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论中等强度有氧体育锻炼对大学生工作记忆的影响
论文作者:童鞋论文网  论文来源:www.txlunwenw.com  发布时间:2020/11/10 9:31:18  

摘要:目前,有氧体育锻炼在体育锻炼中的价值已经得到了体现。有氧体育锻炼可以改善人的认知功能,使脑的可塑性得到改变,而且有氧体育锻炼还可以显著地改善人的情绪和行为。目前,对于有氧体育锻炼的研究较多,主要的研究集中在体育健身领域。而有氧体育锻炼主要分为低强度有氧体育锻炼和中等强度有氧体育锻炼。低强度有氧体育锻炼主要包括慢走、慢骑自行车、广播体操等强度较低的体育锻炼活动;中等强度有氧体育锻炼指的是慢跑、游泳等强度中等的有氧体育锻炼活动。研究表明,中等强度体育锻炼对人体的健康具有积极的促进作用。近些年来,研究者对于执行功能的研究正在逐渐加强,执行功能主要包括人们对于事物的控制和认知方面。而目前的研究认为工作记忆是执行功能的主要组成部分。工作记忆主要是指人们对于已有事物回忆的能力。有研究表明,工作记忆的不足会导致执行功能的受损。因此,提高工作记忆是促进执行功能增长的有力保障。但是,目前,对于中等强度体育锻炼对人体的工作记忆能力研究较少,中等强度有氧体育锻炼是否对工作记忆产生影响是需要进行探究的问题。假设中等强度有氧体育锻炼会提高人们工作的记忆能力,并且会使人们的反应时间缩短,因此,采用实验证明中等强度有氧体育锻炼对人们工作记忆的影响是非常有必要的。

关键词:中等强度; 大学生; 有氧体育锻炼; 工作记忆;

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

在某大学中各选取20名5年级大学生参与实验,其中选取的原则是男女各一半。选取的大学生年龄为(18.29±0.76)岁。选取的大学生智力正常,以前没有参与过同类实验。

1.2 研究方法

1.2.1 实验方案的设定

表1 被试大学生在工作记忆任务中的表现

设置中等强度有氧体育锻炼组合低强度有氧体育锻炼组。其中实验组采用中等强度有氧体育锻炼方案进行锻炼,而对照组采用低强度有氧体育锻炼方案进行锻炼。中等强度锻炼方案:根据前人的研究,目前中等强度有氧运动一般采用心率监测的方式进行中等强度有氧体育锻炼的监测手段。其中,中等强度的有氧体育锻炼的心率为最大心率的60%~69%,最大心率HRmax=220-年龄。因此,本次实验采用慢跑的形式实施有氧体育运动锻炼方案,其中,为了对大学生的锻炼强度进行监控,在运动过程中全程采用心率表进行心率的监测。在大学生的心率达到指定中等强度有氧运动的强度时,开始计时,运动时间为20min。对照组在这20min中采用做广播体操的形式进行低强度的有氧体育锻炼。

1.2.2 工作记忆容量测试任务

根据Crant和Dagenback的计算广度任务确定工作记忆的容量。实验任务要求电脑屏幕上呈现10以内的整数加减法的算术题,要求被试快速地判断算数是否正确,并同时进行相关的按键反应,同时,还要求被试记住算数中的第2个数字。在被试进行完按键反应以后,屏幕出现第2道算术题。每道题的呈现时间为3000ms,如果在这期间没有做出选择,那么按照错误处理。在每组进行测试完成以后,要求被试将第2个数字写在答题纸上。在正式实施实验前,被试可以进行相关的练习工作。在正式开始测试后,被试要完成3组5道算术题,3组6道算术题,共33个题目。在对算数正确的前提下,将被试的正确回忆的数字总数目作为工作记忆容量指标,分值范围为0~33。

1.2.3 实验程序

实验的指导为受过专业培训的体育教师承担。其中,分为实验前测和实验后测。实验为4周,实验前和实验后对实验组和对照组的工作记忆容量进行测试。实验控制条件是要求对照组在此期间不参与中强度的体育锻炼活动。

1.2.4 统计学分析

采用SPSS 17.0对收集到的数据进行分析和处理。采用2(实验组、对照组)×2(测量时间)双因素重复测量方差分析讨论中等强度有氧体育锻炼对大学生工作记忆容量的影响。

2 结果与分析

2.1 实验结果

具体如表1所示。

2.2 被试大学生计算错误数

对被试大学生的计算错误数进行双因素重复测量方差分析,发现实验方式主效应不显著,F(1,18)=0.209,P=0.472;实验方式与组别交互作用不显著,F(1,18)=0.407,P=0.329。说明中等强度有氧体育锻炼和低强度有氧体育锻炼对于大学生计算能力的影响并没有显著性的差异。

2.3 被试大学生数字错误数

对被试大学生的数字错误数进行双因素重复测量方差分析,发现实验方式主效应显著,F(1,18)=0.723,P<0.001;实验方式与组别交互作用不显著,F(1,18)=0.301,P=0.211。事后经过独立样本t检验,发现实验组在实验前数字错误数具有显著性的差异,而对照组具有显著性的差异;进行组间比较分析发现,实验前实验组与对照组的反应错误数没有显著性的差异,在实验后,实验组与对照组的反应错误率具有显著性的差异,且实验组的数字错误率要低于对照组。

2.4 被试大学生反应时

对被试大学生的反应时进行双因素重复测量方差分析,发现实验方式主效应显著,F(1,18)=0.863,P<0.001;实验方式与组别交互作用不显著,F(1,18)=0.319,P=0.313。事后经过独立样本t检验,发现实验组在实验前后的反应时具有显著性的差异,而对照组不具有显著性的差异;组间对比发现,实验前实验组与对照组的反应时没有显著性的差异,但是实验后实验组与对照组的反应时具有显著性的差异。

3 讨论与分析

3.1 中等强度有氧体育锻炼对计算能力的影响

根据实验结果显示,中等强度的有氧体育锻炼对大学生的计算能力并没有影响。说明无论是中等强度有氧体育锻炼还是低强度有氧体育锻炼,对大学生的计算能力不会产生显著性的影响。但是有研究表明,中等强度的有氧体育锻炼可以显著提高儿童的执行功能,对于人脑具有可塑性的影响。陈爱国等研究了短时中等强度有氧体育锻炼对大学生执行功能的影响,研究发现,在一次性30min的中等强度体育锻炼后,大学生的执行功能显著提高,主要体现在刷新功能的提高方面。根据fRMI脑功能成像研究表明,一次短时中等强度的有氧体育锻炼可以改变脑的成像区域,而且对于儿童的刷新能力的提高方面体现在儿童反应速度的加快。但是,经过4周的实验表明,中等强度的有氧体育锻炼并不能够有效改善大学生的计算能力,即实验组与对照组实验前后均没有表现出显著性的差异。可能的原因是计算能力虽然是记忆能力的一种,但是需要经过计算才能得到结果,由于设置的实验时间为3000ms,大学生有足够的时间进行计算,因此,对于计算能力的影响不大。由此可以发现,虽然在以前的研究中显示中等强度有氧体育锻炼对人脑可塑性的影响,但是本研究中并没有发现对大学生计算能力的提高。计算能力需要经过长时间的训练才能够快速得到结果,而且,计算能力也要依靠自身对数字的认知程度。因此,要想提高大学生的计算能力,单纯依靠体育锻炼是不可行的,还需要平时有针对性地对大学生进行相关的训练工作。

3.2 中等强度有氧体育锻炼对数字错误数的影响

虽然经实验可以发现,经过中等强度有氧体育锻炼以后,大学生的计算能力并没有得到显著性的提高,但是,在本实验中,增加了让大学生记忆第2个数字的任务,即大学生不仅要保证正确率,还要记住公式中的第2个数字。研究结果表明,经过中等强度有氧体育锻炼以后,大学生对数字的回忆错误率显著降低;而低强度有氧体育锻炼的大学生对数字的回忆错误率还是保持在原来的水平。说明中等强度有氧体育锻炼可以有效地提高大学生的记忆正确率,即可以有效地提高大学生的记忆容量。袁东华等研究了自我损耗对大学生工作记忆的影响机制,研究结果表明,自我损耗可以明显降低大学生的记忆容量,其原理是自我损耗任务不利于自我调控,对于注意力的影响较大,使大学生不能够专心于任务。对于本实验,可以看出,经过中等强度有氧体育锻炼以后,大学生对数字的回忆错误率显著降低。由于记忆任务是一项脑力劳动,因此,对于脑部的氧供应量的多少将会对记忆能力产生一定的影响。本研究中的工作记忆主要就是针对记忆能力中的数字回忆能力,因此,与脑部的氧气供应量有着密切的联系。有研究表明,体育锻炼可以在一定程度上对人脑可塑性产生影响。本实验中的主要影响就是通过中等强度有氧体育锻炼,可以使人脑的感知区域发生变化,并且中等强度有氧体育锻炼在一定程度上可以增加人体血液的氧气含量,氧气含量的增加有助于记忆能力的改善。有实验表明,记忆任务可以分为主体记忆任务和客体记忆任务2种形式。主体记忆任务就是基于物体特征的记忆,而客体记忆任务形式就是基于位置的记忆。本研究中的记忆任务是针对数字的记忆,可以认为是主体记忆任务。因此,中等强度的有氧体育锻炼可以显著地提高主体记忆任务,但是对于客体记忆任务是否具有影响本文中并没有实验证明,在以后的研究中,可以适当地增加客体记忆内容,来证明中等强度有氧体育锻炼对客体记忆任务的影响。

3.3 中等强度有氧体育锻炼对反应时的影响

目前关于反应时的研究,主要集中在不同等级运动员的反应时方面,很多的研究表明不同级别的运动员在专项任务中反应时存在显著性的差异,而且专家组的反应时间要比新手组短。但是有研究表明,不同等级运动员的反应时差异只表现在自己的专项任务中,对于非专项任务,专家组与新手组并不存在显著性的差异。在本研究中,分别对被试大学生采用中等强度有氧体育锻炼和低强度有氧体育锻炼,在实验前没有出现显著性的差异,但是实验后反应时具有显著性的差异。而且采用中等强度有氧体育锻炼的实验组大学生反应时间要明显短于采用低强度有氧体育锻炼的大学生。本研究表明:实验组大学生在进行中等强度的有氧体育锻炼以后,之所以能够在较短时间对数字运算产生较快的反应,是因为中等强度有氧体育锻炼能够显著改善大学生的身体素质,而且对于大学生的反应能力也具有一定的改善作用。而由于低强度多的有氧体育锻炼并不能够对大学生的反应能力产生明显的改善作用,因此,对照组大学生的反应速度要明显慢于实验组大学生。有研究表明:对于某一运动专项进行专项化的训练可以有效地降低运动员的反应时间,并且随着训练时间的延长,运动员的反应速度也会越快。在本研究中,虽然没有针对大学生专项反应速度的训练,但是可以将中等强度有氧体育锻炼看做是专项化训练的一种,实验组在经过一段时间中等强度有氧体育锻炼以后,反应的时间明显的缩短,而且错误率也下降,说明了有氧体育锻炼可以有效缩短大学生对数字判断能力的反应时间。但是,关于有氧体育锻炼是如何影响大学生的反应时间,到目前为止,还没有统一的定论。根据以往的研究,在经过一段时间的有氧体育锻炼以后,由于体育锻炼会使人们的敏捷性得到提高,因此可能会影响到人们的反应时。有氧体育锻炼属于锻炼的一种,目前针对有氧体育锻炼的研究取得了较多的研究成果,研究结果表明,有氧体育锻炼对身体健康具有积极的影响作用,而且有氧体育锻炼的优势在很多方面得到了证实。本实验证明了中等强度的有氧体育锻炼可以显著地提高大学生的反应能力,对于大学生记忆能力的提高同样具有一定的影响。

3.4 中等强度有氧体育锻炼对大学生工作记忆的影响机制分析

在对以上的研究中,可以发现,大学生在经过4周的中等强度有氧体育以后,除了计算正确率没有得到改善以外,数字记忆错误率、反应时在实验后均曾现了与对照组显著性的差异。出现这种现象的原因,一方面是中等强度有氧体育锻炼可以显著地改善大学生的记忆容量,当进行中等体育锻炼时,身体机能就会被调动,人体对氧的运输能力就会得到增强;而低强度的有氧体育锻炼并不能全面地调动大学生的身体活动,因此,对于工作记忆的改善效果也不如中等强度有氧体育锻炼的效果。目前的研究认为,中等强度的有氧体育锻炼是比较适合人们进行健身的一种手段,但是中等强度的有氧体育锻炼目前也存在较多的争议,如中等强度有氧体育锻炼的安排时间和间歇时间是目前研究的重点之一。本文主要考察了中等强度有氧体育锻炼对工作记忆的影响。因此,本文应用心理学、训练学等原理设计了本实验。研究表明:中等强度的有氧体育锻炼在对大学生的工作记忆改善方面要明显强于低强度的有氧体育锻炼。因此,建议以后在大学生的课间操时间,可以采用中等强度的有氧体育锻炼形式,使大学生的工作记忆水平得到一定程度的提升。

4 结论

(1)实验组与对照组的计算能力没有显著性的差异,说明中等强度有氧体育锻炼并不能够直接提高大学生的数学计算能力。

(2)实验组在实验后数字错误数、反应时方面要明显优于对照组,并且与对照组具有显著性的差异。

参考文献

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