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研究目的:认知疲劳不仅会使人体产生疲倦困乏、活力水平下降、动机丧失和工作效率降低的现象,长期处于该状态还会对引起机体一系列生理和心理方面的健康问题,比如焦虑抑郁等不良情绪,因此如何缓解认知疲劳已经成为一个重要的研究课题。目前已有部分研究表明,通过静坐休息或者体育运动都能够缓解认知疲劳,但对于运动对疲劳的缓解程度问题,以及静坐和运动的缓解效果是否存在差异等问题并未存在直接的科学证据。本研究的目的是观察认知疲劳对人体产生的影响,并探究中等强度有氧运动对认知疲劳的缓解效果。研究方法:以20名健康成年人为研究对象,采用30minTloadDback任务诱导认知疲劳,比较12min静坐和中等强度有氧运动对疲劳的缓解效果,主要采集主观、行为和生理疲劳相关指标。其中,在认知疲劳诱导任务前后和不同缓解干预方案后,使用视觉模拟量表(VAS)以及BRUMS心境量表采集主观数据,并进行5min的运动性警觉性测试(PVT)来测量反应时。在实验全程采集心率变异性(HRV)这一生理疲劳指标。研究结果:(1)30min的认知疲劳诱导任务中,受试者在认知疲劳诱导任务中的正确率表现为随时间变化显著下降(F(2.066,80.589=4.522,P=0.013<0.05,η2p=0.104)。HRV结果显示,随认知任务持续进行连续正常RR间期的标准差(SDNN,standard deviationoftheNNinterval)、总频(TP,toalfrequency,0-0.4Hz)、极低功率(VLF,very low frequency,0-0.15Hz)显著上升(SDNN:F(5,185)=7.124,P<0.001,η2p=0.161;TP:F(3.230,119.512)=2.931,P=0.033,η2P=0.073;VLF:F(3.874,143.350)=6.470,P<0.001,η2p=0.149);(2)对比30min认知疲劳诱导任务前后,受试者的主观感受和PVT任务反应时的变化情况。从主观上看,受试者的疲劳感和无聊感显著上升(疲劳感:P<0.001;无聊感:P<0.001)、活力程度显著下降(活力程度:P<0.001)。从PVT任务的反应时看,受试者的反应时显著下降(RT:P<0.001);(3)12min的静坐/运动干预方案中,从HRV的结果来看,静坐组的SDNN、TP和VLF随时间变化逐渐恢复至基线值(SDNN:F(1.485,26.737)=5.304,P=0.004,η2p=0.304;TP:F(1.001,18.009)=25.705,P<0.001,η2P=0.588;VLF:F(2,36)=5.304,P=0.010,η2p=0.228),而运动组的SDNN、TP和VLF受运动本身影响急剧下降(SDNN:F(1.068,19.226)=75.899,P<0.001,η2P=0.808;TP:F(1.068,19.226)=75.899,P<0.001,η2P=0.808;VLF:F(1.005,18.089)=19.628,P<0.001,η2p=0.522);(4)在12min的静坐/运动干预方案后,从主观上看,受试者的疲劳感和无聊感显著下降(疲劳感:P<0.001;无聊感:P<0.001)、活力程度显著上升(活力程度:P<0.001),但只有有氧组的活力程度和无聊程度基本恢复至基线(活力:P=0.142;无聊:P=0.091),静坐组的主观感受虽然有所改善但并未恢复至基线。从PVT任务的反应时来看,受试者的反应时通过静坐或有氧运动干预有所缓解但未恢复至基线(静坐:P<0.001;有氧:P=0.001),但从趋势上来看有氧组的干预效果可能更好。研究结论:(1)从主观、行为和生理疲劳指标来看,30minTloadDback任务有效地诱发了认知疲劳。在未来认知疲劳的研究中,可以考虑将HRV指标中的SDNN、TP、VLF作为认知疲劳的预警指标;(2)对比两种疲劳缓解方案,从主观上来看,两种方式对主观感受都具有较好的改善效果,但有氧运动对受试者活力程度和无聊程度的改善效果更好。从反应时来看,两种方式对反应时的改善效果都不明显,但从趋势上看有氧运动的效果略优于静坐休息。从HRV来看,静坐休息能够改善HRV相关指标,而运动状态下HRV相关指标急剧下降,运动恢复期间相关指标的变化有待继续探讨。总之,本研究主要探讨了中等强度有氧运动对认知疲劳的缓解效果。结果发现,进行长时间的认知任务对个体主观、行为和生理疲劳相关指标产生了显著性的影响。对比静坐休息,中等强度有氧运动和静坐休息对认知疲劳都具有一定缓解效果,组间不存在显著性的差异,但有氧运动对于活力水平、唤醒水平的提高方面可能具有更好的效果。