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最新觀點：影響學習記憶鞏固的兩大關鍵因素－睡眠與運動

睡眠與運動在臺灣競爭教育中常常不受重視，睡眠為靜態的身體修復，運動為動態的身體活化，學齡兒童和青少年的睡眠不足與運動量不足看似稀鬆平常的事卻可能是影響學習的最重要關鍵。美國國家睡眠基金會建議兒童或青少年每天必需的睡眠時數：學齡前兒童（3 至 5 歲）需 11 ~ 13 個小時；學齡兒童（5 至 10 歲）需 10 ~ 11 個小時；青少年（10至 17 歲）需 8.5 ~ 10 個小時。世界衛生組織制定了關於身體活動有益健康的全球建議，5 ~17 歲年齡組的兒童和青少年，身體活動包括在家庭、學校和社區中的玩耍、遊戲、體育運動、交通往來、家務勞動、娛樂、體育課或有計畫的運動訓練等。為增進心肺、肌肉和骨骼健康，減少慢性非傳染性疾病風險，5 ~ 17 歲兒童青少年應每天累計至少 60 分鐘中等到高強度身體活動（或是每週累計至少 300 分鐘中等到高強度身體活動）；大於 60 分鐘的身體活動可以提供更多的健康效益；大多數日常身體活動應該是有氧活動，同時，每週至少應進行 3 次高強度身體活動，包括強壯肌肉和骨骼的活動等。學齡兒童在臺灣競爭教育中常常睡眠不足而且運動量不足，殊不知「熬夜」與「運動量不足」是影響學習記憶鞏固最大的兩個關鍵破壞者。2005 年哈佛大學羅伯特教授匯集各方的研究成果，在 Nature 雜誌中提出了睡眠記憶鞏固機制。記憶鞏固指的是記憶穩定的過程，透過這個過程，記憶變得牢固，不再容易被干擾或消失。睡眠記憶鞏固的過程是無意識的，好的睡眠讓記憶變成持久的、最佳的整合記憶。2016 年加拿大團隊在 Science 雜誌中提出了睡眠中快速眼動睡眠期 (REM) 可決定空間和情緒的記憶鞏固，特別是在快速眼動睡眠時 γ-aminobutyric acid-releasing (GABA) 神經元與記憶鞏固有關 (Boyce, Glasgow, Williams, & Adamantidis, 2016)。許多神經科學的研究已證實睡眠對記憶與大腦神經重塑性的影響 (Walker & Stickgold, 2006)，記憶與大腦的神經重塑性正是與學習有密不可分的關係。睡眠的質與量會影響學生的學習力與成績 (Curcio,Ferrara, & De Gennaro, 2006) 或學習前與後的睡眠也會影響記憶與大腦的運作 (Walker,2008)。睡眠不僅控制初始學習和隨後的記憶鞏固，睡眠中神經生物活動在分子層次、細胞層次和神經網絡的重塑機制對長期記憶鞏固都有著強大的影響 (Abel, Havekes, Saletin, &Walker, 2013)。研究也發現運動有益於某些類型的記憶鞏固，例如程序記憶和文字記憶鞏固 (McNerney& Radvansky, 2015)；運動可增強老化大腦中的記憶鞏固 (Snigdha, de Rivera, Milgram, &Cotman, 2014)。從神經細胞分子機轉來看，動物實驗發現運動可增強神經再生、突觸再生、血管再生和促進神經營養蛋白的釋放來強化適應能力，整體而言運動可開啟神經重塑性，同時對大腦認知有正面影響 (Hotting & Roder, 2013)，甚至可能藉由運動增加神經幹細胞數量來促進神經再生 (Blackmore, Golmohammadi, Large, Waters, & Rietze, 2009)。研究發現低衝擊有氧運動對於字彙的學習會比沒有運動提升了 20%，低衝擊有氧運動也比高衝擊性的短跑無氧運動提升了 20%，這種低衝擊有氧運動可以改善短期學習能力。再進一步從神經賀爾蒙機轉來看，有氧運動是藉由腦部滋養因子 (BDNF) 的增加和兒茶酚胺 (catecholamine)的作用和轉換，兒茶酚胺會轉化為多巴胺和正腎上腺素，多巴胺是正向的情緒物質，人在快樂情境下學習較有效果，正腎上腺素會幫助學生學習，使孩子專注力增強 (Winter et al.,2007)。多方證據顯示有氧運動可改善認知學習功能、提升腦功能和幫助學習表現，也可以減緩老化引起認知學習功能的退化 (Hillman, Erickson, & Kramer, 2008)。整體而言運動可以促進神經重塑、增強記憶鞏固、增強專注力和學習力。學齡兒童和青少年在臺灣競爭教育中應全面重視睡眠品質，而且體育活動應每週累計至少 300 分鐘中等到高強度身體活動量，才能教育出學習力更強、身體更健康的下一代。

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大專學生運動員對同志從事運動訓練之態度

本研究之目的為瞭解大專學生運動員知覺校園、運動團隊及個人對同志從事運動訓練之態度，並進而探知不同性別及競賽層級大專學生運動員於校園氛圍、團隊支持及汙名認知等態度層面的差異。本研究以264位北區大專學生運動員為研究對象，施予問卷調查。研究對象以21 ～ 22歲者居多、女性占60.2%，且有58%為大專公開組運動員。研究結果包含以下四點。首先，大專學生運動員對同志運動員從事運動訓練之態度多趨於正向。其次，不同性別及競賽層級之大專學生運動員知覺「校園氛圍」對同志運動員有顯著差別，但交互效果未有顯著差異。再者，不同性別及競賽層級之大專學生運動員於同志運動員「團隊支持」態度未有顯著差異。最後，不同性別及競賽層級之大專學生運動員汙名認知態度亦未有顯著差異。本研究結論認為整體而言，大專學生運動員對同志運動員議題已表現出相較以往更為正向且接受的態度，並展現更較具包容性、支持性的環境。建議未來研究可朝向運動代表隊行政及訓練工作團隊進行探究，並採取多元的資料蒐集策略，增加大專運動訓練場域性別文化的理解，以利未來性別友善運動氛圍的促進。

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內感受性焦點指導促進曲棍球精熟者之擊球表現

過去研究發現專注於動作結果的外在焦點相較於專注在身體動作的內在焦點能帶來較好的動作表現，但對精熟者卻有不一致的發現，尤其是內感受性焦點指導對精熟者執行動作的作用尚未釐清，因此，本研究目的在檢驗內感受性焦點指導與外在焦點指導對精熟者擊球表現的效應。實驗參加者為13名高中男子曲棍球校隊運動員（平均年齡16.7 ± 1.0歲，平均球齡3.3 ± 1.3年），使用受試者內實驗設計，依據內感受性焦點與外在焦點2種類型的口語指導進行射門擊球工作，實驗參加者共完成4次試作。研究結果經相依樣本t考驗指出：內感受性焦點指導的擊球成績（平均得分54.62 ± 23.32分）顯著高於外在焦點指導的擊球成績（平均得分32.67 ± 19.86分）。本研究結論：對於精熟者來說，內感受性焦點指導比外在焦點指導較能促進曲棍球擊球表現。

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高中跆拳道選手動態平衡能力的性別差異與影響因子

本研究目的在比較跆拳道選手男女與雙腳動態平衡能力的差異，並利用相關及回歸統計分析造成差異的因子。研究對象為30名男子及25名女子高中跆拳道選手，除了進行身高、體重、動態平衡、坐姿體前彎、垂直跳、六角敏捷與簡單視覺反應測量外，也以Y字平衡測驗(Y balance test, YBT)評估雙腳的動態平衡能力，方法是讓受測者分別以左腳或右腳支撐，同時測量對側腳往正前、後內側與後外側三個方向可延伸最長距離，數值再除以腿長得標準化比值。各比值以二因子混合設計變異數分析進行性別和雙腳之間的比較，另以皮爾森積差相關分析YBT數值和各體能因子的相關性，和利用逐步回歸分析找出可預測YBT表現因子。結果顯示男子選手各YBT數值表現顯著優於女子選手，而男女選手慣用和非慣用腳YBT表現組內差異不顯著。YBT數值與垂直跳高度相關性最顯著，其次為身高、年紀和六角敏捷。逐步回歸分析顯示非慣用腳YBT平均表現有40.8%的變異量可用垂直跳和年齡兩因子解釋，慣用腳YBT平均表現則有35.2%的變異量可由身高和年齡解釋。本研究結論為男子選手動態平衡表現優於女子選手，其原因可能與下肢肌力和動作機制的差異有關。

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瑜珈訓練對女性舞者核心穩定度和呼吸肌之影響

本研究目的欲探討經過18週瑜伽訓練課程後，對於舞者核心穩定度及橫膈肌的功能之效果。本研究招募26位健康女性舞者，實驗組(n = 13)除了接受常規舞蹈訓練課程外，再額外給予18週之瑜伽訓練課程。對照組(n = 13)只接受18週之常規舞蹈訓練課程。瑜伽訓練課程介入前和後，實驗組以及對照組皆進行核心穩定度測試和橫膈肌功能測試，核心穩定度測試進行測試的動作為橋式、橋式抬右腳與橋式抬左腳。橫膈肌功能測試測量呼氣時橫膈肌厚度、吸氣時橫膈肌厚度與橫膈增厚率。研究結果顯示核心穩定度之橋式和橋式抬右腳測試，實驗組及對照組均無顯著差異，但實驗組在橋式抬左腳測試前後測則達顯著差異，且顯著優於對照組。在橫膈肌功能測試結果，兩組呼氣時橫膈肌厚度均無顯著差異，但實驗組之吸氣時橫膈肌厚度及橫膈增厚率前後測皆顯著差異，且顯著優於對照組。本研究結論指出對於常規舞蹈訓練課程之舞者，額外再給予18週瑜伽訓練課程，在核心穩定度上無產生顯著的訓練效益，但可以增進舞者之橫膈肌功能。

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缺血與運動預處理對力竭運動表現及恢復的影響

本研究目的為比較缺血預處理(ischemic preconditioning, IPC)與漸進式熱身處理(incremental warm-up preconditioning, IW)在力竭運動上的表現。本研究採交叉實驗設計，研究對象為19位自願參與者，其日常保有活動且身體健康（11男、8女），在隨機分配三種處理方式後，進行功率自行車最大力竭運動挑戰。其中一種為CON(control trial)處理，作為參考基準（對照試驗），而另外其他處理則為IPC與IW。我們對總運動時間、總工作與峰值攝氧量（最大攝氧量）進行評估。此外，採集血液樣本時間為預處理期間中的每10分鐘、運動後立即、運動後10分鐘與運動後60分鐘。研究結果發現在自行車力竭運動中，以IPC方式的峰值攝氧量與運動表現，相較CON與IW有顯著增加。此外，IPC相較於IW在運動後60分鐘卻沒有顯著較高的血乳酸濃度。然而，IPC與IW相似對於CON方式，卻具有增加肌酸激酶活性和氮氧化物濃度的作用。本研究結論為IPC能增進有氧能力，係由於發現進行30分鐘的缺血預處理能顯著增進峰值攝氧量。特別是對肌肉進行IPC方式，能增進自行車力竭耐力運動的表現。

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補充諾麗果對中年男性長跑運動後氧化壓力與組織傷害之影響

諾麗果已被發現具有抗氧化與抗發炎之功效，並於多種疾病有正面之效果。本研究之目的為探討諾麗果對於長跑運動後氧化壓力、組織傷害與分解反應之影響。本研究為交叉試驗設計，招募10名中年運動員作為受試者，分別進行對照果汁與諾麗果汁介入，介入方式為每天飲用120毫升果汁共7天，於最後一次口服介入後一天所有受試者均進行單次3小時的長跑運動，跑步距離為各受試者最佳馬拉松速度的85%。於運動前、運動後立即、後2小時與12小時抽血並分離血清進行生化分析，分析項目包含氧化壓力（丙二醛、超氧岐化酶）、發炎（介白素6）、組織損傷（肌酸激酶、天門冬氨酸轉氨酶、丙胺酸轉氨酶）與分解合成指標（睪固酮、皮質醇）。研究結果發現長跑運動後丙二醛、介白素6、肌酸激酶、皮質醇顯著上升，而睪固酮與睪固酮／皮質醇比值（T/C值）顯著降低。諾麗果介入之超氧岐化酶活性顯著高於對照組。而諾麗果介入組於運動後丙二醛濃度顯著高於對照組，但介白素6、睪固酮、睪固酮／皮質醇比率顯著低於對照組。本研究結論為雖然諾麗果可以提升抗氧化酵素活性與降低運動後發炎反應，但是應注意其增加運動後氧化傷害與降低合成反應的負面效果。

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單次口服肉鹼補充促進人體運動後骨骼肌肉肝醣再合成

本研究目的在探討單次口服肉鹼是否有利於促進人體運動後骨骼肌肉肝醣恢復。本次為交叉實驗設計，7名受試者（年齡：20.1 ± 0.3歲）隨機分派至肉鹼試驗（實驗組）或安慰劑試驗（安慰劑組），兩次實驗間隔至少7天。所有受試者接受單次60分鐘70%VO_(2max)腳踏車運動挑戰，運動立即後給予高碳水化合物飲食補充（每公斤體重2克碳水化合物，80%碳水化合物、8%脂肪、12%蛋白質）及口服補充肉鹼膠囊（2,000毫克）或安慰劑澱粉膠囊，同時觀察運動後恢復期3小時內的生理反應。腳踏車運動後第0、3小時從股外側肌採集肌肉樣本，同期間每30分鐘收集血液樣本和每60分鐘收集10分鐘氣體樣本。研究結果顯示實驗組肌肉肝醣含量增加率顯著增加，在血液生化值方面，兩組的血糖濃度在各時間點均無顯著差異，然而實驗組的胰島素反應顯著低於安慰劑組。同時運動恢復期間，實驗組呼吸交換率明顯低於安慰劑組，這代表運動恢復期口服肉鹼後身體是偏向以脂肪為主要能量來源。因此，本研究結論證實運動後立即口服肉鹼補充能顯著地提升人體運動後肌肉肝醣恢復。