两种开放式技能训练对认知功能的影响：以跑酷为例

《European Journal of Sport Science》：Effect of Two Types of Open-Skill Training on Cognitive Functions: The Case of Parkour

认知功能提升比较：室内团队运动与跑酷的4周训练效果分析。四十名健康青年被随机分为团队运动组（TS）和跑酷组（PK），每周两次各2小时训练。认知测试包括 trail making test（TMT）、change blindness test（CB）、字母 cancellation test（LCT）、记忆测试等。结果显示PK组在TMT和CB测试中显著提升（p<0.001），而TS组无显著变化；两组在LCT和 working memory测试中提升幅度相似（p<0.001）。但PK组在长期记忆任务中表现更优（p<0.001）。研究表明动态环境中的开放技能运动（如跑酷）通过增强观察力、空间注意力和长期记忆促进认知功能提升。

　　物理活动对认知功能的积极影响已得到广泛认可，并且不同类型的运动对认知能力的提升效果存在差异。特别是开放技能运动——这类活动通常涉及高度的不确定性——被认为能够带来独特的益处。尽管团队运动传统上被归类为开放技能活动，但近年来，一些新兴的运动形式，如空手道（Parkour），因其在不同环境中进行的多样性和高度适应性，逐渐展现出更显著的认知促进作用。本研究对比了室内团队运动（在稳定环境中进行）和空手道（在多样化环境中进行）对认知功能的影响，发现前者对认知功能的提升效果有限，而后者在某些方面表现出了更显著的改善。

### 运动与认知功能的关系

研究表明，身体活动和运动不仅对身体健康有益，还能显著改善心理健康和认知功能。例如，研究表明，较高的体能水平或规律的运动习惯与更好的认知表现之间存在正相关（Chaddock 等，2011；Furley 等，2013；Chang 等，2017）。此外，运动还与抑制控制、问题解决能力、认知灵活性和视觉空间注意力的提升相关（Gentile 等，2020；Bidzan-Bluma 和 Lipowska，2018）。然而，这些益处并非所有类型的运动都能实现，而是取决于运动本身的特性，尤其是环境的可变性和复杂性。

在运动科学中，活动通常被分为闭合技能运动和开放技能运动。闭合技能运动，如田径、游泳或体操，通常在稳定和可预测的环境中进行，强调技术精确性和身体训练。相比之下，开放技能运动，如团队运动和球类运动（如篮球、足球、排球），以及空手道等新兴运动，往往在动态和不可预测的环境中进行，运动员需要不断适应外部刺激，如对手、队友、移动物体或环境变化，从而实现持续的感知-运动整合、注意力控制、工作记忆和决策能力（Gu 等，2019）。这种更高的认知参与度被认为是开放技能运动在儿童、青少年和老年群体中更有效地增强认知功能的关键因素（M?hring 等，2022；Schmidt 等，2015；Shi 等，2022；Tsai 等，2012）。

### 研究目的与设计

本研究旨在探讨两种开放技能运动——室内团队运动和空手道——对认知功能的影响。选择这两种运动是因为它们分别代表了环境稳定性与环境多样性。研究对象为40名健康年轻人（平均年龄21.5±3岁），他们被随机分为团队运动组（TS，19人）和空手道组（PK，21人）。所有参与者每周进行两次训练，每次持续2小时，间隔至少一天（例如周一和周三或周二和周四）。训练期间，团队运动组参与多种集体球类运动，但始终在同一个训练室内进行，而空手道组则在不同的城市环境中进行训练，每次选择一个独特的地点，以增加环境的不确定性。

为了评估认知表现，所有参与者在训练前和训练后分别进行了多种认知测试，包括追踪连线测试（TMT）、字母取消测试（LCT）、变化盲测试（CB）、工作记忆测试、短期记忆测试和长期记忆测试。这些测试旨在评估注意力、观察能力、工作记忆和长期记忆等关键认知功能。

### 认知测试与结果

在认知测试中，空手道组在追踪连线测试和变化盲测试中表现出显著的改善（p < 0.001），而团队运动组则没有显著变化（p > 0.05）。虽然两者在字母取消测试和工作记忆测试中都表现出类似的改善（p < 0.001），但空手道组在长期记忆测试中表现更优（p < 0.001）。这些结果表明，空手道的探索性质在提升观察能力、视觉空间注意力和长期记忆方面比室内团队运动更为有效。

追踪连线测试（TMT）主要用于评估视觉空间注意力和认知灵活性。在本研究中，空手道组的得分显著提高，而团队运动组则没有显著变化。这表明空手道的多样化环境要求参与者不断调整策略和适应新的挑战，从而增强了他们的视觉空间处理能力和认知灵活性。

变化盲测试（CB）用于评估观察能力。空手道组在该测试中表现出更快的改变检测速度，这可能是因为他们在不断变化的环境中需要更敏锐地识别细节变化，从而提升了他们的观察能力。相比之下，团队运动组在这一测试中没有显著改善，这可能与他们熟悉的环境和固定的游戏规则有关。

字母取消测试（LCT）则用于评估选择性注意力。虽然两种运动方式都导致了注意力的提升，但两组之间的差异并不显著。这表明，无论是团队运动还是空手道，都能够在一定程度上提升选择性注意力，但环境的多样性并不是这一能力提升的主要驱动因素。

工作记忆测试和短期记忆测试结果显示，两组的得分均有所提高，但提高幅度相似。这表明，尽管空手道的环境更加多样化，但其对工作记忆的提升作用与团队运动相当。然而，空手道组在长期记忆测试中表现更佳，这可能与他们需要记忆和适应不断变化的环境有关。

### 研究的机制与解释

研究结果支持了开放技能运动在认知功能提升方面的独特优势。特别是，空手道的环境多样性要求参与者不断适应新的情况，这种不断变化的环境可能刺激神经可塑性，从而促进认知功能的提升。这种适应过程涉及到感知环境中的机会，并根据自身能力进行调整，这与Gibson的“可利用性”概念相吻合。可利用性是指环境中的物体或场景允许个体进行哪些行动，而更多的互动和适应可以增强对环境的感知能力，从而提升认知功能。

此外，空手道的训练过程涉及创造新的行动方案，例如在不同的环境中找到不同的跳跃方式。这种创造性和适应性训练可能对认知灵活性和问题解决能力产生积极影响。相比之下，团队运动虽然也有一定的认知挑战，但由于其规则和环境相对固定，可能更多地依赖于已有的运动技能和策略，而对认知灵活性的提升作用较弱。

### 限制与未来研究方向

尽管本研究提供了有价值的数据，但仍存在一些限制。首先，缺乏对照组（即不进行任何运动的参与者）使得无法明确区分运动本身对认知功能的影响和日常活动的潜在作用。其次，研究仅比较了团队运动和空手道，未涉及其他类型的开放技能运动或闭合技能运动，这可能限制了结论的普遍性。此外，研究的训练时间较短（4周），而以往的研究通常采用更长的训练周期（如Tsai 等，2017），因此可能未能充分反映长期训练对认知功能的影响。

未来的研究可以考虑引入神经生理学测量方法，如脑电图（EEG），以评估运动对认知功能的潜在机制。例如，Hung 等（2018）发现，羽毛球训练后血清脑源性神经营养因子（BDNF）水平显著提高，这可能与认知灵活性的提升有关。同样，Li 等（2019）发现，开放技能运动对老年人的抑制控制和错误处理功能有显著影响，这表明运动对认知功能的提升可能涉及神经可塑性的变化。

此外，研究还可以扩展到实地测试，以更全面地评估不同运动对认知功能的影响。例如，Trail Walking Test（路径行走测试）是一种结合身体和认知的双重任务测试，用于评估视觉空间识别和灵活性。这种测试已被用于评估足球运动员在双任务情况下的表现（Klotzbier 和 Schott，2024），未来可以进一步研究其在不同运动类型中的应用。

### 研究的意义与应用

本研究的结果不仅对运动科学领域具有重要意义，也对康复和治疗领域提供了新的视角。通常，康复训练环境较为固定和可预测，而引入更多样化的训练条件可能有助于促进认知功能的恢复和提升。空手道作为一种新兴的开放技能运动，展示了如何通过复杂的、动态的环境来增强认知能力。这不仅对运动员有益，也可能对其他需要认知训练的群体，如老年人或有认知障碍的个体，具有潜在的应用价值。

总之，本研究揭示了不同类型的运动对认知功能的不同影响，强调了环境多样性在提升认知能力中的作用。未来的研究应进一步探索这些机制，并考虑如何在不同的运动环境中优化认知训练的效果，以促进更广泛的身体和认知健康。