摘要
研究目的:探究运动干预对大学生认知灵活性和脑功能网络拓扑属性的影响,进一步揭示运动干预、认知灵活性促进与脑功能网络拓扑属性改变的关系,为揭示运动干预促进大学生认知灵活性及其神经机制提供证据,以期丰富体育运动促进大学生认知的相关知识与理论体系,并为指导高校开展体育活动提供可靠依据。 研究方法:本研究以18-20岁93名在校大学生为研究对象,随机分为对照组(N=51)和实验组(N=42)。对实验组开展9周运动干预,对照组进行常规日常生活。通过More-odd shifting任务评估9周运动干预前后大学生认知灵活性的变化,采用磁共振成像技术(Magnetic Resonance Imaging,MRI)和图论分析方法探讨运动干预前后各组大学生脑功能网络拓扑属性的变化。 研究结果:(1)运动干预对大学生有认知切换任务的反应时[F(1,91)=28.977,P<0.001,partial η2=0.244]有显著的促进效果。(2)运动干预对大学生脑功能网络拓扑属性的特征路径长度(λ)[F(1,91)=5.434,P=0.022<0.05,partialη2=0.057]和全局效率(Eg)[F(1,91)=5.429,P=0.022<0.05,partial η2=0.057]有显著影响;对右眶内额上回[F(1,91)=4.240,P=0.042<0.05,partial η2=0.045]、左内侧和旁扣带脑回[F(1,91)=4.497,P=0.037<0.05,partial η2=0.048]、左豆状壳核[F(1,91)=4.092,P=0.046<0.05,partial η2=0.043]、右豆状壳核[F(1,91)=5.360,P=0.023<0.05,partialη2=0.056]、右丘脑[F(1,91)=4.807,P=0.031<0.05,partial η2=0.051]、左颞上回[F(1,91)=9.010,P=0.003<0.05,partial η2=0.091]等六个脑区的节点聚类系数有显著影响。(3)More-odd shifting范式中有认知切换任务的反应时的差值与全局效率的差值呈显著负相关(r=-0.380,P<0.001)、More-odd shifting有认知切换任务的反应时差值与左颞上回节点聚类系数的差值呈显著正相关(r=0.270,P=0.009<0.05)。 研究结论:(1)运动干预可以提升大学生认知灵活性,具体表现有认知切换模块的任务表现改善,而没有认知切换模块的任务表现未能显著改善;(2)运动干预可以促进大学生脑功能网络拓扑属性的可塑性变化;(3)运动干预所致的大学生认知灵活性的提高与全局效率提升和左颞上回节点聚类系数的变化有关,提示运动干预促进大学生认知灵活性,其机制可能涉及大学生脑功能网络拓扑属性的可塑性变化。