運動習慣與社區老年人認知功能的關系 *

陶 然 付江寧 李 娟

(1 中國科學 院心理研究所心理 健康重點實驗室老 年心理研究中心，北京 100101) (2 中國科學院 大學心理學系，北 京 100049)

1 引言

認知功能是人腦高級機能的重要功能之一。研究表明，認知功能障礙高發對老年人的社會功能和生活質量造成了不同程度的消極影響（中華醫學會老年醫學分會老年神經病學組, 老年人認知障礙診治專家共識撰寫組, 2014）。

近年來，體育運動逐漸成為越來越多老年人的一種生活方式。一項研究顯示，經常參加體育健身活動的老年人占被調查老年人總人數的14.9%（徐子藝, 2018）。已有研究發現，運動習慣能夠改善老年人的整體認知功能。Rogers，Meyer 和Mortel（1990）通過歷時4 年的追蹤研究發現體育運動可以改善腦血流量，從而提高整體認知功能；宋艷麗和劉偉（2019）發現12 周的有氧運動操干預能夠有效提升在養老機構居住的輕度認知障礙老人的整體認知功能和積極情緒。另有研究關注了運動習慣對老年人具體認知功能的影響，Spirduso 和Clifford（1978）研究發現，堅持體育運動20 年以上的老年人視空間能力和執行功能明顯優于無運動習慣的老年人；一項元分析結果顯示，太極拳運動干預對于健康老年人的執行功能改善效果明顯，且對于認知功能缺損老年人的語言和記憶功能均有改善作用（張建國, 唐純志, 孔令朔, 2017）。

運動頻率是指參與體育運動的頻繁程度，運動頻率高于3 次/周被視為經常參與體育運動（董杰, 董群, 張保國, 2014）。Larson 等（2006）追蹤1740 名65 歲以上認知正常的老年人發現，每周進行4 次以上體育運動的老年人癡呆發病率顯著低于那些每周少于3 次運動的老年人。另有研究發現每周進行3～5 次體育鍛煉的老年人整體認知成績顯著高于每周進行1 次體育鍛煉的老年人（李仁檜,戴曉, 陳愛國, 2012）。

運動持續時間是指從養成運動習慣到當前的時間長度（楊來寶, 蔡忠元, 靳滬生, 陳文曦, 2013）。先前有研究對運動持續時間與老年人心理健康水平及情緒等指標的關系進行了考察，但未涉及到具體認知功能。楊來寶等發現運動年限5 年以上的老年人整體心理健康水平較高；謝蓓芳等（2010）發現運動年限10 年及以上的老年人情緒指標和整體心理健康水平明顯優于運動年限10 年以下的老年人。

對于運動與老年認知功能的關系，前人研究基本上使用單一量表對老年人認知功能進行考察，缺乏對老年人認知功能精確全面的分類（曹敏, 魏文石, 2012; 苗杰, 陳春陽, 包大鵬, 2013）。另外，尚不清楚運動持續時間和運動頻率是影響整體認知功能還是作用于特定的認知功能。如能精確地考察運動習慣對認知功能的具體影響，在實踐中就可以更具針對性地提升對老年人認知障礙的預防和治療效果。

從1978 年到2010 年，我國城鎮社區人口從17245 萬增加到66978 萬（鐘少穎, 2013），在城鎮化進程加快的大背景下，保障社區老年人的身心健康是非常必要的。相對于居住在其他地區的老年人，社區居住的老年人有著流動性小、運動習慣固定和運動方式多樣化等特點。本研究選取社區居住的老年人為樣本，旨在驗證前人關于老年人的運動習慣影響整體認知功能的結論，同時也對具體的認知功能進行分類考察。在此基礎上，探索運動持續時間和運動頻率對老年人具體認知功能的影響，以期為社區老年人的生活習慣指導以及運動訓練干預提供更為精準可行的建議。

2 研究方法

2.1 被試

被試的選擇范圍為北京市轄城區（西城、朝陽和昌平）常住社區老年人。入組標準如下：（1）年齡范圍為60～90 歲；（2）北京版蒙特利爾認知評估量表（The Beijing Version of the Montreal Cognitive Assessment, MoCA-BJ）總得分大于等于21 分（喻婧, 李娟, 黃昕, 2012）；（3）老年抑郁量表總得分小于等于10 分（牛亞南, 李娟, 2010）。本研究最終有732 名被試入組，其中男性338 名，女性394 名，平均年齡69.96±6.82 歲，平均受教育年限11.12±4.79 年。兩組被試在性別、民族、受教育年限、既往病史等指標上均無顯著差異。在年齡上，無運動組顯著高于運動組（p＜0.01），在焦慮及抑郁程度上，無運動組均顯著高于運動組（ps＜0.05），在社會支持水平上，運動組顯著高于無運動組（p＜0.01）（見表1）。

2.2 研究工具

2.2.1 一般資料調查表

本研究收集了性別、年齡、民族、教育年限等一般人口學資料，并采集了可能影響被試認知功能的既往軀體病史信息。對于被試運動習慣的考察包括有無運動習慣、運動頻率及運動持續時間。借鑒國際上對于“體育人口”這一概念的判定標準（仇軍, 1999），將有無運動習慣的標準定為：運動頻率≥1 次/周，且每次鍛煉在20 分鐘以上視為“有”，反之視為“無”。根據《健康中國行動（2019—2030 年）》的相關標準，每周參加體育鍛煉頻度3 次以上為經常參加體育鍛煉，故將運動頻率分為：≤3 次/周、＞3 次/周。在前人關于運動持續時間對老年人心理健康及生存質量指標的研究中，多數以10 年為分界點（蔣園園, 李毅本, 馬光輝, 2010; 謝蓓芳等, 2010），因此本研究也沿用這種劃分方法。

表1 被試基本情況

2.2.2 認知功能及心理健康評估工具

簡明精神狀態評估量表（Mini-Mental State Examination, MMSE）和北京版蒙特利爾認知評估量表（MoCA-BJ）均是測試老年人整體認知功能的常用量表，兩個量表在形式及內容上有相近之處，可以對考察相同認知功能的題目進行合并研究。有研究發現老年人的抑郁和焦慮水平與輕度認知功能障礙關系密切（陳麗萍, 許崇濤, 2012; 李耘, 張亞欣, 馬麗娜, 2019），李彥章、張玉平、孫璐和Zhang（2017）通過實驗發現老年人的社會支持與認知功能顯著相關，且對認知功能具有預測功能。故本研究評估了老年人焦慮、抑郁和社會支持水平，并在統計分析中作為控制變量，以增加統計分析結果的可靠性。

簡明精神狀態評估量表（以下簡稱MMSE）（Folstein, Folstein, & McHugh, 1975）：包含10 個條目、30 項內容，評估定向力、記憶力、計算功能、語言功能和視空間等功能。每項內容正確計1 分，錯誤計0 分，滿分為30 分，分數越高代表整體認知功能越好。

北京版蒙特利爾認知評估量表（以下簡稱MoCA-BJ）（Yu, Li, & Huang, 2012）：包括記憶功能、視空間功能、執行功能、注意力、計算功能、語言功能、抽象能力和定向力8 個認知領域的11 個檢查項目，滿分為30 分，分數越高代表整體認知功能越好。

為考察運動習慣對老年人具體認知功能的影響，本研究將MMSE 量表的測試項目分為：視空間定向能力，包含5 項時間定向、5 項地點定向和1 項視空間結構能力測試；言語能力，包含2 項命名、1 項復述、1 項閱讀理解、3 項聽力理解和1 項書寫測試；記憶能力，包含3 項即刻記憶和3 項短時記憶測試；執行控制能力，包含5 項注意力和計算力測試（周小炫等, 2016）。將MoCA-BJ量表的測試項目分為：視空間定向能力，包含復制立方體、畫鐘實驗、4 項時間定向和2 項地點定向測試；言語能力，包含3 項命名、2 項復述、1 項詞語流暢性和2 項詞語抽象概括測試；記憶能力，包含5 項延遲回憶測試；執行控制能力，包含1 項交替連線、2 項數字廣度、1 項目標字母識別和3 項連續減法測試（王盼, 張熙, 周波, 張增強,2012）。其中交替連線測驗雖屬于視空間結構功能測驗，但也被應用于評價執行功能（郭起浩, 孫一忞, 袁晶, 洪震, 呂傳真, 2007; 彭立輝, 郭立新, 李江,盧明, 2010），故本研究將其列入執行控制能力的測試項目。

焦慮自評量表（Self-Rating Anxiety Scale,SAS）（Zung, 1971）：用于測量焦慮程度。量表由20 個條目構成，每個條目根據最近一周的感覺分為l～4 級評定，總分越高表示焦慮程度越嚴重。

老年抑郁量表（Geriatric Depression Scale, GDS）（Montorio & Izal, 1996）：共有30 個條目，要求被試以“是”或“否”做答，每個條目分值為1 分，得分范圍為0～30 分，得分越高說明抑郁程度越重。

社會支持評定量表（Social Support Rating Scale, SSRS）：分三個維度共10 題，即客觀支持情況，如單位、同志、朋友等給予的物質支持；主觀支持情況，指個人對在社會中受到尊重，被理解的情感體驗和滿意程度；個體對支持的利用情況，指個人對別人的幫助是否拒絕。該量表得分越高表示社會支持程度越高（肖水源, 1994）。

2.3 數據處理

采用SPSS20.0 軟件進行統計分析，定性資料采用例數表示，定量資料采用平均數±標準差（M±SD）表示。定性資料組間比較采用χ2檢驗，定量資料組間比較采用獨立樣本t檢驗。采用協方差分析考察有無運動習慣、運動頻率、運動持續時間和認知功能得分的關系，采用回歸分析考察運動習慣對認知功能得分的影響。

在處理原始數據時先將MMSE 和MoCA-BJ 量表的各項得分轉換為z分數，按照視空間定向能力、言語能力、記憶能力、執行控制能力4 個認知維度將z分數結果進行分類合并，總分合并作為整體認知功能得分。將合并后的整體認知功能及各維度得分再進行z分數轉換，得到符合正態分布的得分，進行統計分析處理。

在考察運動習慣與具體認知功能的關系時將認知功能分為4 個維度，需進行Bonferroni 校正，即當單個維度假設檢驗得到的p值小于0.05 時，將該p值乘以4，作為校正p值（嚴衛麗, 2008）。所有統計結果以雙側p＜0.05 為差異有統計學意義。

3 結果

3.1 運動習慣與認知功能的關系

3.1.1 有無運動習慣組認知功能得分比較

以性別、年齡、教育年限、SAS 總分、GDS總分和SSRS 總分為控制變量，對有無運動習慣和整體認知功能及各維度得分的關系進行協方差分析。其中運動組整體認知功能及視空間定向能力得分顯著高于無運動組（ps＜0.05），在其他維度得分上沒有發現顯著差異（ps＞0.05）（見表2）。

3.1.2 老年人運動習慣對認知功能的影響

為了進一步考察老年人的運動習慣與認知功能的因果關系，分別以整體認知功能及各維度得分為因變量，以性別、年齡、教育年限、SAS 總分、GDS 總分、SSRS 總分、運動習慣為自變量進行回歸分析。結果表明，運動習慣能正向預測整體認知功能得分，也可正向預測視空間定向能力得分（ps＜0.05）（見表3）。

表2 有無運動習慣組的認知功能得分比較（M±SD）

表3 認知功能相關因素的回歸分析結果

3.2 不同運動頻率組認知功能得分比較

依據運動頻率，將有運動習慣者分為高頻組（＞3 次/周）（n=584）和低頻組（≤3 次/周）（n=41）。以性別、年齡、教育年限、SAS 總分、GDS總分和SSRS 總分為控制變量，對運動頻率和整體認知功能及各維度得分的關系進行協方差分析。結果表明，高頻組與低頻組在整體認知功能及各維度得分上均沒有顯著差異（ps＞0.05）（見表4）。

表4 不同運動頻率組認知功能得分比較（M±SD）

3.3 不同運動持續時間組認知功能得分比較

依據運動持續時間，將有運動習慣者分為持續運動10 年以下組（n=176）和持續運動10 年及以上組（n=449）。以性別、年齡、教育年限、SAS總分、GDS 總分和SSRS 總分為控制變量，對運動持續時間和整體認知功能及各維度得分的關系進行協方差分析，其中持續運動10 年及以上組整體認知功能得分顯著高于持續運動10 年以下組（p＜0.05），在具體維度得分上沒有發現顯著差異（ps＞0.05）（見表5）。

表5 不同運動持續時間組認知功能得分比較（M±SD）

4 討論

本研究結果顯示，運動組老年人的焦慮和抑郁水平顯著低于無運動組，且社會支持水平高于無運動組，這表明運動可能對于老年人的情緒改善具有一定作用，這與前人研究一致（謝蓓芳等,2010; 楊來寶等, 2013）。運動組的整體認知功能得分高于無運動組，提示有運動習慣的老年人整體認知功能優于沒有運動習慣的老年人。其中運動組視空間定向能力得分高于無運動組，提示運動習慣與社區老年人認知功能中的視空間定向能力關系更為密切。Spirduso 和Clifford（1978）的研究也證實了運動經驗對老年人視空間能力有促進作用。本研究發現了運動組老年人在視空間能力上的優勢，進一步證實了在中國社區老年人中有運動習慣者也具有更好的視空間能力。

已有研究發現睪酮對老年人視空間加工能力具有消極影響（Yonker, Eriksson, Nilsson, & Herlitz,2006），而參與體育鍛煉可以降低血睪酮水平（張穎, 張立, 2005; Lutoslawska, Obminski, Krogulski, &Sendecki, 1991）。所以本研究中運動對老年人視空間能力的積極影響有可能是通過調節體內睪酮水平實現的，要驗證此結論需要進一步研究老年人運動生理機制。

本研究發現有無運動習慣對整體認知功能及視空間定向能力得分均有顯著的正向預測作用。以往研究多認為運動對老年人的執行功能起到顯著改善作用（Colcombe et al., 2004; Kramer et al.,1999），另有部分研究認為運動和老年人記憶功能顯著相關（Angevaren et al., 2007）。本研究認為運動可以有效改善社區老年人整體認知功能水平，且主要在于改善視空間定向能力。

本研究未發現運動高頻組與低頻組在整體認知功能及各認知維度得分有顯著差異，提示增加運動的頻率對改善社區老年人認知功能效果可能不明顯，這與先前類似研究的結果不一致。李仁檜等（2012）的研究使用MMSE 量表對年齡55 歲以上的老年人進行認知功能評估，結果發現每周進行3～5 次體育鍛煉的老年人總體認知水平顯著高于每周進行1 次體育鍛煉的老年人。這可能是由于李仁檜等的研究中，兩組的運動頻率差異更大（1 次/周、3～5 次/周），而本研究的分組方法參考了“每周參加體育鍛煉頻度3 次以上為經常參加體育鍛煉”這一標準（劉青健, 2010），兩組運動頻率更為接近（≤3 次/周、＞3 次/周）。究竟怎樣的運動頻率差異會導致老年人認知功能上的顯著差異，有待進一步研究。

本研究發現持續運動10 年及以上組的整體認知功能得分高于持續運動10 年以下組，表明長期堅持運動有助于提高社區老年人認知功能。以往研究大多考察的是運動持續時間與整體認知功能或心理健康之間的關系，缺乏對具體認知功能的考察（謝蓓芳等, 2010; 楊來寶等, 2013）。本研究在以往研究基礎之上進一步發現，長期堅持運動對社區老年人整體認知功能可能存在積極影響。

本研究結果表明，運動習慣與社區老年人認知功能中的視空間定向能力關系更為密切。目前有很多研究發現視空間功能的減退在阿爾茨海默癥（Alzheimer’s disease, AD）早期，甚至輕度認知障礙（mild cognitive impairment, MCI）階段即已出現（Jacobson et al., 2009; Robitaille, Muniz, Piccinin,Johansson, & Hofer, 2012），因此在后續為社區老年人制定預防認知障礙相關的干預方案時，可以有針對性地對沒有運動習慣的老年人加強視空間相關訓練，并鼓勵經常鍛煉的老年人將運動習慣持續下去，從而有效預防認知功能下降，提高生活質量。

本研究存在一定局限性。首先，本研究僅在北京地區取樣，致使研究結論難以推廣到其他地區的社區人群，今后的研究可以考慮擴大被試范圍，考察以上研究結果是否存在地區差異。其次，本研究雖然取得大量樣本，但調查結果中部分不同組別的樣本量差異較大，有影響研究結果可靠性的風險。但本研究中的各個分組均通過了方差齊性檢驗，且各項指標均滿足正態分布，故即使不同組別的樣本量存在一定差異，檢驗結果依然具有一定的穩定性。最后，還可進一步細致考察社區老年人的具體運動情況，例如不同類型的運動對于具體認知功能是否有不同的影響，為具體的實踐工作提供更精準的理論依據。

5 結論

相對于無運動習慣的社區老年人，有運動習慣的社區老年人的整體認知功能及視空間定向能力更好，且良好的整體認知功能與較長的運動持續時間有關，表明有運動習慣且運動習慣持續年數較長，對社區老年人的認知功能有促進作用。