不同体育锻炼类型与儿童认知功能

蒋佳慧

(扬州大学体育学院 江苏扬州 225127)

认知功能为人体高级脑功能，是人对外界信息进行获取、编码、操作、提取和使用的过程，包括记忆、注意、思维、想象等心理过程。儿童阶段处于脑功能发育的高速期，该阶段也正是认知功能发育的关键期，良好的认知功能可以促进儿童情绪智力和学业的进步[1，2]，同时有助于个体更好地发展。儿童是人类群体的一大组成部分，其发展状况对社会和国家有着深远的影响。国家统计局2015年全国1%人口抽样调查结果显示，0～14岁人口占全国人口的16.52%，为22696万人，60岁及以上人口占全国人口的16.15%，为22182万人，相较于2010年第六次全国人口普查结果，60岁及以上的人口比重上升2.89%，0～14岁的人口比重下降0.08%。两次人口调查结果对比显示，老龄人口数量逐年递增，0～14岁青少年数量却不断减少，中国正快速进入老龄化社会。儿童是文化传承和社会持续发展的保证，儿童的发展关系着国家未来的发展。因此，对于正进入老龄化的社会，更高效地提升儿童认知功能，不仅对儿童个体具有重要意义，也对国家未来的发展有着潜在的重要影响。

1 体育锻炼的分类

体育锻炼目前已经被许多研究证实对儿童认知功能具有提升效益。体育锻炼是运用各种体育手段，结合自然力和卫生措施，以发展身体、增进健康、增强体质、娱乐身心为目的的身体活动过程。然而，体育锻炼可根据认知参与情况分为闭锁性锻炼与开放性锻炼两种不同类型。闭锁性锻炼指处在较稳定的环境中进行的一系列有计划的身体活动，如体操、游泳、跑步等；而开放性锻炼在身体活动的基础上还需要大量的认知投入，具有较大的灵活性与变通性，它要求人们在不可预测的环境中具有一定的处理外界信息的能力，如篮球、排球、羽毛球等。

2 开放性锻炼与认知功能

开放性锻炼较大程度受到外界环境的影响，个体需要根据环境的变化以及自身感觉的变化进行操作的同时，还需要利用自身的认知能力对下一步进行快速准确的判断、调整。因此，开放性锻炼要求人们具有一定的处理外界信息的能力与对事件的预测能力，须根据当时的外在刺激快速反应决定下一个动作。以排球为例，场上队员需根据对方进攻手变化的起跳高度、手型及面向角度等对不同的来球做出相应的准确的判断和快速回应，此外还需要根据本方队员已作出回应及变化的战术作出快速准确的反应，因此对参与者的认知功能需求较高。

目前，已有研究将开放性锻炼作为干预方式，探讨其对儿童认知功能的影响效果，刘春荣以32名4～5岁无足球基础儿童为实验对象，进行为期7周和14周的足球活动干预，7周干预结果显示，实验组与对照组的注意稳定时间和注意指数存在显著差异，14周足球活动干预结果显示，两组被试均在注意维持时间和注意指数上存在极显著差异，因此认为中等强度的足球活动有利于培养幼儿注意力的稳定性，且在一定范围内足球活动时间越长，注意力稳定性的提升幅度越明显[3]。孙庆山以106名志愿者为研究对象，按年龄进行随机分组，将6岁儿童分为对照组和实验组，将10岁儿童分为对照组、实验组和熟练组，并实施干预，研究发现，16周的乒乓球运动干预对6岁和10岁儿童执行功能以及10岁儿童的注意力具有显著提升效果，长期的乒乓球运动对10岁儿童注意力、记忆力和反应时均有显著的促进作用[4]。吴广宏等通过心理测量、文献资料调研、实验、专家咨询、数理统计等方法，研究足球与乒乓球锻炼对小学生注意特征的影响，研究结果显示，中等强度和小强度的乒乓球锻炼对小学生的注意持续性、集中性以及注意广度具有显著的影响,且中等强度的锻炼效果优于小强度的锻炼效果，此外，研究还发现，低强度的足球锻炼比小强度的乒乓球锻炼对小学生注意转移特征的影响更大,相较于中等强度的足球锻炼，中等强度的乒乓球锻炼对小学生的注意转移特征的影响更大[5]。以上研究表明，开放性锻炼对儿童认知功能具有提升效益。

3 闭锁性锻炼与认知功能

闭锁性锻炼中个人不需要根据外部环境变化而作出反应，而是仅需要根据事先已经计划好的一系列动作进行。例如，体操运动员在比赛前已经熟悉比赛内容并进行反复练习，在比赛中仅仅需要根据已经规划好的套路进行即可，不需要根据环境的变化而改变自身动作；跑步运动员仅需要根据已经完善的跑步技术在自我固定的跑道内尽全力完成相应距离的跑动即可，无需如排球运动员一般根据环境的变化临时决定下一运动轨迹。

目前，有研究采用闭锁性锻炼作为干预手段研究其对儿童认知功能的影响。高俊宏等采用一次短时中等强度游泳运动干预，并使用Stroop任务、威斯康辛卡片分类测试以及2-back任务对儿童的执行功能进行研究，结果发现，一次短时中等强度游泳运动对儿童抑制功能、转换功能以及刷新功能均存在影响，具体表现在Stroop任务中正确率提高且反应时有显著提高，威斯康辛卡片分类测试中反应时和正确率均有所提高且正确率提高显著，2-back任务中正确率显著提高[6]。马冬静选取84名小学五年级学生作为研究对象，在正常体育课时间内进行持续12周的中等强度武术操干预，并在实验前、后分别测量所有研究对象执行功能的抑制、刷新和转换维度，结果显示，12周中等运动强度的武术操可以有效提高受试者的刷新功能和转换功能，因此提出武术操可以作为促进执行功能健康发展的干预手段[7]。赵中艳对小学四年级学生进行一次中等强度跳绳干预，并使用Flanker任务、More-odd shifting任务和1-back任务分别测量受试者在实验前和实验后抑制、转换和刷新3个子功能的变化，结果发现，个人跳绳组在执行功能的3个维度上相较于控制组均有改善[8]。由此可见，闭锁性锻炼对儿童认知功能同样具有提升效益。

4 两种运动锻炼类型对认知功能的影响比较

此外，有研究同时采用开放性锻炼与闭锁性锻炼作为干预，并对干预效果进行比较。Crova等将70名9～10岁儿童随机分为加强体育（开放性锻炼）组和传统课程体育组，进行为期6个月的干预，结果发现，只有在进行开放性锻炼的情况下，超重儿童进行干预后抑制功能的改善比瘦的儿童更明显，且发现这种干预效果并不是通过有氧适应能力的提高来调节的，因此，认为开放性锻炼固有的认知和互动挑战，即使是加入在活动量较小的身体活动方案中，也可能是促进认知效率提高的有效手段，特别是对超重儿童[9]。Balleater等将60名儿童按定期参加的不同体育活动经历分为足球组、田径组和控制组，足球组和田径组参与者报告在各自运动领域有超过4年的系统训练经历且没有定期参与其他运动锻炼，控制组参与者无运动经历或每周课外运动时间在1h或1h以下，警觉测试任务结果显示，田径组和控制组在警觉上无显著差异，而开放性运动锻炼组儿童的警觉显著优于田径组和控制组[10]。Schmidt等将181名10～12的儿童分为团队游戏组、有氧运动组和控制组并进行为期16周的干预，对比前后测结果发现，只有认知投入增加的团队游戏组的儿童在转换功能上有显著改善，且显著优于有氧运动组和控制组，而控制组和有氧运动组之间没有表现出显著差异，执行功能的其他两个子维度，即抑制功能和刷新功能均未受到影响，因此，认为在身体活动中更多地纳入认知成分更有希望增强儿童执行功能的慢性干预类型[11]。Zhu等采用Meta分析比较在儿童、成年人和老年人中开放性锻炼与闭锁性锻炼对认知功能的效果，发现无论年龄如何，开放性锻炼相较于闭锁性锻炼更有利于正常人的认知发展[12]。

由此可见，开放性锻炼较闭锁性锻炼对儿童认知功能似乎具有更好的认知增益效果，可能是由于在开放性锻炼过程中对认知需求的增加，参与者在锻炼身体的同时，个体认知也得到了更多的锻炼，然而关于开放性锻炼会产生相较于闭锁性锻炼更好的认知增益效果的内在机制还需进一步探索证明。

5 结语

该文目的在于探讨开放性锻炼与闭锁性锻炼对儿童认知功能的提升效果，根据以往的研究结果发现，虽然开放性运动与闭锁性运动对儿童认知功能都具有改善作用，但开放性锻炼相较于闭锁性锻炼在一定程度上对儿童的认知功能发展具有更大的促进作用。因此，合理安排儿童的运动类型对个体发展具有重要影响。

体育课程作为儿童进行系统体育活动的主要载体之一，也是新一代基础教育课程改革的主要对象之一，目前在原有的增强体质、促进学生健康的要求上，将学生的全面发展纳入体育课程标准之中。开放性锻炼相较于动作重复性较高、内容较枯燥的闭锁性锻炼更容易带动学生兴趣，促进学生社会交往，并且兼顾更高效促进学生的认知功能发展的效果。因此，在体育课程内容中，亦可适当提高开放性锻炼占比，从而在丰富组织形式、提高参与积极性的同时，更高效地促进儿童认知功能的发展。值得注意的是，虽然开放性锻炼对于儿童的认知功能的促进效果优于闭锁性锻炼，但是也不能片面地追求开放性锻炼而否定闭锁性锻炼带来的影响，应适当、科学地调整二者占比，以更加有效的教学形式提高体育锻炼对儿童的影响，从而促进儿童个体和社会的发展。