急性运动与认知测试之间的间隔会改变观察到的剂量反应吗?

急性运动与认知测试之间的间隔会改变剂量反应吗?时间证据能告诉我们什么,又不能告诉我们什么。

直接答案

现有证据还无法给出明确答案,因为这些研究几乎都没有刻意改变测试延迟时间。在测量了时间安排的研究中,认知测试都紧接在运动之后进行——一项试验是在运动后一小时内[1],另一项则是运动后立即测试[3]——因此每项研究报告的剂量反应只描述那个特定时间窗口,而不是一条已被证明会随延迟而移动的曲线。实际含义是:不应假定运动后不久测得的剂量反应在一小时或一天后仍然成立。

5篇文献引用

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为什么运动与测试之间的间隔可能改变剂量反应

剂量反应问题问的是:反应的大小如何随剂量的大小变化。对于急性运动,剂量通常是强度或持续时间,反应则是认知得分。时间安排之所以重要,是因为身体不会立刻回到基线状态:如果运动产生的生理状态在几分钟到几小时内逐渐消退,那么同一剂量在两个不同延迟时间点采样,实际上是在两种不同的内部背景下采样。

一个可能的背景因素是乳酸,它是剧烈运动产生的副产物。在年轻大学生中,高强度间歇运动后Stroop测试的改善大于中等强度运动或休息后,而且改善幅度与乳酸释放相关[2]。这种相关性符合一个短暂的、与强度相关的时间窗口,但它只是单次测试场合内的相关性,并不能证明这个窗口会按某个时间表关闭。

多数研究只在固定时刻测试,延迟并非真正的变量

在报告剂量反应的研究中,测试时刻是由设计固定的。儿童在恒定65%最大心率下完成5、10、15或20分钟的体感游戏运动,然后进行注意力任务;15分钟比10分钟产生更快的反应时间,而准确率以及警觉、定向和执行控制得分未受影响[3]。由于所有人都是在运动后立即测试,持续时间曲线只描述运动后即刻的那段时间。

其他研究也是同样的模式。一次中等强度有氧运动改善了精神分裂症患者和健康对照者的Stroop表现、连线测验时间、言语流畅性和数字广度,两组改善幅度相当[4]。该研究改变的是人群,而不是延迟时间,因此无法说明二十分钟后改善是否仍然相同。

最接近时间测试的是一项针对海湾战争疾病退伍军人的试验,该试验在轻度、中度和剧烈强度骑行前以及运动后一小时内测量症状、疼痛敏感性和持续操作任务得分。任何结果都没有出现条件与时间的交互作用,后续体力活动在各条件之间也没有差异[1]。即便如此,该设计比较的是运动前与运动后,而不是一种延迟与另一种延迟,因此它把答案限制在一小时以内的窗口。

怎样才能真正确定延迟是否会改变曲线形状

要证明运动与测试之间的时间会改变剂量反应,研究至少需要两个运动后测试延迟与至少两个剂量交叉设计。这些设计都没有做到这一点。持续时间研究保持强度恒定并只测试一次[3];强度研究大致保持延迟恒定并改变强度[1];精神分裂症研究改变组别,同时固定剂量和延迟[4]。

另一个相关缺口是,一些关于运动剂量与课堂结果的研究根本没有报告在不同延迟下进行认知测试,因此尽管它们在广义上涉及剂量反应,却无法回答时间安排问题[5]。在出现将剂量与延迟交叉设计的研究之前,诚实的解读是:剂量反应发现与测量时刻绑定,而较长延迟下的曲线形状仍未经检验,不能视为已经证明是平坦的。

本文引用的文献

1

在慢性多症状疾病中最小化急性运动风险:一项随机、对照、剂量反应、交叉研究

在海湾战争疾病退伍军人中,轻度、中度和剧烈强度骑行在运动前及运动后一小时内测量的症状、疼痛敏感性或持续操作任务得分上均未产生条件与时间的交互作用,后续体力活动也没有差异。

2

急性运动强度对认知抑制和幸福感的影响:乳酸与BDNF基因多态性在剂量反应关系中的作用

在年轻大学生中,高强度间歇运动比中等强度运动或休息更能改善Stroop表现,且改善与乳酸释放相关,而BDNF基因多态性不影响这些交互作用。

3

认知挑战性体育锻炼持续时间与儿童认知之间的剂量反应关系

儿童在恒定强度下完成认知挑战性体感游戏后立即测试,15分钟后比10分钟后反应更快,持续时间对准确率以及警觉、定向和执行控制得分没有影响。

4

急性运动对精神分裂症患者和健康成人认知功能的影响

一次中等强度有氧运动改善了精神分裂症患者和健康对照者的Stroop、连线测验、言语流畅性和数字广度表现,各组改善幅度相当。

5

分钟数很重要:确定课堂运动休息对小学生急性教育结果的剂量反应

该研究考察了课堂运动休息对教育结果的急性影响及剂量反应关系,但未报告运动后不同延迟下的认知测试。