《Frontiers in Psychology》：Distinct neural mechanisms underlying the effects of agility and resistance-aerobic training on executive function and gait in young adults
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引言：执行功能（EF）对于日常功能至关重要。虽然运动能增强EF，但不同训练类型的具体效应仍不清楚。敏捷训练（AT）整合了认知和运动需求，是一种有前景但研究不足的干预措施。本研究比较了AT与联合抗阻-有氧训练（RAeT）对健康成年人EF、双重任务行走及其潜在神经
引言：执行功能（EF）对于日常功能至关重要。虽然运动能增强EF，但不同训练类型的具体效应仍不清楚。敏捷训练（AT）整合了认知和运动需求，是一种有前景但研究不足的干预措施。本研究比较了AT与联合抗阻-有氧训练（RAeT）对健康成年人EF、双重任务行走及其潜在神经机制的影响。方法：在这项随机对照试验中，26名健康成年人被分配到AT组（n=13）或RAeT组（n=13）。两种干预均包含9次50分钟的训练，持续3周。在干预前、干预后和一个月随访时进行评估，测量EF（工作记忆、抑制控制和认知灵活性）、双重任务行走以及通过功能性近红外光谱（fNIRS）测量的脑激活。结果：AT和RAeT诱导了不同的行为和神经模式。AT主要增强执行功能，显著降低了Stroop不一致反应时间（前测：1085.20 ms；后测：907.96 ms；随访：843.00 ms；前测-后测 p=0.016，前测-随访 p=0.002）。相反，RAeT显著提高了双重任务行走期间的认知处理速度（前测：0.26/s；后测：0.29/s；随访：0.28/s；前测-后测 p=0.018，前测-随访 p=0.008）。这些行为变化由不同的神经模式反映：在执行功能任务中，AT组在前额叶皮层（PFC）和前运动皮层（PMC）表现出较低的脑激活，表明更经济的神经募集模式。在双重任务行走中，RAeT组也表现出较低的脑激活，与增强的运动自动性一致。结论：这些初步发现表明AT和RAeT可能通过不同的神经生理机制改善认知-运动功能。AT优化了反应性认知控制的效率，而RAeT增强了整合性认知-运动活动的效率。因此，敏捷训练是一种灵活、实用且经济有效的改善脑功能和认知功能的选择，尤其在设备有限的环境中。
执行功能（Executive Function, EF）是日常目标导向行为的高阶认知过程，包括注意力调控、抑制、工作记忆和认知灵活性。已有研究显示运动可增强EF，但不同训练类型的具体效应及其神经机制尚不明确。敏捷训练（Agility Training, AT）整合认知与运动需求，是一种有前景但研究不足的干预方式。为此，研究人员开展了一项随机对照试验，比较了AT与联合抗阻-有氧训练（Resistance-Aerobic Training, RAeT）对健康成年人EF、双重任务行走及脑激活的影响。该研究发现，AT主要优化反应性认知控制，而RAeT增强整合性认知-运动效率，两者通过不同的神经机制发挥作用。这些初步证据表明AT是一种灵活、经济的选择，尤其适用于设备有限环境。该论文发表在《Frontiers in Psychology》。
本研究采用随机对照试验设计，样本来自台湾大学医院伦理委员会批准的招募，共26名健康成年人（20-30岁）。主要关键技术方法包括：（1）使用PsyToolKit软件进行N-back（3-back）、Stroop（40试次）和威斯康星卡片分类测试（Wisconsin Card Sort Test, WCST, 60试次）评估EF；（2）使用惯性传感器（Opal, APDM Inc.）和Mobility Lab?软件记录单任务及双重任务（连续减7）行走的时空参数（步速、步频、步长）及认知反应速度和正确率；（3）使用功能性近红外光谱（functional near-infrared spectroscopy, fNIRS, NIRSport2）监测双侧前额叶皮层（Prefrontal Cortex, PFC）、前运动皮层（Premotor Cortex, PMC）和辅助运动区（Supplementary Motor Area, SMA）的氧合血红蛋白（HbO）浓度变化。
**执行功能表现**：通过N-back（工作记忆）和Stroop（抑制控制）测试，AT组在正确反应时间上显著改善（N-back前测-随访p=0.005，Stroop不一致试次前测-后测p=0.016、前测-随访p=0.002），且效应量大（W≥0.65）。RAeT组未见显著变化。两组在准确率上无显著差异，WCST（认知灵活性）因天花板效应未检测出改善。
**单任务和双重任务行走表现**：在单任务行走中，RAeT组步长显著长于AT组（各时间点p≤0.021），但随时间变化无组间差异。在双重任务行走中，AT组步频从前测到随访显著改善（p=0.024）；RAeT组的认知反应速度从前测到后测（p=0.018）和随访（p=0.008）显著加快，且随访时显著优于AT组（p=0.045）。两组双重任务代价（速度变化）无显著差异。
**执行功能测试和行走条件下的脑激活**：通过fNIRS监测HbO变化，在执行功能任务中（N-back、Stroop、WCST），AT组在PFC和PMC的激活显著低于RAeT组（多数通道r≥0.41），表明更经济的神经募集。在双重任务行走中，RAeT组在PFC（随访时，p=0.046）和PMC（后测时，p=0.016）的激活显著低于AT组，且自身激活从前测到后测下降。两组均呈现干预后脑激活降低、一个月随访时部分恢复的趋势。
讨论部分指出，AT改善反应性认知控制的机制可能与长期参与开放技能运动者的神经适应类似，表现为更专注的激活模式；而RAeT增强整合性认知-运动自动性，可能因步行自动化减少对前额叶的依赖，从而释放认知资源用于任务。研究局限性包括样本量小、未监测日常活动、WCST天花板效应、fNIRS空间分辨率有限及未测量肌力等。结论翻译：本研究提供了初步证据，表明为期3周的敏捷训练或联合抗阻-有氧训练可在健康成年人中诱导执行功能、双重任务行走和脑激活的积极短期适应。这两种方式通过不同功能途径促进改善：敏捷训练可能通过促进更经济的神经募集模式增强认知控制，而联合训练可能通过促进运动自动性改善双重任务表现。该发现为运动项目开发提供实用见解，敏捷训练在资源有限环境中更具可行性和成本效益，但观察到的变化可能反映短期适应而非稳定神经可塑性重组。
