單次健走與走路禪對大學生執行控制與自主神經的影響

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(1)國立臺灣師範大學運動與休閒學院體育學系碩士學位論文. 單次健走與走路禪對大學生執行控制與自主神經的影響. 研究生：蘇暉貿指導教授：方進隆. 中華民國 104 年 6 月中華民國臺北市.

(2) 單次健走與走路禪對大學生執行控制與自主神經的影響 2015 年 6 月研究生：蘇暉貿指導教授：方進隆. 摘要本研究的目的在比較大學生於 30 分鐘健走、30 分鐘走路禪以及 30 分鐘休息時，三者在執行控制 (認知測驗之反應時間和答對率) 和心率變異之差異 (低頻百分比，LF%；高頻百分比，HF%；和低高頻比值，LF/HF)。本研究招募 30 位健康且無規律運動之大學男生為對象，隨機分派至控制、健走和走路禪三組，每位受試者參與兩次實驗活動，一次進行實驗前解說與練習，另一次進行主實驗和測量。於實驗過程中受試者配戴 Polar 錶收集心率變異資料，於安靜休息 10 分鐘後，分別進行 30 分鐘休息、健走或走路禪 (過程放鬆心情、注意腳步並默數操場每圈步數) 活動，走路之運動為中等強度(自覺量表 12-14)。於實驗 15 分鐘後,受試者接受聽力反應區辨測驗 (auditory Go/No-go test) 和 sternberg 工作記憶作業 (working memory task) 測驗。收集資料以單因子變異數分析和重複混合變異數分析,分別比較三組受試者認知測驗之差異和比較三組受試者之心率變異率分別在安靜、介入後和介入後 15 分鐘之差異。結果：1.走路禪組兩項認知測驗之反應時間皆快於健走與控制組，健走組皆快於控制組，但皆未達顯著 (p>.05)，2.走路禪 Go/No-go test 之答對題數顯著高於控制組 (p<.05)；健走組兩項認知測驗答對題數皆高於控制組，但皆未達顯著 (p>.05)。3.低頻比例 (LF%) 走路禪與健走組在介入後皆顯著高於控制組 (p<.05)；4.高頻比例 (HF%) 走路禪組與健走組皆低於控制組，但未達顯著差異 (p>.05)；5.低高頻比 (LF/HF) 走路禪與健走組在介入後與介入後 15 分鐘皆顯著高於控制組 (p<.05)。結論：單次三十分鐘走路禪改善部分認知功能，單次健走或走路禪過程會影響交感和副交感神經系統。. 關鍵詞：心率變異、認知功能、身心運動、走路禪. i.

(3) The Effect of a single walking and walking meditation on executive control and autonomic nerve system of college students Author： Hui-Mao Su. Date：June.23,2015. Advisor：Chin-Lung Fang. Abstract The purposes of this study were to compare the differences in executive control (reaction time and accurate rate of cognitive test) and heart rate variability (low-frequency power, LF; high-frequency power, HF and LF/HF%) at single bout of 30-minutes walking, walking meditation and resting conditions of college male students. There were 30 healthy but no regular exercise habit male college students were recruited as the subjects and randomly assigned to control groups (CG),walking group (WG) and walking-meditation group (WMG). Each subject had asked to the lab twice for experimental explanation and practice and for testing. After 10 minutes of resting, each subject had carried the polar monitor system to perform either 30-minutes resting, walking, or walking meditation (focus on relaxation, step touching and counting.) The walking intensity was moderate (with 12-14 at 6-20 rate of perceived exertion). After 15 minutes of experimental activities, the subject was received the auditory Go/No-go test and Sternberg working memory task and the collected data were analzed with one way ANOVA and repeated- mixed ANOVA. Results: 1, The reaction time of WMG was faster than that of WG and CG and WG was faster than CG, but all not significant (p>.05).2,The numbers of accurate response of WMG was significantly higher than CG (p<.05) and WG was higher than CG. 3, The LF % of WMG and WG was significantly higher than CG after exercise (p<.05) . 4, The HF% of WMG and WG was lower than CG,but not significant (p>.05). 5, The LF/HF of WMG and WG was significantly higher than that of CG group during exercise and after exercise (p<.05). Conclusions: The 30 minutes of walking meditation improve part of cognitive function and the 30 minutes walking and walking meditation have changed the automatic nerve function. Key words: Heart rate variability; Cognitive function; Body-Mind exercise; Walking meditation. ii.

(4) 目次中文摘要..................................................................................................................................i 英文摘要................................................................................................................................ii 目次.......................................................................................................................................iii 圖次.....................................................................................................................................v 表次.....................................................................................................................................vi. 第壹章. 緒論……………………………………………………………………..........................1. 第一節問題背景………………………………………………………….........................1 第二節研究目的……………………………………………………….......……..............3 第三節研究假設…………………………………………………………..............….......3 第四節名詞操作性定義…………………………………………………..............….......3 第五節研究範圍與限制………………………………………......................……….......4 第六節研究重要性……………………………………………...............……………......4. 第貳章. 文獻探討 ………………….…………...................... ………...…......….......5. 第一節禪、冥想及走路禪之相關研究…………………......................…………….......5 第二節走路、健走運動對身心益處之研究…………………......................……….........8 第三節運動對大腦認知功能之影響…………………......................…….…………....10 第四節運動與心率變異之相關研究...............................................................................14. 第參章. 研究方法與步驟.....………………………………......................…..........................17. 第一節研究對象……………………………………………......................…………….17 第二節實驗設計……………………………………......................………………….....17 第三節實驗時間與地點………………………………......................……………….....18 第四節實驗儀器…………………………………………......................……………….19 第五節實驗步驟與流程…………………………………......................……………….20 第六節資料收集與處理…………………………………......................……………….23 iii.

(5) 第肆章結果.............................................................................. .................................................24 第一節參與者基本資料.................................................... ..............................................24 第二節. 執行控制測驗行為...............................................................................................25. 第三節. 心率變異資料.......................................................................................................28. 第伍章. 討論 ..................................................................................................................39. 第一節健走、走路禪認知測驗之比較.............................................................................39 第二節健走、走路禪與心率變異之影響比較.................................................................41. 第陸章結論與建議..................................................................................................................44 第一節. 結論.......................................................................................................................44. 第二節. 建議.......................................................................................................................45. 參考文獻.........................................................................................................................................47 中文部分..........................................................................................………........................47 英文部分..............................................................................................................................51. 附錄附錄一. 參與者知情同意書..............................................................................................58 .. iv.

(6) 圖次圖 3-3-1. 受試者於操場進行健走或走路禪活動………………..…………..……..............18. 圖 3-3-2. 受試者於光電科技研究所進行認知功能測驗…..….…………...........................18. 圖 3-4-1. Polar RS800CX 心率錶………………………………………...............................19. 圖 3-4-2. Polar RS800CX 心率錶感應帶…………...…………………................................19. 圖 3-4-3. HRV Analysis Software v1.1…………….....………………..................................19. 圖 3-4-4. 統計程式 SPSS17....................................................................................................19. 圖 3-5-1. 實驗流程圖……………………………..................................................................20. 圖 3-5-2. 聽覺 Go/No-go 作業程序圖…………………………….......................................21. 圖 3-5-3. Sternberg 工作記憶作業程序圖……………....……..……………………..........22. 圖 4-4-1. 低頻比例 (LF%) 組間與組內作用圖...................................................................31. 圖 4-4-2. 高頻比例 (HF%) 組間與組內作用圖..................................................................34. 圖 4-4-3. 低高頻比 (LF/HF) 組間與組內作用圖..........................................................37. v.

(7) 表次表 4-1-1. 受試者基本資料…………………………………………......................................24. 表 4-1-2. 各組基本資料…………………………………………..........................................24. 表 4-2-1. 聽覺 Go / No-Go 作業行為成績……………………………..…….……..............25. 表 4-2-2. 聽覺 Go / No-Go 作業行為成績 ANOVA 變異數分析比較..................................26. 表 4-2-3. 答對題數 Scheffe 法事後比較檢定.......………………………….……................26. 表 4-2-4. Sternberg 工作記憶作業行為..................................................................................27. 表 4-3-1. 安靜時 HRV 資料……………...............................………………...….…….........28. 表 4-3-2. 介入後 HRV 資料..................…………………………………………..................28. 表 4-3-3. 介入後 15 分鐘 HRV 資料.......……………………………....................................29. 表 4-3-4. LF 變異數分析摘要表......……………………..…………....................................30. 表 4-3-5. LF 混合設計單純主要效果變異數分析摘要表.......…………..….......................32. 表 4-3-6. HF 變異數分析摘要表…………………………..……………..............................33. 表 4-3-7. HF 混合設計單純主要效果變異數分析摘要表..………………..………...….....35. 表 4-3-8. LF/HF 變異數分析摘要表......................................................................................36. 表 4-3-9. LF/HF 混合設計單純主要效果變異數分析摘要表……..……………................38. vi.

(8) 第壹章緒論. 第一節問題背景近代，開始有許多佛學與科學結合的研究逐漸浮出檯面，除了將一般大眾認為是單純的佛理、佛法、佛經研討或是禪修等佛學信仰，以不同的層面來探討外，同時也激盪出其與現代科學結合所迸出的新視野，以及一些可供整合的證據。壓力對身心造成重大影響，面對緊湊忙碌的生活節奏、社會壓力增加之現代人們，不只生活緊張、工作忙碌，就連走個路、喘個息、探看周遭美好事物的機會也稍縱即逝，實難把握。而最近，大學生沈溺於網路及線上遊戲的現象日益嚴重，加上飲食、生活作息不正常以及吸煙、飲酒等壞習慣，學生肢體活動能力變差。研究發現，學生健康體適能，在柔軟度、瞬發力及心肺耐力部分皆有退步的現象 (李文益、葉曉月，2010；蔡葉榮，2011；鄭智仁、王志全、廖威彰，2011；侯堂盛、邱思慈、張家銘，2012)。走路，人們與生俱來移動身體前進的能力之一，是一個人以兩腳交替前進所進行之身體移動，藉此來達到運動和休閒之目的 (張宗昌、余智生，2008)。而走路就是一項很好的有氧運動，可以把氧送進腦部，使大腦活絡起來 (陳聰興、蕭雅云，2007)。健走運動目前已越來越受到歡迎，對於大部分民眾來說，健走是簡單又危險性低的運動，而且隨時隨地都可以進行的活動，沒有時間、地點、氣候的限制，只要有心，每個地方都可以從事健走 (蔣宜芳、黃昱銘、陳帝佑，2008)。現代人不健康的飲食習慣，使得膽固醇量過多，容易誘發心肌梗塞、腦梗塞等病變。而健走能消除壓力、改善睡眠以及抗憂鬱；多用雙腳，能改善體內自律神經的操控狀態，讓交感神經和副交感神經的切換更靈活，有助於消除壓力，更容易入眠 (衛生福利部國民健康署，2015)。有氧運動可以增加副交感神經活性，減少交感神經活性，增加整體自律神經之活性，一般建議為每週3次，每次30分鐘，而一般步行類的運動，建議為每天60分鐘，在有心血管疾病的族群中，運動具有保護心臟的效果，且運動表現進步的幅度，和整體自律神經活性增加呈現正相關 (張立人，2013)。 1.

(9) 大腦的認知功能包含許多層面，如：訊息處理、記憶 (短期/長期)、執行控制等。其中執行控制能力分已被證實最容易受身體活動形式及運動訓練的影響，執行控制能力涵蓋工作記憶、注意力、認知轉換能力、抑制能力、持續更新訊息的能力、衝突解決的能力以及組織和計畫能力等，決定個人行為、學習能力、獨立生活能力以及自我照顧能力 (Langley,2001；楊碧治，2004)。針對運動改善和提升認知功能的研究，也有越來越多的文獻在做探討。研究顯示有氧運動可以增加神經傳導的滋養因子 (Brain Derived Neurotrophic Factor, BDNF) (Cotman et al., 2002)、神經細胞新生、血流量 (Pereira et al., 2007) 和減少氧化壓力 (Kiraly et al., 2005)，保護與增加腦部功能。單次有氧運動後30 分鐘內，受試者Sternberg task工作記憶的反應時間有顯著減短 (Pontifex et al., 2009)。也有研究指出長期阻力訓練可以增加神經傳導物質 (Insulin-Like Growth Factor1, IGF1) 分泌，改善大腦認知處理與執行控制之能力 (Cassilhas et al., 2007)。運動對於大腦認知功能已多被證實有許多改善的益處。雖然運動對認知功能以及心率變異性之影響的相關研究日趨漸增，而健走、瑜珈、靜坐、禪修等研究亦是如此，但是在走路禪與認知功能和心率變異性結合之相關研究在過去較少有文獻作探討，於是本研究透過以運動提升認知功能、改善自律神經等為基礎，選擇較低衝擊性且接受度較高融合禪修及冥想的走路禪，從現今課業繁忙、休閒娛樂與外務眾多、生活作息時常不規律之大學男學生來介入，探討健走加上禪修的身心結合體驗與大腦認知功能的變化 (認知測驗) 以及自主神經 (HRV) 的變化。. 2.

(10) 第二節研究目的本研究目的在比較大專男學生健走與走路禪運動介入後，對認知執行控制和心率變異之差異，其研究之目的如下：一、比較走路禪、健走、控制組三者認知功能測驗反應時間之差異。二、比較走路禪、健走、控制組三者認知功能測驗答對率之差異。三、比較走路禪、健走、控制組三者之交感與副交感神經作用。. 第三節研究假設一、三十分鐘走路禪組的認知功能測驗反應時間與健走、控制組有顯著差異。二、三十分鐘走路禪的認知功能測驗答對率與健走、控制組有顯著差異。三、三十分鐘走路禪的交感與副交感神經作用和健走、控制組有顯著差異。. 第四節名詞操作性定義一、走路禪走路禪，於行走中從事禪修，「身在哪裡，心在哪裡；清楚放鬆，全身放鬆。」其並非單純的步行運動，而是一種修鍊心靈的禪修實踐，走路過程維持靜坐時的特質，放鬆，愉快，身心合一，覺知清楚與專注，沒有其他雜念，不思考其他的事物。二、健走健走，是一種全身性、有節奏性的運動，因需要動用到全身的肌肉運作，從事健走時，姿勢、身體的平衡以及協調是重要的環節，也是健走運動能低風險、低傷害的關鍵；本研究健走運動以中等強度 (運動自覺量表 12～14，40～60％HRR)為主要實驗項目。三、無規律運動本研究所指之無規律運動為沒有從事規律運動時間達 6 個月以上，每週運動未達三次，每次運動持續時間不超過 30 分鐘。. 3.

(11) 四、執行控制能力本研究所指之執行控制能力測驗是以反應區辨測驗 (auditory Go/No-go test) 和 Sternberg 工作記憶作業 (Sternberg working memory task) 測驗。. 五、心率變異分析心率變異 (Heart rate variability, HRV) 分析是一種量測連續心跳速率變化程度的方法。其計算方式主要是分析藉由心電圖所得到的心跳與心跳間隔的時間序列，經過數學統計與轉換，得到的數值分析與人體自律神經 (autonomic nervous system, ANS) 有密切的關聯性，可以分析自主神經中交感神經與副交感神經的作用程度，本研究以低頻比例 (LF%)、高頻比例 (HF%)和低高頻比 (LF/HF) 做為探討的依據。. 第五節研究範圍與限制一、本研究對象為 30 名無規律運動大專院校男學生 (19～23 歲)。二、由於本次健走與走路禪之單次介入時間為 30 分鐘，強度為中等，並觀察介入後 15 分鐘之執行控制和心率變異數，無法概論其他不同運動時間和強度之狀況。三、由於單次介入的關係，因此，對於需長時間從事 (通常) 的修行活動或規律運動來說效果的顯著性可能有所限制。四、無運動習慣者之族群，可能會有取樣偏差之問題。. 第六節研究重要性動禪、走路禪、冥想瑜珈等結合禪修意境之運動在近年對於不宜從事高衝擊活動的人來說是首選之運動，藉由走路禪運動後認知測驗與心率變異分析來探討其活化的關係，更有其獨特之意義。過去與走路禪相關探討的文獻並不多，運動與大腦認知功能相關的研究仍需進一步探討，因此，本研究欲透過客觀儀器觀察走路禪對認知功能與心率變異數之影響，有其實用的價值。 4.

(12) 第貳章文獻探討本章主要分為下列四節加以探討：第一節、禪、冥想及走路禪之相關研究；第二節、走路、健走運動對身心益處之研究；第三節、運動對大腦認知功能之影響；第四節、運動與心率變異之相關研究。. 第一節禪、冥想及走路禪之相關研究本節針對禪、冥想及走路禪之相關文獻做介紹。一、禪禪，是一種覺醒，是不用力的覺醒狀態。禪是靜慮，觀是觀心，靜慮觀心，就是三無漏學中的定學，坐禪是盤膝端坐，息緣絕慮，心中不思善，不思惡，脫卻迷悟生死的妄念，達到安住不動的境界 (鄭錠堅，2006)。二、冥想冥想是一種很自然的心靈。這不是你要學會做一些事情，而是你發現的能力。冥想是簡單的、自然的和容易的事情。冥想帶來更大的和平，幫助你生活和經驗較少的內心衝突更容易流動。作為更放心之精神上和情感上讓身體更輕鬆，頭腦更加清晰。 Elizabeth 等 (2013)，以 29 位青春期男性為對象研究，經過 10 週的冥想課程介入後，評估正念的自我報告調查顯示：在幸福感部分增強，自律性增高，社會凝聚力增加，擴大了自我意識。三、動禪、走路禪動禪，可能是由古代「經行」發展而成，透過移動中的定力訓練，於日常生活作息中，身體雖動個不停，但仍能隨時保持心定於一念。之後的發展加上各種動作，總稱「動禪」，特別適用於身體僵硬或不適應久坐的禪修者，主要在修正一個人的心靈，心法沒有進去，動禪只等於是體操 (張家昀，2006)。經行，其現在式第三人稱單數的動詞形是caṅkamati (梵 caṅkramati) 意為「行走」，字面意思，是「到處走」 (walk up and down)、「四處走動」 (go about)、「四處走」 (wander about) 或「走來走去」(step to and from)。至於漢譯「經行」的語義，「經」字，如中國 5.

(13) 古德所解釋的，意指「織物的縱線」。如此，「經行」的字義不外乎是「如織物的縱線般行走」。漢譯「經行」一詞可謂充分反映出早期律典所示的直來直去的經行方式。修行者除了中夜睡眠之外，在白晝、初夜及後夜，藉由「經行」與「 (禪) 坐」 (caṅkamenanisajjā ya)，淨除諸蓋。如此的敘述表示，經行的訓練應該運用在每日的修習當中，毫無時間上的限制 (溫宗堃，2009)。將心與注意力，放在腳底跟大地的接觸，順其自然地走路；沒有妄念，慢慢走。很自然的身心合一，你就會感覺到：大地擁有很不可思議的能量，有一種非常廣大的慈悲，正包容、接納自己。這過程中，所有亂七八糟的想法、情緒，大地都完全接受吸納了。大概十五分鐘，放鬆而專注，慢慢你的心就會蛻變了。這是一個很好的方法，即使你沒有佛教信仰也可以用，當作散步 (自晟法師，2011)。護法法師 (1996) 覺性放在腳上。腳步不宜太大，眼光注意約四尺前方。穩定，放鬆。慢，時間愈長，警覺性愈能放在腳上。保持清醒，清清楚楚自己在走。這是真正屬於自己的時間，學佛修禪的時間，真正能使自己快樂的時刻。是這樣走，不必有任何動機。不為了什麼目的，也不期望什麼。只是知道我正在走，我的腿在移動。此時不是走向外在，是走向內在。我們通常走路多半為了別人，此刻，走路時間是屬於自己的。有自己的時間，為自己而走，做自己的主人。與時間溶為一體。保持警覺清醒狀態，步伐平穩安詳。人若無法控制自己的心，只好做心的奴隸。練習緩緩走路，全神貫注，訓練警覺性，心變得非常安詳，沒有貪、瞋、痴的汙染。美國歷史學家崔佛裏安 (G.. M. Trevelyan) 曾言：「我有兩個醫生－我的左腿和我的右腿。當身心失常，我知道我必須招來我的醫生…我的思想起初像暴徒，但當我黃昏帶它們回家，它們嬉戲蹦跳如快樂小童年。」(取自刁筱華，2001)。而透過走路亦可達到自省的機會，吳文翠 (2007) 提到，自己一個人走路，也許孤獨，但不悲哀；而孤獨有很多種，此種為創造性、啟發性的孤獨，甚至是種會覺得『享受』的孤獨，當沉浸於此種孤獨中，而豁然開朗時，我們會感謝走這麼長的路的機會，而進入這種孤獨，最後，得到生命的出口。. 6.

(14) 而裴元領 (2007) 提到，即興的走路，不是為了某種意義；即興，就是望著湧現的畫面，聽著某種騷動的聲音，隨即走上自然而然的路，完成不可思議的行為，走路是自由的意志，是自由自在的狀態。王家祥 (2004) 以小酌微醺的心境，來形容走路時心情的放鬆舒暢，喜歡一個人輕裝在山野間遊走，每隔幾日便上山一次，輕鬆地流汗，但不至過度勞累，感覺身體會完完全全地打開，飄飄然地像喝了一點酒般的微醺，打開身體與心理的過度緊繃與防衛。由以上文獻可知，透過走路的活動，便容易達到某種心靈切合的境界。. 7.

(15) 第二節走路、健走運動對身心益處之研究本節整理走路與健走相關運動對於身心益處之文獻做介紹與探討，了解其對生心理可能的效益或影響。健走是一種節奏性與動態性的運動方式，也是大肌肉群的有氧運動，易操作且危險性低，對身體有多方面的好處 (Mooris & Hardman,1997)。林宜昭 (2002) 指出，在自然呼吸的情況下走路，心跳維持在最高心跳數的50～60%之間的強度，就能提升有氧運動的效果。而健走運動之所以這麼受歡迎，其原因不外乎健走的動作運用幾乎是與生俱來的，如軀幹直立並運用雙腳移動身體，是人類與其他動物運動模式上最大之不同 (陳瓊豐，2010)。相較於慢跑等高衝擊運動，健走可減低對身體的負擔，尤其是減緩在膝關節和踝關節的衝擊，降低運動傷害的機會 (蔡忠成、鄒春蘭、曾自強，2007)。一、健走運動在中、老年人的相關研究目前大多數從事健走運動的族群多為中、老年人，這也跟此健走運動較不受環境、空間、時間還有無較複雜技巧以及較低運動傷害發生之優點有關。鄭舜平 (2004) 12 週健走訓練介入對老人的身體功能、社會功能及角色的限制皆有明顯改善。李建明等 (2007) 健走訓練改善更年期婦女柔軟度和心肺適能。何忠鋒 (2001) 中高強度健走訓練有效改善停經婦女身體組成和血脂肪。二、健走運動在成人、大學生的相關研究健走訓練能有效改善大學教職員工的健康體適能與血脂肪 (王助順等，2008)。甘能斌等 (2004) 指出健走訓練改善女大學生的 BMI 值及血脂肪 (三酸甘油脂與高密度脂蛋白膽固醇)。吳一德與胡巧欣 (2009)，探討三種不同強度及運動量的健走對肌耐力的影響，結果顯示，運動量 (200 min/wk) 對改善對改善體重過重大學生降低 BMI 值及提昇心肺適能較運動強度 (75~90% HRR) 為佳，柔軟度與肌肉適能則是在運動量 (120~200 min/wk) 或運動強度 (50~90% HRR) 的有氧運動下就能達顯著效益。. 8.

(16) 三、健走運動在學童的相關研究莊燕山 (2003) 針對國小高年級肥胖學童進行探討，每週三天、每次 30 分鐘、每分鐘 100~150 步、每分鐘心跳 130 次以上為期 10 週健走訓練，經實驗後發現實驗組之體適能 (身體組成、柔軟度、肌肉適能、瞬發力及心肺耐力) 各要素均達顯著差異。走路或是其他重複性運動可以從不同的層面改變腦部運作的方式，當心臟運作效率增高血液流動量大增時，受益的將不只是肌肉，腦部功能也會因而得到幫助，在充分的養分和氧氣供給下，腦部的細胞將會更健康，而這時將有利於輸送養分的血管向外增生，使整個腦部細胞的網絡更加有效率 (Jeannine Stein et al., 2008)。讓腳做重複性的運動，使腦部可以產生改變，重新建立步行的功能。研究發現，中風病患經過步行訓練課程後，明顯在速度和平穩度尚有顯著的提升，而這樣重複的動作訓練，也讓其腦部功能更加活躍 (Lily Dayton, 2013)。有肢體活動障礙的病患利用附有安全設施的跑步機進行訓練步行組的健康狀況是有明顯的改善應對久坐的工作和業餘愛好：遛狗，公園遠離商店，走樓梯，安排行走會議。運動接觸到大多數人在大多數地方，它改善心血管健康，增強骨骼和提升情緒 (Mary MacVean, 2013)。. 9.

(17) 第三節運動對大腦認知功能之影響本節整理運動對於大腦認知表現相關之文獻探討其間的相關性，以及針對大腦認知功能中高階的處理機能─執行控制，來做介紹。一、運動與認知功能大腦是人體最複雜也最難理解的器官，主宰了心智、情緒、記憶、學習、思考、語言等功能。大腦雖然只佔總體重的 2 %，但卻使用人體將近 20 %的總能量，是人體運作的中樞 (洪蘭，2002)。 WHO 將認知功能視為健康相關生活品質的主要組成成分 (Lox,Martin Ginis, & Petruzzello, 2006)。認知功能或認知是指大腦功能，它亦可為人類訊息處理流程的統稱。而認知功能可包含記憶、關連、比較、抽象推理、空間能力、問題解決、決策、整合及溝通等範疇；而以訊息處理流程層面來說，可包含注意力、工作記憶、訊息處理速度、及知覺等範疇 (Herrmann, Yoder, Gruneberg, & Payne, 2006)。 Marchal等 (1992) 指出，腦部血流少、血體積 (blood volum) 小，等因素會影響大腦氧氣代謝率，並且在四片腦葉 (額葉、頂葉、顳葉、枕葉) 減少大腦氧氣代謝率，因此可能造成腦部萎縮。因此，運動除了可以改善腦血流及氧合狀態之外，可能對於大腦功能的改善還有其他的效益。許多研究指出運動可以促進大腦代謝物質的活動 (Dustman et al., 1984)、改善大腦的血液循環 (Endres et al., 2003; Swain et al. ,2003)、提供神經細胞足夠氧份、促進大腦神經滋養因子 (Brain-derived Neurotrophic Factor, BDNF) 的合成 (Gomez-Pinilla, 2002; Vaynman, 2005)、增加神經傳導物質的合成及分泌 (Chaouloff, 1989) 與提升大腦認知儲備容量。運動可刺激負責學習與記憶的海馬迴 (Hippocampus)、BDNF，而BDNF 與IGF-1 有交互作用，BDNF 會幫助大腦增加IGF-1，促進神經生長並製造出氨酸和血清張素，進而激活更多BDNF 受體，增加神經元間的連結，加強大腦認知處理訊息等能力 (Cotman & Berchtold, 2002)。單次有氧運動提昇大腦覺醒程度，隨著神經傳遞物分泌增加，大腦神經活性增強，而促進機體之認知表現 (Hillman, Snook, & Jerome, 2003)。 10.

(18) 長期有氧運動訓練可以提升心肺功能，改善心臟血流輸出量，運送更多的氧氣至肌肉。運動時的腦血流量 (Cerebral Blood Flow) 增加，提供大腦更多氧氣，提升大腦血氧合狀態，並經由神經血管耦合 (Neurovascular coupling) 機轉改善大腦的功能 (Dustman et al., 1990; Kara, Pinar, Ugur, & Oguz, 2005)。所謂神經血管耦合機轉是指神經原細胞的活性與腦血流量的增加成正比。當大腦在執行複雜的認知工作時，神經原細胞活動增加，氧氣與能量的消耗增加，所以刺激腦血流量的增加以提供其所需之氧氣與能量 (Girouard, 2010)。 Kamijo 與 Takeda (2010) 在年輕人發現較高身體活動量者，在執行作業轉換典範 (task switching paradigm) 會有較佳的行為表現，意即過著較為活動式生活型態的年輕人，能較有效率地運用注意力資源以執行兩種不同作業規則的轉換。更有研究指出，有氧適能可以預測一年後的執行控制功能之表現 (Chaddock et al., 2012)；而執行控制功能又與孩童們之學業表現 (St Clair-Thompson & Gathercole, 2006) 和日常生活(Burdette & Whitaker, 2005) 有明顯的相關。因此，運動除了提升孩童有氧適能之外，亦能增進課業的品質。有研究也顯示身體運動可提升記憶力，如 Jeannine Stein 等 (2008) 的研究，評量受試成人在家中自我運動 24 週後的認知狀況，受試者多半選擇走路作為運動方式，170 位年紀超過五十歲且未罹患老年失智症的成年人做測試，這些人多半都被評估有記憶力衰退的問題，受試者先閱讀和記憶力衰退、壓力管理、飲食、酒精和吸菸的衛生教育教材，其中一半被鼓勵每週進行三次長達 50 分鐘的運動，另外一半則作為控制組，透過十八個月的阿茲海默症認知量表進行認知功能的測量，此量表被廣泛運用於阿茲海默症和其他形式失智症的測量。運動組的受試者展現了較好的認知分數，相關的受試者被發現有較佳的迴異能力，研究人員認為這個發現相當具意義，可以將記憶力與身體運動做串連。運動能增加神經導致的滋養因子 ( BDNF) (Cotman & Berchtold, 2002)、神經細胞新生、血流量 (Pereira et al., 2007) 和減少氧化壓力 (Kiraly & Kiraly, 2005) 來保護與增加腦部功能。 11.

(19) 而運動亦是影響老年時大腦認知儲備容量的重要因子之一 (Kramer et al., 2004; Churchill et al., 2002)。運動可以強健大腦的神經組織、結構，並調節與維持大腦生化分泌之恆定狀態，也可以經由運動提升正面心理情緒，減少壓力、負面情緒對神經的損傷，對提升大腦的認知儲備有相當作用；Richard 與 Sacker (2003) 長期追蹤各種環境因子對認知表現的影響關係，結果證實老化初始 36 歲時的運動狀況，能有效預測中年後期 43-56 歲時的記憶力衰退情形。二、執行控制「執行控制」是在執行作業時候，以遵守作業規矩、或更新情報等控制思考或行動的認知過程，以及這些認知控制功能的總稱。執行控制關注的是選擇 (selection)、程序 (scheduling)、及協調 (coordination) 的過程，對於個體的知覺、記憶及動作的反應。執行控制能力在兒童早期階段及成人晚期會降低 (Cepeda, Kramer, & Gonzalez- de Sather, 2001)。 Meyer 與 Kieras (1997) 認為執行控制是個體與環境交互作用中含有意圖 (intention) 成分的認知過程，相關的功能包括動作的組織 (organization of action) 、心理適應性 (mental flexibility)、複雜性區辦 (complex discrimination)、錯誤監控 (error monitoring)、反應選擇 (response selection)、抑制 (inhibition) 及其他需要努力的過程 (effortful processes)。大腦執行控制能力與認知功能有關，包含工作記憶、認知轉換能力、抑制能力、持續更新訊息的能力、衝突解決的能力以及組織和計畫能力等。涵蓋範圍從知覺、記憶及動作等認知層面，而這些功能主是由前額葉區調節 (Miller & Cohen, 2001; Miyake et al., 2000)。許多研究為了觀察執行控制功能採用測試如 working memory, go/no-go 及 stroop 等三種作業。工作記憶 (Woking memory) 作業是使用相同字母維持短期記憶的工作作業，以瞭解干擾效果與控制情境比較之下，干擾情境會產生左腹側 (left vetrolateral) 前額葉皮質在反應及工作記憶描述時解決衝突的能力 (Jonides et al., 2000)。Go/No-go 作業是瞭解老化對於抑制控制的影響，在這項作業中年輕人進行抑制控制時會聯合右側 12.

(20) 額葉及右頂葉的活動 (Garavan, Ross, & Stein, 1999)，老年人則在此作業中呈現顯著兩側額頂葉同時活化的現象。反應時間 (reaction time, RT) 是指刺激訊號開始至反應動作出現，這一整個過程的時間，包含知覺時間 (perception time) 與動作時間 (movement time) (Kroemer & Grandjean, 1997; Wargo, 1967)。反應時間受許多不同因素影響，包括刺激種類、刺激強度、個別差異 (如年齡、性別、身高、體重等)、心理預期、事前練習、注意力、疲勞、運動、慣用側、作用肌群大小和先天遺傳等 (連鍠瑜，2001)。綜合本節之文獻，我們可以得知單次運動或長期運動似乎可以透過提升生理反應水準 (例如：賀爾蒙調節、腦血流量等等) 進而影響認知表現，但值得注意的是，雖然認知表現會隨著運動強度的增加而提升，然而有研究發現，當超過無氧閾值時則表現開始損害，其原因可能是執行高強度運動時，工作肌需要較多的血流分配 (Andersen & Saltin, 1985)，進而導致腦血流量的減少 (Bhambhani, Malik, & Mookerjee, 2007) 所致，另外，運動引起的肌肉疲勞而導致中樞神經系統受到影響 (Tomporowski & Ellis, 1986) 或許也是影響的因素之一。. 13.

(21) 第四節運動與心率變異之相關研究近年來以運動 (有氧或無氧) 介入或是訓練來觀察心率變異的變化，藉此探討交感神經與副交感神經刺激後之機轉，本節整理心率變異相關以及與禪修相關之運動文獻加以探討之間的相關性。一、心跳率變異分析人體自律神經系統主要分為交感神經和副交感神經，自主性的控制著人體內臟器官的運作，當交感與副交感神經處於協調平衡的狀態，器官便自然正常的工作。根據近代研究發現，自律神經的平衡除了自主性的調控機制外，也受到疾病、生活習慣、飲食、環境、壓力等因素的影響。在無法以科學儀器直接分析自律神經平衡狀態下，心率變異度 (HRV) 便成了間接評估自律神經狀態的最佳工具。在副交感神經活化時，心跳速率會變慢，總功率會上升 (陳高揚、郭正典、駱惠銘，2000)。焦慮與心率變異之LF具統計學上有意義的相關，焦慮增加，心率變異的LF 指標呈顯著正相關，表示交感神經調控隨著焦慮程度增加而增加 (唐善美、駱麗華、顏妙芬、蔡惟全，2006)。急性壓力也會造成心率變異中的常規化低頻功率 (nLF) 上升,常規化高頻功率 (nHF) 下降,顯示急性壓力下會刺激交感神經興奮 (Maunder et al., 2006)。而高頻功率百分比 (HF%) 可做為副交感神活性的指標、低頻功率百分比 (LF%) 則與交感神經的活性有關、低高頻成份比值 (LF/HF) 則能反應交感神經活性 (陳淑如等，2005；黃蘋蘋、王顯智，2005)。由此得知，心跳變異率與人體的自律神經有著高度的相關。二、瑜珈印度的瑜珈是一種身心的探索，「瑜珈」原文有「屈從」、「聯合」的意思，梵文中瑜珈 (Yoga) 意指在一種專注的狀態下所達成身心靈的整合，也就是說經由瑜珈探索自我，一個人可以與他所處的宇宙合而為一 (溫淑真譯，1999)。林季福 (2003) 歸納國內外學者所提出之觀點，瑜珈之操作練習，不但能使身心放鬆、提高肌肉強度、矯治身體結構之異常，還可以喚醒或抑制某些內分泌腺體，使自律神經系統得到平衡。戴彰佑 (2005) 以 12 名受試者為研究對象，經過八週 24 堂課，每堂 60 分鐘，內容 14.

(22) 包含腹式呼吸及瑜珈姿勢的訓練課程，來探討瑜珈運動訓練對憂鬱症患者健康體適能、睡眠品質、憂鬱情緒及內分泌荷爾蒙之影響，研究顯示瑜珈對憂鬱症患者的睡眠品質及健康體適能有正面的影響。另有研究顯示瑜珈也可以增進專注力、提升柔軟度、增進平衡感、促進血液循環 (劉淑燕，2004)。瑜珈運動配合呼吸集中，將頭、身、心三者同時加以訓練，不論是那一種類型的瑜伽動作，其都包含了身心靈的整合 (顏菀華，2001)。三、禪修、八式動禪近年來，開始有研究探討東方文化之傳統運動，如氣功、太極拳與瑜珈的身心成效，而一項新運動分類─動禪 (Moving Meditation) 則是運用靜坐、呼吸的技巧專注於身體緩慢移動而進入深層放鬆的運動，並參照西方文化之定義來界定運動的強度、期間和頻率，能夠系統性的探討東方文化傳統運動之成效 (Larkey, 2009)。八式動禪的目標就是要將壓力及張力放鬆，讓肢體擁有自我探索伸展的空間，能夠做到清楚和放鬆，那麼祥和的心境也就能達到，如此才能將自己全然地投入正面的意象及感覺中，引發出身體智慧的奧妙 (林志祥，2004)。曾佩舒 (2005) 探討佛教禪修與高血壓患者血壓值、自律神經與生活品質變化的關係，由 58 位禪修參與者中，結果發現收縮壓、舒張壓、心跳速率、壓力指數均明顯降低，證明禪修的確有改善高血壓患者之血壓值、生活品質，以及平穩自律神經。在禪修與瑜珈的相關研究，都有證實對提升身心健康、健康體適能、免疫系統、平衡感、內分泌系統、氣喘、情緒壓力、睡眠品質及生活滿意度等，都有顯著的效果與效益。四、其他相關研究廖承慶 (2004) 以 10 位規律從事太極拳運動的老年人 (平均年齡 65.50+5.82 歲) 和 10 位坐式生活的老年人 (平均年齡 65.60+4.35 歲) 進行比較分析，發現代表心臟部交感神經活動狀態 HF%方面，太極拳組顯著高於控制組，代表心臟交感神經活動狀態的 LF/HF 比值方面，太極拳組則顯著低於控制組。這或許是因為心臟副交感神經活動的增強，因而減弱了心臟交感神經的活動所產生的結果，由此得出，長期從事太極拳運動者，有較高的副交感神經活性，以及較低的交感神經功能。而 Narumi 等 (2004) 的研究，將 15.

(23) 305 位 6-11 歲的兒童以 HRV 之總功率 (TP) 較低之 100 位兒童為實驗組，而其餘兒童以身高、體重、年齡等等隨機分為對照組，參加 12 個月的學校基礎運動訓練計劃 (130 -140 BPM (心跳率每分鐘 130-140 下)，20 分鐘/天，5 天/週)。研究發現，實驗組所有頻率成份皆上升，而對照組則只有低頻成份 (LF%) 增加，由此可得，中強度的身體活動，可以改善 6-11 歲孩童心跳變異性較低的狀況。黃蘋蘋、王顯智 (2005) 表示，透過心率變異度分析法，發現經由運動訓練後，人們會有較大的心率變異度，使副交感神經活性增強，使人較容易處於安靜與平穩的狀態，所以運動對心臟和自律神經系統的影響是正面的。由此文獻可得知，透過中低強度運動訓練對於改善心率變異性皆有正面效益，但其文獻皆為長時間介入者較為主要，較無單次介入相關，期望本研究此次嘗試能有不同的發現。文獻總結：走路禪是個不一定有信仰也可輕鬆上手、接受度高的活動。健走相關的研究從老到幼皆有文獻指出對身心理的好處，加上其低衝擊、低風險的優點，很適合作為運動介入的基礎。透過以運動提升認知功能、改善自律神經等為基礎，選擇較低衝擊性且接受度較高融合禪修及冥想的走路禪，探討健走加上禪修的身心結合體驗與大腦認知功能的變化以及自律神經 (交感、副交感神經) 的關係。. 16.

(24) 第參章研究方法與步驟本章主要分為下列六節做介紹：第一節、研究對象；第二節、實驗設計；第三節、實驗時間與地點；第四節、實驗儀器；第五節、實驗步驟與流程；第六節、資料收集與處理。. 第一節研究對象本研究招募及篩選大專院校無嚴重運動傷害、心血管相關疾病、氣喘、下肢功能損害或其他重大疾病病史，身心健康、無規律運動之自願參與學生 30 名。招募方式是透過口頭宣傳、發放傳單至師大和平、公館校區等處，或是網路平台公布訊息，研究者向受試者說明研究計畫後，隨即給予受試者須知與同意書，待閱讀完畢後請受試者於同意書上簽名，以確保雙方權益。. 第二節實驗設計一、實驗分組本研究之受試者需參與一次的實驗前說明以及一次的實驗，第一次為熟悉儀器、了解實驗流程以及走路禪操作解說，第二次需接受認知功能測驗，並在之前隨機進行走路禪組、健走組、控制組三組其一實驗，每組 10 人，實驗過程中均需配戴 Polar 錶以便監控運動中的心跳以及 HRV 的數據收集。 (一) 走路禪組 30 分鐘走路禪，行走時全心全意，注意腳跟，感受每一步每一腳印，都是清清楚楚的，本次研究採用受試者默數步數的方式，來達到將其注意力放在每一個步伐上，回到起點時再將此圈步數跟施測者報告，接著再繼續下一圈的專注，每一圈皆需回報此圈步數，30 分鐘的走路禪為中等強度，以 Polar 心率錶監控，運動自覺量表 (6～20 分量表) 為 12～14，40～60％HRR 的強度進行。 (二) 健走組 30 分鐘中等強度健走運動，以 Polar 心率錶監控，運動自覺量表 (6～20 分量表) 為 12～14，40～60％HRR 的強度進行。 17.

(25) (三) 控制組 30 分鐘坐姿休息。二、研究變項 (一) 自變項本研究自變項為走路禪組、健走組與控制組。 (二) 依變項本研究依變項為認知功能測驗 (反應時間、答對題數) 和心率變異分析 (LF%、HF%、 LF/HF%)。. 第三節實驗時間與地點一、實驗時間本實驗於西元 2014 年 3 月 1 日至西元 2015 年 5 月 30 日進行相關實驗與分析統整，而受試者進行實驗之時間皆為上午，以便掌控相同情境下之生理狀況。二、實驗地點本實驗於國立臺灣師範大學分部 (公館校區) 運動場進行 30 分鐘健走、30 分鐘走路禪實驗；並於光電研究所進行兩項認知測驗。. 圖 3-3-1 受試者於操場進行健走. 圖 3-3-2 受試者於光電科技研. 或走路禪活動. 究所進行認知功能測驗 18.

(26) 第四節實驗儀器本實驗使用之 Polar 心率錶為 RS800CX，含一顆主錶及一條感應帶，皆需於實驗中全程配戴於受試者身上，目的為監控心跳、蒐集心率變異資料；再以 HRV Analysis Software v1.1 軟體分析所得之心率變異資料。. 圖 3-4-1 Polar RS800CX 心率錶. 圖 3-4-2 Polar RS800CX 心率錶感應帶. 圖 3-4-3 HRV Analysis Software v1.1. 圖 3-4-4 統計程式 SPSS17 19.

(27) 第五節實驗步驟與流程一、實驗流程本研究之實驗流程依序如圖所示：. 受試者招募說明實驗流程與內容受試者填寫相關資料. (第一次). 認知功能操作與走路禪練習說明實驗前準備與講解配戴 Polar 錶. (第二次). 休息 10 分鐘 (隨機分派三組 ). (30 分鐘介入) 走路禪組 30 分鐘走路禪. (15 分鐘後) (認知測驗). 健走組 30 分鐘健走運動. 控制組 30 分鐘坐姿休息. 5 分鐘移動至光電研究所，10 分鐘休息執行控制測驗：聽覺 Go/No Go 作業 Sternberg 工作記憶作業資料處理及統計分析. 圖 3-5-1 實驗流程圖. 20.

(28) 二、聽覺 Go/No-go 作業 (auditory Go/No-go test) 參考 Miltner 等 (2003) 的測驗步驟，受試者在一排除噪音的空間，聆聽一連續隨機出現的兩種不同音調，音調間有間隔 (720ms)，透過耳機傳送音調分別為 2000Hz 或 1000Hz (50ms, 75 分貝聲壓級 (SPL))，如圖 3-5-2。高、低頻隨機出現，出現機率相等，指導受試者聽到高頻音調時盡快用右手食指按一下按鈕，低頻則不做動作，當受試者犯錯率不高時，則鼓勵受試者盡快做出反應。受試者於測驗前先進行 25 次的練習測試，之後將進行 4 個回合 (block) 組成的 300 次測驗，每回之間有 1 分鐘的休息，使用神經刺激系統軟體 neuroscan stim software 2.0 版記錄所量測的反應正確次數與錯誤次數、行為反應時間。. Stimulus Tone High or Low 50 ms. Response High tone press button or Low tone don’t press. …total 75 trials. 720 ms 770 ms. x 8 blocks. (total 600 trials). 圖 3-5-2 聽覺 Go/No-go 作業程序圖三、 Sternberg 工作記憶作業 (Sternberg working memory task) 此測驗係參考Deeny等 (2008) 的Sternberg工作記憶測驗，並將英語字母修正為適合 2. 國人辨認的阿拉伯數字，此測驗利用Stim 認知神經刺激系統 (Neuroscan Ltd., EI Paso, USA ) 為依據。於先前出現的數字或字母加以記憶，並和後續出現的字母或數字辨認連結，並快速做出正確辨認反應。認知測驗包括預備訊號提示”+”，接著出現五個數字 (200毫秒) 之後，字母間有1400毫秒的時間間隔 (1600毫秒SOA) (圖3-5-3)。螢幕以黑色背景白色文字呈現，數字由0-9隨機選取。第五個數字出現後會有2000毫秒的 21.

(29) 暫停，接著數字出現3500 毫秒的時間/或直到受試者產生反應。探測數字 (動作訊號) 與前五個數字之一相符，受試者用右手拇指按一下紅色按鈕，如果沒有相符則用右手拇指按一下綠色按鈕。第二個探測數字出現前會有2000毫秒的暫停。受試者從事此測驗55次，可產生110次的探測數字 (動作訊號)，排除干擾VEF的眼球活動與眨眼行為偽跡 (振幅＞3pT)，平均後的VEF經基線校正 (baseline corrected) ，參考Deeny等 (2008) 研究，設定為-100毫秒~反應開始，低通濾波 (low-pass filter) 為 20Hz，然後以軟體進一步分析。. 0 8 2 4 3. 8. 1. 圖 3-5-3 Sternberg 工作記憶作業程序圖 (Deeny et al., 2008) 四、 HRV (heart rate variability, HRV) 心率變異 HRV訊號經過特殊的分析法，可用來評估自律神經系統的活性，分析HRV的方法有兩種：一為時域分析 (time domain analysis)，用於長時間 (24小時) 之分析，常利用動態心電圖；二為頻域分析 (frequency domainanalysis)，亦稱為頻譜分析，用於短時間之分析，通常是取五分鐘平穩的R-R間期 (R-R interval,RRI)，並利用快速傅立葉 (FFT) 將其轉換成頻譜，以作為HRV的分析 (陳淑如、蔡月霞、羅映琪、蔡宜珊、鄭綺，2005)。本研究採用頻域分析方法，將所得資料用Poalr錶之紅外線介面傳輸至電腦上，再以HRV Analysis Software v1.1軟體進行轉換，截取安靜、介入後、介入後15分鐘之低頻比例 (LF%)、高頻比例 (HF%)、低高頻比 (LH/HF%) 之數據後分析，並統計整理結果。 22.

(30) 第六節資料收集與處理一、本研究所得之各項資料，以SPSS for Windows 19.0版統計套裝軟體處理。二、以描述統計 (平均值±標準差) 建立受試者各項基本資料。三、以單因子變異數分析One-way ANOVA，探討走路禪、健走、控制組等不同運動模式對於大學男生的認知測驗和心率變異分析的影響。四、以重複量數混合設計探討依變項組間、組內之相關。五、顯著差異的接受水準設定為 α = .05。六、統計分析結果若達顯著水準 (p<.05)，再以雪費法 (Scheffe method) 和單純主要效果進行事後比較與探討。. 23.

(31) 第肆章結果本章節依據各項實驗測量所得之數據，經由統計分析後，以下將其結果分別：第一節為受試者基本資料；第二節為執行控制測驗行為；第三節為心率變異分析。. 第一節參與者基本資料本研究共收集 30 位大專男性學生、年齡範圍介於 19~24 歲，基本資料如表 4-1-1、表 4-1-2；各組資料經統計分析後，皆無顯著差異。表4-1-1. 受試者基本資料 (n=30 ) 項目. 最小值. 最大值. 平均值+標準差. 年齡. 19. 23. 20 ± 1.31. 身高. 175. 190. 178.3 ± 3.63. 體重. 65. 80. 72.1 ± 3.89. 組別. 控制組 (n=10). 健走組 (n=10). 年齡. 19.5 ± 0.26. 20.6 ± 0.42. 19.9 ± 0.48. 身高. 177.7 ± 2.98. 178.7 ± 4.92. 178.5 ± 2.95. 體重. 72.1 ± 1.36. 72.5 ± 1.31. 71.6 ± 1.12. 表4-1-2. 各組基本資料. 24. 走路禪組 (n=10).

(32) 第二節執行控制測驗行為本研究進行三組受試者，兩種執行控制能力測驗：聽覺 Go/No-Go 作業 (auditory Go / No go test) 與 Sternberg 工作記憶作業 (Sternberg working memory task) 測驗，獲得按鈕反應時間與答案對錯等參數。. 一、聽覺 Go/No-Go 作業行為聽覺 Go/No-Go 作業行為表現成績，包括按鈕反應時間、答對題數等以各組分別陳述如表 4-2-1。 (一)、反應時間反應時間為刺激 (本研究為聲音) 出現時間與按鈕時間之差距，本研究為高頻聲音按鈕的測試的反應時，走路禪組反應時間快於控制組與健走組，但未達顯著差異 (p>.05) 如表 4-2-2。 (二)、答對題數走路禪組明顯高於控制組 (p<.05)。走路禪組與健走組之間、健走組與控制組之間都未達顯著差異 (p>.05) 如表 4-2-2、4-2-3。表 4-2-1. 聽覺 Go / No-Go 作業行為成績變項類別反應時間 (ms) 答對題數 (題). 控制組 (n=10). 健走組 (n=10). 走路禪組 (n=10). 268.7 ± 22.5. 258.3 ± 27.9. 254.7 ± 15.7. 290.6 ± 4.4. 294.2 ± 4.9. 296.1 ± 4.3. 由表 4-2-1 得出走路禪組平均反應時間與答對題數皆快於健走組和控制組；健走組之平均反應時間與答對題數亦快於控制組。. 25.

(33) 表 4-2-2. 聽覺 Go / No-Go 作業行為成績 ANOVA 變異數分析比較組別反應時間. 答對題數. 平方和. 自由度. F檢定. 顯著性. 組間. 1048.88. 2. 1.02. .373. 組內. 13849.61. 27. 總和. 14898.49. 29. 組間. 156.06. 2. 3.73. .037*. 組內. 564.90. 27. 總和. 720.96. 29. *表示 p<.05. 由表 4-2-2 可得走路禪、健走、控制三組間反應時間未達顯著差異 (p>.05)；而答對題數三組間達顯著差異 (p<.05)，因此再進行 Scheffe 事後比較了解三組間差異狀況。. 表 4-2-3. 答對題數 Scheffe 法事後比較檢定項目. 答對題數. 組別 (I). 組別 (J). 平均差異 (I-J). 顯著性. 1. 2. -3.60. .231. 3. -5.50. .041*. 1. 3.60. .231. 3. -1.90. .654. 1. 5.50. .041*. 2. 1.90. .654. 2. 3. *表示 p<.05 註：1：控制組、2：健走組、3：走路禪組。. 由表 4-2-3 可看出走路禪組顯著高於控制組，達顯著 (p<.05)。. 26.

(34) 二、 Sternberg working memory 工作記憶作業行為 Sternberg 工作記憶作業行為表現成績，包括按鈕反應時間、答對題數，陳述如表 4-2-4。 (一)、反應時間反應時間為刺激 (本研究為數字) 出現時間與按鈕時間之差距。全反應時間，走路禪組平均快於健走組與控制組但未達顯著差異 (p>.05)；健走組平均亦快於控制組但也未達顯著差異 (p>.05) 如表 4-2-4。 (二)、答對題數全答對題數，走路禪組平均高於健走組與控制組、健走組平均高於控制組但皆未達顯著差異 (p>.05) 如表 4-2-4。. 表 4-2-4 Sternberg 工作記憶作業行為變項類別反應時間 (全) (ms) 答對題數. 控制組. 健走組. 走路禪組. (n=10). (n=10). (n=10). 580.3 ± 65.7. 529.2 ± 74. 516.5 ± 78.5. 104.1 ± 2.8. 105.8 ± 3.2. 106.8 ± 1.2. 表4-2-4所示走路禪反應時間表現皆快於健走組與控制組，而健走組之反應時間表現也快於控制組，但都未達顯著 (p>.05)；答對題數部分，走路禪表現平均高於健走組與控制組，而健走組表現平均也高於控制組，但都未達顯著 (p>.05)。. 27.

(35) 第三節心率變異資料一、基本數據本研究實驗參與者全程配戴 polar 錶，記錄安靜、介入、介入後心跳率以及 HRV 數值，HRV 以低頻成份 (low-frequency power, LF;0.04-0.15Hz)、高頻成份 (high-frequency power, HF;0.15-0.40Hz)、低高頻成份比值 (LF/HF) 為主要探討項目。以HRV分析軟體和SPSS統計程式整理後所得各項數據之平均值±標準差分別如表 4-3-1、4-3-2、4-3-3。表4-3-1. 安靜時HRV資料控制組 (n=10). 健走組 (n=10). 走路禪組 (n=10). 安靜時平均心跳 (次). 80.1 ± 2.9. 77.9 ± 2.3. 76.5 ± 1.9. 低頻比例 (LF%). 54.1 ± 10.8. 56.2 ± 12.2. 55.3 ± 10.5. 高頻比例 (HF%). 37.1 ± 10.6. 38.1 ± 13.4. 40.7 ± 14.9. 0.4 ± 0.05. 0.38 ± 0.06. 0.41 ± 0.06. 控制組 (n=10). 健走組 (n=10). 走路禪組 (n=10). 安靜時平均心跳 (次). 76.3 ± 2.8. 138.8 ± 6.7. 134.2 ± 3.8. 低頻比例 (LF%). 54.9 ± 9.5. 67.1 ± 11.1. 68.2 ± 7.9. 高頻比例 (HF%). 35.7 ± 8.9. 27.9 ± 9.4. 28.2 ± 12.2. 低高頻比 (LF/HF). 0.42 ± 0.05. 1.13 ± 0.05. 1.14 ± 0.03. 低高頻比 (LF/HF). 表4-3-2. 介入後HRV資料. 28.

(36) 表4-3-3. 介入後15分鐘HRV資料控制組 (n=10). 健走組 (n=10). 走路禪組 (n=10). 安靜時平均心跳 (次). 78.2 ± 2.4. 101.2 ± 8.1. 94.9 ± 7.2. 低頻比例 (LF%). 53.9 ± 10.0. 60.9 ± 11.3. 62.3 ± 7.6. 高頻比例 (HF%). 36.2 ± 9.4. 33.4 ± 6.1. 34.7 ± 8.3. 低高頻比 (LF/HF). 0.41 ± 0.05. 1.03 ± 0.06. 1.05 ± 0.05. 由表4-3-1至4-3-3可見，運動介入後走路禪組與健走組之低頻比例 (LF%)、低高頻比 (LF/HF) 皆明顯的提升，而高頻比例 (HF%) 皆明顯的降低；介入後15分鐘走路禪組與健走組之低頻比例 (LF%)、低高頻比 (LF/HF%) 皆有降低趨勢，而高頻比例 (HF%) 皆有提升的趨勢。. 29.

(37) 二、 HRV數據分析 (一) 低頻比例 (LF%) 先以重複量數混和設計，得出結果達顯著差異 (p<.05) 如表4-3-4，再進行單純主要效果事後比較，得出健走組與走路禪組變化走向如圖4-4-1，而健走組與走路禪組皆分別於組間、組內 (介入後) 內達顯著差異，如表4-3-5。表4-3-4 LF變異數分析摘要表來源. 型 III 平方和. 自由度. 平均平方和. F值. p值. 組別時期. 1089.62 1010.02. 2 2. 544.81 815.01. 1.80 88.38. .824 .000*. 組別 x 時期. 427.44. 4. 172.45. 18.70. .000*. 組內. 8475.89. 81. 受試者間. 8167.36. 27. 302.49. 誤差. 308.53. 54. 9.22. 總和. 11002.97. 89. *表示p<.05. 分析結果顯示此樣本違反球形檢定，Mauchly's W係數為.386 (χ2=24.74,p<.05)，因此需使用修正公式得到的數據。交互效果上達顯著，F (4,54)=18.70, p<.05；三組組內效果達顯著，F (2,54)=88.38, p<.05；三組組別無顯著，F (2,54)=1.80, p=.824。由表4-3-4可見，低頻比例 (LF%) 在三個時期間 (安靜、介入後、介入後15分鐘) 以及三個時期與三組之交互作用皆有達顯著差異 (p<.05)，由於達顯著差異，再進行事後比較探討差異情形如表4-4-5。. 30.

(38) G 1：控制組； 2：健走組； 3：走路禪組。. Time 1.安靜； 2.介入後； 3.介入後 15 分鐘。. 圖4-4-1 低頻比例 (LF%) 組間與組內作用圖圖4-4-1所示走路禪與健走組之低頻比例 (LF%) 在運動介入後皆有顯著上升；在運動介入後15分鐘皆有下降趨勢。. 31.

(39) 表4-3-5 LF混合設計單純主要效果變異數分析摘要表單純主要效果時段. 組別. SS. df. 5.60. 2. 健走組. 597.80. 走路禪誤差 (殘差). 顯著性. F. p. 4.99. 0.54. .585. 2. 298.90. 32.40. .000*. 1<3,2. 834.07. 2. 760.75. 82.51. .000*. 1<3,2. 308.53. 54. 9.22. 休息下. 22.2. 2. 11.10. 0.07. .932. 介入後. 1089.8. 2. 544.90. 3.49. .035*. 介入後 15 分鐘. 405.06. 2. 202.50. 1.29. .282. 8475.89. 81. 104.64. (相依因子) 控制組. MS. (獨立因子). 誤差 (殘差). a<b,c. *表示 p<.05 註：1：安靜、2：介入後、3：介入後 15 分鐘。 a：控制組、b：健走組、c：走路禪組。. 由表4-3-5得知： 1.相依因子部分，健走組與走路禪組之低頻比例 (LF%) 分別在組內有顯著差異，皆為介入後、介入後15分鐘大於安靜時 (p<.05)。 2.獨立因子部分，健走組與走路禪組之低頻比例 (LF%) 僅介入後的時段下走路禪與健走組顯著大於控制組 (p<.05)。介入後15分鐘未達顯著 (p>.05)。. 32.

(40) (二) 高頻比例 ( HF%) 以重複量數混和設計，得出結果達顯著差異 (p<.05) 如表4-4-6，再進行單純主要效果事後比較，得出健走組與走路禪組變化走向如圖4-4-2；而健走組與走路禪組皆分別於組間達顯著差異，如表4-4-7。表4-3-6 HF變異數分析摘要表來源. 型 III 平方和. 自由度. 平均平方和. F值. p值. 組別. 154.40. 2. 77.20. 0.24. .787. 時期. 968.46. 2. 809.89. 39.36. .000*. 組別 x 時期. 344.53. 4. 144.06. 7.00. .000*. 組內. 9250.59. 81. 受試者間. 8586.26. 27. 318.01. 誤差. 664.33. 54. 20.57. 總和. 10717.98. 89. *表示p<.05. 分析結果顯示此樣本違反球形檢定，Mauchly's W係數為.327 (χ2=29.02,p<.05)，因此需使用修正公式得到的數據。交互效果上達顯著，F (4,54)=7.00, p<.05；三組組內效果達顯著，F (2,54)=39.36, p<.05；三組組別無顯著，F (2,54)=0.24, p=.787。由表4-3-6可見，高頻比例 (HF%) 在三個時期間 (安靜、介入後、介入後15分鐘) 以及三個時期與三組之交互作用皆有達顯著差異 (p<.05)，由於達顯著差異，再進行事後比較探討差異情形如表4-3-7。. 33.

(41) 1.控制組； 2.健走組； 3.走路禪組。. Time 1.安靜； 2.介入後； 3.介入後 15 分鐘。. 圖4-4-2. 高頻比例 (HF%) 組間與組內作用圖. 圖4-4-2所示三組高頻比例 (HF%) 在運動介入後皆有下降趨勢；在運動介入後15分鐘皆有回升趨勢。. 34.

(42) 表4-3-7 HF混合設計單純主要效果變異數分析摘要表單純主要效果. SS. df. 10.07. 2. 健走組. 521.27. 走路禪誤差 (殘差). 時段. 組別. 顯著性. F. p. 5.03. 0.24. .787. 2. 467.12. 22.70. .000*. 1>3>2. 781.67. 2. 663.45. 32.24. .000*. 1>3>2. 664.33. 54. 20.57. 休息下. 69.07. 2. 34.53. 0.22. .802. 介入後. 390.60. 2. 195.30. 1.25. .292. 39.27. 2. 19.63. 0.12. .887. 9250.59. 81. 114.20. (相依因子) 控制組. MS. (獨立因子). 介入後 15 分鐘誤差 (殘差). *表示 p<.05 註：1：安靜、2：介入後、3：介入後 15 分鐘。. 由表4-3-7得知： 1.相依因子部分，健走組與走路禪組之高頻比例 (HF%) 值分別在組內有顯著差異，皆為介入後小於介入後15分鐘小於安靜時，達顯著差異 (p<.05)。 2.獨立因子部分，皆無顯著差異 (p>.05)。. 35.

(43) (三) 低高頻比 (LF/HF) 以重複量數混和設計，得出結果達顯著差異 (p<.05) 如表4-4-8，再進行單純主要效果事後比較，得出健走組與走路禪組變化走向如圖4-4-3，而健走組與走路禪組皆分別於組間、組內 (介入後、介入後15分鐘) 達顯著差異，如表4-4-9。. 表4-3-8 LF/HF變異數分析摘要表來源. 型 III 平方和. 自由度. 平均平方和. F值. p值. 組別時期. 4.05 4.43. 2 2. 2.03 3.9. 526.24 1076.26. .000* .000*. 組別 x 時期. 2.09. 4. 0.92. 253.10. .000*. 組內. 0.21. 81. 受試者間. 0.1. 27. 0.004. 誤差. 0.11. 54. 0.004. 總和. 10.78. 89. *表示p<.05. 分析結果顯示此樣本違反球形檢定，Mauchly's W係數為.248 (χ2=36.23,p<.05)，因此需使用修正公式得到的數據。交互效果上達顯著，F (4,54)=253.10, p<.05；三組組內效果達顯著，F (2,54)=1076.26, p<.05；三組組別達顯著，F (2,54)=526.24, p<.05。由表4-3-8可見，低高頻比 (LF/HF) 在三組間 (控制、健走、走路禪)、三個時期間 (安靜、介入後、介入後15分鐘) 以及三個時期與三組之交互作用皆有達顯著差異 (p<.05)，由於達顯著差異，再進行事後比較探討差異情形如表4-4-9。. 36.

(44) 1.控制組； 2.健走組； 3.走路禪組。. Time 1.安靜； 2.介入後； 3.介入後 15 分鐘。. 圖4-4-3. 低高頻比 (LF/HF) 組間與組內作用圖. 圖4-4-3所示走路禪與健走組之低高頻比 (LF/HF) 在運動介入後皆有上升趨勢；在運動介入後15分鐘皆有微微下降。. 37.

(45) 表4-3-9 LF/HF混合設計單純主要效果變異數分析摘要表單純主要效果. df. MS. F. (相依因子) 控制組. 0.002. 2. 0.001. 0.25. 健走組. 3.28. 2. 2.96. 739.75. .000*. 1<3,2. 走路禪. 3.23. 2. 3.001. 750.25. .000*. 1<3,2. 誤差 (殘差). 0.11. 54. 0.004. 休息下. 0.003. 2. 0.002. 介入後. 3.4. 2. 1.69. 563.3. .000*. a<b,c. 介入後 15 分鐘. 2.74. 2. 1.369. 456.3. .000*. a<b,c. 0.22. 81. 0.003. 時段. 組別. p. 顯著性. SS. .779. (獨立因子). 誤差 (殘差). 0.5. .608. *表示 p<.05 註：1：安靜、2：介入後、3：介入後 15 分鐘。 a：控制組、b：健走組、c：走路禪組。. 由表4-3-9可得知： 1. 相依因子部分，健走組與走路禪組之低高頻比 (LF/HF) 分別在組內有顯著差異，皆為介入後與介入後15分鐘大於安靜時，(p<.05)。 2. 獨立因子部分，走路禪組與健走組在介入後與介入後15分鐘皆顯著高於與控制組 (p <.05)。. 38.

(46) 第伍章討論本章節將針對實驗所得之結果依據研究目的與研究假設做進一步探討。討論內容分為兩部分：一、健走與走路禪認知測驗下之比較；二、走路禪與心率變異之影響比較。. 第一節健走與走路禪認知測驗下之比較本節就統計分析後之認知測驗結果，比較健走與走路禪兩者間之表現差異。本研究於運動介入後15分鐘 (移動轉換場所5分鐘、休息10分鐘)，進行認知測驗，與相關研究相同：30分鐘運動介入立即後 (10分鐘內) 認知測驗有較佳的表現 (Kamijo, et al., 2009; Kamijo, Nishihira, Hatta, Kaneda, & Wasaka, 2004; Kamijo, et al., 2007; Nakamura, et al., 1999; Stroth, et al., 2009)。由結果可見，兩項認知測驗中，走路禪組反應時間平均皆快於健走組與控制組；健走組皆快於控制組，此結果與Pontifex等 (2009) 之單次有氧運動介入研究有相似結果，介入後認知測驗反應時間較快；而答對題數部分，走路禪組也皆優於健走組、健走組皆優於控制組，但皆未達顯著 (p>.05)；走路禪組皆優於控制組並達顯著差異 (p<.05)。與Hillman等 (2009) 針對9-10歲孩童之研究也有相似之認知測驗答對率結果；高有氧適能的孩童有較高的正確率表現，但是在反應時間的表現卻沒有發現組間的差異。 Wu等 (2011) 的研究也認為高有氧適能的孩童，有較佳的反應穩定性，因而表現出較好的執行控制功能；高有氧適能孩童的正確率表現較高，同時也反映了有氧適能好壞與認知控制的穩定性有關。另一研究則顯示有氧適能較高的孩童在認知測驗上有較快的反應時間，與本研究介入後兩項認知測驗有較快反應時間的趨勢相似，這顯示了高有氧適能的孩童對於衝突刺激的處理效率較佳 (Chaddock, et al., 2010)。另外，認知功能測驗之時間點部分，張育愷、陳豐慈 (2011) 表示認知測驗之施測時間點可分為健身運動後 (after) 與健身運動時 (during) 兩種取向，本研究屬健身運動後施測，而過去研究多探討於健身運動後對於認知功能之影響，其結果也多支持健身運動後對認知功能產生的正面效益（王駿濠、蔡佳良、涂國誠、曾鈺婷、蔡馨栴，2010； Chang & Etnier, 2009；Cordova, Silva, Moraes, Simoes, & Nobrega, 2009； Hillman et al., 39.

(47) 2009）。而運動強度的部分，本研究採取40～60％HRR之中等強度健走與走路禪介入，參照 Tomporowski (2003) 普遍所指出健身運動會增進認知功能，尤其中強度有氧運動最能促進認知功能之方法。而Joyce等 (2009) 也提出中強度急性運動不僅增進抑制的表現，亦提升動作處理速度。最後，本研究結果顯示走路、走路禪等有氧、禪修相關運動後，對於認知功能上有不錯的表現，與多篇文獻回顧相同，也指出單次健身運動對認知功能有正面影響 (Brissw alter, Collardeau, & Rene, 2002; McMorris & Graydon, 2000; Sibley & Etnier, 2003; Tompo rowski, 2003a, 2003b)。不過，亦有許多研究與本研究介入後顯示之反應時間結果一樣未顯著，甚至還有對於認知測驗表現上無差異變化的發現，如Pontifex 與 Hillman (2007) 的研究，以60%最大心跳率之單次健身運動介入，結果在反應時間卻未發現有差異存在；以及其他發現急性健身運動時會造成認知功能減低之研究 (Dietrich & Sparling, 2004; McMorris et al., 2009; Pontifex & Hillman, 2007)；甚至還有部分學者指出，健身運動時不會影響認知功能表現 (Dietrich & Sparling, 2004; Travlos & Marisi, 1995)。如此的分歧結果可能與過去研究所選擇之運動強度或認知功能測驗有關，如Lambo urne 與 Tomporowski (2010) 以身體使用程度不同，導致注意力資源不同之角度對認知功能提出可能假設。該研究者指出，跑步機運動需同時維持上半身與下半身的動作，其所需耗費注意力較多；而相較於跑步機運動，腳踏車僅需著重於下半身腳步的活動，所需耗費注意力資源較少。由此，不同的健身運動型式亦可能對於運動介入的強度有所差異，進而影響認知功能的變化而產生許多不一致。. 40.

(48) 第二節健走、走路禪與心率變異之影響比較本節以健走、走路禪運動介入後與介入後15分鐘之低頻比例 (LF%)、高頻比例 (HF%)、低高頻比 (LF/HF) 等心率變異資料，經統計整理後所呈現之結果，分別討論其變化狀況。一、低頻比例 (LF%) 結果顯示LF值分別在健走與走路禪組內三個時期達顯著差異 (p<.05)，變異量大小如表4-4-5所示在介入中最佳，而介入中走路禪組LF值顯著於健走與控制組 (p<.05)。HF 值方面，分別在健走與走路禪組內三個時期達顯著差異 (p<.05)，變異量大小如表4-4-7 所示在介入中最佳，而三個時期走路禪組、健走組、控制組之HF值皆未達顯著差異 (p>.05)。最後LF/HF值的部分，結果所顯示的一樣分別在健走與走路禪組內三個時期達顯著差異 (p<.05)，變異量大小如表4-4-9所示一樣在介入中最佳，而介入中與介入後走路禪組LF/HF值皆顯著於健走與控制組 (p<.05)。Seals (2006) 指出，高頻 (high freque ncy, HF) 功率參數為副交感神經活性的指標，低頻 (lowfrequency, LF) 功率則與交感神經的活性有關。以本研究所得結果可見，走路禪介入後心跳上升、低頻比例 (LF%) 上升，對於LF值所代表之交感神經的活化有關。而許多與冥想、禪修、心率變異相關之研究，大多都是以長時間介入為主要研究方法，例如縱向運動訓練的研究顯示改變心率的變異程度，Gamelin, Berthoin, Sayah, Libersa,與Bosquet (2007) 的研究，10名年輕健康受測者經過12個週的運動訓練後，其心率變異LF顯著增加、HF等數據也增加，但未達顯著水準。二、高頻比例 (HF%) HF% (HF/TPx100) 可當作是心臟副交感神經活動狀態;因為0.04Hz以下的區域有部份是代表交感神經的活動，因此Polanczyk等，(1998) 建議以LF/HF的比值來代表心臟交感神經活動狀態。而HF值代表之副交感神經活化雖在三組間無顯著差異，但走路禪所得出的數值也是低於另外兩組，陳高揚等 (2000) 指出，以運動生理學觀點來看，交感神經對運動的執行有利，而副交感神經系統則對運動後之休息有利。以本研究結果為例，走路禪組在運動介入中之交感神經活性部分確實有較佳的呈現，而介入後之自律神經平衡也有不錯的 41.