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研究目的:采用近红外光谱技术客观地反映运动前后大脑认知活动中,大脑激活情况。从基础上为认知神经提供支持,更为运动干预后,认知能力改变,做出生理学解释。主要探讨有如下三大块:探讨健康大学生进行认知任务时,其大脑皮质的血氧代谢变化情况,以明确认知任务时大脑活动特点;探讨健康大学生运动干预后认知任务时,其大脑皮质的血氧代谢变化情况,以明确运动干预后认知任务时大脑活动特点;探讨运动前后,这两种认知任务时,其大脑皮质的血氧代谢变化的差异,以明确运动干预对认知活动影响的可能机制。研究方法:本文采用22通道近红外光谱技术(NIRS),了解14名健康大学生运动前后语言流畅度任务(VFT)时大脑激活情况。对比有无运动干预两种情况下的大脑激活的差异,来了解运动干预对认知活动的影响,进而了解对认知能力的影响。研究结果:1.无运动干预VFT任务时大脑激活通道为2,3,4,8,12,13,17(,P<0.05),其中7通道显著性激活(P<0.01)。激活通道数为8个通道。激活区域:7个激活通道对应前额区,1个激活通道对应颞叶区。以任务A为对照,任务B时大脑激活时各指标变化情况:脱氧血红蛋白浓度(△HHb)减少,氧合血红蛋白浓度(△HbO2)显著性增加(P<0.05),总血红蛋白浓度(△tHb)显著性增加(P<0.05)。2.运动过程中每分钟的脉搏变化情况,前三分钟由于负荷比较小,脉搏的变化比较平缓,然后随着负荷的加大,运动时间的持续,脉搏数持续升高,运动力竭之前,脉搏数达到最大值,然后逐渐下降。运动结束时,脉搏数约为180次/分,接近于人体的最大心率(220-年龄)这个标准。递增负荷运动过程中,每级负荷时的RPE值。75W之前,运动负荷比较小,RPE值变化也比较小,随着负荷的加大,RPE值逐渐升高,在200W左右,运动力竭前达到RPE值的最大值20。进一步分析脉搏的变化趋势与每级负荷的RPE值变化趋势是一致的。3.运动干预后VFT任务时大脑激活通道为2,3,4,6,7,8,11,12(P<0.05),其中2,4通道有显著性激活(P<0.01)。激活通道数为8个通道,大脑激活区域:6个激活通道对应前额区,2个激活通道对应颞叶区。以任务A为对照,任务B时大脑激活时各指标变化情况:脱氧血红蛋白(△HHb)减少,氧合血红蛋白(△HbO2)显著性增加(P<0.01),总血红蛋白(△tHb)显著性增加(P<0.05)。4.无运动干预VFT任务时与运动干预后VFT任务时氧合血红蛋白(△HbO2)22个通道均有升高,但是运动干预后恢复期氧合血红蛋白(△HbO2)略微大于运动前的氧合血红蛋白浓度变化(△HbO2)。激活通道数均为8个,共同激活区域:5个通道对应前额,1个通道对应颞叶区,且无偏侧性差别。A任务时的平均脉搏小于B任务时的平均脉搏,运动前脉搏小于运动后脉搏。VFT任务时,运动前与运动后相比,脱氧血红蛋白浓度变化量(△HHb)变化不大,氧合血红蛋白浓度变化(△HbO2)、总血红蛋白浓度变化(△tHb)表现为运动后略大于运动前。研究结论:有无运动干预,VFT任务时大脑皮质的血氧代谢变化与安静状态的基线相比,大脑前额叶有显著性激活,且没有偏侧性差异,VFT任务期氧合血红蛋白增加,脱氧血红蛋白减少,总血红蛋白增加。(P<0.05)激活通道对应的区域集中在前额区域,前额区域是控制语言功能的主要区域。词语流畅性任务比词语重复性任务,大脑激活的明显,B任务时△HbO2远高于任务A任务时△HbO2,即任务越复杂需要动用的神经元就越多,神经元的活动必然引起血氧的变化,△HbO2的变化就越大。大脑激活情况表现为运动干预后高于运动干预前:运动干预后△HbO2>运动前△HbO2,运动干预后△tHb>运动前△tHb,运动恢复期大脑仍然处于比较高的代谢状态。运动前后的脉搏情况:运动干预后脉搏数>运动前脉搏数。进一步对运动前后的血氧变化与脉搏变化进行比较,两者的变化趋势是一致的。