引言：既往研究表明，急性运动可能与执行功能的短期变化相关。然而，执行功能是一个多维结构，目前尚不清楚急性运动是否会影响其特定成分，包括抑制控制、工作记忆和认知灵活性。因此，本研究旨在考察急性运动对本科生执行功能的影响。
该文发表于《Frontiers in Psychology》，聚焦急性运动对中国本科生执行功能的即时影响。研究背景在于，执行功能是维持注意调控、信息加工、目标导向行为和适应性反应的高级认知控制系统，通常包括抑制控制、工作记忆和认知灵活性三个核心子成分。既往研究提示，身体运动，尤其是急性运动，可能在较短时间内促进执行功能，但现有证据并不一致。一方面，部分研究和荟萃分析支持中高强度运动可带来小到中等程度的认知获益；另一方面，也有研究指出高强度运动可能因疲劳、代谢应激等因素而削弱部分执行功能表现。此外，现有研究还存在两个突出问题：其一，许多任务范式存在“任务不纯性”问题，即测量结果混杂了非执行成分；其二，不少研究仅关注执行功能的单一维度，缺乏对多个核心子成分的系统比较。因此，有必要在同一研究框架下比较不同强度急性运动对抑制控制、工作记忆和认知灵活性的影响，并与非运动条件进行对照。
基于上述问题，研究人员设计了一项探索性随机对照研究，比较高强度间歇训练（HIIT）与中等强度有氧运动（MIAE）对本科生执行功能的影响。研究结论显示，急性运动与执行功能的变化存在一定关联，但这种影响具有选择性且总体有限。具体而言，认知灵活性指标出现了较为明确的改善，而抑制控制和工作记忆未显示出可明确归因于运动干预的特异性变化。这表明，急性运动对执行功能的影响并非均匀作用于所有子成分，而更可能优先关联于任务转换等认知灵活性过程。该研究的重要意义在于，它在同一实验体系中比较了两种典型急性运动模式，并同时考察执行功能多个维度，为理解急性运动的选择性认知效应提供了更细化的证据，同时也提示未来研究需进一步提高测量敏感性、优化对照条件并扩大样本规模。
在方法方面，研究人员采用组间×时间的两因素混合设计，以44名筛选后的本科生为样本来源，随机分为HIIT组、MIAE组和Control组。HIIT组完成20 min、80%–90% HR
max 的高强度间歇训练，MIAE组完成20 min、60%–70% HR
max 的中等强度功率车有氧运动，对照组静坐休息20 min。执行功能分别通过Flanker任务评估抑制控制、2-back任务评估工作记忆、More–Odd Switching任务评估认知灵活性。统计分析主要采用重复测量方差分析、简单效应分析、配对t检验及Wilcoxon符号秩检验，并使用心率（HR）监测运动强度。
研究结果部分可概括如下。
Ethics statement
研究经Hezhou University伦理委员会批准，所有参与者均签署书面知情同意书，研究过程符合《赫尔辛基宣言》要求。这说明研究在伦理规范下实施，为后续行为学数据解释提供了合规基础。
Participants
研究首先通过G*Power（3.1.9.7）进行先验效能分析，按3×2混合设计、效应量f = 0.25、α = 0.05、统计效能0.80估算，总样本量需求为42人。实际共招募48名非体育相关专业本科生，以尽量降低既往运动经验的干扰。参与者年龄18–21岁，经SAS和SDS筛查后排除焦虑、抑郁水平偏高者，同时排除存在视力、色盲、心血管疾病、脑损伤、神经精神疾病、服药和运动不适等情况者。最终有4名参与者因训练不适或任务准确率过低被剔除，纳入分析的样本为44人。该部分说明研究样本具有较严格的纳入与排除标准，从而增强了组间比较的内部效度。
Apparatus and tools
研究人员使用E-Prime 2.0编制三项认知任务。Flanker任务用于测量抑制控制，要求参与者在一致和不一致箭头刺激中判断中央箭头方向；2-back任务用于测量工作记忆，要求参与者持续更新并比较当前字母与前两次呈现字母；More–Odd Switching任务用于测量认知灵活性，要求参与者根据数字颜色在奇偶判断和大小判断规则间切换。该方法设计体现出作者希望分别对应执行功能三大核心成分，以降低单一任务范式对整体结论的限制。
Procedure
本研究采用Group（HIIT、MIAE、Control）×Time（前测、后测）混合设计。研究人员使用Polar H10监测运动心率，并在未达到目标强度时及时调整运动方案。HIIT组先进行5 min标准化热身，随后进行20 min高强度间歇训练，内容包括burpees、squat jumps、mountain climbers和high-knee running；MIAE组进行功率自行车运动，包括5 min热身、20 min中等强度骑行和5 min整理；Control组静坐20 min，禁止手机使用及其他可能干扰执行功能的活动。三项认知任务顺序采用拉丁方平衡，并在前后测中保持一致，以控制顺序效应。该程序保证了不同干预条件之间的可比性。
Statistical analysis
研究对主要指标实施重复测量方差分析，检验组别主效应、时间主效应及交互作用，并在交互作用显著时进行简单效应分析。对于不满足正态性的数据，使用Wilcoxon符号秩检验。反应时分析仅纳入正确反应，剔除低于200 ms或高于1,500 ms的试次，并将低准确率参与者从分析中排除。该数据清洗流程较为严格，有助于提高行为指标的稳定性，但也可能降低样本量并影响统计效能。
Results
结果显示，HIIT组平均HR显著高于MIAE组，说明两种运动干预在强度上区分明确。对于抑制控制，Flanker任务一致条件和不一致条件下的准确率均未出现显著的时间×组别交互作用；反应时虽存在显著时间主效应，即后测整体快于前测，但不存在显著组别主效应和交互作用。Flanker冲突效应同样仅呈现时间主效应，未见显著交互作用。这表明抑制控制在总体上出现了随测验重复而改善的趋势，但无法证明这种改善由运动条件特异性引起。
对于工作记忆，2-back任务的准确率和反应时均显示显著时间主效应，即后测较前测更准确且更快，但均未发现显著时间×组别交互作用。换言之，三组参与者在重复测量后均表现出一定改善，而这种变化不能被明确解释为HIIT或MIAE的特异性效应。研究人员因此认为，工作记忆结果更可能受到练习效应等非特异性因素影响，急性运动在本研究条件下对工作记忆的促进作用有限。
对于认知灵活性，More–Odd Switching任务的非转换试次准确率未见显著效应，非转换试次反应时仅表现为显著时间主效应。转换试次准确率和反应时也均表现为显著时间主效应，但关键发现出现在转换代价（switch cost）指标上：该指标除显著时间主效应外，还出现显著时间×组别交互作用。进一步简单效应分析表明，HIIT组与MIAE组的转换代价均从前测到后测显著下降，而Control组无显著变化。这一结果构成全文最核心的实证发现，说明无论是高强度间歇训练还是中等强度有氧运动，均与认知灵活性的改善相关。
Discussion
讨论部分指出，本研究观察到HIIT和MIAE后认知表现发生变化，其中最稳定的证据来自认知灵活性。尽管Flanker任务中不一致条件反应时及冲突效应在运动组呈现下降趋势，但由于缺乏显著组别×时间交互作用，研究人员强调这些变化应谨慎解释，更可能反映练习效应而非明确的运动干预效应。对工作记忆而言，虽然前后测总体表现提高，但这种改善同样见于对照组，因此不能说明急性运动具有特异性促进作用。相比之下，认知灵活性的转换代价在两种运动组中均显著下降，提示急性运动对执行功能的影响可能具有成分选择性。
研究人员进一步从理论层面解释该结果，指出急性运动可能通过提升唤醒水平、增加脑血流、调节神经营养因子如脑源性神经营养因子（BDNF）以及影响多巴胺、去甲肾上腺素和5-羟色胺等神经递质系统，从而促进认知灵活性。HIIT可能引起更高乳酸水平，MIAE则可能带来更稳定的脑血流增加，这些生理差异或许与认知灵活性改善有关。然而，由于本研究仅监测HR，缺乏更多生理指标，相关机制仍未被直接检验。文章同时指出研究局限，包括反应时窗口设置可能降低任务敏感性、手动按键任务易受混杂因素影响、样本局限于非体育专业本科生、练习效应可能夸大前后测改善、对照条件可能引发无聊或注意下降，以及样本剔除后统计效能下降等。
研究结论部分可译为：总之，本研究提供了初步证据，表明急性运动可能与执行功能某些成分的变化相关，尤其是认知灵活性。运动干预后在抑制控制方面也观察到积极趋势，但这些发现应谨慎解释。由于抑制控制和工作记忆均未发现显著的组别×时间交互作用，观察到的变化不能被明确归因于运动干预，也可能反映重复测验或其他未控制因素等非特异性影响。总体而言，本研究中急性运动的效应呈现选择性且有限。虽然运动条件下观察到一些有利趋势，但各组之间的相似变化模式表明，这些变化未必具有干预特异性。这些发现为理解本科生急性运动与执行功能之间的关系提供了初步线索。未来研究应结合更大样本、更敏感的认知测量工具以及更完善的对照条件，以进一步阐明这些关联。
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