太极拳延缓老年人执行功能衰退

（一）太极拳促进老年人执行功能的假说

如上所述，毫无疑问，运动可以促进认知功能的改善，但运动如何促进认知功能的改善呢？在这个问题上，研究人员还没有定论，我们尚不清楚影响机制，这仍然是需要探索的问题。然而，在现有的研究中已经有人提出了一些观点，并尝试对可能的机制进行阐述。目前主要有六种假说，即细胞和分子机制、心血管功能假说、脑可塑性假说、社会认知理论、中介变量假说、认知储备观点。前三个假设主要基于生理学，后三个假设主要基于心理学。不同的假设来自不同的方面。

运动的细胞和分子机制，可能是通过运动来调节与认知功能相关的神经元活动、神经递质释放和生长因子分泌、与学习记忆相关的基因表达以及脑组织的抗氧化能力来促进认知功能的。心血管功能假说，主要通过检测心血管功能的变化，如饱和度、血管生成和脑血流等，解释每周一次以上运动所引起的积极变化，从而提高了认知功能。脑可塑性假设认为中枢神经系统，特别是大脑的活动是认知活动的基础。正是因为大脑的可塑性，我们才会发生认知变化。因此，运动对认知功能的改善是运动对大脑可塑性影响的结果。可以看出，尽管它们都是从生理学的角度出发的，但每个假设的重点是不同的。细胞和分子机制的着眼点主要集中在细胞上。心血管功能假说主要通过血氧饱和度和脑血流量来测量。脑可塑性假说主要是针对大脑神经来解释执行功能。社会认知理论认为，体育运动可以改善运动员在运动过程中的自尊、自我效能等积极情绪，在运动过程中能够体验到一种技能控制感，这也是积极作用之一。同时，它可以帮助运动员减少消极情绪如习得性无助等负面情绪。事实上，运动的过程也是改善认知功能的过程。中介变量假说认为，体育运动不仅对认知功能有直接影响，还对一些中介因素有影响。在运动过程中，我们的身体得到锻炼，心理健康得到了更好的发展，同时运动过程可以帮助我们增强体质，提高免疫力，有效抵抗细菌等。这些方面都是一些中介因素，这些中介因素对我们的认知功能也有一些间接的影响。认知储备观点，即认知神经科学研究发现，一些个体具有较高的认知储备特征，其认知网络连接比认知储备低的个体更紧密、更有效。因为它们的大脑网络联系更紧密，当一个大脑区域的功能下降时，其他大脑区域可以更有效地补偿，从而减少认知功能的下降。运动有利于重复利用各种认知过程，改善神经元之间的关系，使其具有较高的认知储备水平，为减缓认知衰退提供依据。

上述假设是运动对认知功能的影响。太极拳作为一种体育运动，可以用上述假设来解释。然而，随着对太极拳研究的不断深入，越来越多的研究者开始探索太极拳对执行功能的影响，并提出假设。太极拳对认知功能的影响只有两种假说，一种是选择性改善假设，另一种是运动认知中介模型。

研究人员提出了一个假设，即通过有氧运动的促进机制，选择性地改善老年人的认知功能（selectivity improvement hypothesis）。已有脑成像研究证明，有氧运动选择性地促进了大脑前额叶、颞叶和顶叶等结构及其功能的改变，但并没有对每一个脑区都产生激活，并带来结构上的影响。太极拳作为一种体育锻炼，尤其作为一种有氧运动，可以促进老年人包括记忆功能、注意功能在内的认知功能，更多的是集中于执行功能的改善，因此可以借鉴推测选择性提高是太极拳运动改善老年人执行功能的原因。在一些脑神经技术的支持下，可以推测这个假说的合理性。

运动认知中介模型是指心理因素、身体健康状况、疾病状况等中介变量对老年人认知功能的间接影响。它被广泛用于解释体育锻炼促进老年人认知功能的机制。可以看到这一观点与上述中介变量假说在本质上是一样的，老年人在练习太极拳的过程中不仅可以修身，而且可以养性，对身体素质、心理健康等都有促进作用，这些因素进一步促进了老年人的执行功能的改善。因此，可以推断，以运动认知中介模型来解释太极拳锻炼对老年人认知功能的促进机制具有合理性。

选择性改善假设是从生理的方面探讨机制，而运动认知中介模型是从心理的方面进行探讨。在接下来的研究中，研究者们可以通过体育锻炼对执行功能的影响的假说来合理地推测并验证太极拳对老年人执行功能的影响，并进一步提出更多样的假说来支持接下来的研究。

（二）太极拳对执行功能脑机制的影响(www.xing528.com)

目前有氧运动对脑机制，尤其是对大脑皮质方面的影响，大部分研究者采用事件相关电位（ERP）技术进行研究。

事件相关电位是一种特殊的脑诱发电位，通过有意地赋予刺激以特殊的心理意义，利用多个或多样的刺激引起的脑的电位。经典ERP的主要组成部分包括P1、N1、P2、N2、P3，其中前三个称为外源性成分，后两个称为内源性成分。这些成分的主要特征是：首先，它们不仅反映大脑简单的生理活动，还反映心理活动的某些方面；其次，它们必须由特殊的刺激安排诱导，并且是两个以上的刺激或刺激变化。其中，P3是ERP中最为关注的内源性成分之一，与认知过程密切相关。内源性事件相关电位与外源性刺激相关电位存在明显差异。ERP在注意的基础上，与识别、比较、判断、记忆、决断等心理活动有关。它们反映了认知过程的不同方面，是理解大脑认知功能的“窗口”。现在ERP的概念有扩大趋势，广义上讲其还包括N4（N400）、失匹配负波（mismatch negativity，MMN）和伴随性负电位变化（contigent negative variation，CNV）。在与事件相关的电位检测过程中，通常要求参与者保持积极态度，因为参与者的精神状态和注意力集中程度会影响结果。此外，由于受试者只有通过对目标刺激的识别并作出反应才能诱发ERP，任务难度也会影响测试结果。当难度增加时，振幅减小，潜伏期延长。不同年龄组P3的波幅和潜伏期不同。潜伏期与年龄呈正相关，随年龄增长而延长。ERP的振幅与年龄呈负相关，儿童和青少年ERP的振幅较高。ERP各成分有不同的头皮分布。

P3（P300）作为内源性成分与我们的认知功能有密切的关系，因此李焕玲等的研究以P300作为依据进行实验验证，选取了35名符合实验条件的女大学生，将她们随机分成三组，分别为北欧健步走组（n＝12）、太极拳组（n＝11）和对照组（n＝12）（李焕玲等，2016）。紧接着测试训练前的事件相关电位P50和P300及最大吸氧量，然后经过5周、7周及恢复1周后，测试其事件相关电位P50和P300及最大吸氧量。结果表明，太极拳及北欧健步走训练对事件相关电位P300成分的影响是相同的，均表现为波幅增加、潜伏期缩短、反应时缩短。张小敬研究了有氧运动与太极拳组合锻炼对大学生事件相关电位特征的影响，选取28名非体育学院的女大学生，采用抽签的形式，将其随机分成两组，“1 600米＋1 600米”的跑步组和“1 600米＋太极拳”的太极拳组（张小敬，2015）。每周运动3次，每次运动大约40分钟，这其中包括中间休息10分钟。实验共训练6周，每周3次（太极拳组，周一、周二、周三进行训练；跑步组，周二、周四、周六进行训练），比较6周训练前后，结果显示，P300潜伏期出现区别，太极拳组中有显著差异的电极点数明显高于跑步组。除此之外，研究者们还发现，这些点在P300上的表现不同，有的点P300潜伏期延长，有的点P300潜伏期缩短。Oz点在两组中虽然都有显著性改变，但在跑步组和太极拳组中的表现截然相反，在跑步组中显著延长，但在太极拳组中则显著缩短。两组中P300潜伏期改变多发生在一致性刺激（S1、S2）情况下。也就是说，太极拳运动对执行功能的影响可以体现在P300上，在其潜伏期、波幅等特征上均有表现。

除此之外，太极拳运动对执行功能的影响不仅仅可以运用ERP技术，脑电以及近红外光谱法也是研究者们经常运用的方法。黄燕萍研究不同状态下太极拳练习者的脑电图变化时，将实验对象分为专业组与对照组，其中6名为专业太极拳运动员，剩余6名为对照组业余太极拳练习者，实验过程首先要求受试者戴好电极帽并待脑电信号稳定之后，连续记录他们安静闭目放松状态及睁闭眼试验下的脑电波情况（黄燕萍，2011）。紧接着让受试者站立，待脑电信号稳定之后开始计时，连续记录练习静态动作时的脑电波。然后要求受试者进行指定动作，待脑电信号稳定之后开始计时，连续记录练习指定动作时的脑电波。最后要求受试者坐下，并默念指定动作，待脑电信号稳定之后开始计时，连续记录默念时的脑电波。结果显示，不同动作练习过程中，各脑区脑电波的变化特点如下：顶区、中央区、枕区以α3波为主要脑波成分，额区、颞区主要以慢波为脑波成分。长期进行太极拳练习的专业运动员，大脑的脑电活动在练习不同动作过程中的变化具有一致性。并且可以看出，太极拳运动能够挖掘人类大脑的智能，特别是开发右额区潜在功能。谢晖运用近红外光谱法研究太极拳训练对脑功能的影响，结果表明，与经验不足的太极拳运动组相比，经验丰富的太极拳运动组受试者的前额叶、顶叶和枕叶不管在全局性连接还是功能性连接上都存在显著差异（谢晖，2010）。

上述研究给我们提供了一个这样的结论，我们很早就知道运动对我们脑区中的前额叶具有积极的激活作用，但是通过研究我们发现，太极拳不仅仅对前额叶，对顶叶、枕叶也是有激活作用的，这也就说明通过长时间的太极拳运动可以实现更多脑区的功能连接，改变更多脑区的结构以及皮质厚度，这对于预防老年人的一些疾病，例如老年痴呆具有建设性的意义。

当前研究者通过研究发现，不论是太极拳还是其他有氧运动都会对人的认知功能，尤其是执行功能产生一定的影响，这对于我们预防老年人认知衰退来说具有重大的意义。我们可以看到，近几年相关研究在不断地增多，也日趋完善，在未来的研究中，随着科学技术的提高，关于运动如何影响脑机制各个方面，会越来越丰富和深入，也会有越来越多的问题等着我们。