第四章 研究結果
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 究的支持，呼應了生理與行為上的結果。
此外，在特殊轉換成本上，三組之間沒有看到顯著差異，與過去 Themanson、
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Hillman 及 Curtin(2006)的研究一致，本研究認為這個結果是因為控制組之老年人 在有轉換情境與無轉換情境的表現皆太慢，使得兩者相減的數值過小，因此沒有 發現轉換成本上的差異，但我們依然可以從特殊轉換的反應時間之差異推斷有參 與身體活動的老年人(開放組及閉鎖組)確實能提升執行控制功能中抑制的能力。
整體而言，我們可以發現無論是整體轉換或是特殊轉換下，有參與身體活動 的組別反應時間皆較快，顯示運動確實對老年人的執行控制功能有帶來好的影 響。然而，運動兩組間(開放組及閉鎖組)彼此則無任何顯著差異，閉鎖組及開放 組沒有顯著差別的原因可能是因為開放組所參與的運動並非一般性的有氧運 動，對於心血管適能或大腦血流等等的提升有限。然而由於開放性運動需要透過 思考及策略來進行競爭，可能因此產生額外的腦內化學元素，彌補了上述的不足。
(二)、準確率
在準確率上，不論是整體轉換或特殊轉換下，本研究皆只有發現了情境的主 要效果，顯示異質情境下的反應準確率較同質情境來的低，且有轉換情境下也較 無轉換來的低，這個結果與 Hillman、Kramer、Belopolsky 及 Smith(2006)的結果 一致，顯示作業的難易度造成老年人判斷上的失誤。此外，也因為作業本身在不 同情境下難易度清楚分明，故容易產生天花板及地板效應，因此在準確率上較不 易看到組別效果。
從準確率的部分我們也可以證明，參與者並沒有因為準確率的取捨(trade-off) 而造成在反應時間上的偏差，也可以證明反應時間的差別是來自於不同運動類型 的差異。
二、ERP 資料
ERP 資料的部份以下分為 P3 振幅及 P3 潛伏期，由於整體轉換及特殊轉換 之結果相近，因此合併兩狀況進行結果討論：
(一)、P3 振幅
P3 振幅的部份，本研究發現整體轉換及特殊轉換下皆有組別主效果及電極
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點主效果。在組別的部分，本研究發現開放組及閉鎖組在兩整體或特殊轉換兩情 境下之 P3 振幅皆比控制組顯著來的大，且開放組大的幅度較多。Hillman、
Kramer、Belopolsky 及 Smith(2006)過去研究支持本研究結果，過去也發現高身 體活動高的老年人 P3 振幅也較低身體活動者大，本研究更發現了開放性運動比 控制組的顯著程度較閉鎖性運動高，也呼應了行為資料上面的差異。P3 振幅一 般被視為注意力資源分配的指標(Polich, 1996)，因此運動組所產生較大的 P3 振 幅可以推論從事身體活動的老年人會投注更多的注意力資源在執行控制的作業 上，且從事開放性運動者會投注更多注意力在作業上。除了 Hillman 等人的研究 外，Lin、Lin、Chen 及 Hung(2012)對於不同運動類型在 Flanker 作業中抑制功能 上的研究在 P3 振幅上也有發現結果，與本研究結果雷同。
在電極點上，整體轉換於異質情境下發現腦區 Fz 及 Pz 的振幅會大於 Cz，
而特殊轉換兩情境下 Fz 及 Pz 的振幅皆會大於 Cz，由於 Fz 反應了額葉及前額葉 的腦波狀況，此兩處為協調及控制行動的腦區，因此振幅會較 Cz 來的大。而 Pz 為反應注意力分配的腦區，執行作業時所需控制的注意力分配較多，因此 Pz 也 會大於 Cz。
(二)、P3 潛伏期
P3 潛伏期的部份，本研究沒有發現與組別相關的效果，過去研究只有在較 複雜的情境下有發現高身體活動組較低身體活動組 P3 潛伏期較快(Hillman, Kramer, Belopolsky & Smith , 2006)，本研究推論沒有顯著的原因可能來自於不同 老年人個體間反應的差異，由於 P3 潛伏期反應了知覺的訊息處理速度，容易受 到個別差異所產生的影響。
此外，本研究發現了電極點上的差異。在整體轉換下，本研究發現同質情境 下，Fz 的潛伏期短於 Pz；異質情境下，Fz 的潛伏期短於 Pz 及 Cz。而特殊轉換 下，兩情境皆發現 Fz 潛伏期小於 Pz。以下將過去探討身體活動與老年人或身體 活動與作業轉換之文獻進行整理及比較。
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第二節 結論與建議 一、結論
僅管過去對於老年人在身體活動上的研究已有許多正面的證明，然而在與作 業轉換相關執行功能的議題上還沒有一個一致的結果，對於運動類型的研究也少 有著墨。本研究結果透過行為資料及腦波 ERP 資料證實了從事身體活動的老年 人在執行控制功能中的工作記憶、抑制能力及認知彈性上會有所助益，也在 P3
僅管過去對於老年人在身體活動上的研究已有許多正面的證明，然而在與作 業轉換相關執行功能的議題上還沒有一個一致的結果，對於運動類型的研究也少 有著墨。本研究結果透過行為資料及腦波 ERP 資料證實了從事身體活動的老年 人在執行控制功能中的工作記憶、抑制能力及認知彈性上會有所助益，也在 P3