运动习惯与社区老年人认知功能的关系 *

陶 然 付江宁 李 娟

(1 中国科学 院心理研究所心理 健康重点实验室老 年心理研究中心，北京 100101) (2 中国科学院 大学心理学系，北 京 100049)

1 引言

认知功能是人脑高级机能的重要功能之一。研究表明，认知功能障碍高发对老年人的社会功能和生活质量造成了不同程度的消极影响（中华医学会老年医学分会老年神经病学组, 老年人认知障碍诊治专家共识撰写组, 2014）。

近年来，体育运动逐渐成为越来越多老年人的一种生活方式。一项研究显示，经常参加体育健身活动的老年人占被调查老年人总人数的14.9%（徐子艺, 2018）。已有研究发现，运动习惯能够改善老年人的整体认知功能。Rogers，Meyer 和Mortel（1990）通过历时4 年的追踪研究发现体育运动可以改善脑血流量，从而提高整体认知功能；宋艳丽和刘伟（2019）发现12 周的有氧运动操干预能够有效提升在养老机构居住的轻度认知障碍老人的整体认知功能和积极情绪。另有研究关注了运动习惯对老年人具体认知功能的影响，Spirduso 和Clifford（1978）研究发现，坚持体育运动20 年以上的老年人视空间能力和执行功能明显优于无运动习惯的老年人；一项元分析结果显示，太极拳运动干预对于健康老年人的执行功能改善效果明显，且对于认知功能缺损老年人的语言和记忆功能均有改善作用（张建国, 唐纯志, 孔令朔, 2017）。

运动频率是指参与体育运动的频繁程度，运动频率高于3 次/周被视为经常参与体育运动（董杰, 董群, 张保国, 2014）。Larson 等（2006）追踪1740 名65 岁以上认知正常的老年人发现，每周进行4 次以上体育运动的老年人痴呆发病率显著低于那些每周少于3 次运动的老年人。另有研究发现每周进行3～5 次体育锻炼的老年人整体认知成绩显著高于每周进行1 次体育锻炼的老年人（李仁桧,戴晓, 陈爱国, 2012）。

运动持续时间是指从养成运动习惯到当前的时间长度（杨来宝, 蔡忠元, 靳沪生, 陈文曦, 2013）。先前有研究对运动持续时间与老年人心理健康水平及情绪等指标的关系进行了考察，但未涉及到具体认知功能。杨来宝等发现运动年限5 年以上的老年人整体心理健康水平较高；谢蓓芳等（2010）发现运动年限10 年及以上的老年人情绪指标和整体心理健康水平明显优于运动年限10 年以下的老年人。

对于运动与老年认知功能的关系，前人研究基本上使用单一量表对老年人认知功能进行考察，缺乏对老年人认知功能精确全面的分类（曹敏, 魏文石, 2012; 苗杰, 陈春阳, 包大鹏, 2013）。另外，尚不清楚运动持续时间和运动频率是影响整体认知功能还是作用于特定的认知功能。如能精确地考察运动习惯对认知功能的具体影响，在实践中就可以更具针对性地提升对老年人认知障碍的预防和治疗效果。

从1978 年到2010 年，我国城镇社区人口从17245 万增加到66978 万（钟少颖, 2013），在城镇化进程加快的大背景下，保障社区老年人的身心健康是非常必要的。相对于居住在其他地区的老年人，社区居住的老年人有着流动性小、运动习惯固定和运动方式多样化等特点。本研究选取社区居住的老年人为样本，旨在验证前人关于老年人的运动习惯影响整体认知功能的结论，同时也对具体的认知功能进行分类考察。在此基础上，探索运动持续时间和运动频率对老年人具体认知功能的影响，以期为社区老年人的生活习惯指导以及运动训练干预提供更为精准可行的建议。

2 研究方法

2.1 被试

被试的选择范围为北京市辖城区（西城、朝阳和昌平）常住社区老年人。入组标准如下：（1）年龄范围为60～90 岁；（2）北京版蒙特利尔认知评估量表（The Beijing Version of the Montreal Cognitive Assessment, MoCA-BJ）总得分大于等于21 分（喻婧, 李娟, 黄昕, 2012）；（3）老年抑郁量表总得分小于等于10 分（牛亚南, 李娟, 2010）。本研究最终有732 名被试入组，其中男性338 名，女性394 名，平均年龄69.96±6.82 岁，平均受教育年限11.12±4.79 年。两组被试在性别、民族、受教育年限、既往病史等指标上均无显著差异。在年龄上，无运动组显著高于运动组（p＜0.01），在焦虑及抑郁程度上，无运动组均显著高于运动组（ps＜0.05），在社会支持水平上，运动组显著高于无运动组（p＜0.01）（见表1）。

2.2 研究工具

2.2.1 一般资料调查表

本研究收集了性别、年龄、民族、教育年限等一般人口学资料，并采集了可能影响被试认知功能的既往躯体病史信息。对于被试运动习惯的考察包括有无运动习惯、运动频率及运动持续时间。借鉴国际上对于“体育人口”这一概念的判定标准（仇军, 1999），将有无运动习惯的标准定为：运动频率≥1 次/周，且每次锻炼在20 分钟以上视为“有”，反之视为“无”。根据《健康中国行动（2019—2030 年）》的相关标准，每周参加体育锻炼频度3 次以上为经常参加体育锻炼，故将运动频率分为：≤3 次/周、＞3 次/周。在前人关于运动持续时间对老年人心理健康及生存质量指标的研究中，多数以10 年为分界点（蒋园园, 李毅本, 马光辉, 2010; 谢蓓芳等, 2010），因此本研究也沿用这种划分方法。

表1 被试基本情况

2.2.2 认知功能及心理健康评估工具

简明精神状态评估量表（Mini-Mental State Examination, MMSE）和北京版蒙特利尔认知评估量表（MoCA-BJ）均是测试老年人整体认知功能的常用量表，两个量表在形式及内容上有相近之处，可以对考察相同认知功能的题目进行合并研究。有研究发现老年人的抑郁和焦虑水平与轻度认知功能障碍关系密切（陈丽萍, 许崇涛, 2012; 李耘, 张亚欣, 马丽娜, 2019），李彦章、张玉平、孙璐和Zhang（2017）通过实验发现老年人的社会支持与认知功能显著相关，且对认知功能具有预测功能。故本研究评估了老年人焦虑、抑郁和社会支持水平，并在统计分析中作为控制变量，以增加统计分析结果的可靠性。

简明精神状态评估量表（以下简称MMSE）（Folstein, Folstein, & McHugh, 1975）：包含10 个条目、30 项内容，评估定向力、记忆力、计算功能、语言功能和视空间等功能。每项内容正确计1 分，错误计0 分，满分为30 分，分数越高代表整体认知功能越好。

北京版蒙特利尔认知评估量表（以下简称MoCA-BJ）（Yu, Li, & Huang, 2012）：包括记忆功能、视空间功能、执行功能、注意力、计算功能、语言功能、抽象能力和定向力8 个认知领域的11 个检查项目，满分为30 分，分数越高代表整体认知功能越好。

为考察运动习惯对老年人具体认知功能的影响，本研究将MMSE 量表的测试项目分为：视空间定向能力，包含5 项时间定向、5 项地点定向和1 项视空间结构能力测试；言语能力，包含2 项命名、1 项复述、1 项阅读理解、3 项听力理解和1 项书写测试；记忆能力，包含3 项即刻记忆和3 项短时记忆测试；执行控制能力，包含5 项注意力和计算力测试（周小炫等, 2016）。将MoCA-BJ量表的测试项目分为：视空间定向能力，包含复制立方体、画钟实验、4 项时间定向和2 项地点定向测试；言语能力，包含3 项命名、2 项复述、1 项词语流畅性和2 项词语抽象概括测试；记忆能力，包含5 项延迟回忆测试；执行控制能力，包含1 项交替连线、2 项数字广度、1 项目标字母识别和3 项连续减法测试（王盼, 张熙, 周波, 张增强,2012）。其中交替连线测验虽属于视空间结构功能测验，但也被应用于评价执行功能（郭起浩, 孙一忞, 袁晶, 洪震, 吕传真, 2007; 彭立辉, 郭立新, 李江,卢明, 2010），故本研究将其列入执行控制能力的测试项目。

焦虑自评量表（Self-Rating Anxiety Scale,SAS）（Zung, 1971）：用于测量焦虑程度。量表由20 个条目构成，每个条目根据最近一周的感觉分为l～4 级评定，总分越高表示焦虑程度越严重。

老年抑郁量表（Geriatric Depression Scale, GDS）（Montorio & Izal, 1996）：共有30 个条目，要求被试以“是”或“否”做答，每个条目分值为1 分，得分范围为0～30 分，得分越高说明抑郁程度越重。

社会支持评定量表（Social Support Rating Scale, SSRS）：分三个维度共10 题，即客观支持情况，如单位、同志、朋友等给予的物质支持；主观支持情况，指个人对在社会中受到尊重，被理解的情感体验和满意程度；个体对支持的利用情况，指个人对别人的帮助是否拒绝。该量表得分越高表示社会支持程度越高（肖水源, 1994）。

2.3 数据处理

采用SPSS20.0 软件进行统计分析，定性资料采用例数表示，定量资料采用平均数±标准差（M±SD）表示。定性资料组间比较采用χ2检验，定量资料组间比较采用独立样本t检验。采用协方差分析考察有无运动习惯、运动频率、运动持续时间和认知功能得分的关系，采用回归分析考察运动习惯对认知功能得分的影响。

在处理原始数据时先将MMSE 和MoCA-BJ 量表的各项得分转换为z分数，按照视空间定向能力、言语能力、记忆能力、执行控制能力4 个认知维度将z分数结果进行分类合并，总分合并作为整体认知功能得分。将合并后的整体认知功能及各维度得分再进行z分数转换，得到符合正态分布的得分，进行统计分析处理。

在考察运动习惯与具体认知功能的关系时将认知功能分为4 个维度，需进行Bonferroni 校正，即当单个维度假设检验得到的p值小于0.05 时，将该p值乘以4，作为校正p值（严卫丽, 2008）。所有统计结果以双侧p＜0.05 为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 运动习惯与认知功能的关系

3.1.1 有无运动习惯组认知功能得分比较

以性别、年龄、教育年限、SAS 总分、GDS总分和SSRS 总分为控制变量，对有无运动习惯和整体认知功能及各维度得分的关系进行协方差分析。其中运动组整体认知功能及视空间定向能力得分显著高于无运动组（ps＜0.05），在其他维度得分上没有发现显著差异（ps＞0.05）（见表2）。

3.1.2 老年人运动习惯对认知功能的影响

为了进一步考察老年人的运动习惯与认知功能的因果关系，分别以整体认知功能及各维度得分为因变量，以性别、年龄、教育年限、SAS 总分、GDS 总分、SSRS 总分、运动习惯为自变量进行回归分析。结果表明，运动习惯能正向预测整体认知功能得分，也可正向预测视空间定向能力得分（ps＜0.05）（见表3）。

表2 有无运动习惯组的认知功能得分比较（M±SD）

表3 认知功能相关因素的回归分析结果

3.2 不同运动频率组认知功能得分比较

依据运动频率，将有运动习惯者分为高频组（＞3 次/周）（n=584）和低频组（≤3 次/周）（n=41）。以性别、年龄、教育年限、SAS 总分、GDS总分和SSRS 总分为控制变量，对运动频率和整体认知功能及各维度得分的关系进行协方差分析。结果表明，高频组与低频组在整体认知功能及各维度得分上均没有显著差异（ps＞0.05）（见表4）。

表4 不同运动频率组认知功能得分比较（M±SD）

3.3 不同运动持续时间组认知功能得分比较

依据运动持续时间，将有运动习惯者分为持续运动10 年以下组（n=176）和持续运动10 年及以上组（n=449）。以性别、年龄、教育年限、SAS总分、GDS 总分和SSRS 总分为控制变量，对运动持续时间和整体认知功能及各维度得分的关系进行协方差分析，其中持续运动10 年及以上组整体认知功能得分显著高于持续运动10 年以下组（p＜0.05），在具体维度得分上没有发现显著差异（ps＞0.05）（见表5）。

表5 不同运动持续时间组认知功能得分比较（M±SD）

4 讨论

本研究结果显示，运动组老年人的焦虑和抑郁水平显著低于无运动组，且社会支持水平高于无运动组，这表明运动可能对于老年人的情绪改善具有一定作用，这与前人研究一致（谢蓓芳等,2010; 杨来宝等, 2013）。运动组的整体认知功能得分高于无运动组，提示有运动习惯的老年人整体认知功能优于没有运动习惯的老年人。其中运动组视空间定向能力得分高于无运动组，提示运动习惯与社区老年人认知功能中的视空间定向能力关系更为密切。Spirduso 和Clifford（1978）的研究也证实了运动经验对老年人视空间能力有促进作用。本研究发现了运动组老年人在视空间能力上的优势，进一步证实了在中国社区老年人中有运动习惯者也具有更好的视空间能力。

已有研究发现睾酮对老年人视空间加工能力具有消极影响（Yonker, Eriksson, Nilsson, & Herlitz,2006），而参与体育锻炼可以降低血睾酮水平（张颖, 张立, 2005; Lutoslawska, Obminski, Krogulski, &Sendecki, 1991）。所以本研究中运动对老年人视空间能力的积极影响有可能是通过调节体内睾酮水平实现的，要验证此结论需要进一步研究老年人运动生理机制。

本研究发现有无运动习惯对整体认知功能及视空间定向能力得分均有显著的正向预测作用。以往研究多认为运动对老年人的执行功能起到显著改善作用（Colcombe et al., 2004; Kramer et al.,1999），另有部分研究认为运动和老年人记忆功能显著相关（Angevaren et al., 2007）。本研究认为运动可以有效改善社区老年人整体认知功能水平，且主要在于改善视空间定向能力。

本研究未发现运动高频组与低频组在整体认知功能及各认知维度得分有显著差异，提示增加运动的频率对改善社区老年人认知功能效果可能不明显，这与先前类似研究的结果不一致。李仁桧等（2012）的研究使用MMSE 量表对年龄55 岁以上的老年人进行认知功能评估，结果发现每周进行3～5 次体育锻炼的老年人总体认知水平显著高于每周进行1 次体育锻炼的老年人。这可能是由于李仁桧等的研究中，两组的运动频率差异更大（1 次/周、3～5 次/周），而本研究的分组方法参考了“每周参加体育锻炼频度3 次以上为经常参加体育锻炼”这一标准（刘青健, 2010），两组运动频率更为接近（≤3 次/周、＞3 次/周）。究竟怎样的运动频率差异会导致老年人认知功能上的显著差异，有待进一步研究。

本研究发现持续运动10 年及以上组的整体认知功能得分高于持续运动10 年以下组，表明长期坚持运动有助于提高社区老年人认知功能。以往研究大多考察的是运动持续时间与整体认知功能或心理健康之间的关系，缺乏对具体认知功能的考察（谢蓓芳等, 2010; 杨来宝等, 2013）。本研究在以往研究基础之上进一步发现，长期坚持运动对社区老年人整体认知功能可能存在积极影响。

本研究结果表明，运动习惯与社区老年人认知功能中的视空间定向能力关系更为密切。目前有很多研究发现视空间功能的减退在阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease, AD）早期，甚至轻度认知障碍（mild cognitive impairment, MCI）阶段即已出现（Jacobson et al., 2009; Robitaille, Muniz, Piccinin,Johansson, & Hofer, 2012），因此在后续为社区老年人制定预防认知障碍相关的干预方案时，可以有针对性地对没有运动习惯的老年人加强视空间相关训练，并鼓励经常锻炼的老年人将运动习惯持续下去，从而有效预防认知功能下降，提高生活质量。

本研究存在一定局限性。首先，本研究仅在北京地区取样，致使研究结论难以推广到其他地区的社区人群，今后的研究可以考虑扩大被试范围，考察以上研究结果是否存在地区差异。其次，本研究虽然取得大量样本，但调查结果中部分不同组别的样本量差异较大，有影响研究结果可靠性的风险。但本研究中的各个分组均通过了方差齐性检验，且各项指标均满足正态分布，故即使不同组别的样本量存在一定差异，检验结果依然具有一定的稳定性。最后，还可进一步细致考察社区老年人的具体运动情况，例如不同类型的运动对于具体认知功能是否有不同的影响，为具体的实践工作提供更精准的理论依据。

5 结论

相对于无运动习惯的社区老年人，有运动习惯的社区老年人的整体认知功能及视空间定向能力更好，且良好的整体认知功能与较长的运动持续时间有关，表明有运动习惯且运动习惯持续年数较长，对社区老年人的认知功能有促进作用。