高齡者怎麼動才能有效健腦?
文:朱瓊苓/臺師大體育與運動科學系博士候選人
依據最新內政部統計年報顯示,臺灣在2021年底老年人口已達 393 萬 9,033 人,佔據總人口 16.85%,已邁入高齡社會(Aged society),且在未來至2025年時更可能超過 20%進入超高齡社會(super-aged society)(註1)。伴隨高齡化社會來臨,高齡長者們如何活得健康與精彩便是相當重要的議題。因此,在過去十年中,關於運動對高齡者認知的影響之研究大幅增加,因為運動對於高齡者而言,能延緩老化所造成的認知功能衰退,而運動也是對於增進認知功能的對策中,成本最低且有效的非侵入性、非藥物性的方法。值得注意的是,運動處方(強度、持續時間、頻率)和運動類型可能是影響運動與認知功能之間的關係。雖然運動處方已有廣泛的研究,但運動類型仍處於研究較少的階段。
根據2019年發表在Frontiers in Medicine期刊的研究,Netz針對高齡者,將運動類型與認知認知功能之間的關係做一個敘述性的綜合評論,想知道是否有哪個運動方式對促進認知是比另一種運動更有效果?依據以色列官方推薦的高齡者運動指南中,運動的種類包含有氧運動、肌力訓練、柔軟度、平衡與協調性。Netz認為就認知而言,根據運動所需的能量模式可將上述運動模式主要分為身體活動與動作技能活動兩類。
身體活動主要是有氧運動與肌力訓練(阻力訓練),這些運動仰賴較多的能量代謝系統幫忙,在動作模式上較為重複及單純。雖然這些運動一開始可能需要神經肌肉能量的參與但僅限於在運動學習的階段,一但熟練了神經肌肉的參與就會變得微乎其微。動作技能活動由平衡、協調性與柔軟度所組成,涉及較高的神經肌肉需求和相對較低的代謝需求,整體來說,其需要較高層次的認知歷程。除此之外,還有以動作技能活動為基礎衍生出來的特定性的動作技能,如:瑜伽與太極,其通常比簡單的平衡和協調性運動需要更多的神經肌肉的參與。然而,近年來體感遊戲的盛行,多數的雙重任務研究都使用體感遊戲介入,即同時進行兩項為了促進運動或認知功能的任務或活動中,例如有氧運動與有氧運動加認知(體感遊戲)進行比較。
從Netz的這篇研究中統整出不管是身體活動、動作技能活動或者雙重任務活動對於老年人的認知功能皆有正面的效益,只是透過兩種不同的途徑來影響認知功能,這兩種運動都會影響神經可塑性,進而影響認知功能,從過去身體活動(代謝)和認知的相關研究發現,身體活動主要是透過改善整體心血管功能的方式來促進認知功能,例如:有氧運動與肌力訓練(阻力訓練)能夠增加海馬體的體積、腦原性神經營養因子(BDNF)、促進腦血管生成、提升腦血流量、增加神經可塑性、增加神經傳遞物質、大腦灰質與皮質增厚,類胰島素成長因子-1 (IGF-1) 血清濃度增加等。
而過去動作技能(神經肌肉)與認知的相關研究發現,神經肌肉高度參與的運動(協調、平衡、敏捷)會刺激訊息處理的變化特別是視覺和空間訊息的能力、提高知覺速度、海馬體的體積增加、提升執行功能等,動作技能運動以直接的方式,增加大腦特定區域的神經可塑性進而影響認知,因此,Netz提出這兩種運動的背後存在的潛在的影響因子是運動的強度,因為在身體活動中是因為運動強度增強提升神經可塑性進而改善了認知功能,而運動的複雜性(神經認知需求)也算是運動強度的一種。此外,除了身體或動作技能活動之外,還包括認知需求的雙重任務訓練在保持或改善認知功能方面比單一任務更有效。
最後,高齡者到底要做哪種運動對大腦比較好呢?透過Netz的統整得知不管是身體活動類型的運動或者是動作技能的運動都能夠有效地增進我們的認知功能,除此之外,若能在這些運動中增加更多的認知刺激也許能夠更有效的提升認知,更重要的是這些運動的好處不僅侷限於高齡者,也受益於所有的年齡層,因此,大家不妨從選擇自己有興趣的運動開始刺激我們的大腦變得更健康吧!最後,讓運動成為生活不可或缺的一部分!
註1. 資料來源:國家發展委員會「中華民國人口推估(2020至2070年)」 ,2020年8月。
參考文獻
- Netz Y. Is There a Preferred Mode of Exercise for Cognition Enhancement in Older Age? — A Narrative Review. Front. Med 2019; 6:57.
- Kennedy, G., Hardman, R. J., Macpherson, H., Scholey, A. B., & Pipingas, A. (2017). How does exercise reduce the rate of age-associated cognitive decline? A review of potential mechanisms. Journal of Alzheimer’s Disease 2017; 55(1): 1-18.
- Cui, M. Y., Lin, Y., Sheng, J. Y., Zhang, X., & Cui, R. J. Exercise intervention associated with cognitive improvement in Alzheimer’s disease. Neural Plasticity, 2018: 1-10.
- Northey JM, Cherbuin N, Pumpa KL, Smee DJ, Rattray B. Exercise interventions for cognitive function in adults older than 50: a systematic review with meta-analysis. Br J Sports Med 2018; 52: 154–60.
- Voelcker-Rehage C, Niemann C. Structural and functional brain changes related to different types of physical activity across the life span. Neurosci Biobehav Rev. 2013; 37: 2268–95.