次需要复杂动作形式、多重配合、技战术运用的篮球运动对小学生执行功能的影响。研究结果说明，30 min/次不同强度篮球运球训练对小学生执行功能的影响效果不尽相同。不同强度篮球运动对于儿童抑制功能的影响分别效果为：中等强度组>大强度组、小强度组>对照组；对于刷新功能的影响效果分别为：中等强度组、大强度组>小强度组、对照组；对于转换功能的影响效果分别为：中等强度组>大强度组、对照组、小强度组。张立敏等2019年通过一次45 min 足球运动干预发现，单次中等强度足球运动对实验对象抑制、刷新、转换功能成绩都有所提高，但是3 个维度前后测成绩不存在显著差异；不同年级小学生实验前后执行功能均呈现出提高趋势，但前后测试变化不明显；不同性别实验前后，男生在抑制维度的提高达到显著水平，而女生3 个维度在实验前后变化不显著。

另外2019年高俊宏等通过一次短时中等强度游泳研究对儿童执行功能的影响程度，他们选取了各项指标均有同质性的48 名9～11 岁儿童，随机分为实验组和对照组，实验组进行一次60 min（5 min 动态热身+4 自由泳准备活动+混合泳划手+四中泳姿打腿+自由泳/混合泳+四种泳姿配合游）中等强度游泳运动。干预结果表明，一次短时中等强度游泳运动干预后，实验组儿童在Stroop 任务测试的正确率、威斯康辛卡片分类测试中的反应时、2-back 任务中的正确率均显著提高，说明该实验干预对于儿童执行功能各子功能（抑制、转换、刷新）都有一定影响效果。

通过国内对于儿童执行功能的运动干预研究发现，短时运动对儿童执行功能的研究已经由动作形式简单的研究转向（包括丰富的动作协调与控制）复杂动作操作形式研究，由普通陆地运动拓展到水中运动，并且干预的运动强度的研究范围更广。一次短时运动后实验组与对照组儿童相比执行功能成绩均有显著差异；实验组前后测试成绩也均有提高，但差异并不显著。研究者对于儿童执行功能与运动的研究更加详细和多样化，运动强度、形式、环境等方面都在不断拓展。

1.2 长时运动对儿童执行功能的影响

长时运动指持续数周或者几个月以上的运动，有研究表明长时间的运动干预对儿童的执行功能影响可能更为显著，并且随着时间的推移影响更深远。2015年江大雷等通过8 周中等强度足球运动游戏研究对学龄前儿童执行功能的影响，选取61 名儿童（63～75月）随机分为实验组和对照组，实验前后分别对两组儿童抑制控制、工作记忆、认知灵活3 个维度的执行功能进行相应的测试。结果表明，通过8 周足球运动游戏的干预，5～6 岁学龄前儿童身体素质水平有所提高，执行功能中抑制控制能力也得到提升，但是对工作记忆和认识灵活性并没有显著影响。王叶琼等2018年通过12周健美操干预研究对小学生执行功能的影响，分别选取17 名、17 名、18 名小学生作为健美操组、手工制作组、对照组研究对象，进行每周两次，90 min/次为期12周干预实验，并且调查发现3 组试验对象日常活动情况组间差异不大。研究结果表示健美操锻炼对小学生抑制、转换、刷新功能反应时的影响较手工和无干预组更优，而手工和无干预组对抑制功能反应时的影响无明显差别。

执行功能可以通过合理的运动得到改善和优化，但是其改善效果受到运动形式和内容较大的影响，执行功能不同的维度改善程度可能因为不同训练内容而有所差异。儿童执行功能特征不同，其发展也不一致，而且不同运动干预方案对小学生执行功能各子功能效果也存在差异。殷恒婵等2015年选取三年级学生274人、五年级学生336 人，在课外体育活动中采用五种不同的体育方案（花样跑步、趣味田径游戏、小手球+素质练习、踢毽+游戏、武术+花样跳绳+8 字跑）对小学生进行10 周运动干预。10 周运动干预前后，分别使用Flanker、2-back、More-odd shifting 任务测量受试小学生的抑制、刷新和转换子功能。研究结果：花样跑步显著提高小学生刷新功能和转换功能；趣味田径游戏和“踢毽+游戏” 对于学生的抑制功能均有明显改善；“小手球+素质练习”对于小学生的转换功能有显著提高效果；“武术+花样跳绳+8 字跑”对于小学生的抑制功能、刷新功能和转换功能均有提升，说明5 种运动干预方案均对小学生执行功能具有促进作用，并且在改善小学生执行功能各子功能上表现出不同的效果。

为了探讨体育锻炼需要积累多少价值域内的运动时间才能对学生的执行功能和学习成绩产生有益影响，傅建等人2016年进行不同时间中等强度体育锻炼对初中生执行功能和学业成绩影响的实验研究。选取某中学初二年级5 个班级，共250 名学生作为实验对象，通过随机抽样的方式分为4 个实验班和1 个对照班，并通过调查、分析确定实验组和对照组在各方面具有同质性，在此条件下进行不同时间中等强度体育锻炼的干预，运动干预持续8 周，频率每周3 次，各组每次进行中等强度运动时间分别为13.5 min、18 min、22.5 min、27 min。研究结果表示进行27 min 中等强度运动干预组学生各执行功能子功能以及语文、数学、英语成绩提高最显著；中等强度体育锻炼的累积时间达到20 min 以上对初中生抑制功能和转换功能的提高效果最为显著；体育活动锻炼主要通过执行功能的转换功能改善对受试学生学业成绩产生影响。

除了对正常儿童的执行功能进行研究，研究者也开始探讨体育运动与执行功能异常儿童的关系。2015年陈爱国等进行了8 周中等强度的花样跳绳运动对聋哑儿童执行功能影响的研究。选取9～13 岁聋哑儿童33名分为实验组和对照组，进行为期8 周，每周3 次，每次40 min 的中等强度跳绳运动，分别用Flanker 任务、1-back 任务和More-odd shifting 任务评价受试者的抑制功能、刷新功能、转换功能。研究结果表示，8 周变化形式多样的中等强度的花样跳绳运动对于聋哑儿童执行功能各子功能的影响效果并不完全相同。通过对跳绳运动信息的接受、存储、执行的过程，聋哑儿童的刷新和转换功能有显著提高，但是其抑制功能没有显著改善。如今越来越多研究发现，长时的运动干预对儿童执行功能的促进效果更好，影响效果更持久，并且有研究者已经将研究对象从正常儿童转向执行功能障碍儿童，更加关注运动干预对执行功能障碍儿童的影响。

2 结语

综上所述，通过合理的运动干预能够促进儿童执行功能的发展和提高儿童学业水平，但是目前国内无论是短时运动干预还是长时运动干预都只是横断面的研究，有效的运动干预对于儿童未来成年后的发展是否同样存在影响，以及影响的程度还并不清楚。而且，基于国内研究现状，研究的主要人群、研究的实验环境、实验控制条件等因素还有一定限制。未来关于国内这一领域的研究应该扩大研究人群，寻找更能促进执行功能发展的合理的运动，提高这一研究领域的学术性。