在健身運動心理學的研究取向上，過去大多著重在運用社會認知取向和認知行為取 向，來探討身體活動和個體情緒與心智健康之間的關係。但對於身體活動與個體心智情 緒生理間的機制卻是長期的遭到忽視與不足。在 Hatfield 和 Landers(1983,1987)主張 融合心生理在競技和健身運動心理學研究後，運用腦波測量工具來了解身體活動與大腦 情緒與認知功能之作用關係，彌補了健身運動心理學過去對身體活動如何轉變大腦功能 機制的忽視及不足。
過去研究身體活動與大腦認知表現的研究大多以簡單或選擇反應時間認知測驗來 檢驗其中的關聯性，但受到反應時間受到周圍肌肉執行收縮動作時間的影響，無法區分 出 運 動 對 大 腦 認 知 反 應 功 能 的 真 正 影 響 作 用 。 事 件 關 聯 電 位 (event related potential,ERP)是經由內在事件(例如：時間點估計)或外在事件(例如：視覺、聽覺及 體感覺)所誘發(evoked)的腦電位波形變化，可用來探討大腦處理認知過程的狀況 (Cacioppo & Tassinary,1990)。由於 ERP 只計算反應時間中之中樞神經運作期，不計 算周圍肌肉執行收縮動作時間，因此是觀察中樞訊息處理過程的時間變化與神經資源投 入的絕佳測量方法選擇。
事件關聯電位(ERP)是腦波時間面分析的主要方式(洪聰敏，1998)。ERP 資料的判讀 是經由測量時間面某波段的最大振幅(amplitude)或潛伏時間(latency)來推測大腦在 訊息處理過程中各階段的功能表現。研究人員為突破反應時間在訊息處理研究上的限制，
運用心生理學(psychophysiology)的研究方法，將事件關聯電位應用在運動心理學領域
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中(Zani & Rossi, 1991)，除可知接直攻腦部活動及客觀量化資料外，並可從時間面的 觀點，探討訊息傳導路徑的機轉，同時經由 ERP 成分(component)分析，提供腦部基本 電位的變化情形，以作為個體中樞神經運作期之認知階段功能表現的參考(洪聰敏，
1998)。以下為本研究所採用 ERP 成分中 P300 之說明。如圖 2-3 所示。
圖 2-3 P300 範例圖
(μν：百萬分之ㄧ伏特；ms：千分之ㄧ秒)
而 P300 為受試者刺激呈現後 300-700 毫秒間，在頂葉所出現的最大正極波峰。P300 被認為是在認知處理過程中最具代表的指標，可做為大腦認知功能判斷的參考，是個體 對刺激分類與刺激評估之速度指標(潘孝桂，2000)。P300 潛伏時間為評估刺激或區辨速 度的指標(Kutas,McCarthy, & Dochin, 1977)；P300 振幅則是大腦投入注意力資源數量 或工作記憶資源環境更新的比例，也就是說當一訊息出現時，大腦一方面要對訊息做出 反應，另一方面則需根據對個體所從事任務的意義大小，對現有環境進行不同程度的修 正，以調整應付未來的策略。由於 P300 與大腦中樞認知行為之緊密關係，並容易受老 化的影響，老化會造成潛伏時間的增加以及振幅減少，因此一直是此類研究的相關探測 指標。
Hillman, Belopolsky, Snook, Kramer,與 McAuley (2004)，以橫斷式研究的方式探討高、
中、低身體活動老人與年輕人之間在執行 flanker 認知作業時 P300 的差異，結果發現，
在與年輕人比較之下，高、中身體活動老人的 P300 振幅有增加，而低身體活動的老人 則有減少的情況且 P300 潛伏時間方面由短至長的順序分別為：年輕人、高身體活動老
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人、中身體活動老人與低身體活動老人。由此研究的結果可知，身體活動可能促進老年 人在和注意力與記憶有關認知功能的處理速度。
Pontifex, Hillman,與 Polich (2009)利用雙重(oddball task)以及三重(three-stimulus oddball task)刺激區辨認知作業來檢驗高、低身體適能的年輕人和老年人的 P300，結果 指出，無論是年輕人或老人，身體適能高的 P300 振幅皆大於身體適能低的組別，表示 身體適能的增加能夠改善或延緩隨著老化而衰退的認知功能。
P300 除了應用在探討老年人大腦認知功能老化之外，近年來已有利用 P300 來探討 兒童身體活動與大腦認知功能關係之研究。
陳玟瑾(2007)以高身體活動能力和低身體活動能力的學前男童比較其 ERP 中 P300 的差異，發現高身體活動能力的男童比低身體活動男童有較短的 P300 潛伏時間與較大 的 P300 振幅，顯示參與較多身體活動的個體，能夠較有效率的佈署其注意力來源並處 理和任務相關的事件。
Hillman, Buck, Themanson, Pontifex,與 Castelli (2009)將 38 位青少年時期的 參與者分為高、低有氧適能兩組，並利用Flanker 認知作業來探討有氧適能的不同在認 知功能上的表現。研究結果指出，高有氧適能組的 P300 振幅大於低有氧適能組，表示 較佳有氧適能的青少年可能透過有效的分配注意力來源與降低反應選擇時的衝突來增 加其認知表現。
由以上的研究可知，身體活動對於認知表現無論是在老年人、成人或兒童都可能有 所助益，但由於這些研究都是屬於橫斷式研究，對於身體活動與大腦神經認知功能得因 果關係無法正確的建立。針對這個限制，必須以縱貫式研究來加以突破，以下為過去利 用事件關聯電位與長期、急性運動介入的方式探討身體活動與大腦認知功能表現關係的 研究探討。
趙思瑩(2008)將 76 名平均年齡 5.5 歲的學前兒童分為實驗組與控制組，實驗組以 五個月的足球身體活動課程介入，研究結果為實驗組 P300 的振幅大於控制組；而控制 組的 P300 潛伏時間卻顯著短於實驗組。由此可知，長期性運動介入對學前兒童的大腦 神經認知功能的影響還無一定的結論。
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Hillman, Snook,與 Jerome (2003)以急性腳踏車運動的介入來探討對 20 位大學生認 知功能的影響，結果指出，經過運動介入之後，參與者的 P300 振幅有增加，且潛伏時 間也有縮短的情形。由研究結果可知，一次性運動的介入對於參與者的認知分類與處理 皆有所幫助。
過去橫斷式研究多證實高身體活動的老人在 ERP 的成份反應，和不活動的老人相比，
潛伏時間較短且振幅較大，表示身體活動可能對於老人的認知老化的減緩有效果存在。
而由身體活動介入對兒童大腦認知功能研究的結果來看，雖然由身體活動對兒童大腦神 經所造成的發展改變尚未完全釐清，但由於兒童期是屬於大腦神經快速的發展階段，因 此還是有學者們提出規律的身體活動，相較於成人會在兒童的大腦功能帶來更全面的改 變( Hillman, Castelli, & Buck, 2005 )。
第六節：本章總結
兒童早期的認知和動作發展可說是息息相關，兒童藉由肢體動作對環境的探索、知 覺，再利用各種知覺的統合而形成基礎的認知學習。兒童階段的學習主要以身體活動為 主，而大量動作活動的結果，將會導致大腦感知運動控制系統不斷的重組，以使感覺系 統和運動系統共同作用，透過感覺統合發展出基本學習能力如記憶、模仿等(龐麗娟、
李輝，1995)。相對的，幼兒時期若缺乏身體活動機會，不僅會影響到兒童動作的品質、
肌力及耐力，更會因為回饋的不足，缺乏成功經驗，導致兒童行動力下降，注意力不足 及缺少學習潛能，進而危及兒童的正常發展。因此，兒童的身體活動、動作發展之經驗 與大腦認知發展乃息息相關。
大腦的神經系統除了是所有動作的指揮官之外，還是所有認知的來源。這也是造成 人類和其他動物不同之處。腦部的發展在三歲前完成 75%，六歲前完成 90%，主要是由 於神經系統在初生時髓鞘化尚未完成，由於髓鞘化對於神經傳導速度有相當大的影響，
因此在前兒童期所完成的大部分髓鞘化，在使整個神經系統傳遞效率化方面，可說是扮
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演重要關鍵的角色。而在大腦皮質逐漸成熟和組織化後，兒童的動作和認知才能達到更 高的水平(Gallahue,1987)。這些都顯示出大腦神經功能在兒童期的發展情況對於後續 無論是動作或認知學習的重要性。
過去在探討身體活動與大腦認知功能的關係方面，大多集中在老人身體活動、身體 適能與認知表現的研究，且大多數的研究結果皆指出，平時身體活動量較高的老人，在 認知測驗的表現上都會較好，對於這種現象的分析，基本上可由一些生、心理機轉包含 前扣帶迴的改變、大腦血流量之改變、大腦神經生長營養物質之分泌與合成、神經傳導 物質之改變以及由運動所產生有關身心健康的效益等來解釋。
藉由身體活動對於增進老年人的大腦認知功能表現的結果，進而推演出身體活動對 於幼兒的認知功能有所增進的概念。讓許多學者針對身體活動對孩童的大腦神經認知功 能是否有如老年人族群般的效益感到相當的有興趣。近來相關的研究更是幫助吾人對幼 兒大腦發展以及和執行認知作業有關的特定大腦區域有更深入的了解。Giedd(1999)等 人發現在嬰兒或兒童早期所擁有的大量灰質在七歲至青年期會由於額葉髓鞘化以及連 結的增加而減少。而後續的研究也發現，兒童們的認知表現會隨著此神經結構的不同而 改變，因此學者們推測前額葉會隨著發展而特化，進而增加認知處理速度( Amso & Casey 2006; Casey et al., 2005; Gogtay et al., 2004)。而身體活動會對於兒童大腦認知 功能的影響是如成人般有利於特定的認知功能亦或是帶來更全面性的改變，更是近年來 許多可學家投入研究的重點。
近年來，由於科技的進步，在研究人類認知功能與大腦的關係方面，廣泛採用如事 件關聯電位、功能磁振造影…等技術。這些技術的應用，無論是在時間面或空間面都讓 研究者對於進行不同的認知活動時，大腦所出現的結構或功能變化有更深入的了解。然 而，過去以事件關聯電位來研究身體活動介入對大腦認知功能影響的結果並不一致，且
近年來，由於科技的進步，在研究人類認知功能與大腦的關係方面，廣泛採用如事 件關聯電位、功能磁振造影…等技術。這些技術的應用，無論是在時間面或空間面都讓 研究者對於進行不同的認知活動時，大腦所出現的結構或功能變化有更深入的了解。然 而，過去以事件關聯電位來研究身體活動介入對大腦認知功能影響的結果並不一致，且