《Frontiers in Public Health》：The effect of acute aerobic exercise on inhibitory control in young adults with trait anxiety: an ERP study
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背景：已知规律性体育活动有益于情绪和认知，且急性中等强度有氧运动已被证明可改善健康人群的执行功能，尤其是抑制控制。然而，这些效应是否在不同特质焦虑水平个体中普遍存在仍不清楚。本研究采用Stroop任务，探讨急性中等强度有氧运动对低、高特质焦虑年轻成年人状态焦虑
背景：已知规律性体育活动有益于情绪和认知，且急性中等强度有氧运动已被证明可改善健康人群的执行功能，尤其是抑制控制。然而，这些效应是否在不同特质焦虑水平个体中普遍存在仍不清楚。本研究采用Stroop任务，探讨急性中等强度有氧运动对低、高特质焦虑年轻成年人状态焦虑和抑制控制的影响，并重点关注与Stroop表现相关的时间性神经过程。方法：根据特质焦虑得分，研究人员将参与者分为低特质焦虑（LTA，n=21）组和高特质焦虑（HTA，n=21）组。所有参与者均完成一次30分钟中等强度有氧运动 sessions 和一次静息对照 session。每次 session 后，参与者完成状态焦虑评估，并在记录刺激锁时事件相关电位（ERPs）的同时执行颜色-词Stroop任务。结果：急性中等强度有氧运动降低了HTA组的状态焦虑，但对LTA组无此效应。运动还缩短了两种焦虑组在Stroop一致和不一致条件下的反应时间，并降低了错误率。在神经层面，急性有氧运动与两种组别Stroop任务中N400振幅的负性减弱和持续正电位（SP）振幅增大相关。结论：单次中等强度有氧运动选择性地降低了HTA个体的状态焦虑，并在两种特质焦虑组中广泛改善了Stroop表现。这些行为变化伴随运动相关的N400和SP振幅调节，提示与冲突相关认知控制相关的神经过程发生了改变。
**论文解读：急性中等强度有氧运动对特质焦虑年轻成年人抑制控制的影响——来自事件相关电位的证据**
**一、研究背景与问题提出**
身体锻炼可诱导多个生物系统的功能性适应，并有益于心理和大脑健康。既往研究表明，即便是单次持续时间超过10分钟的运动，也能在认知和脑功能多个领域产生短暂益处。其中，20至40分钟的中等强度有氧运动与认知表现和执行功能的改善 consistently 相关，包括健康个体及注意缺陷多动障碍等神经发育障碍人群中的抑制控制改善。然而，这些效应能否推广至不同特质焦虑水平的个体，此前尚不明确。
焦虑是一种以紧张、担忧和生理唤醒增强为特征的情绪反应，可分为短暂的心理生理状态（状态焦虑）和相对稳定的人格倾向（特质焦虑）。焦虑相关认知改变应在情绪-认知整合框架下理解，即情绪过程与执行控制动态交互。焦虑不仅表现为情绪反应改变，还表现为认知资源分配效率低下，担忧和威胁相关加工与目标导向的执行控制相互竞争。急性有氧运动作为一种同时影响情绪调节和执行功能的干预手段，可能通过调节生理唤醒和认知资源分配，减少焦虑相关干扰并支持目标导向认知控制。
事件相关电位（ERPs）凭借高时间分辨率，被广泛用于考察特质焦虑个体的认知过程以及急性运动超出可观察行为表现的神经反应。既往ERP研究显示，特质焦虑与Stroop任务中冲突相关N400反应的改变有关。N400被认为反映刺激评估和反应选择期间的冲突监测加工。一项采用Stroop任务的研究发现，急性中等强度有氧运动后的任务表现改善伴随N400振幅负性减弱。N400之后的持续正电位（SP）被认为反映冲突检测和解决的后期阶段。然而，急性运动能否有效缓解高特质焦虑个体的状态焦虑，以及其对冲突相关神经过程的调节是否因特质焦虑水平不同而存在差异，这些问题此前尚未得到解答。
**二、研究目的与研究方法概述**
本研究旨在考察单次30分钟中等强度有氧运动对不同特质焦虑水平个体状态焦虑、Stroop任务评估的抑制控制及相关时间性神经动力学的影响。研究人员根据特质焦虑得分将参与者分为高特质焦虑（HTA，n=21）组和低特质焦虑（LTA，n=21）组，所有参与者均完成一次30分钟中等强度有氧运动 session 和一次静息对照 session，随后进行状态焦虑评估和刺激锁时ERPs记录下的Stroop任务。研究采用的关键技术方法包括：使用斯皮尔伯格状态-特质焦虑量表中文版（STAI）进行分组和状态焦虑评估；采用YMCA功率车方案估算最大摄氧量（VO
2peak）；使用E-prime 2.0实施颜色-词Stroop任务；使用ANT Neuro eego设备以国际10-20系统记录64导联脑电图（EEG），并运用独立成分分析（ICA）去除眼电伪迹；通过混合设计方差分析（ANOVA）对行为数据和ERP成分（N400和SP）进行统计分析。
**三、研究结果**
**3.1 样本特征**
LTA组与HTA组的STAI-T得分存在显著差异，证实了分组有效性。两组在VO
2peak方面无显著差异，表明两组心肺适能水平相当。
**3.2 运动处理操控**
运动 session 期间心率显著高于静息心率，且两种焦虑组的平均主观疲劳度评分（RPE）和运动心率（分别为最大心率的68.76%和67.94%）确认运动强度为中等强度。
**3.3 状态焦虑得分**
HTA组在运动后的状态焦虑得分显著低于对照 session，而LTA组在两种条件下的状态焦虑得分无显著差异。这表明急性中等强度有氧运动选择性地降低了HTA个体的状态焦虑，而LTA个体因其较低的基线状态焦虑水平，可能缺乏进一步降低的空间。
**3.4 行为任务表现**
运动 session 后的反应时间显著短于对照 session，不一致条件下的反应时间显著长于一致条件，且不存在显著的组别效应或交互作用。错误率分析显示，运动 session 后的错误率显著低于对照 session，不一致条件错误率高于一致条件，且运动的一致和不一致条件均表现出错误率降低。急性中等强度有氧运动总体上促进了Stroop任务表现。
**3.5 ERP结果**
在Fz和Cz电极点，运动 session 后的N400平均振幅较对照 session 更不负向（即负性减弱），不一致条件比一致条件诱发更负向的N400振幅。在Cz和Pz电极点，运动 session 后的SP平均振幅显著大于对照 session，且仅在运动 session 后，不一致条件诱发的SP振幅显著大于一致条件。行为冲突得分（错误率差异分数）与Cz处SP差异振幅在运动 session 中呈显著正相关。这些结果表明急性有氧运动调节了冲突监测和后期冲突解决相关的神经过程。
**四、讨论与结论**
本研究发现，单次30分钟中等强度有氧运动可选择性降低HTA年轻成年人的状态焦虑，并在两种特质焦虑水平中广泛改善Stroop任务表现。ERP结果显示，运动伴随N400振幅负性减弱和SP振幅增大，表明急性运动可能调节冲突相关认知控制的时间性神经过程。然而，N400和SP的调节作用未因特质焦虑水平不同而存在差异，这可能与本研究所用Stroop范式采用非情绪性刺激、对焦虑相关的情绪显著性加工差异不够敏感有关。研究存在一定局限性：参与者均来自单一体育专业院校，可能限制结果向不同教育背景或临床焦虑人群的推广；仅考察单次运动的急性效应，长期训练或其他运动方式、强度、持续时间的效应尚不明确；ERP测量虽揭示了认知加工的时间动力学，但不能确立运动相关ERP改变与抑制控制改善之间的直接因果关系。
综上所述，单次中等强度有氧运动选择性地降低了HTA年轻成年人的状态焦虑，并在LTA和HTA年轻成年人中广泛改善了抑制控制表现。这些行为获益伴随与冲突加工不同阶段相关的ERP指标改变。急性中等强度有氧运动因此可能作为一种实用策略，在不同特质焦虑水平的健康年轻成年人中暂时性地支持抑制控制功能。
