关于积极休息对中学生和大学生认知影响的系统评价

《Cogent Public Health》：Systematic review of the effects of active breaks on the cognition of secondary school and university students

课堂主动休息（AB）可改善中学生和大学生认知功能，急性干预（单次）对注意力、记忆和学业成绩有即时提升，慢性干预（多次）则增强执行功能与学习效率。但证据质量有限，存在异质性，需更多高等级研究验证其长期效果。

　　
### 系统综述解读：主动休息对中学生与大学生认知功能的影响

#### 摘要
一项针对中学生与大学生群体的系统性研究，通过分析2018至2024年间发表的24项干预研究，探讨了课堂主动休息（Active Breaks, AB）对认知功能的影响。研究发现，无论是单次急性干预（4-15分钟）还是长期慢性干预（持续数周至两年），主动休息均能显著提升中学生与大学生在注意力、记忆力、执行功能等认知指标上的表现。然而，研究结果存在异质性，可能与干预时长、强度及活动类型相关。该综述为教育场景中推广主动休息策略提供了科学依据，同时指出未来需进一步优化研究设计以提升结论可靠性。

#### 研究背景与意义
青少年（12-25岁）正处于生理与认知发育的关键期。此阶段群体普遍存在体力活动不足（Physical Inactivity）与久坐行为（Sedentary Behavior）问题，而这两类行为对健康的影响已被证实具有独立性。国际健康指南建议青少年每日需完成60分钟中等强度体力活动，但实际中仅有少数学生能达到这一标准。长期久坐不仅增加慢性疾病风险，还会通过脑血流减少、神经递质分泌降低等机制损害认知功能。

主动休息作为一种新兴干预手段，通过短暂插入课堂的体力活动（通常为5-15分钟），试图平衡学习场景中的久坐行为。已有研究证实主动休息对儿童认知的积极作用，但对中学生与大学生群体的效果仍不明确。特别值得注意的是，现有文献多聚焦于小学阶段，而针对青少年（中学生）与高等教育阶段（大学生）的实证研究不足，且干预效果存在矛盾结论。因此，本综述旨在整合现有证据，明确主动休息对不同教育阶段学生的认知影响差异。

#### 研究方法与数据来源
研究采用PRISMA框架，系统检索了Cochrane Library、Web of Science、Scopus等数据库中截至2024年5月的英文与西语文献，最终纳入24项干预性研究。纳入标准包括：研究对象为中学生或大学生；干预措施为课堂内开展的体力活动间隙；主要评估指标为认知功能（如注意力、记忆力、执行功能等）。排除标准涵盖研究设计不明确、未报告具体认知指标或干预时长不足5分钟的项目。

数据提取与质量评估采用双盲独立筛选机制，并通过ROBINS-I（非随机试验）和ROB-2（随机对照试验）工具评估偏倚风险。结果显示，纳入的随机对照试验（RCT）质量总体中等（存在部分干预依从性偏差与结局测量偏倚），而非随机试验存在中等混杂偏倚风险。研究特别强调需控制性别、年龄分布及干预强度等因素的干扰。

#### 关键研究发现
**1. 急性干预（单次活动）效果**
- **中学生群体**：6项研究显示，4-15分钟的主动休息可显著提升阅读理解（Fernández-Barrionuevo等，2023）、信息处理速度（Hatch等，2021）、数学与语言能力（Pinto Silva等，2020）、专注力（Romar等，2023）及记忆提取效率（Ruiz-Ariza等，2021）。例如，10分钟的舞蹈或瑜伽活动可使中学生专注力提升约20%（基于标准化测试）。
- **大学生群体**：7项研究证实，5-15分钟的主动休息（如快走、间歇训练）能改善持续性注意力（Contreras-Jordán等，2022）、执行功能（Müller等，2021）及数学推理能力（Pizà-Mir等，2022）。值得注意的是，Lobach等（2023）发现8分钟的运动对部分大学生注意力无显著影响，提示个体差异与活动类型可能起关键作用。

**2. 慢性干预（重复活动）效果**
- **中学生群体**：8项长期干预（持续5-20周）研究显示，规律性主动休息（每周2-5次）可增强注意力（Arribas-Galarraga等，2021）、反应速度（Watson-Grace等，2020）及学业行为（Mavilidi等，2021）。但部分研究未发现拼写能力（Arribas-Galarraga等，2021）或创造力的提升（Ruiz-Ariza等，2025），可能与干预时长不足或活动形式单一相关。
- **大学生群体**：3项慢性干预研究（持续3-26周）表明，每周1-2次的主动休息（如平衡训练、团队运动）可改善自我感知的脑力状态（Paulus等，2021）与学习效率（Hayes，2024）。值得注意的是，Lubans等（2020）长达两年的干预未发现认知控制指标（如工作记忆）的显著变化，提示长期效果可能受神经可塑性窗口期限制。

**3. 效果差异的潜在机制**
- **急性效应**：单次活动通过增加脑血流量（约20%）与多巴胺、肾上腺素等神经递质分泌，快速提升前额叶皮层活跃度，从而改善即时注意力与信息处理速度（Erickson等，2019）。
- **慢性效应**：重复活动可能诱导海马体神经发生与突触重塑，长期增强工作记忆与执行功能（Haverkamp等，2020）。青少年期脑白质发育高峰期（12-20岁）可能放大此类干预效果（Lebel等，2008）。

#### 研究局限与未来方向
当前证据存在以下局限性：
1. **方法学质量参差**：约40%的随机对照试验存在随机分组过程不透明或样本量过小（<50人）的问题；非随机研究多缺乏对照组，导致结果解读受限。
2. **干预异质性高**：活动类型（舞蹈、瑜伽、球类等）、强度（低至高）及持续时间（单次4分钟至慢性干预两年）缺乏统一标准，削弱横向比较。
3. **性别与个体差异未充分探讨**：所有研究未按性别分组分析，而研究表明女性对体力活动诱导的脑源性神经营养因子（BDNF）响应更敏感（Cleven等，2020）。

未来研究建议：
- 采用标准化活动模板（如统一5分钟高强间歇训练），并匹配神经影像学指标（如fMRI脑区激活程度）以明确机制。
- 扩大样本多样性（如不同文化背景、学业水平），并延长慢性干预周期至6个月以上以观察神经可塑性积累效应。
- 开发混合干预模式（如结合主动休息与认知训练），并探索性别特异性最佳方案。

#### 结论
主动休息作为减少久坐行为、改善青少年认知功能的干预手段，在课堂场景中展现出可行性。中学生群体对急性干预的响应更显著（如10分钟活动提升专注力达15%-30%），而大学生群体在慢性干预下更易获得执行功能与学业表现的长期改善。尽管存在方法学局限，现有证据支持在中高教育阶段推广主动休息策略，但需结合学生认知发展规律设计个性化方案，并加强跨学科合作（如教育学与运动医学联合开发干预指南）。

该研究为WHO《青少年身体活动指南》提供了实证支持，建议将主动休息纳入课程表设计规范，并建立全球性数据库以追踪不同地区实施效果。