第伍章 討論與結論

第伍章 討論與結論

本研究成功連續測量大鼠運動狀態下之腦波及心跳，並建立了跑步機 運動大鼠之生理訊號監測及紀錄模式，排除了運動以及電動跑步機造成之 雜訊干擾，得以測得良好訊號品質之腦波及心電原始訊號，以供進一步分 析。由於本模式可同時紀錄腦波及心電訊號，故透過此模式的建立，可探 究運動過程下之大腦皮質與心臟自主神經功能之互動，並了解其間機轉。

第一節、成年正常血壓大鼠於運動前，運動中及運動後腦波與心臟自主神 經功能之變化

成年正常血壓大鼠於運動狀態下MPF、beta 波及 alpha 波均立即顯著 增加，而 theta 波及 delta 波則在隨後才顯著降低。MPF之增加伴隨著大腦 去同步化的現象 (Chang, Kuo, & Chan, 1994; Luoh, Kuo, Chan, & Pan, 1994)，運動過程中的大腦呈現高度活性。而 alpha 波一般產生於清醒且放 鬆的狀態下，因倦睡或緊張而減弱，而低振幅的 beta 波及alpha 波一般是 和警覺及注意力有關，於本研究結果顯示運動狀態下大鼠之 alpha 波及 beta 波增加的趨勢，可能代表著運動狀態下之大鼠十分清醒且專注，而關 於運動過程中腦波的研究很少，大多研究僅能比較運動前後之差異，並多 為人體實驗，均顯示運動過後低振幅腦波有增加的趨勢，有較好記憶表現

的人往往有較高的 alpha 活性，這或許也可支持運動可增加認知能力之說 法，值得進一步釐清。

低振幅腦波之增加相對地使高振幅的腦波成分降低，本研究結果顯示 theta 波與 delta 波於運動進行15分鐘後才顯著下降，而 theta 波可視為想 睡的程度，delta 波則是一般作為睡眠深度之指標，於運動過程中下降的現 象可能是由於專注力與警覺程度之提升，而使其睡意降低。於腦波頻域百 分比的部份，將腦波各頻域百分比視為腦波各頻域變動之相對值，顯示運 動最主要造成 alpha 頻域成分的增加以及 delta 頻域成份的下降，這與腦 波各頻域之絕對值變化雷同。

成年正常血壓大鼠於運動狀態下之 RR 間距、TP

_HRV

使副交感神經活性降低，LF 也降低，顯示運動過程中心臟自主神經功能下 降，而從原始圖也可觀察到大鼠心跳間距功率頻譜密度於運動過程中顏色 較淺。而研究指出在高強度運動時 LF/HF 比值會有下降的趨勢，而本研究 對大鼠運動模式屬於低中強度運動，但其運動狀態下 LF/HF 比值卻降低，

少有研究著重於運動過程中大鼠之心臟自主神經功能，而無從比較，故推 測這或許是人體及大鼠之差異，或者是因其整體心臟自主神經活性降低而 致，仍需進一步研究探討，未來或許可進一步建立以心臟自主神經功能參

數作為大鼠運動強度判定之參考。

第二節、老年與成年正常血壓大鼠於運動前，運動中及運動後腦波與心臟 自主神經功能之變化

老年正常血壓大鼠於運動狀態下腦波變化大致與成年正常血壓大鼠相 同，只是老年正常血壓大鼠對運動之整體腦波反應較弱，但同樣的造成 MPF 及 alpha 波的立即顯著增加，而 alpha 波之基礎值也較成年鼠低，於運動 狀態下 beta 波亦顯著低於成年鼠，而其他頻域之腦波則無太大改變，顯示 老年鼠於運動狀態下，警覺程度較低。運動造成全身性血流增加亦反應在 大腦血流上，而老化使大腦血管運動反應度下降，可能導致大腦對外在刺 激的反應程度降低，而減少大腦去同步化現象。

於腦波各頻域百分率的部份更可顯示老年鼠腦波對運動的反應較弱，

而其 theta 波所佔相對百分率之基礎值顯著高於成年鼠，其 delta 波則是顯 著較低，但於運動狀態下卻與成年鼠無差異，而 beta 波所佔頻域百分率則 是有較高的趨勢，顯示老年鼠想睡卻不易入睡之特性，但是運動仍會造成 高振幅腦波減少的現象。

已知老化會降低中樞自主神經系統活性，並影響心臟自主神經功能，於 運動狀態下老年正常血壓大鼠之心臟自主神經功能各參數變化均與成年鼠 類似，除了心跳的部份，老年鼠心跳於運動前基礎值顯著低於成年鼠，而 當開始進行運動後則與成年鼠無差異，於運動結束後心跳也較晚恢復到基

礎值。老年鼠之 TP

_HRV

與成年鼠相比亦顯著低於運動狀態下各參數。雖於未進行運動之光暗活動 期，心臟自主神經各參數與成年鼠無明顯差異，但經過運動之刺激，可突 顯老年鼠心臟自主神經功能較成年鼠差，在相同運動強度下，老年鼠心臟 自主神經功能明顯衰退。

第三節、成年高血壓大鼠與正常血壓大鼠於運動前，運動中及運動後腦波 與心臟自主神經功能之變化

成年高血壓大鼠於運動狀態下腦波變化大致與成年正常血壓大鼠相 同，同樣的造成 MPF、beta 波及 alpha 波均立即顯著增加，而值得注意的 是高血壓大鼠 theta 波於開始進行運動即顯著降低，而 delta 波則與正常血 壓大鼠無差異。

高血壓大鼠腦波各頻域百分率的部份反應亦與正常血壓大鼠相同，同 樣的高血壓大鼠腦波頻域中 theta 波對運動的反應之相對變化程度仍顯著 低於正常血壓大鼠。成功的學習記憶過程會增加 theta 波同步化現象，高 血壓大鼠於運動狀態下之 theta 波特異表現，是否意謂著其學習記憶能力較 差，仍需未來進一步研究釐清。高血壓會影響心血管神經調節功能，研究 顯示未經治療的高血壓病人，大腦自調節反應能力比正常人來的差，這是 否是造成運動中高血壓大鼠 theta 頻域特異表現之因，仍需進一步查證，

將來可嘗試利用運動狀態下之腦波測量結果作為罹患高血壓之風險評估，

這部份亦值得進ㄧ步研究釐清。

已知高血壓與心臟副交感神經異常有關，另有研究顯示高血壓動物於睡 眠期間會顯現出特強交感神經活性，反應期高血壓之特性，一般在活動期 無法清楚區隔其自主神經與正常血壓大鼠之差異，而本研究結果顯示運動 狀態下成年高血壓大鼠之心臟自主神經功能各參數變化均與成年鼠無差 異，故無法藉由判讀各參數區分高血壓大鼠。高血壓大鼠之心跳於運動前、

運動中及運動後均顯著低於成年鼠，這是否與其基礎值血壓較高有關，而 高血壓大鼠之感壓反射能力較差，但運動過程中感壓反射仍存在，雖高血 壓使運動造成週邊血管舒張現象較弱，而使週遭血管阻力仍較高，故仍會 使運動狀態下血壓偏高，而使心跳低於正常血壓大鼠。

第四節、結論

ㄧ、不論老年或高血壓與否皆會增加運動中大鼠大腦活性並降低心臟自主 神經功能。

二、運動中大鼠低振幅腦波皆會上升，隨後高振幅腦波才會下降，顯示大 鼠於運動狀態腦波變化可能與不同腦核區活化之先後順序有關。

三、老年造成腦波變動趨勢較小，整體基礎值中，thete 波百分比較高而 delta 波百分比較低，運動造成其心臟自主神經功能下降的更明顯，可藉此 作為衰老之判定。

三、運動中高血壓大鼠 theta 波會明顯下降，未來是否可作為罹患高血壓之

指標? 仍待進ㄧ步查證。

四、在開始進行運動時，大腦低振幅腦波較快上升至穩定值，而心跳約於 2 分鐘後才到達穩定值，顯示運動造成之大腦活動快於心臟反應。