易筋經(jīng)對(duì)老年人認(rèn)知功能和外周血BDNF水平的影響

劉瑾彥, 劉向云, 陳佩杰, 王 茹

(1. 東華大學(xué) 體育部，上海 201620；2. 上海體育學(xué)院 運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院，上海 200438)

目前，我國(guó)進(jìn)入了老齡化社會(huì)。如何提高老年人的生活質(zhì)量是我們面臨的重大議題。認(rèn)知功能作為影響老年人生活質(zhì)量的重要因素[1]，其與體育運(yùn)動(dòng)的關(guān)系受到了人們的廣泛關(guān)注。目前較為一致的研究結(jié)論是體力活動(dòng)或身體鍛煉能夠維持或改善老年人的認(rèn)知功能，其中的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)形式是探討得較多的2個(gè)重要因素[2-3]。在實(shí)際生活中，如果能夠探討不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目對(duì)老年人認(rèn)知功能的影響，就能給老年人選擇運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目提供一定的借鑒，亦具有一定的社會(huì)價(jià)值。有調(diào)查研究表明，在老年人經(jīng)常從事的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，與游泳、廣場(chǎng)舞、太極拳和乒乓球等項(xiàng)目相比，我國(guó)的傳統(tǒng)體育運(yùn)動(dòng)易筋經(jīng)對(duì)健康老年人群的認(rèn)知功能具有更加顯著的促進(jìn)作用[4]。目前尚無開展有關(guān)易筋經(jīng)影響老年人認(rèn)知功能的運(yùn)動(dòng)干預(yù)研究。此外，有關(guān)運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能促進(jìn)作用中的中介變量，學(xué)者們從不同的層面開展了研究。其中，從分子水平看，腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)是一個(gè)重要的中介變量[5]。有研究提示，老年婦女血清BDNF水平降低與她們?cè)诙嘀卣J(rèn)知任務(wù)中的較差表現(xiàn)有顯著關(guān)聯(lián)[6]。因此，本文在前期調(diào)查研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，選取易筋經(jīng)對(duì)無運(yùn)動(dòng)習(xí)慣的健康老年人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步探討其對(duì)老年人認(rèn)知功能的影響，并對(duì)老年人外周血中的BDNF水平進(jìn)行測(cè)量，以探尋運(yùn)動(dòng)改善老年人認(rèn)知功能的作用機(jī)制。

1 研究對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象采用整群隨機(jī)抽樣的方法，在上海市部分社區(qū)招募志愿者，均為健康老年人群(60～69歲)，分為對(duì)照組(n=35)和實(shí)驗(yàn)組(n=38)。其中：對(duì)照組除進(jìn)行日常體力活動(dòng)外，不進(jìn)行任何運(yùn)動(dòng)鍛煉；實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行為期3個(gè)月的易筋經(jīng)運(yùn)動(dòng)干預(yù)。受試者的基本信息如表1所示。

表1 受試者的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)特征

1.2研究方法問卷調(diào)查：向所有潛在受試者發(fā)放有關(guān)體育鍛煉情況及健康生活方式(含既往病史)的調(diào)查問卷，并排除患有疾病及運(yùn)動(dòng)性功能障礙的人員。在此基礎(chǔ)上由醫(yī)生結(jié)合安靜心率、血壓、心電圖等檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行第2次篩選，確定最終入組人選，并簽署知情同意書。

認(rèn)知能力測(cè)試：認(rèn)知能力的測(cè)試采用蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表(MoCA)，包括注意與集中、執(zhí)行功能、記憶、語(yǔ)言、視結(jié)構(gòu)技能、抽象思維、計(jì)算和定向力等8個(gè)認(rèn)知領(lǐng)域的11個(gè)檢查項(xiàng)目，總分30分。所有受試者在實(shí)驗(yàn)前后分別進(jìn)行一次認(rèn)知能力測(cè)試。

血液指標(biāo)測(cè)試：所有測(cè)試者在實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)后于上午6:30—7:30抽取空腹靜脈血10 mL，室溫靜置凝集1 h后以4 000 r/min的速率離心處理10 min，取血清保存于-80 ℃的環(huán)境中。采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法測(cè)定血清BDNF的濃度。試劑盒購(gòu)自上海朗頓生物科技有限公司。

運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案：采用易筋經(jīng)對(duì)受試者進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)。整個(gè)干預(yù)過程分為2個(gè)階段。第1階段：2014年6月15—30日為“筑基階段”。包括功法教學(xué)和動(dòng)作糾正。每周由專業(yè)教師進(jìn)行一次教功和動(dòng)作輔導(dǎo)課，包括理論講授、練功答疑、糾正動(dòng)作和提高要求等，每次90 min。平時(shí)由負(fù)責(zé)人組織集體練習(xí)，鞏固動(dòng)作，每周鍛煉不低于5次，每次鍛煉60～90 min。第2階段：2014年7月1日—9月30日為“干預(yù)實(shí)施階段”。包括功法干預(yù)和心率監(jiān)控。由負(fù)責(zé)人組織集體練功，要求每周鍛煉不低于5次，每次鍛煉60～90 min。項(xiàng)目研究人員每周到訓(xùn)練場(chǎng)地利用Polar表進(jìn)行心率監(jiān)控2次，并記錄受試者的出勤及鍛煉情況。

數(shù)理統(tǒng)計(jì)：采用SPSS17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析。結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的方式表示，組間差異采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前后各組數(shù)據(jù)的比較分析采用配對(duì)t檢驗(yàn)；對(duì)易筋經(jīng)干預(yù)組的各指標(biāo)之間進(jìn)行相關(guān)性分析。統(tǒng)計(jì)學(xué)差異性：顯著性水平P<0.05為顯著，P<0.01為非常顯著。

2 研究結(jié)果

實(shí)驗(yàn)前后2組受試者認(rèn)知能力的測(cè)試結(jié)果如表2所示。實(shí)驗(yàn)前，2組之間進(jìn)行比較，受試者的認(rèn)知能力評(píng)分結(jié)果無顯著性差異(P= 0.073>0.05)；實(shí)驗(yàn)后，易筋經(jīng)干預(yù)組的認(rèn)知能力評(píng)分顯著高于對(duì)照組(P=0.042<0.05)。對(duì)2組受試者實(shí)驗(yàn)前后的認(rèn)知能力評(píng)分分別進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，對(duì)照組的認(rèn)知評(píng)分在實(shí)驗(yàn)前后無顯著性差異(P=0.853>0.05)；易筋經(jīng)干預(yù)組實(shí)驗(yàn)后的認(rèn)知評(píng)分要顯著高于實(shí)驗(yàn)前(P=0.045<0.05)。

表2 實(shí)驗(yàn)前后兩組受試者認(rèn)知能力測(cè)試結(jié)果的比較

實(shí)驗(yàn)前后受試者血清BDNF水平的測(cè)試結(jié)果如表3所示。對(duì)照組在實(shí)驗(yàn)前后受試者的血清BDNF水平無顯著性差異(P=0.943>0.05)；而易筋經(jīng)組受試者的血清BDNF水平在實(shí)驗(yàn)后比實(shí)驗(yàn)前有顯著性提高(P=0.000<0.01)。而且易筋經(jīng)干預(yù)組實(shí)驗(yàn)后的血清BDNF水平要顯著高于對(duì)照組(P=0.006<0.01)。

表3 實(shí)驗(yàn)前后兩組受試者血清BDNF水平的比較

易筋經(jīng)干預(yù)結(jié)束后，對(duì)實(shí)驗(yàn)組受試者的認(rèn)知能力評(píng)分和血清BDNF水平進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示兩者之間存在線性正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)r=0.515，P=0.002)，即認(rèn)知能力評(píng)分較高者，其血清BDNF水平也較高，如圖1所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)后易筋經(jīng)干預(yù)組認(rèn)知能力評(píng)分與血清BDNF水平的相關(guān)性

3 討論

越來越多的研究表明，體育運(yùn)動(dòng)對(duì)保護(hù)腦健康具有重要作用，如抵御腦認(rèn)知損害和老年性癡呆的發(fā)病[7-8]，促進(jìn)健康老年人認(rèn)知水平的提高等[9-10]。并不是所有的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目都能顯著改善或增進(jìn)老年人的認(rèn)知功能。在運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人認(rèn)知功能的影響中，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)形式是至關(guān)重要的2個(gè)因素。相關(guān)研究結(jié)果提示，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與老年人認(rèn)知功能之間存在一定的劑效量關(guān)系[11]，即中等及高強(qiáng)度的體力活動(dòng)與老年人認(rèn)知功能存在顯著的正相關(guān)。在不同形式的體力活動(dòng)或身體鍛煉方面，有氧訓(xùn)練和無氧訓(xùn)練對(duì)老年人認(rèn)知功能的干預(yù)效益也存在差異，主要體現(xiàn)在認(rèn)知功能的不同方面，如有氧鍛煉對(duì)老年人在需要執(zhí)行控制的認(rèn)知功能方面改善得較為顯著，而無氧訓(xùn)練對(duì)老年人自由回憶及再認(rèn)成績(jī)具有顯著的促進(jìn)作用[12-13]。

劉瑾彥等[4]采用蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表調(diào)查了經(jīng)常從事不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目鍛煉的健康老年人群的認(rèn)知水平，結(jié)果顯示，從事易筋經(jīng)運(yùn)動(dòng)的老年人的整體認(rèn)知水平顯著高于對(duì)照組，而其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目則未表現(xiàn)出顯著的促進(jìn)作用。認(rèn)知功能是人的心理活動(dòng)中最主要和最活躍的要素，它由多個(gè)認(rèn)知域構(gòu)成，包括定向力、注意、記憶、計(jì)算、分析、綜合、理解、判斷、結(jié)構(gòu)能力、執(zhí)行能力等[14]。蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表主要評(píng)定包括注意與集中、執(zhí)行能力、記憶、抽象思維等不同的認(rèn)知領(lǐng)域。本文選取易筋經(jīng)對(duì)無運(yùn)動(dòng)習(xí)慣的健康老年人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了易筋經(jīng)對(duì)健康老年人認(rèn)知功能的促進(jìn)作用，這顯然是與該運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的特點(diǎn)密切相關(guān)的。易筋經(jīng)是將精神與肉體的運(yùn)動(dòng)結(jié)合為一體的運(yùn)動(dòng)，通過大腦皮層集中訓(xùn)練加強(qiáng)肌肉及其力量，即通過其功法動(dòng)作，牽拉人體肌肉、筋膜、韌帶和關(guān)節(jié)囊等軟組織，促進(jìn)肢體局部的血液循環(huán)，刺激機(jī)體本體的感覺能力，增強(qiáng)了機(jī)體神經(jīng)對(duì)肌肉的募集能力[15]。由此可見，該運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目是有氧訓(xùn)練和無氧訓(xùn)練的高度結(jié)合，其中也不乏有心理訓(xùn)練的因素。

有研究提示，有氧運(yùn)動(dòng)及心理訓(xùn)練相結(jié)合對(duì)記憶的改善效應(yīng)優(yōu)于單獨(dú)使用有氧運(yùn)動(dòng)或心理訓(xùn)練[2]。易筋經(jīng)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的特點(diǎn)決定了它對(duì)老年人認(rèn)知功能方面的促進(jìn)作用是較為全面而又顯著的。同時(shí)也不難理解Hill等[16]指出的，有氧鍛煉對(duì)老年人的認(rèn)知功能并沒有顯著的促進(jìn)作用，即使有，也很少。提示：欲獲得運(yùn)動(dòng)改善老年人認(rèn)知功能的最大效益，研究者應(yīng)重視綜合訓(xùn)練或干預(yù)手段的應(yīng)用，如有氧運(yùn)動(dòng)與無氧運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與心理訓(xùn)練相結(jié)合。此外，該研究中易筋經(jīng)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目對(duì)老年人認(rèn)知功能的促進(jìn)作用也不排除是因高度集中的運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)與訓(xùn)練引起的即時(shí)性認(rèn)知水平的提高，這種促進(jìn)作用是否具有長(zhǎng)時(shí)效應(yīng)還需要進(jìn)一步深入研究與探討。

在了解了運(yùn)動(dòng)改善老年人認(rèn)知功能的表征現(xiàn)象后，學(xué)者們又進(jìn)一步探尋了兩者之間的作用機(jī)制，究竟是哪些因素介導(dǎo)了外周身體活動(dòng)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響呢？研究者主要從2個(gè)方面進(jìn)行研究，即外周和中樞。中樞方面的研究大多是針對(duì)動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，運(yùn)動(dòng)是通過調(diào)節(jié)大腦海馬中的BDNF水平發(fā)揮作用的[17-19]。對(duì)于人體實(shí)驗(yàn)而言，為了保存生命的完整性，機(jī)制的探討則主要側(cè)重于外周，如心肺功能的變化、血液指標(biāo)的變化等。其中外周血中BDNF水平就是值得關(guān)注的因素。本文檢測(cè)了運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后2組受試者的血清BDNF水平，結(jié)果顯示，經(jīng)過易筋經(jīng)干預(yù)試驗(yàn)后的老年人血清BDNF水平較干預(yù)前有顯著性升高，且與對(duì)照組相比也有顯著性差異。結(jié)合實(shí)驗(yàn)組受試者在試驗(yàn)結(jié)束后的認(rèn)知能力評(píng)分結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析，說明老年人認(rèn)知功能的提高與外周血中BDNF水平具有顯著的相關(guān)性，而且是正相關(guān)。這與溫亞平等[20]對(duì)首發(fā)精神分裂癥外周血BDNF與認(rèn)知功能的相關(guān)研究的結(jié)果是一致的，即精神分裂患者外周血BDNF濃度降低，認(rèn)知功能受損，治療后癥狀有所改善，認(rèn)知功能與BDNF濃度同步提高。由此可見，外周血的BDNF是反映運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知功能促進(jìn)之間關(guān)系的關(guān)鍵性因素之一。在運(yùn)動(dòng)引起的腦認(rèn)知功能改善方面，外周血的BDNF水平的提高與大腦內(nèi)BDNF水平的提高是相互交錯(cuò)的協(xié)同作用關(guān)系，還是前因后果的因果關(guān)系，則需要通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更深層次的研究。

4 結(jié)論

3個(gè)月的易筋經(jīng)運(yùn)動(dòng)干預(yù)可以顯著改善健康老年人的認(rèn)知功能。而且運(yùn)動(dòng)引起的老年人認(rèn)知水平的提高伴隨有外周血BDNF含量的增加，兩者之間存在顯著性正相關(guān)。提示：外周血的BDNF是反映運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知功能促進(jìn)之間關(guān)系的關(guān)鍵性因素之一。

[1] 費(fèi)加明，劉志民. 人口老齡化背景下老年人生命質(zhì)量的影響因素——體育鍛煉[J].中國(guó)老年學(xué)雜志，2016，36：3832-3834

[2] 郭璐，毛志雄.體力活動(dòng)對(duì)老年人認(rèn)知能力影響的研究述評(píng)[J].體育科研，2014，35(2)：32-36

[3] 余鋒，徐波，何標(biāo),等.運(yùn)動(dòng)緩解阿爾茨海默癥與改善認(rèn)知功能的生物學(xué)機(jī)制[J].上海體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，41(1)：25-31

[4] 劉瑾彥，陳佩杰，牛戰(zhàn)斌,等.不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目對(duì)老年人認(rèn)知能力的影響[J].上海體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，40(3)：91-94

[5] 孫倩云，趙敬國(guó).運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能促進(jìn)作用的機(jī)制及影響因素[J].山東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2014，29(4)：145-148，152

[6] KOMULAINEN P,PEDERSEN M,HANNINEN T.BDNF is a novel marker of cognitive function in ageing women:The DR′s extra study[J].Neurobiology of Learning & Memory,2008,90(4):596-603

[7] AHLSKOG J E，GEDA Y E，GRAFF-RADFORD N R,etal.Physical exercise as a preventive or disease - modifying treatment of dementia and brain aging [J].Mayo Clinic Proceedings,2011,86(9):876-884

[8] SMITH P J,BLUMENTHAL J A,HOFFMAN B M,etal. Aerobic exercise and neurocognitive performance: A meta - analytic review of randomized controlled trials [J].Psychosom Medicine,2010,72(3):239-252

[9] YU F,BRONAS U G,KONETY S,etal.Effects of aerobic exercise on cognition and hippocampal volume in Alzheimer′s disease: Study protocol of a randomized controlled trial (the FIT-AD trial) [J].Trials,2014,15:394

[10] BAKER L D，F(xiàn)RANK L L，F(xiàn)OSTER-SCHUBERT K，etal.Effects of aerobic exercise on mild cognitive impairment: A controlled trial[J].Chinese General Practice,2010,67(1):71-79

[11] JACQUELINE K，SIMON M，RUTH P，etal.Objectively measured physical activity is related to cognitive function in older adults[J].Journal of the American Geriatrics Society,2013,61(11):1927-1931

[12] FABRE C,CHAMARI K,MUCCI P,etal.Improvement of cognitive function by mental and/or individualized aerobic training in healthy elderly subjects[J].International Journal of Sports Medicine,2002,23(6):415-421

[13] PERRIG P,PERRIG W,EHRSAM R,et al.The effects of resistance training on well-being and memory in elderly volunteers[J].Age Ageing,1998,27(4):469-475

[14] 李舜偉.認(rèn)知功能障礙的診斷與治療[J].中國(guó)神經(jīng)精神疾病雜志，2006,32(2)：189-191

[15] 佘芳.健身氣功易筋經(jīng)[J].當(dāng)代體育科技，2016(25)：160-161

[16] HILL R，STORANDT M，MALLEY M.The impact of long-term exercise training on psychological function in older adults[J].The Journal of Gerontology,1993,48(1):12-17

[17] CASSILHAS R C，LEE K S，F(xiàn)ERNANDES J，et al.Spatial memory is improved by aerobic and resistance exercise through divergent molecular mechanisms[J].Neuroscience,2012,202:309-317

[18] 全明輝，陳佩杰，王茹,等.體力活動(dòng)對(duì)認(rèn)知能力影響及其機(jī)制研究進(jìn)展[J].體育科學(xué)，2014，34(9)：56-65

[19] BECHARA R G,KELLY A M.Exercise improves object recognition memory and induces BDNF expression and cell proliferation in cognitively enriched rats [J].Behavioural Brain Research,2013,245(2):96-100

[20] 溫亞平，劉小彩，鄭克，等.首發(fā)精神分裂癥外周血BDNF與認(rèn)知功能的相關(guān)研究[J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生，2016，54(7)：8-11