中高齡者運動行為與工作記憶之研究

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(1)國立臺灣師範大學運動與休閒學院運動休閒與餐旅管理研究所碩士學位論文. 中高齡者運動行為與工作記憶之研究. 研究生：曾婉玲指導教授：林儷蓉. 中華民國 107 年 8 月中華民國臺北市.

(2) 中高齡者運動行為與工作記憶之研究 2018 年 8 月研究生：曾婉玲指導教授：林儷蓉摘要隨著高齡社會來臨，失智海嘯衝擊，如何維持認知功能是一重要議題。研究指出，認知功能隨著年齡增長逐漸衰退，其中工作記憶是受老化影響最大的能力之一。過去研究指出，運動可以改變大腦結構，進而對認知功能有顯著正向影響。然而，運動的項目、頻率、持續時間與強度，對小腦神經細胞與突觸之連結，及大腦認知功能呈現出選擇性的效益。研究目的為探討中高齡者運動行為與工作記憶的現況，分析背景變項與二個變項之間的差異，並探討變項之間的相關性。研究方法採便利抽樣法，抽取居住在大臺北地區 187 位中高齡者為研究對象，以問卷調查法調查其運動行為，並施以 N-back 任務、數值史楚普效應測驗工具來測量工作記憶表現。研究資料以描述性統計、獨立樣本 t 檢定、獨立樣本單因子變異數分析、相關分析、集群分析法進行分析。研究結果顯示年齡、從業身分會影響運動項目之參與程度，而年齡、教育程度、從業身分、職業身分、慢性病會影響工作記憶表現。再以集群分析，將運動項目分為三群組，發現「短時高強度快走組」及「長時高強度運動組」其工作記憶表現較「短時低強度走路組」好。建議中高齡者應從事高強度以上之運動，並選擇具有運動效益之參與型態，如騎單車、球類、體適能運動，以減緩認知老化的速度，來提升晚年的生活品質。. 關鍵詞：中高齡者、工作記憶、運動行為. i.

(3) The Study on the Exercise behavior and Working memory of Middle-aged and Elderly people August, 2018 Author: Tseng,Wan-Ling Advisor: Lin, Li-Jung. Abstract With the arrival of elderly society and the surging of dementia, how to maintain cognitive function is an important issue. Studies have shown that cognitive function declines with age, and working memory is one of the most affected by aging. Past research has pointed out that exercise can change the structure of the brain and thus have a significant positive impact on cognitive function. However, the type, frequency, duration and intensity of exercise have a selective benefit on the connection of cerebellar nerve cells to synapses and brain cognitive function. The purpose of the study is to explore the current state of exercise behavior and working memory of middle-aged people, to analyze the differences between background variables and the above two variables, and explore the correlation between variables. The research method used convenience sampling to 187 middle-aged people living in the Taipei area as research objects. The questionnaires are used to investigate their sports behaviors, N-back task and Numerical Stroop task as a test tool for measuring working memory performance. The study data were analyzed by descriptive statistics, t-test, one-way ANOVA, correlation analysis, and cluster analysis. The results show that age and employment status would affect the participation of exercise patterns. And age, education, employment, occupation, and whether they have chronic diseases or wouldn’t affect working memory performance. In the cluster analysis, the sports patterns were divided into three groups. We found that "Short-term high-intensity fast-moving group ", and " Long-term high-intensity exercise group " has better working memory performance than the " Short-term low-intensity walking group ". It is suggested that middle-aged and older people should engage in high-frequency exercise behaviors with high intensity and better efficiency type of exercise, like cycling, balls, physical exercise, to slow down the speed of cognitive aging and improve the quality of life in later years.. Key words: middle-aged, working memory, exercise behavior. ii.

(4) 謝誌關心今天的老人，就是關心明天的自己。鑑於個人曾於安養機構從事三年以上的老人社會工作，見證近 300 位長者生命態樣，其後雖因家庭因素請調至中等學校，進而在輕熟齡階段來到師大學習，並於下班後少許時段協助照顧中度失智的母親，明白運動休閒與餐旅管理產業是臺灣邁入高齡社會最能增進老人健康幸福的快樂產業。進入休旅所是為提昇吃喝玩樂的品質以豐富生命，湯添進所長在迎新活動時即開門見山提醒：「多讀書沒有藉口，老花眼不是理由」；學務長張少熙老師在課程中表示：「面對時間，你最大的本錢是投資自己！」、「此刻即為下一個階段妝扮自己」；氣質美女劉元安老師秉持著「教師是為學生學習需求存在」的信念，跨越學門在暑假夜間義務且認真的指導質性研究；……師大是一個人才濟濟、人文薈萃的地方，來到師大遇見很多大師－黃營衫教授、王宗吉教授、張少熙教授、程瑞福教授、陳美燕教授等，當然還有許多在業界表現優異的同學，藉此激盪出生命的火花並感到幸福滿足。其中，最感謝我的指導教授－林儷蓉老師，從題目的選定、章節架構及撰寫的方法、研究結果討論及統計方法的指導，引領我進入研究領域，接納有限開展潛能，豐富研究的視野。感謝兩位口試委員－吳昌衛老師和湯幸芬老師，在百忙之中仍悉心提供論文指導。二年的時光是一趟奇妙的豐富旅程，這些歷練是我面對人生下半場，可以持續向上的珍貴資產，而完成休旅所碩士學位的下一步必是增強體適能、享受運動人生。對於短時間內要面訪中高齡者完成大量的問卷 (含電腦測驗) 並不容易，感謝在社群軟體熱情回應需求的朋友 (教會、龍門、師大、萬福、托兒所及養老院)，及阿姨程淑卿號召，姨丈簡明仁以專車接送至松山、南港、文山、樹林、三峽等地，因為您們的熱情相挺順利完成問卷；感謝群元、文婷、瓊文、亭均等同學需求時提供協助；感謝我的先生及手足－思辨解惑和支援、設計巨集完成統計；感謝一路上熱心幫助我的人，使我經歷「這道離你不遠，正在你口裡，在你心裡。」 (羅 10:8)－勇於回應，讓愛走動的真理。曾婉玲謹誌國立臺灣師範大學運動休閒與餐旅管理研究所 2018 年 8 月 iii.

(5) 目次. 中文摘要..................................................................................................................................... i 英文摘要.................................................................................................................................... ii 謝誌........................................................................................................................................... iii 目次........................................................................................................................................... iv 表次........................................................................................................................................... vi 圖次......................................................................................................................................... viii. 第壹章緒論 ......................................................................................................... 1 第一節研究背景與動機 .................................................................................................. 1 第二節研究目的 .............................................................................................................. 3 第三節研究問題 .............................................................................................................. 3 第四節名詞釋義 .............................................................................................................. 4. 第貳章文獻回顧 ................................................................................................. 5 第一節中高齡者的認知功能退化 .................................................................................. 5 第二節工作記憶 .............................................................................................................. 6 第三節運動行為 ............................................................................................................ 10 第四節運動行為、工作記憶與人口背景變項的關係 ................................................ 16. iv.

(6) 第參章研究方法 ............................................................................................................... 20 第一節研究架構 ............................................................................................................ 20 第二節研究流程 ............................................................................................................ 21 第三節研究對象 ............................................................................................................ 23 第四節研究假設 ............................................................................................................ 24 第五節研究工具 ............................................................................................................ 24 第六節資料處理與統計分析 ........................................................................................ 26. 第肆章結果與討論 .......................................................................................................... 27 第一節基本資料分析 .................................................................................................... 27 第二節運動行為分析 .................................................................................................... 29 第三節工作記憶現況分析 ............................................................................................ 36 第四節運動型態集群對工作記憶之影響 .................................................................... 46. 第伍章結論與建議 .......................................................................................................... 55 第一節結論 .................................................................................................................... 55 第二節建議 .................................................................................................................... 58. 引用文獻 ..............................................................................................................60. 附錄問卷 ............................................................................................................71. v.

(7) 表次表 1- 1 中華民國人口推估 (105 年至 150 年) ....................................................................... 1 表 2- 1 各國對於運動行為的操作性定義 .............................................................................. 10 表 2- 2 運動行為測量方法比較 .............................................................................................. 11 表 2- 3 有關運動與工作記憶的研究 ...................................................................................... 13 表 3- 1 N-back 測驗內容與題數 ........................................................................................... 24 表 3- 2 NST 測驗題目與題數 .............................................................................................. 25 表 3- 3 運動行為問卷題項 ...................................................................................................... 25 表 4- 1 受試者背景變項之人數分配與百分比 ..................................................................... 28 表 4- 2 受試者運動行為之人數分配與百分比 .................................................................... 30 表 4- 3 性別對運動行為之 t 考驗摘要表 .............................................................................. 31 表 4- 4 年齡對運動行為之相關分析表 ................................................................................. 31 表 4- 5 教育程度對運動行為之變異數分析摘要表 ............................................................. 32 表 4- 6 從業身分對運動行為之變異數分析摘要表 ............................................................. 32 表 4- 7 職業身分對運動行為之變異數分析摘要表 ............................................................. 33 表 4- 8 自覺健康情形對運動行為之變異數分析摘要表 .................................................... 33 表 4- 9 慢性病對運動行為之變異數分析摘要表 ................................................................. 34 表 4-10 中高齡者工作記憶之描述性統計 ............................................................................ 37 表 4-11 性別對工作記憶表現之差異分析表 ........................................................................ 38 表 4-12 年齡對工作記憶表現之相關分析表 ........................................................................ 38 表 4-13 教育程度對工作記憶表現之差異分析表 ................................................................ 39 表 4-14 從業身分對工作記憶表現之差異分析表 ................................................................ 40 表 4-15 職業身分對工作記憶表現之差異分析表 ................................................................ 41 表 4-16 自覺健康情形對工作記憶表現之差異分析表 ........................................................ 42 vi.

(8) 表 4-17 慢性病對工作記憶表現之差異分析表 .................................................................... 43 表 4-18 運動型態集群之人口統計表 .................................................................................... 46 表 4-19 運動型態集群結果與分群變數之 ANOVA 檢定分析表 ......................................... 47 表 4-20 不同集群內之性別、從業身分、職業身分、慢性病之卡方檢定分析表............. 48 表 4-21 不同集群內之年齡、教育程度與自覺健康情形之 ANOVA 檢定分析表............ 49 表 4-22 運動型態對 N-back 測驗之差異分析表 ................................................................... 51 表 4-23 運動型態對 NST 測驗之差異分析表 ....................................................................... 52 表 5-1 主要研究結果摘要表................................................................................................... 56. vii.

(9) 圖次圖 2- 1 工作記憶模型 ............................................................................................................... 7 圖 3- 1 研究架構圖 ................................................................................................................. 20 圖 3- 2 研究流程圖 ................................................................................................................. 22. viii.

(10) 第壹章緒論本研究旨在探討中高齡者運動行為與工作記憶之關係。本章共四節，第一節研究背景與動機、第二節研究目的、第三節研究問題、第四節名詞釋義，依次分述如下。. 第一節研究背景與動機一、人口老化與高齡社會衝擊人口老化是全球面臨的共同挑戰，根據內政部統計，臺灣老年人口已在2018年3月底升至14.05%，正式邁入「高齡社會」(aged society)。依我國就業服務法第2條，年滿45 歲至65歲之國民為中高齡者，截至2018年6月底，我國中高齡者人數從2006年的5,620,815 人次增加至2018年7,326,098人次，成長了1.30%，占全國總人數31.08% (內政部統計處， 2018)。再者，依據國家發展委員會「中華民國人口推估 (105年至150年)」報告，我國平均年齡中位數將從2025年超過45歲，換言之，屆時有五成以上的人口屬於中高齡者以上，臺灣由高齡社會邁向超高齡社會之時間僅有8年，預估時程較日本 (11年)、美國 (14 年)、法國 (29年) 及英國 (51年) 更快，到2061年，臺灣老化指數將高達406.9％，老年人口為幼年人口的4.1倍，年齡中位數是56.9歲，將是全球僅次於日本第二老的國家。人口老化的現象已是全球趨勢，帶給社會極大之衝擊，如何因應臺灣地區人口少子高齡化趨勢並關注高齡社會的議題，實為當前國家重要課題。表1-1. 中華民國人口推估 (105年至150年) 年. 65歲以上老人比率. 高齡人口. 1993. 65歲以上老年人口>7%. 高齡化社會 (Aging society). 2018. 65歲以上老年人口>14%. 高齡社會 (Aged society). 2025. 65歲以上老年人口>20%. 超高齡社會 (Super-aged society). 2061. 85歲以上老年人口>23.3%. 4名老人中即有1名85歲以上超高齡老人. 資料來源：引自“中華民國人口推估 (105年至150年)”，中華民國國家發展委員會，2016。. 1.

(11) 二、老化影響工作記憶衰退但仍具可塑性老化是人類自然現象，老化會使大腦皮質逐漸萎縮和變薄，造成認知功能衰退。工作記憶 (working memory) 為個體在進行認知作業的歷程中，對訊息暫時儲存和判斷處理的能力 (Baddeley, 2003)。工作記憶是受年齡影響最明顯的認知功能，當工作記憶隨著老化衰退，直接影響記憶、思考、推理、決策、問題解決等能力，導致對事情的處理速度、正確率、記憶廣度、對新資訊的學習能力及判斷訊息功能變差，開始無法保持腦海中的訊息、對熟悉的人或物品無法辨認，造成接收訊息上的理解缺失或是忘記規則與指示，甚至認知處理速度有全面性遲緩的現象 (Salthouse, 1996)，這些負面效應將造成個人與家庭承受龐大的壓力，並耗費極多的社會資源。工作記憶是一種高階的認知能力，早年有較佳的工作記憶能力，可降低晚年出現失智症的機率 (Kemper, Greiner, Marquis, Prenovost, & Mitzner, 2001)，對此，Whalley, Deary, Appleton, 與 Starr (2004) 認為早年階段生活方式較為動態、教育程度較高、職業內容較為複雜者，大腦的認知儲備 (cognitive reserve) 容量較大，會降低大腦老化病變的機率。若能經由適當的策略或調整生活型態，如智能活動參與、社會互動、營養及運動等，有可能維持認知功能 (Kramer, Erickson, & Colcombe, 2006)。三、運動維持認知提升晚年生活品質回顧有關運動與認知功能之研究指出，運動可以改變大腦結構或功能，減緩大腦老化的過程，降低罹患失智症的機率，並可提升不同族群之認知表現 (Larson et al., 2006； Laurin, Verreault, Lindsay, MacPherson, & Rockwood, 2001)。運動可以改善因老化而造成的工作記憶衰退，因為運動是一種動態專注的過程，透過認知控制行為，提升個體腦部的血液循環，進行空間刺激的編碼及提取，藉由運動環境的適應促進大腦功能，間接提升認知處理的效能及工作記憶的表現 (王駿濠、蔡佳良，2011)。研究發現，有運動行為的老人擁有效能較高的大腦功能與受老化影響較輕微的大腦結構 (Erickson, Hillman, & Kramer, 2015)、活動量愈高反應時間較快 (Hatta et al., 2005)，因為運動能促使注意力資源分配的效率較佳、對刺激評估及分辨的處理速度較快，以及持有與年輕人較相似的認知處理歷程 (王駿濠、蔡佳良，2009)。而缺乏運動行為的老人 2.

(12) 大腦萎縮的區域較大，大腦工作效率較差 (McDowell, Kerick, Santa, & Hatfield, 2003)，不僅增加醫療支出與社會成本，容易罹患慢性疾病，進而提高失能與失智的機率，已成為全球公共衛生問題。世界衛生組織 (World Health Organization, WHO) 將認知功能視為健康相關的生活品質 (Lox, Martin, & Petruzzello, 2006)，如何預防及延緩認知功能的惡化，已是全球關注的重要議題。研究指出，成年期後的運動行為與晚年生活品質有明顯的相關 (Spartano et al., 2016)。許多研究者曾針對孩童、成人、老人，及特殊族群，進行小規模實驗的探索，但對於運動人口比例偏低的中高齡者其運動行為與工作記憶之間的相互關係的調查研究卻付之闕如，因此本研究只針對此一族群其運動行為與工作記憶之相關性進行探討，期望瞭解運動行為對大腦認知功能老化的影響。. 第二節研究目的依據上述之研究動機，本研究的目的主要有下列三點：一、分析中高齡者的運動行為。二、瞭解中高齡者的工作記憶表現。三、探討中高齡者的運動行為對工作記憶之影響。. 第三節研究問題本節針對上述研究目的，提出下列研究問題：一、中高齡者的運動行為現況為何？二、中高齡者的工作記憶表現為何？三、中高齡者運動行為對工作記憶之影響為何？. 3.

(13) 第四節名詞釋義本研究使用之特定名詞，共有「中高齡者」、「工作記憶」、「運動行為」，其名詞釋義分述如下：一、中高齡者 (middle-aged) 「就業服務法」第2條第4款定義，所謂「中高齡者」係指年滿45歲至65歲之國民。本研究所稱之「中高齡者」即依就業服務法規定，以45-65歲的人口為研究對象。二、工作記憶 (working memory) 工作記憶為個體在進行認知作業的歷程中，訊息暫時儲存和判斷處理的能力。工作記憶的容量有限，一旦未適時成功編碼，當新訊息進入時，原有的保存的訊息將無法再被提取 (秦秀蘭，2012)。本研究採用 N-back 任務以及數值史楚普效應測量受試者工作記憶的認知負荷容量，以及抑制干擾訊息的能力，記錄受試者測驗各階段所得之正確率及反應時間的速度。當題目愈難，反應時間增加，而正確率也降低。三、運動行為 (exercise behavior) 運動行為是在某一特定時段所進行某種運動的頻率、持續時間與參與的強度 (Fox， 1987)。美國運動醫學學會針對不同年齡者的運動行為提出運動處方FITT，包括頻率 (frequency)、強度 (intensity)、項目 (type)、持續時間 (time) (ACSM，2013)。本研究所指運動行為，包括運動項目、持續時間、運動頻率及自覺強度，其中為瞭解運動項目對工作記憶之影響，將運動行為進行分類，以運動項目、參與天數、參與時間和參與強度進行集群分析。. 4.

(14) 第貳章文獻回顧本章針對相關文獻進行探討，共分四節：第一節為中高齡者的認知功能退化，第二節為工作記憶，第三節為運動行為，第四節為運動行為、工作記憶與人口背景變項的關係。. 第一節中高齡者的認知功能退化一、老化與認知功能退化老化代表身體結構、功能的退化，是每個人都無法逃避的事實。因老化所造成的認知功能衰退現象具有不可逆性，已有證據顯示認知缺失 (cognitive loss) 會造成社交互動低落、休閒活動減少、生活品質及餘命下降，甚至影響平均餘命 (Gallo, Schoen, & Jones, 2000)，因此，世界衛生組織 (WHO) 將認知功能視為健康相關的生活品質 (Lox, Martin, & Petruzzello, 2006)，如何減緩認知退化速度，降低醫療及社會支出，讓社會負擔降到最低，是處於高齡社會的臺灣應特別重視的議題。二、中高齡者認知退化從縱貫式的研究發現，個體隨著年齡增加在認知衰退的時間、程度與速度有個別差異 (Lindenberger & Ghisletta, 2009 ； Lövdén, Bäckman, Lindenberger, Schaefer, & Schmiedek, 2010)，中高齡者面對不可避免的老化現象，導致身體功能逐漸減退，倘若再加上遺傳因素、社會因素 (身體活動、教育程度、動腦程度、工作性質、生活與文化環境、社會參與)、健康因素 (中年聽力退化、憂鬱症未及早治療、日常生活功能障礙 )、健康危害行為 (抽菸、體能活動不足、社交孤立 )、慢性病 (高血壓、肥胖、第二型糖尿病、中風史 ) 等因素將加速認知功能衰退，更提高罹患失智症的風險。對此，Whalley 等 (2004) 認為若能透過適當的策略或調整生活項目，如動態的生活型式、提高教育程度、職業內容較為複雜，可增加大腦的認知儲備 (cognitive reserve) 容量，降低疾病失能風險，達到成功老化的狀況 (Rowe & Kahn , 1998)。. 5.

(15) 三、小結本節說明中高齡認知功能的衰退具有不可逆性，認知功能退化足以嚴重影響生活品質，因此，若能透過適當的策略或調整生活型態，來降低疾病失能風險，讓社會負擔降到最低，達到成功老化的狀況，是處於高齡社會的臺灣應特別重視的議題。. 第二節工作記憶一、工作記憶工作記憶是指個體在進行認知作業的歷程中，對訊息暫時儲存 (storage) 與處理運作 (process) 的能力 (Baddeley, 2003)。Miller, Galanter, & Pribram (1960) 是最早使用工作記憶一詞的學者，而最廣為人知的多重工作記憶模型 (Multiplecomponent model) 是 Baddeley 與 Hitch (1974) 所提出的，包括中央執行系統、視覺空間模板、語音迴路、事件緩衝區四個子系統 (Baddeley, 2000)，透過注意力控制忽視無關緊要的資訊，並將不同訊息來源 (語意或視覺空間) 分別儲存、運作，有助於協助人類判斷、適應新環境 (Alloway T., & Alloway R., 2010；Diamond, 2013；Engle & Kane, 2004；Kane & Engle, 2002)。 (一) 中央執行系統 (Central Executive System) 負責協調注意力活動與支配，抑制無關資訊和不當的活動，掌管工作記憶內的資訊及控制其他次儲存系統的運作 (Repovs & Baddeley, 2006；Turner & Engle, 1989)，具有分配注意力資源處理雙重作業、提取不同策略、選擇性注意、維持與運作長期記憶中的訊息等四個功能 (Baddeley, 1996)。 (二) 語音迴路 (Phonological Loop) 負責儲存語音資訊 (Baddeley, 1983)，包括短暫保留語文理解，並持續重覆語音內容，以防止語音迴圈中的資訊衰退。 (三) 視覺空間模版 (Visuospatial Sketchpad) 負責儲存視覺和空間的資訊 (Salway & Logie, 1995)。包括視覺子系統 (如形 6.

(16) 狀、顏色和紋理的處理) 和空間子系統 (位置及移動的處理)。 (四) 事件緩衝器 (Episodic buffer) 短暫儲存混合各種語音、視覺、空間的資訊，能提取情節記憶中的訊息，並以時近的知識重新評估先前的經驗。. 圖2-1.工作記憶模型。資料來源：引自“The multi-component model of working memory: Explorations in experimental cognitive psychology ”, Repovs & Baddeley, 2006 , Neuroscience, 139 (1), 5-22. 工作記憶屬於高階認知功能，如語文理解、問題解決和數理推理等能力，能預測許多高層次的認知行為表現。相關研究指出，早年有較佳的工作記憶能力，可降低晚年出現失智症的機率 (Kemper et al., 2001)；而視覺空間工作記憶 (Visuo-spatial working memory) 對於早期失智症之評估具有相當的敏感度，已是國外認可的神經心理測驗工具 (劉子維，2008)。工作記憶能力隨著老化而下降，對事情的處理速度、正確率、記憶廣度及對新訊息的學習能力變差，開始對熟悉的人或物品無法辨認，出現迷路、語言功能減退，造成訊息接受上的理解缺失，或是忘記規則與指示，甚至產生認知處理速度有全面性遲緩的現象 (Salthouse, 1996)。二、工作記憶之測量工作記憶是個能同時儲存與處理複雜認知功能所需訊息且有結構的系統，無論是什麼樣的刺激物型式 (數字、字母、物體位置)，受試者都必須經過編碼 (刺激物出現)、維持 (暫存刺激物的訊息避免其他無關訊息干擾) 以及提取 (針對刺激物做反應)，三個階段才符合工作記憶的定義 (Diamond, 2013)。 7.

(17) 複雜廣度作業 (complex span tasks) 是常用測量工作記憶容量的方法，受試者必須同時進行兩個以上之任務：一邊記住目標作業 (或稱儲存作業) 給予的刺激；一邊對次級作業 (或稱處理作業) 做反應，以瞭解外在資訊對內在工作記憶的認知負荷 (working memory load)。工作記憶測驗有以下幾種，運作廣度 (operation span)、空間工作記憶測驗 (spatial working memory)、視覺空間工作記憶測驗 (visuospatial working memory task, VSWM)、斯騰伯格工作記憶任務 (Sternberg working memory task)、N-back 任務 (N-back task) 等 (Friedman et al., 2007)，施測者可改變不同型式的刺激來源 (字母、數字、顏色或物體位置) 來測量不同型式 (語意或視覺空間) 的工作記憶能力 (Diamond, 2013)。中高齡者受老化影響大腦的訊息處理速度及選擇性注意力快速下降，本研究選擇 N-back 任務 (N-back task) 及數值史楚普效應 (Numerical stroop task, NST)，瞭解中高齡者在增加認知負荷對工作記憶表現，以及抑制無關訊息的能力。 (一) N-back 任務 N-back是神經影像學常用以測驗工作記憶的任務，可分為字母與空間型式 (Spatial N-back, Letter N-back)，可顯示不同的數字、字母或是物體位置，受試者必須記憶每一個出現的刺激物，同時還需判斷是否與N個前的刺激物是相同的，經常使用N值是1、2、3。這是一種工作記憶內容的維持，同時還要不斷更新記憶內容，能用於了解中央執行系統的反應、短期記憶的維持，以及工作記憶認知負荷的容量 (Owen, McMillan, Laird, & Bullmore, 2005)。 (二) 數值史楚普效應 NST源自於史楚普效應 (Stroop task) 是美國心理學家史楚普 (John Ridley Stroop) 於1935年提出，利用文字字義及顏色命名過程所產生的干擾效應，研究發現受試者在不一致的狀況下，說出文字的顏色的反應時間會比一致的狀況下比較慢，而錯誤率也會比較高。史楚普效應主要是測量受試者抑制干擾訊息的能力、選擇性. 注意力及交替性注意力，常被其它測驗或研究引用，且一致認為此測試具有極佳的信度 (Sohlberg & Mateer, 2001)。 8.

(18) 數值史楚普效應 (NST) 是一個測驗數量自動化歷程的作業，Huang, Polk, Goh, & Park (2012) 使用NST探討老化相關的神經補償機制在前額葉與頂葉的差異。此作業有兩種判斷規則：(1) 數值判斷 (numerical comparison)：受試者被要求對數字的數量 (即數值) 進行比較，但同時必須抑制對數字本身的物理大小的處理。(2) 物理大小判斷 (physical size comparison)：受試者被要求對數字的物理大小進行比較，但必須抑制對數量大小的處理 (王靜秀，2012)。藉由數值大小或物理大小作業中所測得大小一致性效果是代表在比較數值或物理大小的同時受到物理或數值的干擾程度 (Tzelgov, Henik, & Berger, 1992)。三、工作記憶相關研究工作記憶既是受年齡影響最明顯的認知功能，如何維持或增進其能力對多數研究者來說，是項極具吸引力的議題。研究指出，規律運動被認為是認知功能的保護因子。德國一份研究追蹤 3,903 位認知功能正常的中高齡者，發現有規律身體活動者，發生認知功能缺損的風險較低 (Etgen, Sander, Huntgeburth, Poppert, Forstl & Bickel, 2010)。Stroth, Hille, Spitzer, & Reinhardt (2009) 的研究發現：藉由每週 3 次，每次 30 分鐘，連續 6 週的有氧運動，雖然無法增加語音工作記憶和專心表現，但是，確實能改善視覺空間工作記憶的表現。這可能是因為運動對於較為費力性的認知處理，以及需要處理空間刺激或執行控制的作業會產生較大的效益，而視覺空間工作記憶似乎最能符合此需求。四、小結本節說明工作記憶是受年齡影響最明顯的高階認知功能，藉由複雜廣度作業瞭解個體對於訊息編碼、維持、提取的處理能力，而規律運動能改善工作記憶的表現，被認為認知功能的保護因子。. 9.

(19) 第三節運動行為一、運動行為之定義與益處運動 (exercise) 是一種身體活動，是有計畫、有結構且反覆的身體動作以改善或維持身體適能為最終目標 (Caspersen, Powell, & Christenson , 1985)，文獻對於運動 (exercise) 之用詞不盡相同，又稱身體活動 (physical activity)、規律運動 (Regular Exercise)、體適能 (physical fitness)。運動行為是在某一特定時段所進行某種運動的次數、持續時間與強度 (Fox，1987)，美國運動醫學學會針對不同年齡者的運動行為提出運動處方FITT，包括頻率 (frequency)、強度 (intensity)、項目 (type)、持續時間 (time) (ACSM，2013)。各國對於一般大眾的運動行為建議相似 (見表2-1)，大致上為每週3次以上，每次20-60分鐘，強度大約是最大心跳率的50-90 %之間。然而，中高齡者在從事運動時，建議每週3以上，每次至少30分鐘，運動強度是最大心跳率的65-80%，表示中高齡者在運動上應避免達到太高的強度。表2-1. 各國對運動行為的操作性定義小類. 定. 義. 備. 註. 每天至少 30 分鐘，每周累計 210 分鐘。. 教育部. 每週至少運動 3 次、每次 30 分鐘、心跳達. 行政院體育委員會每年辦. 130 或是運動強度會喘會流汗。. 理運動城市調查. 7100. 每週至少運動1次。. 新加坡. 7230. 每週至少運動2次、每次30分鐘。. 日本. 7330. 每週至少運動3次、每次30分鐘。. 韓國. 210 333. 7333. 每週至少運動3次、每次30分鐘、心跳達130下或是運動強度達到會喘會流汗。. 體育署. 7615. 每天要運動 15 分鐘，每週 90 分鐘。. 7715. 每天運動 15 分鐘。. 溫啟邦教授團隊定義. FITT. 運動標準，包含頻率、強度、時間、種類。. 美國運動醫學會. 資料來源：引自“中華民國104年運動城市調查＂，戴遐齡、陳奕良，2015，教育部體育署委託之專題研究成果報告。. 10.

(20) 過往的文獻證實規律的運動行為可以改變大腦結構，減緩大腦老化的過程，增進認知神經功能，提升老人、成人、兒童及特殊族群之認知表現，以及預防或延緩罹患失智症的風險。對於經常從事運動行為的中高齡者而言，運動可以增加大腦注意力資源的投入，而執行不同項目之運動方式，對大腦活化之情形與結構改變各有差異。若是在中高齡階段就能每週至少從事2次20至30分鐘活動，相對於沒有從事體能活動的人來說，可以增加神經滋養因子 (brain-derived neurotropic factor) 與大腦可塑性 (Nascimento et al., 2014)，並減少澱粉樣蛋白造成大腦斑塊，以及老年時發生失智症的機率。這說明了運動行為可以延緩大腦老化，增進身心健康，提高生活品質，對中高齡者而言，運動是最好的健康促進行為。二、運動行為的量測運動行為係由一定的頻率、強度和持續時間組成，LaPorte, Montoye, 與 Caspersen (1985) 將評估運動的方法分成七大類，如熱計量法 (Calorimetry) 、生理測定法 (Physiological markers)、電子儀器測定法 (Mechanical and electronic monitors)、行為觀察法 (Behavioral observation) 、飲食測量法監控 (Dietary nitors) 、工作分類法 (Job classification)、調查法 (Survey procedures) 七種方法 (表 2-2) 。過去研究多採用主觀評估方法，只有少數採用客觀方法 (如：加速規) 測量。表 2-2. 運動行為測量方法比較觀點. 客觀. 主觀. 測量方法. 測量項目. 成本. 耗時. 限制. 精確性. 熱量測定法. 強度. 高. 長. 多. 高. 工作分類法. 強度. 少. 短. 少. 低. 生理標記法. 強度. 高. 長. 多. 高. 行為觀察法. 頻率、時間和強度. 高. 長. 少. 低. 機械及電子儀器偵測. 強度. 高. 長. 多. 高. 飲食監控法. 強度. 少. 長. 少. 高. 少. 短. 少. 低. 調查法. 頻率、時間和強度. 資料來源：引自“Assessment of physical activity in epidemiologic research: problems and prospects＂, Laporte, Montoye, & Caspersen, 1985, Public health reports, 100 (2) , 131-146.. 11.

(21) 主觀評估方法，又稱自陳測量，由受訪者回憶或記錄一段時間內身體活動的情形，亦可透過訪談或問卷調查的方式，常用的測量工具有：明尼蘇達休閒時間身體活動問卷、七日身體活動回憶問卷、國際身體活動量表、日誌法等，此法使用方便、能快速填答、研究成本較低、不具侵入性、可評估過去特定時間的活動量以及活動項目，適用於大規模的調查 (陳優環、蔣立琦，2006)。由表 2-2 發現調查法和行為觀察法，具有測量項目相同、限制較少、精確性較低的共通特性，而調查法的成本和耗時相對較低，只要將樣本設定為認知功能正常的中高齡者，縮短調查時程，可提高回憶之精確性。國內外調查運動行為的研究中，多使用調查法 (洪莠茹，2010；De Moor, Beem, Stubbe, Boomsma, & De Geus, 2006； Nguyen, Potvin, & Otis, 1997)，及量化問卷進行調查 (李月萍，2010；洪莠茹，2010；賴秀怡，2006；顏敏玲，2007)。在問卷題項方面，多數研究於運動頻率的測量上多以週為單位調查運動次數；運動持續時間以分鐘或半小時為一個單位進行量測；運動強度則以運動時自覺強度感覺會流汗也會喘、會流汗但不會喘、不會流汗但會喘、不流汗不會喘的狀態表示。三、相關研究先前多數研究證實運動會對大腦與認知功能有正向的效益，包括身體運動、有氧運動、技巧運動、複合運動 (見表2-3)。然而，不同的運動項目，對不同的認知面向 (例如：視覺空間、反應速度、執行控制等) 呈現出選擇性的效益 (Colcombe & Kramer, 2003；王駿濠、蔡佳良，2011)。身體活動能提升大腦皮質體積，增加工作記憶的認知負荷，對N-back認知作業表現具有正面的效益。Erickson等 (2013) 研究分析1,032位中年人的身體活動量與N-back 表現之關係，結果顯示身體活動量與空間1-back、2-back情境中的反應正確率有正相關。有氧運動可以改善的心肺適能，提高動作功能 (motor function)、聽覺注意力 (auditory attention) 以及視覺注意力 (visual attention) 等認知表現，Sibley, Etnier, 與 Le Masurier (2006) 進一步將 Stroop 測驗劃分為干擾情境、抑制情境與負向觸發作用 (negative priming) 等多種次類別，並發現20分鐘自我配速的中等強度健身運動對 Stroop 測驗的干擾情境有正面效益。 12.

(22) 表2-3. 有關運動與工作記憶的研究運動項目. 研究者. 身體活動. Erickson 等 (2013). 身體活動. Leckie 等 (2014). 有氧運動有氧運動有氧運動. 有氧運動. Hogervorst等 (1996). 運動強度與持續時間. 受試者 44.59 歲 (n=1032) 52.13%女 44.37 歲 46.8%女 (n=344) 18-42歲 n未特別註明. Sibley等 (2006) 成人 n未特別註明 65~78歲 Maillot等 (n=30) (2012). 研究結果. 未特別註明. 身體活動量與空間1、2-back情境中的正確率有正相關。. 未特別註明. 身體活動量與字 3-back 及空間 1、2-back正確率有正相關。. 中等強度 60分. 運動對執行功能抑制干擾 (Stroop-顏色-字) 效應最大。. 中等強度 30分鐘中等強度 12 週、每週 2 次，每次1小時. 運動對Stroop測驗的干擾情境有正面效益。在注意力與抑制相關執行功能中，Stroop前後測的結果達顯著的影響。. 65~75歲及20~30歲. 中等強度. 年輕人17人. 每週3次以上，作業中有較高的注意力資源投每次 30 分鐘以入及較快的訊息處理速度。上. 豐東洋、黃耀高活動老人17人宗、郭正煜、高低活動老人17人士竣 (2016). 高活動量的老人在進行 Stroop. (N=34) 複合運動. Gothe等 (2013). 技巧運動. 王駿濠、蔡佳良等 (2010). 技巧運動. 王駿濠、蔡佳良 (2011). 曾鈺婷、蔡佳良技巧運動、陳振裕 (2012). 技巧運動. 林志謙 (2016). 女大學 (n=30) 女大學生運動組13人控制組13人 (n=26) 女性65-69歲運動組12人控制組12人 (n=24) 男性60-69歲運動組20人控制組20人 (n=40) 7-10歲體操組24人控制組20人 (n=44). 中等強度 20分瑜珈 20分有氧. 瑜珈比有氧運動對於工作記憶表現有正相關，而中等有氧運動後於工作記憶表現無助益，可能與測驗項目不同及性別有關。. 中高強度每周2 次每次3小時. 羽球運動能提升視覺空間工作記憶的表現，特別是執行作業的反應速度層面。. 中高強度每週3次每次3小時. 桌球運動能提高視覺空間工作記憶的表現，係因運動組能較快且投入較多的注意力資源做執行反應。. 中高強度每週3次每次4小時. 網球運動有較佳的注意力資源投注表現，能提升視覺空間工作記憶表現。. 中低強度. 體操運動能提昇兒童動作能力及視覺空間工作記憶VSWM作業的反應正確率表現。. 8週，每週2次每次90分鐘. 資料來源：本研究自行整理。 13.

(23) 技巧運動如一些開放性的持拍運動 (桌球、羽球、網球等) 是需要手眼協調及知覺反應的偶合 (Lees, 2003)，由於回球的反應期相當短暫，所以球員必須在短時間內預先利用線索來決定所需要的反應 (Raab, Masters, & Maxwell, 2005)。因此，動作技巧越精熟的球員，因為習慣於競賽之不確定的環境，在執行作業時所投入的注意力資源愈少且較有效率，進而提昇視覺空間工作記憶表現。複合運動能降低認知障礙的風險以及心血管疾病死亡率，對認知功能維持是最具有效性的，包含有氧、阻力、肌力、平衡及心肺訓練等。Gothe, Pontifex, Hillman, 與 McAuley (2013) 則探討瑜珈運動及有氧運動後對於空間 N-back 測驗表現的影響。結果發現瑜珈運動相較於有氧運動對於工作記憶表現較有正面的影響，而中等有氧運動後於工作記憶表現並無助益。然而，有關一次性的運動行為對工作記憶之影響的研究結果仍有不少分歧，部分認為有氧運動對工作記憶無影響 (Coles & Tomporowski, 2008；Tomporowski & Ganio, 2006)，也有研究認為能增進工作記憶 (Pontifex, Hillman,Fernhall, Thompson, & Valentini, 2009; Potter & Keeling, 2005)，更有研究指出其會導致工作記憶衰退 (Covassin, Weiss, Powell, & Womack, 2007)。究其原因可能如下： (一) 持續時間與工作記憶 ACSM (2006) 認為每次運動持續時間為30分鐘~ 1小時期望能達到健康的效果；Tomporowski (2003) 指出20至60分鐘的中等強度運動，可增加注意力資源分配及認知處理速度，對認知表現效益最佳；然而60分鐘以上的運動容易產生疲憊，並會降低參與動機，進而產生認知表現減緩的現象 (Brisswalter, Collardeau, & Rene, 2002)。 (二) 持續頻率與工作記憶 Etnier (1997) 指出一次性的運動介入對訊息處理速度 (information process speed) 的影響效益較佳，例如：簡單反應時間測驗。而Colcombe 與 Kramer (2003) 認為長期性的運動介入對訊息處理速度僅有 0.27 的低效果量，而執行功能 (executive function) 則能達到0.68 的高效果量；增加運動頻率，能啟動注意力資源、 14.

(24) 減少反應時間，維持大腦靈活性利於資料編碼及提取的能力，可促進工作記憶的表現。 (三) 運動強度與工作記憶王駿濠、蔡佳良 (2011) 研究發現，長期從事中等或中高強度的身體活動，有助於提升腦氧合狀態，改善認知功能表現，減緩認知功能下降，在執行視覺空間工作記憶作業的表現較好。多數學者以「倒 U 字型假說」(inverted-U hypothesis) 的觀點來說明高強度或低強度的運動對認知功能呈現負向的效果 (效果量分別是-0.7 與-1.12) ，而中等強度運動對對認知表現效益最佳，可達到 0.84 的高效果量 (Arent & Landers, 2003)。 (四) 運動項目與工作記憶蕭淑芬 (2003) 針對中高齡者的運動項目的研究，發現有61.02%的個案選擇低強度運動；陳妍慧、詹美玲、方進隆 (2014) 研究發現，中高強度有氧運動有助於提升腦氧合狀態並改善認知功能表現，並減緩老年人認知功能的下降。運動項目會造成大腦結構活化之區域不同而產生選擇性的效益，特別在從事複雜性規律運動的族群會有較佳的效益，因此，將運動進行項目的區分仍有其重要性。四、小結本節了解運動、身體活動和體適能定義的差異，進而將運動行為定義為有計畫、有組織、持續重覆，以提升或維持體適能為目標的身體活動。測量運動行為的方法相當多，透過分析運動頻率、持續時間和強度的資料，再比較成本、耗時、限制和精確性，篩選較適合的方法，選擇以問卷調查法作為運動行為的調查工具，並回顧運動行為對工作記憶影響之相關文獻。. 15.

(25) 第四節運動行為、工作記憶與人口背景變項的關係影響運動行為與工作記憶的人口變項包含性別、年齡、教育程度、從業身分、職業身分、自覺健康情形、慢性病，根據文獻探討歸納如下：一、性別：在運動行為方面，Wolinsky, Stump 與 Clark (1995) 研究指出，男性老人從事規律運動行為大於女性老人。而在 Jette 等 (1998) 的研究結果中，則是沒有顯著的差異，但張彩秀 (1992) 的研究卻指出女性中老年人從事規則性運動的比率較男性為高。就整體趨勢而言，男性比女性有較佳的運動行為，男性花較多的時間從事激烈身體運動，女性則以輕度身體活動為主 ( 林瑞雄，1991 ；季瑋珠、符春美， 1992；Vershuur & Kemper ,1985；Pearce, 1991)。在工作記憶方面，Halpern (1997) 研究提出男性在運動技能、時空反應、視覺空間工作記憶等能力上優於女性，而Colcombe 與 Kramer (2003) 的統合分析 (meta-analysis) 研究也發現：當研究受試者的女性老年人人數過半時，較能突顯出身體活動對認知功能的效益。王駿濠、蔡佳良 (2009) 曾搜集1985至2009年之有關運動 (或身體活動) 與失智症有關的文獻，結果發現運動對預防或延緩失智症的發生，會受女性的賀爾蒙代謝、男女之間的神經分佈與性別間腦功能衰退的速率不同影響。二、年齡在運動行為方面，有研究發現身體活動與年齡無關 (Steptoe, Rink, & Kerry, 2000)，或運動行為隨著年齡增長而降低 (Schutzer & Graves, 2004)；另有研究認為，年齡愈長者從事規律運動比例愈高 (Sternfeld, Cauley , Harlow, Liu, & Lee , 2000)。老人因年紀增長更重視身體活動與休閒參與，研究顯示年齡越長者從事較靜態性的休閒活動較多，並逐漸降低參與健身型、學習型及多種活動選擇 (Dafna, Carmen, Kamalesh, & Adrian, 2012)，或因察覺身體老化而開始有規律運動的習慣。在工作記憶方面，Salthouse 與 Babcock (1991) 的研究針對460位介於18到87歲的成人，結果發現年齡與工作記憶表現有顯著的負相關；Park 與 Hedden (2001) 針對不 16.

(26) 同年齡層的成人使用了十四種不同的認知作業 (cognitive tasks) 進行測驗，與 Salthouse (2000) 研究結果相同，工作記憶及處理速度受年齡的衝擊最為劇烈。Mattay等 (2006) 及 Goffaux, Phillips, Sinai, 與 Pushkar (2008) 等比較年輕人與銀髪族的工作記憶表現，發現銀髪族的認知處理速度有遲緩的現象 (Salthouse, 1996)，對事情的處理速度、正確率、記憶廣度及對新資訊的學習能力也較差。三、教育程度在運動行為方面，教育程度與運動的參與成正相關，不運動者較常發生在低教育程度者，工作時有較多程度身體活動的工人比白領階級較少休閒式的身體活動 (King, Carl, Birkel, & Haskell, 1988)；教育程度愈高者，從事中等強度及激烈運動的規律運動的比率較高 (Stephens, Jacob, & White, 1985；季瑋珠、符春美，1992)。但也有學者的研究結果是相反的，張等人 (2006) 的研究顯示，教育程度大學以上者，其規律運動行為是國中以下之 0.45 倍。因此，教育程度有可能影響運動行為的選擇。在工作記憶方面，蔡秋珍 (2015) 的研究指出，大專以上教育程度銀髮族身體活動量與工作記憶成正向關聯。因為，此族群工作性質相似，生活項目較相同，受外在環境因素干擾最低。高中職教育程度者，因工作性質多元，腦力儲備容量差異過大，而國小教育程度者，因生活項目、工作性質相似，皆無法顯現身體活動量對工作記憶能力之關聯性。顯示，教育程度與身體活動與工作記憶有關。四、從業身分和職業身分在運動行為方面，從業身分為為商業、服務業與軍警者之高教育程度者較傾向於從事固定體能活動 (季瑋珠、符春美，1992)；而陳俊忠 (1993) 對中年就業人口運動量及健康體能常模之測定的調查指出身體活動量的多寡與工作方式並無顯著差異。有些研究顯示，職業與休閒式的身體活動並無相關 (Folsom, Cook, Sprafka, Burke, Norsted, & Jacobs, 1991)，但也有研究指出有工作的職業婦女其社經地位較高，其運動行為較沒有工作的婦女之運動行為高出1.27倍，無職業者的活動度較低 (Sternfeld, Cauley, Harlow, Liu, & Lee, 2000)，而工人的休閒式的身體活動比白領階級較少 (Sallis, Haskell, Wood, Fortmann, Rogers, Blair, & Paffenbarger, 1985)。從業身分可能與運動參與天數有顯著相關， 17.

(27) 因為從業身份與工作時間穩定度有關，工作時間愈穩定者，可能造成規律運動習慣促進。在工作記憶方面，從業身分與企業經營成敗與責任風險承擔歸屬有關，雇主、受私人僱用者較注重訊息正確率，而自營作業者因為自主管理缺乏監督者致使對訊息反應時間較為忽略；而職業身分與工作內容複雜程度有關，民意代表、專業人員、公務員因為教育程度較高且需立即性回應民意需求，這和 Whalley, Deary, Appleton 與 Starr (2004) 認為早年階段生活型式較為動態、教育程度較高、職業內容較為複雜者，大腦的認知儲備 (cognitive reserve) 容量較大有關，故反應時間較短，而基層勞工及技術人員，因為固定的生活項目及工作內容較為簡易，其反應時間較長。五、自覺健康情形和慢性病在運動行為方面，從事規律性運動者，自覺健康程度高於無規律運動者，其參與運動愈多 (高毓秀、黃奕清，2000；張彩秀，1992)。但也有研究者發現自覺愈健康者，愈不運動 (李蘭等，1995)。健康的人比有慢性病的人從事更多的活動 (Dishman, Sallis, & Orenstein, 1985；Sternfeld et al., 2000)。國內學者發現沒有慢性病者，從事固定的體能活動且規律運動的比率及總運動量皆較高 (季瑋珠、符春美，1992；王瑞霞，1994)。而張彩秀 (1992) 發現從事規律性運動者，大多是有病的人。健康欠佳或身體殘疾被視為運動參與障礙，會影響身體的運動能力，並有更低的運動程度 (Washburn, Smith, Jette, & Janney, 1993)。工作記憶方面，Lee (2013) 針對 34~85 歲受試者的研究指出，自覺健康情形、身體活動量、認知活動、憂鬱狀況是預測記憶抱怨的因子，記憶抱怨是輕度認知障礙的症狀之一，包括注意力、記憶力、執行能力、工作記憶能力等相關能力。而 Whitmer 等 (2005) 發現，中年時期出現的心血管危險因子，如吸菸、高血壓、高膽固醇、糖尿病等，會分別增加老年時罹患失智症風險 20-40%。國外研究發現，45 至 64 歲的中年原發性頭痛患者，最可能演變成中風，且女性比男性顯著。高齡、高血壓、心臟病、糖尿病、高血脂、頸動脈硬化狹窄、抽煙、中風、憂鬱症、失眠和腦傷，都是失智症的危險因子。顯見自覺健康情形和慢性病會影響中高齡者的認知功能，進而影響工作記憶表現能力。 18.

(28) 六、小結本節整理了運動行為與工作記憶的相關文獻，了解不同背景變項會影響中高齡者之運動行為與工作記憶，因此將性別、年齡、教育程度、從業身分、職業身分、自覺健康情形、慢性病等人口屬性變項列入中介變項，以排除個體差異情形。. 19.

(29) 第參章研究方法本章為綜合緒論與文獻探討所訂定之研究方法，將之分為五節：第一節研究架構；第二節研究流程；第三節研究對象；第四節研究假設；第五節研究工具；第六節資料處理與統計分析。. 第一節研究架構本研究主要目的為探討中高齡者運動行為與工作記憶二者的關係，以及個人背景變項所造成的影響。研究架構圖根據前兩章的文獻探討及歸納，定自變項為「中高齡者運動行為」，依變項為「工作記憶」，屬性變項為「個人背景變項」，研究架構圖如圖3-1表示如下：. 運動行為工作記憶. 項目、頻率強度、持續時間. 屬性變項性別年齡從業身分職業身分教育程度自覺健康情形慢性病圖3-1. 研究架構圖。資料來源：本研究自行整理。 20.

(30) 第二節研究流程研究流程分述如下 (圖 3-2) ：一、瞭解研究背景與動機：高齡社會來臨，失智海嘯衝擊，如何維持中高齡者認知功能是一重要課題。相關研究指出，運動行為可以延緩認知功能衰退，成年期後的運動行為與晚年生活品質有明顯的相關。若能瞭解中高齡者運動行為與工作記憶之現況，探討二變項之間的關係，進而提升中高齡者的健康促進與生活品質是值得研究的。二、確定研究主題：瞭解研究背景動機後，將研究主題確定為探討中高齡者運動行為、工作記憶二者的關係。三、確定研究目的與問題：本研究的目的為探討中高齡者運動行為、工作記憶二者有何關係，並瞭解人口背景變項造成的影響，進而擬出研究問題。四、蒐集並分析相關文獻：根據研究目的與問題，蒐集「運動行為」、「工作記憶」、「N-back 任務」、「數值史楚普效應」等相關文獻，包括期刊、論文和專書等等，瞭解過去學者對這些變項的研究內容，而後歸納整理並分析之，來撰寫本研究文獻探討的章節，作為研究方法和結果的依據。五、建立研究架構：根據緒論與文獻探討，建立研究架構將各變項關係確立，中高齡者運動行為為自變項，工作記憶為依變項，瞭解二者之間的關係。六、設計研究問卷：透過文獻探討，設計本研究之問卷，並確定其信效度。七、問卷預試與正式調查：本研究將測驗送請指導教授審閱，針對研究工具加以修訂，建立內容效度。正式測驗於 2018 年 3 月編製完成，即針對居住在大臺北地區之中高齡者，以便利抽樣法的方式，抽取相當數目的樣本作為研究對象，發放之後回收，將無效問卷剃除，為最後的有效樣本數。八、資料分析與結果討論：將有效問卷之填答結果，以統計軟體進行整理分析，瞭解各變項之間的關係，並撰寫研究結果，再與文獻探討歸納之內容進行結果討論。九、研究結論與建議：將所有內容整理歸納出本研究的結論，並針對本研究和中高齡者運動行為給予建議。. 21.

(31) 研究動機與背景. 確認研究目的與範圍. 文獻整理與分析. 中高齡者認知功能退化. 工作記憶. 建立研究架構. 選擇研究工具. 正式施測問卷. 資料處理分析. 彙整結果與分析. 提出結論與建議. 圖 3-2. 研究流程圖。資料來源：本研究自行整理。. 22. 運動行為.

(32) 第三節研究對象一、研究地區本研究以居住在大臺北地區 45-65 歲之中高齡者為研究對象，主要是探討中高齡者運動行為對工作記憶能力的表現為何，調查所得之資料，作為本研究之資料分析。二、研究對象本研究採便利抽樣法以居住在大臺北地區 45-65 歲之中高齡者為對象，研究者利用個人 Facebook 及 Line 通訊軟體發佈問卷調查訊息並徵召自願受試者，於民國 107 年 3 月 25 日至 107 年 5 月 5 日在臺北巿 (大安、文山、松山、南港、中山) 及新北巿 (新店、三峽、樹林) 共發放 187 份問卷，施測地點包括臺北及新店真理堂、臺北及木柵靈糧堂、龍門國中、臺灣師範大學、臺北巿政府社會局老人自費安養中心、耕莘醫院安康院區、阿瑪社會福利基金會、圓山飯店、鼎泰豐復興店、國泰人壽保險公司、幼兒園、理髮店、五金行、文具店、自助餐、大臺北地區便利商店及麥當勞、朋友家中及公司等地，因電腦施測時間 20 分鐘稍長有 3 位中途放棄，回收問卷 184 份，問卷回收率為 98.40%，經剔除選項漏填及年齡超過 65 歲或未達 45 歲等無效問卷後，計回收有效問卷 176 份，有效問卷回收率為 95.65%。三、調查方法本研究採用問卷調查法，正式調查於 107 年 3 月 25 日開始進行，至 5 月 5 日結束，以現場填答方式進行施測。首先，取得受試者同意再進行說明並填寫問卷，然後施以 N-back 任務及數值史楚普效應測驗，填答過程中如有問題，研究者立即說明解釋，以減少題意理解不清所造成的結果偏誤。填答完成立刻回收並檢查是否有漏答，並贈予小禮物以表感謝之意。. 23.

(33) 第四節研究假設依據研究目的，本研究假設如下: 假設一：不同背景變項之中高齡者運動行為有顯著差異。假設二：不同背景變項之中高齡者工作記憶有顯著差異。假設三：不同運動行為之中高齡者其工作記憶表現有所差異。. 第五節研究工具本研究所使用問卷可分為四個部分，N-back 任務表現、數值史楚普效應表現、運動行為和中高齡者基本資料。一、 N-back 任務施以0-back、1-back、2-back等三種等級測驗，用以瞭解工作記憶認知負荷的容量，題目如表3-1。此測驗使用電腦作測試，受試者必須記憶螢幕中出現的每一個刺激物，同時判斷是否與n個前的刺激物是相同，測驗時間約為9分鐘，計算每次測驗之反應時間 (完成該任務所花的時間，以毫秒為單位) 與正確率 (答對的題數，以次數為單位)。反應時間越少，表示該能力越佳；正確率越高，表示該能力越佳。表 3-1 N-back 測驗內容與題數構. 面. 題. 項. 反. 應. 刺激回合. 0-back 任務. 看到「3」時. 以最短的時間內按下＂空白鍵＂. 48. 1-back 任務. 前一個數字相同. 以最短的時間內按下＂空白鍵＂. 48. 2-back 任務. 前二個數字相同. 以最短的時間內按下＂空白鍵＂. 32. 二、數值史楚普效應利用數字「物理」及「數值」命名過程所產生的干擾效應，瞭解抑制干擾訊息的能力，題目如表3-2。透過電腦鍵盤施測，螢幕同時出現兩個一大一小的數字，受試者依題目要求以最快最正確之方式進行反應。測驗時間約為7分鐘，計算每次測驗之反應 24.

(34) 時間(完成該任務所花的時間，以毫秒為單位) 與正確率 (答對的題數，以次數為單位)。反應時間越少，表示該能力越佳；正確率分數越高，表示該能力越佳。表 3-2 NST 測驗項目與題數構. 中性情形. 面. 範例. 一致情形. 題數. 物理判斷. 範例 1. 數值判斷. 3. 8. 64. 3. 5 8. 不一致情形. 題數. 範例. 1 3. 64 64. 題數. 5. 64. 8. 64. 三、運動行為本研究中之運動行為問卷，內容包括最近一個月所從事之運動項目、頻率、每次運動所持續的時間、自覺強度共 4 題，題型為選擇與填充題，題目如表 3-1。在運動項目及運動頻率方面，以自由填答的方式詢問中高齡者一個最常參與的運動項目及每週參與的運動天數，記錄原始登錄的項目。表 3-3. 運動行為問卷題項構面. 題項. 答項. 運動項目. 您最常參與的運動項目？填充題. 運動頻率. 您每週參與運動的天數？填充題. 持續時間. (1) 30分鐘以下您一次運動花多少時間？ (3) 60-90分鐘 (5) 120分鐘以上. 自覺強度. 您運動時的感覺如何？. (2) 30分-60分鐘 (4) 90-120分鐘. (1) 會流汗也會喘 (3) 不會流汗但會喘. (2) 會流汗但不會喘 (4) 不流汗不會喘. 四、中高齡者基本資料根據文獻探討，將有顯著情形的人口背景變項編製這部份的問卷，包含性別、年齡、教育程度、從業身分、職業身分、自覺健康情形、慢性病等七項個人背景變項。. 25.

(35) 第六節資料處理與統計分析本研究將回收後的問卷，排除填答有所缺漏及重複填寫等無效問卷，將有效問卷，結果編碼輸入 Microsoft Excel 2010 製成表格，以統計軟體 SPSS 23.0 for Windows 進行統計處理，最後將問卷結果與文獻進行分析與討論撰寫研究結果。以下說明資料分析方法。一、描述性統計以次數分配、平均數、標準差、最大值和最小值描述樣本在各變項的特性。二、推論統計 (一) 集群分析 (Cluster analysis) ：採二階段集群分析法，第一階段針對運動項目的不同將樣本做集群分析，第二階段再以參與天數、參與時間和參與強度所得之集群數集中分群並命名。 (二) 卡方檢定 (Chi-square test) ：檢定受訪者在不同人口統計變項與運動行為及工作記憶之差異性。 (三) 相關分析 (Pearson of correlation) ：分析年齡對運動行與及工作記憶的相關情形。 (四) 獨立樣本 t 檢定 (t- test) ：檢視人口統計變項與中高齡者之運動行為及工作記憶表現之差異性。 (五) 單因子變異數分析 (One-way ANOVA) ：檢視不同運動集群與工作記憶表現之差異性。. 26.

(36) 第肆章. 結果與討論. 本研究針對所蒐集之有效問卷資料，運用 SPSS 23.0 統計套裝軟體進行資料處理與分析，以探討中高齡者運動行為與工作記憶之相關。本章針對研究結果與討論進行說明，共分為四節，第一節為基本資料分析；第二節為運動行為分析；第三節為工作記憶現況分析；第四節為運動型態集群對工作記憶之影響。. 第一節基本資料分析本研究先收取 176 份問卷，採便利抽樣法。本節根據回收之有效問卷資料，針對受試者背景資料進行描述性統計分析，並將基本背景資料進行統計分析，包含性別、年齡、教育程度、從業、職業、自覺健康情形、慢性病等，茲將統計結果整理如表 4-1。一、性別以女性為最多，有 136 人 (77.3%)；男性有 40 人 (22.7%)，以女性佔絕大多數。二、年齡以出生年填答再轉換成實際年齡，再分為四組年齡層，45-49 歲 (23.3%)、50-54 歲 (26.7%)、55-59 歲 (25.6%) 和 60-65 歲 (24.4%)，全體平均年齡為 54.71 歲，標準差 5.84 歲，最小值 45 歲、最大值 65 歲。三、教育程度以大學 (專) 為最多，有 82 人 (46.6%)；其次為高中，有 49 人 (27.8%)；再其次為研究所及以上，有 32 人 (18.2%)；而國中有 10 人 (5.7%)，至於國小及以下，有 3 人 (1.7%)。四、從業身分以受政府僱用者為最多，有 61 人 (34.7%)；其次為受私人僱用，有 53 人 (30.1%)；再其次為家管，有 30 人 (17.0%)；而自營作業者有 23 人 (13.1%)，至於雇主，有 9 人 (5.1%)。. 27.

(37) 表 4-1. 受試者背景變項之人數分配與百分比性別年齡. 教育程度. 從業身分. 職業身分. 自覺健康情形. 慢性病. 選項男女 45 - 49歲 50 - 54歲 55 - 59歲 60 - 65歲國小及以下國中高中大學(專) 研究所及以上雇主自營作業者受私人僱用者受政府僱用者家管民意代表、主管及經理人員專業人員技術員及助理專業人員事務支援人員服務及銷售工作人員技藝有關工作人員基層技術工及勞力工軍公教其他良好好普通不好差沒有有. 次數分配 40 136 41 47 45 43 3 10 49 82 32 9 23 53 61 30 13 18 5 9 32 6 3 61 29 51 56 52 12 5 106 70. 百分比 22.7 77.3 23.3 26.7 25.6 24.4 1.7 5.7 27.8 46.6 18.2 5.1 13.1 30.1 34.7 17.0 7.4 10.2 2.8 5.1 18.2 3.4 1.7 34.7 16.5 29.0 31.8 29.5 6.8 2.8 60.2 39.8. 五、職業身分以軍公教為最多，有 61 人 (34.7%)；其次為服務及銷售工作人員，有 32 人 (18.2%)；再其次為其他，有 29 人 (16.5%)；而專業人員，有 18 人 (10.2%)；民意代表、主管及經理人員，有 13 人 (7.4%)；事務支援人員，有 9 人 (5.1%)；技藝有關工作人員，有 6 人 (佔 3.4%)；技術員及助理專業人員，有 5 人 (2.8%)；至於基層技術工及勞力工，有 3 人 (1.7%)。六、自覺健康情形以自覺健康情形感覺好的，有 56 人 (31.81%)；自覺健康情形感覺普通的，有 52 人 (29.5%)；自覺健康情形感覺良好的有 51 人 (29%)；而自覺健康情形感覺不好的，有 12 人 (6.8%)；至於自覺健康情形感覺差的，有 5 人 (2.8%)。 28.

(38) 七、慢性病沒有慢性病，有 106 人 (60.2 %)；有慢性病，有 70 人 (39.8%)。本節研究樣本主要組成份子是女性佔 77.3 %； 45-65 歲的年齡層依年齡均分為四組時，每組的人數百分比均落在 23.3-26.7 %之間；教育程度，高中程度佔 23.8 %，大學 (專) 及研究所以上佔 64.8%；職業身分中軍公教一組人數比例高達 34.7%，明顯高於社會結構之常態比例。. 第二節運動行為分析本節主要分成兩個部分探討，分別為中高齡者運動行為之現況分析，與此變項和人口背景變項之間的關係，以下分段敘述。一、中高齡者運動行為現況分析本研究所定義之運動行為由項目、頻率、持續時間與強度四個構面所組成，各構面描述性統計如表 4-2 所示。 (一) 運動項目本研究問卷以開放填答方式詢問受試者最常參與的運動項目，經統計分析結果，走路的有 74 人 (42.0%)；體適能的有 37 人 (21％)；快走的有 22 人 (12.5%)；騎單車的有 15 人 (8.5%)；球類的有 11 人 (6.3%)；其他的有 7 人 (4%)；爬山的有 6 人 (3.4%)；游泳的有 4 人 (2.3%)。數據顯示，最常參與的運動項目以走路的佔大多數。 (二) 運動天數運動天數以 3 天的有 49 人 (27.8%)；7 天的有 25 人 (14.2%)；1 天的有 22 人 (12.5 ％)；2 天有 20 人 (11.4%)；5 天的有 18 人 (10.2%)；6 天的有 17 人 (9.7%)；4 天的有 16 人 (9.1%)；其他的有 9 人 (5.1%)。數據顯示，運動天數以每週 3 天佔大多數。. 29.

(39) 表 4-2. 受試者運動行為之人數分配與百分比. 運動項目. 運動天數. 持續時間. 自覺強度. 選項走路快走爬山騎單車體適能球類游泳其他 1天 2天 3天 4天 5天 6天 7天其他 30 分鐘以下 30 – 60 分鐘 60 – 90 分鐘 90 – 120 分鐘 120 分鐘以上會流汗也會喘會流汗但不會喘不會流汗但會喘不流汗不會喘. 次數分配 74 22 6 15 37 11 4 7 22 20 49 16 18 17 25 9 44 87 30 11 4 70 65 13 28. 百分比 42.0 12.5 3.4 8.5 21.0 6.3 2.3 4.0 12.5 11.4 27.8 9.1 10.2 9.7 14.2 5.1 25.0 49.4 17.0 6.3 2.3 39.8 36.9 7.4 15.9. (三) 持續時間以 30-60 分鐘的有 87 人 (49.4%)；30 分鐘以下的有 44 人 (25.0%)；60-90 分鐘的有 30 人 (17.0％)；90-120 分鐘的有 11 人 (6.3%)；120 分鐘以上的有 4 人 (2.3%)。數據顯示，運動時間以每次 30-60 分鐘的佔大多數。 (四) 參與強度以會流汗也會喘的有 70 人 (39.8%)；會流汗但不會喘的有 65 人 (36.9%)；不流汗不會喘的有 28 人 (15.9％)；不會流汗但會喘的有 13 人 (7.4%)。數據顯示，運動時的自覺強度，以會流汗也會喘的佔大多數。. 30.

(40) 二、不同背景變項對運動行為之差異分析研究者分析背景變項包括性別、年齡、教育程度、從業身分、職業身分、自覺健康情形、慢性病對運動行為之差異分析，依次分述如下。 (一) 性別以獨立樣本 t 檢定分析結果如表 4-3，結果發現：性別與運動行為並無顯著差異，亦即性別並不會影響運動參與項目、參與天數、參與時間、參與強度。表 4-3. 性別對運動行為之 t 考驗摘要表. 參與天數運動行為. 參與時間參與強度. 性別. 平均數 M. 標準差 SD. t值. p值. 男(N=40) 女(N=136) 男(N=40) 女(N=136) 男(N=40) 女(N=136). 3.65 3.63 2.25 2.07 3.03 3.00. 2.02 2.11 .95 .92 1.12 1.04. .048. 962. 1.036. 304. -.126. 900. 註：*p＜.05 ,**p＜.01 , ***p＜.001. (二) 年齡以相關分析結果如表 4-4。結果發現：年齡和參與天數、參與時間有低度正相關，年齡和參與強度並無顯著相關；參與時間與參與強度有低度正相關。表 4-4. 年齡對運動行為之相關分析表年齡. 參與天數. 參與時間. 年齡. 1. 參與天數. .258**. 1. 參與時間. .247**. .145*. 1. 參與強度. -.036. .004. .296**. 註：*p＜.05 ,**p＜.01 , ***p＜.001. 31. 參與強度. 1.

(41) (三) 教育程度以單因子獨立樣本 ANOVA 分析教育程度對運動參與行為之效果，如表 4-5。結果發現：教育程度在運動參與行為上並無顯著差異，顯示運動參與天數、參與時間、參與強度與教育程度沒有相關。表 4-5. 教育程度對運動行為之變異數分析摘要表 1.國 4.大 2.國 3.高小及學中中以下 (專) (N=10) (N=49) (N=3) (N=82). 教育程度. 5.研究所及以上. F值. p值. 事後比較. .20. .941. -. 1.07. .372. -. .493. .741. -. (N=32). M. 4.00. 3.90. 3.45. 3.72. 3.59. SD. 1.73. 2.42. 2.20. 2.03. 2.06. M. 3.00. 2.30. 2.02. 2.16. 2.00. SD. 1.73. 1.38. .99. .90. .67. M. 2.33. 2.90. 3.06. 2.96. 3.13. SD. 1.53. 1.10. 1.13. .99. 1.07. 參與天數. 運動行. 參與時間. 為參與強度. 註：*p＜.05 ,**p＜.01 , ***p＜.001. (四) 從業身分以單因子獨立樣本 ANOVA 分析從業身分對運動參與行為之效果，如表 4-6，結果發現：從業身分僅在參與天數上有顯著差異 (F=3.25，p<0.05)，以 Scheffe 作事後兩兩比較分析發現，受政府僱用者之參與天數大於受私人僱用者、家管。表 4-6. 從業身分對運動行為之變異數分析摘要表 1.雇主 (N=9). 從業身分運參與天數動行參與時間為參與強度 *. **. 2.自營作業者 (N=23). 3.受私人僱用者. 4.受政府僱用者. (N=53). (N=61). 5.家管 (N=30). F值. p值. 事後比較. M. 4.22. 2.91. 3.26. 4.31. 3.30. 3.25＊. .013. 4>3,5. SD. 2.28 2.56. 2.35 2.09. 2.01 1.96. 1.96 2.16. 1.86 2.17. .93. .448. -. M. 1.33 2.89. .90 3.00. .73 3.02. .97 2.98. 1.05 3.07. .06. .68. -. SD. 1.27. 1.09. 1.10. 1.00. 1.05. M SD. 註： p＜.05 , p＜.01 ,. ***. p＜.001 32.

(42) (五) 職業身分以單因子獨立樣本 ANOVA 分析職業身分對運動參與行為之效果，如表 4-7，結果發現：職業身分在運動參與行為上並無顯著差異，顯示職業身分與運動參與天數、參與時間、參與強度上沒有相關。表 4-7. 職業身分對運動行為之變異數分析摘要表 1.民意代表、主管及經理人員. 職業身分. 2.專業人員 (N=18). (N=13). 參與天數. 運動參與時間行為參與強度 *. 3.技術員及助理專業人員 (N=5). 4.事務支援人員 (N=9). 5.服務及銷售工作人員 (N=32). 6.技藝有關工作人員 (N=6). 7.基層技術工及勞力工 (N=3). 8.軍公教. 9.其他. (N=61). (N=30). M. 3.08. 3.33. 3.80. 4.44. 2.72. 2.83. 4.33. 4.23. 3.66. SD. 1.71. 1.57. 3.11. 1.81. 2.26. 2.40. 2.52. 1.98. 2.04. M. 2.23. 2.33. 1.80. 2.00. 1.88. 2.33. 2.00. 2.16. 2.14. SD. .60. 1.09. .84. .50. .83. 1.37. 0.00. .97. 1.06. M. 3.23. 3.56. 3.00. 3.00. 2.91. 2.00. 3.67. 2.97. 2.90. .93. .62. 1.41. 1.23. 1.17. 1.27. .58. .99. 1.08. SD **. 註： p＜.05 , p＜.01 ,. F值. 事後比較. 1.97. -. .56. -. 1.22. -. ***. p＜.001. (六) 自覺健康情形以單因子獨立樣本 ANOVA 分析自覺健康情形對運動參與行為之效果，如表 4-8，結果發現：自覺健康情形在運動參與行為上並無顯著差異，顯示自覺健康情形與運動參與天數、參與時間、參與強度上沒有相關。表 4-8. 自覺健康情形對運動行為之變異數分析摘要表. 運動行為. 參與天數參與時間參與強度. M. 1.良好 2.好 3.普通 4.不好 5.差 F值 p值事後 (N=51) (N=56) (N=52) (N=12) (N=5) 比較 3.96 3.57 3.35 4.08 3.00 .83 .51 -. SD. 2.27. 1.89. 2.09. 2.43. 1.00. M. 2.14. 2.29. 1.96. 2.00. 1.80. SD. .75. 1.02. .95. 1.21. .45. M. 3.06. 3.05. 2.88. 3.25. 2.60. SD. 1.16. .96. 1.06. .87. 1.51. 註：*p＜.05 ,**p＜.01 , ***p＜.001. 33. 1.02. .40. -. 1.91. .11. -.

(43) (七) 慢性病以單因子獨立樣本 ANOVA 分析慢性病對運動參與行為之效果，如表 4-9，結果發現：慢性病在運動參與行為上並無顯著差異，顯示慢性病與運動參與天數、參與時間、參與強度上沒有相關。表 4-9. 慢性病對運動行為之變異數分析摘要表. 參與天數. 運動行為. 參與時間. 參與強度. 有無. 平均數 M. 標準差 SD. t值. p值. 無. 3.47. 1.94. -1.25. .21. 有. 3.89. 2.27. 無. 2.07. .81. -.79. .43. 有. 2.19. 1.07. 無. 3.03. 1.09. -.36. .72. 有. 2.97. 1.01. 註：*p＜.05 ,**p＜.01 , ***p＜.001. 三、小結中高齡者基本屬性與運動行為關係中，本研究發現中高齡者是否有運動行為，在性別上未有差異，此結果與與國外學者的研究結果不同，認為女性老人執行運動比率較男性偏低（DiPietro, 2001; Wolinsky et al., 1995），同時從事運動的動機與項目也會因性別不同而有所差異（Sherwood & Jeffery, 2000）。此現象可能是因為本研究樣本以女性為主佔77.3%，因此，對於中高齡者來說，運動行為的形式不會因為性別而有所差異，仍依個人興趣及體能來選擇運動方式 (李月萍，2010)。本研究各年齡層人數相當，發現年齡對中高齡者的運動行為有顯著差異，年齡和參與天數、參與時間有低度正相關，但和參與強度無顯著差異，與 Dafna et al., (2012) 及 Sternfeld et al., (2000) 的研究部分相同，認為年齡愈長者從事運動行為比例愈高，並逐漸降低參與強度較高之健身型運動。對於中高齡者來說，年齡對運動參與行為之天數及時間會有影響，仍依個人興趣及體能來選擇運動的方式 (Nguyen et al., 1997)。. 34.