第三章 研究方法
第五節 資料處理與統計分析
(一)、行為表現
離群值界定為反應時間低於 200 毫秒或超過 3000 毫秒未執行按鍵反應動 作，視同該次反應失敗且不列入計分。
(二)、事件關聯電位分析
事件關聯電位腦波資料由 NeuroScan4.3 程式自動記錄並儲存，其內容主要針 對 P3 的潛伏時間與振幅進行處理。事件關聯電位成份份潛伏時間與振幅是藉由 各區間時間內的最高波峰求得，因成份出現的時間是在一個區間內並不為一定 值，故本研究之事件關聯電位選取的時間區間在於各成份波峰的總平均前後 100ms。
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將腦波與行為資料結合之後，為了減低變異性和排除反常反應，腦波處理僅 針對正確反應。除此之外，因為腦波分段會受到眼動和其他偽訊干擾，我們利用 以下處理程序校正和排除:1、腦波分段除了電腦自動的迴歸分析之外，研究者仍 需以手動視覺檢索校正，2、篩選放棄無關的偽訊 (包括：眼動偽訊、肌電偽訊和 其他明顯異常的腦波訊號) ，3、腦波分段的時間為刺激出現前-100ms (使用基準 線校正)至刺激出現後 1000ms、過濾 0.1Hz-30Hz band pass 的訊號，另外將超過正 負100μV 的腦波振幅予以排除後平均。
二、統計分析
本研究分析軟體為 SPSS 19.0 分析行為資料及腦波資料。首先受詴者資料方 面，以變異數分析在不同運動類型的簡易智能量表(MMSE)、七日回憶身體活動 問卷檢驗(IPAQ)、年齡以及教育長度等等人口學變項上是否有顯著差異。其它資 料以單變量統計方式進行分析：
(一)、在行為表現資料方面，以單因子變異數分析運動類型三組整體轉換成本及 特殊轉換成本。
(二)、在腦波方面，以 3×3×2 三因子混和設計變異數分析比較三組不同運動類型 參與者之不同腦區(Cz、Pz 及 Fz)在不同轉換情境(有轉換，無轉換)下，P3 振幅及潛伏時間的差異。
(三)、本研究之統計考驗顯著水準為 α=0.05。
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第肆章 研究結果
本章將實驗收集來的資料經整理後由統計軟體 Spss 19.0 進行分析，分為以 下三節描述：一、受詴者之背景變項，二、行為資料分析結果，三、ERP 資料分 析結果。
第一節 受詴者之背景變項
本研究從收到的資料中，刪除行為資料有缺損及腦波檔受過度干擾的樣本後 剩下開放組 16 人(9 男 7 女，平均年齡 69 歲)，閉鎖組 16 人(6 男 10 女，平均年 齡 69.9 歲)以及控制組 18 人(2 男 16 女，平均年齡 69.6 歲)。三組受詴者在 BDI(F=3.56,p=.03)及 IPAQ 量表分數(F=4.37,p=.01)上有顯著差異，在 BDI 分數 上，控制組與閉鎖組大於開放組；在 IPAQ 量表上，開放組與閉鎖組大於控制組，
表開放組與閉鎖組之身體活動確實大於控制組；而年齡、教育長度以及 MMSE 量表分數上三組則無顯著差異。(表 4-1)
由於 BDI 分數與本研究之依變項反應時間(r=.12, p=.37)、準確率(r=.07, p=.60)、P3 振幅(r=-.17, p=.23)以及 P3 潛伏期(r=.02, p=.86)之相關未達顯著，故在 行為資料與腦波資料之變異數分析時不放入共變項內。
表 4-1 受詴者背景變項之描述性統計
組別 開放組 閉鎖組 控制組 F/p
性別：男/女 9/7 6/10 2/16
年齡 69.0(3.6) 69.9(3.6) 67.6(3.5) 教育長度 10.7(2.8) 10.8(4.2) 13.2(3.5)
BDI 量表分數* 1.6(1.8) 5.1(5.4) 6.7(6.5) 3.56/.03 MMSE 量表分數 27.7(1.2) 27.9(1.4) 27.9(2.3)
IPAQ 量表分數* 2087.7(812.3) 2222.6(1265.3) 651.1(453.6) 15.44/.00
* p<0.05
註：表格中簡式智能檢測量表 MMSE 滿分 30，24 分以上為正常值；貝克憂鬱量表 BDI-II 滿分 63 分，0-13 分為正常值，14-19 輕度憂鬱，20-28 中度憂鬱，29-63 重度憂鬱
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第二節 行為資料分析結果
本研究行為資料分析反應時間及準確率，於兩種轉換情境下描述，以組別(開 放、閉鎖及控制組)X 情境(異同質或有無轉換)二因子混合設計變異數分析，如表 4-2 及表 4-3 所示。結果顯示，反應時間在整體轉換時有組別效果，F(2,47) =3.08，
p=.05，η2 =.11，及情境效果，F(1,47)=605.14，p=.00，η2 =.11，表示組別間有差 異且異質情境下反應時間長於同質情境，經事後比較發現控制組的反應時間顯著 較閉鎖組，t(32)=2.01，p=.05，及開放組，t(32)=2.22，p=.03，長；在特殊轉換 時也一樣發現有組別效果，F(2,47)=3.33, p=.04，η2 =.12，及情境效果，
F(1,47)=154.12，p=.00，η2 =.76，表示有轉換情境所需的時間較無轉換來的長，
經事後比較發現控制組的反應時間顯著較開放組長，t(32)=2.39，p=.02，與閉鎖 組的差異則接近顯著，t(32)=1.97，p=.054。轉換成本的部分，於整體轉換成本發 現控制組顯著大於開放組，t(32)=2.14,，p=.03，與閉鎖組無顯著相關。此外，於 反應時間下沒有任何的組別與情境之交互作用。(圖 4-1 至圖 4-3)
另外在準確率的部分，整體轉換，F(1,47)=15.92，p=.00，η2 =.25，與特殊轉 換，F(1,47)=37.25，p=.00，η2 =.44，的情境主效果達顯著差異，表示情境的操弄 有效果。除此之外，沒有其他的因子或交互作用達顯著差異。
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圖 4-1 整體轉換下三組反應時間之差異
圖 4-2 整體轉換成本三組間之差異
圖 4-3 特殊轉換下三組間之差異
p=.03 p=.05
p=.03
p=.02
p=.054
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表 4-2 反應時間與準確率之描述性統計表
整體轉換 特殊轉換
異質性 同質性 整體成本 有轉換 無轉換 特殊成本
反應時間
開放組 887.2(44.9) 562.3(17.5) 324.8(31.7) 953.9(48.5) 820.5(42.8) 133.3(17.6)
閉鎖組 906.9(28.4) 556.6(16.4) 350.2(20.4) 967.3(33.6) 846.4(25.5) 120.8(17.9)
控制組 1000.1(25.9) 599.3(20.6) 400.8(22.5) 1055.0(29.5) 945.1(24.2) 109.8(15.3)
準確率
控制組>閉鎖組, t(32)=2.01,p=.05*
控制組>開放組, t(32)=2.22,p=.03*
情境 605.14/0.00** 異質>同質 組別 X 情境 2.41/0.1
特殊轉換 組別 3.33/0.04* 控制組>閉鎖組, t(32)=1.97,p=.054 控制組>開放組, t(32)=2.39,p=.02*
情境 154.12/0.00** 異質>同質
* p<0.05 **p<0.01
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第三節 ERP 資料分析結果
本研究以組別(開放、閉鎖及控制組)X 情境(異同質或有無轉換)X 電極點(Fz、
Cz 及 Pz)之三因子混合設計分析 ERP 資料。本節將 ERP 資料中 P3 振幅及潛伏 期之分析結果，如同行為資料一樣分為整體轉換及特殊轉換進行描述。圖 4-1 與 圖 4-2 為各種情境下三個電極點之 P3 振幅及潛伏期。
一、P3 振幅
P3 振幅的部份如同表 4-4 及 4-5 所示，在整體轉換下發現有組別的主效果，
F(2,47)=6.04,，p=.00，η2 =.20，及情境 X 電極點的交互作用，F(2,47)=3.40，p=.03，
η
2 =.06。組別的主效果經 LSD 事後比較發現控制組的 P3 振幅顯著小於閉鎖組，t(32)=2.91，p=.00 及開放組，t=3.04，p=.00。情境 X 電極點的交互作用經分析後 發現於異質情境下，Cz 的 P3 振幅顯著小於 Fz，t(98)=4.44,，p=.00 及 Pz，
t(98)=2.46，p=.01。
在特殊轉換下發現有組別，F(2,47)=3.80，p=.02，η2 =.13 及電極點，
F(2,47)=7.76，p=.00，η2 =.14，的主效果。組別的主效果經 LSD 事後比較發現控 制組的 P3 振幅顯著小於閉鎖組，t(32)=2.58, p=.01 及開放組，t(32)=2.12, p=.04。
電極點的主效果經 LSD 事後比較發現 Cz 的 P3 振幅顯著小於 Fz，t(98)=4.56，
p=.00 及 Pz，t(98)=2.39，p=.01。
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圖 4-4 整體轉換下三組 P3 振幅之差異
圖 4-5 特殊轉換下三組 P3 振幅之差異
表 4-4 P3 振幅於整體轉換及特殊轉換之描述性統計表 整體轉換
異質性 同質性
P3 振幅 Fz Cz Pz Fz Cz Pz
開放組 11.8(.85) 10.8(1.1) 11.8(1.0) 13.5(1.1) 12.4(1.0) 12.5(.89)
閉鎖組 13.9(.92) 10.8(.92) 11.2(.77) 12.7(.82) 11.0(.75) 12.5(.75)
控制組 9.7(.79) 8.1(.77) 9.6(.94) 8.7(.99) 9.1(.81) 10.6(.75)
特殊轉換
有轉換 無轉換
P3 振幅 Fz Cz Pz Fz Cz Pz
開放組 11.8(.86) 10.7(1.2) 11.7(1.1) 11.8(.87) 11.0(1.1) 11.8(.96)
閉鎖組 13.8(.87) 10.4(.94) 11.0(.73) 13.9(1.0) 11.3(.93) 11.3(.83)
控制組 9.9(.94) 8.7(.96) 10.3(1.1) 9.6(.78) 7.5(.69) 9.0(.81)
p=.00 p=.00
p=.04 p=.01
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表 4-5 P3 振幅於整體轉換及特殊轉換之變異數分析表
依變項 因子 F/p LSD 事後比較
P3 振幅 整體轉換 組別 6.04/0.00** 閉鎖組>控制組(t=2.91, p=.00) 開放組>控制組(t=3.04, p=.00) 情境 1.94/0.16 Pz>Cz (t=2.39, p=.01) 組別 X 情境 2.20/0.12 期顯著小於 Cz，t(98)=3.70，p=.00，及 Pz，t(98)=-3.01，p=.00。在特殊轉換下發 現電極點，F=3.01, p=.05，η2 =.06，的主效果，經事後比較發現 Fz 的潛伏期顯著 小於 Pz，t(98)=2.04，p=.04。
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表 4-6 P3 潛伏期於整體轉換及特殊轉換之描述性統計表 整體轉換
異質性 同質性
P3 潛伏期 Fz Cz Pz Fz Cz Pz
開放組 488.8(12.0) 496.4(15.2) 496.8(12.8) 499.7(18.1) 539.3(25.7) 511.0(20.4)
閉鎖組 458.3(8.7) 476.4(10.0) 480.1(11.5) 448.8(9.3) 484.8(11.4) 493.8(13.3)
控制組 480.7(16.0) 483.1(13.7) 498.2(20.0) 463.8(14.3) 514.6(25.7) 495.7(21.1) Local switch
Switch NonSwitch
P3 潛伏期 Fz Cz Pz Fz Cz Pz
開放組 482.1(10.1) 488.7(15.1) 489.8(15.1) 495.6(19.1) 504.1(14.5) 503.7(13.4)
閉鎖組 460.1(14.3) 474.2(12.6) 482.0(11.9) 456.5(10.0) 478.5(10.6) 478.3(12.5)
控制組 477.1(15.2) 473.2(16.6) 495.0(21.8) 491.0(19.2) 498.1(16.9) 509.6(22.5)
表 4-7 P3 潛伏期於整體轉換及特殊轉換之變異數分析表 Fz<Pz (t=-3.01, p=.00) 特殊轉換 組別 0.67/0.61
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第伍章 討論與建議
本章依研究分析結果一一進行討論，並與之前文獻之發現互相比較及檢驗，
最後給予未來研究一些建議。
第一節 討論
本節將行為資料及腦波 ERP 資料分兩段進行分析，並將結果與過去的文獻 進行比較及討論。
一、行為資料
行為資料的討論以下分為反應時間及準確率兩個部分，分別討論整體轉換及 特殊轉換下的結果。
(一)、反應時間 1、整體轉換
在反應時間的部分，本研究於整體轉換下發現了組別與情境的主效果。組別 的主效果上，開放組及閉鎖組的反應時間於異質及同質兩情境下皆顯著較控制組 快，這個結果與 Hillman、Kramer、Belopolsky 及 Smith(2006)的研究一致。Hillman、
Kramer、Belopolsky 及 Smith(2006)將老年人分為高低身體活動兩組，以橫斷式 研究檢驗兩組間執行作業轉換的差異，結果發現高身體活動組的老年人反應時間 較快。本研究認為這起因於身體活動所帶來生理上的改變，如腦血流量、腦代謝 率(Barnes et al., 2003; Endres et al., 2003; Swain et al., 2003)、大腦體積增加 (Colcombe et al., 2003)、神經連結及突觸密度(Kawashima & Koizumi, 2003)，進 而使得老年人的表現有所提升。此外，由於運動分泌了許多的腦內化學因子，如 多巴胺、血清素及正腎上腺素等等，可能也間接的提升了參與身體活動老年人的 心理狀態，使得生理及心理上皆有所改善，而使執行功能上產生進步。
在作業間的整體轉換成本上，本研究發現開放組的整體轉換成本顯著較控制 組低，然而閉鎖組卻沒有顯著差異，此結果與 Themanson、Hillman 及 Curtin(2006) 有部分相同之處。Themanson、Hillman 及 Curtin(2006)發現高身體活動量的老年
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人在整體轉換成本上有顯著的較低，且在異質情境下差異更大，顯示運動所帶來 的效果會提升老年人執行功能中工作記憶的能力，尤其是在更需要認知資源的作 業情境下。而本研究發現開放性運動組也有提升工作記憶的效果，反而是閉鎖組 沒有達到顯著差異。此外，在異質性的情境下可以看出效果更為明顯，這說明了 參與較具策略性的運動在工作記憶的儲存及負荷上或許較閉鎖性運動更具有幫 助。
在情境的部分，與過去研究相同皆發現異質情境的反應時間大於同質情境，
表示作業的複雜性確實影響到老年人判斷上的速度(Hillman, Kramer, Belopolsky
& Smith , 2006; Themanson, Hillman, & Curtin, 2006)，也與過去年輕人的研究一致 (Keita, & Yuji, 2010; Scisco, Leynes, Keng, 2008)。
2、特殊轉換
在特殊轉換下本研究同前面一樣發現了組別及情境之主效果。組別部分開放 性運動組之反應較控制組快，但閉鎖組只有接近顯著差異(p=.054)，整體而言有 參與運動的老年人表現依然較好，與 Hillman、Kramer、Belopolsky 及 Smith(2006) 的結果一致，然而在本研究額外發現開放組的效果較佳。本研究認為開放組較有 效果的原因可能由於開放性運動本身是一個豐富的刺激環境，改善了老年人的生 理機制，使老年人足以應付較複雜的情境(Zhu et al., 2011)。由於開放性運動需要 更多的思考及策略，因此產生較多的 BDNF，進而有發現正面的認知效果。開放 性運動的額外效益在過去文獻中也有支持，從過去的研究發現，較豐富的環境或 較複雜學習的運動所帶來的腦內因子如 bFGF、FGF2(Gomez-Pinilla & Kesslak, 1998)、TrkB 蛋白質(Klintsova, Dicksonb, Yoshidab, & Greenough, 2004)、
BDNF(Anderson-Hanley, 2012; Cao, 2010; Klintsova, Dicksonb, Yoshidab, &
Greenough, 2004)，會較一般有氧運動組多。也因此本研究的發現有過去生理研
Greenough, 2004)，會較一般有氧運動組多。也因此本研究的發現有過去生理研