你知道運動的強度也能做為神經系統和精神疾病的治療策略嗎？根據一項新的研究首次表明，低運動強度和高運動強度，都將會影響我們的大腦功能。研究人員使用靜止狀態功能磁共振成像（Rs-fMRI一種無創技術可以研究大腦的連通性），發現低強度運動會觸發參與認知控制和注意力加工的大腦網絡，而高強度運動主要是刺激腦部神經參與情感方面的處理。

大腦與運動強度

這項研究的主要研究人員為理學碩士－安吉利卡·史密特（Angelika Schmitt）和德國波恩大學醫院放射科功能神經影像學組醫學博士－亨寧·博克（Henning Boecker），透過研究之後兩人皆表示：我們認為功能性神經影像學，將對揭開人腦內神經連貫相互作用，產生極為重大的影響；然而，透過這些新穎的研究方法，使得我們能夠直接觀察一群運動員們的大腦，而且也更為重要的是能透過這些儀器，了解從久坐不動到健康生活方式之間，我們的大腦結構和功能動態的變化。

這項研究使用增量跑步機，分別針對25名男運動員進行測試並個人評估，在不同的日子裡他們分別進行了30分鐘低強度和高強度的運動訓練，在運動之後研究人員使用靜止狀態功能磁共振成像（Rs-fMRI），檢查與特定行為過程相關的不同大腦區域的功能連接性，此外，所有參與實驗的運動員也分別完成一份測量運動前後的正面和負面情緒的問卷。

情緒的變化

研究之後的行為數據顯示，在分別經過兩種運動強度後，腦中積極情緒均顯著增加，而消極情緒皆無明顯的變化；同時，在Rs-fMRI測試的結果裡也表明，進行低強度運動之後會導致認知和注意力相關的神經功能連接性增加，另一方面，進行高強度運動訓練之後，腦中神經對於情感的功能性加強，但也造成運動功能在腦中神經的連通性降低。

透過這項最新的研究報告結果，研究人員也指出，這是第一項報告運動強度對靜止大腦內，特定功能與神經連接間所產生的明顯影響；也因為這樣的研究報告，讓運動與大腦該領域的未來研究有更多的數據及方向，能有助於提供神經生物學證據；並說明哪種運動強度最適合某些神經或行為調節，甚至在未來也能成為幫助一些情緒性患者或增強腦部功能的治療方式。

資料參考／self、generationiron

責任編輯／David

跑步是人類與生俱來的移動模式之一，透過近代運動科學的興起以及持續不輟的研究，有關跑步生物力學機制的論文已相當豐碩，然而卻較少研究探討到跑步訓練時，手臂擺動對於能量消耗的影響，以及不同擺臂姿勢或型態對跑步時能量消耗的影響又有多少？

2014 年一篇名為《The metabolic cost of human running: is swinging the arms worth it?》的研究，實際針對跑步時的不同擺臂姿勢對能量消耗的影響進行研究。

他們研究了 13 位年輕跑者，在跑步機上以 11.5 km/h 的速度(每公里配速5分13秒)進行正常擺臂(Normal)、雙手交叉放背後(Back)、雙手交叉放胸前(Chest)以及雙手交叉放頭頂(Head)等 4 種不同擺手姿勢的跑步，並同步收集他們跑步時的能量消耗與動作變化情形。雖然一般跑者很少會把手放在背後或頭頂跑步，但此研究是希望了解，當手臂不正常擺動時，會對跑步動作及能量消耗有什麼影響，因此設定了不同擺放位置。不過值得注意的是，雙手交叉放胸前的擺臂方式，類似於一些習慣將手緊貼胸前並幾乎不擺動的跑者。

雙手放頭頂能量消耗最高

研究發現正常擺臂(Normal)的能量消耗(net metabolic power) (下圖中的灰線) 是最低的，而雙手交叉放背後(Back)、胸前(Chest)以及頭頂(Head)上跑步皆比正常擺臂分別多出3%、9%、13%的能量消耗。

擺臂動作有助減少身體旋轉

這項研究也發現，當跑步時不擺臂，其肩膀與骨盆左右旋轉的幅度會比正常擺臂來的高。雙手交叉放背後、胸前及頭頂分別增加了10%、44%、8%的肩膀左右旋轉幅度以及63%、102%、101%的骨盆旋轉幅度。

此結果反映出，跑步時的擺臂動作有助於減少身體的旋轉。因為擺臂時所產生的力量可與擺腿所產生的旋轉力量相互抵銷，進而減少軀幹的轉動，藉此達到較少的能量消耗。換言之，當跑速增加擺腿力量隨之增加的情況下，擺臂的幅度自然也需要相應的提高，就如同衝刺跑時，我們會自然加大擺臂動作來穩定軀幹姿勢，避免身體過多的旋轉。

結語

跑步時的擺臂是相當重要的，它可以幫助我們抵消擺腿時所產生的旋轉力量，進而減少軀幹的轉動與能量消耗，讓我們跑得更省力。雖然平常跑步時，我們很少會將手放在背後或頭頂，但值得注意的是，當擺臂過小時容易產生像研究中雙手交叉放胸前的姿勢。因此，適度的擺臂，並隨著跑步速度調整擺臂的程度，才能減少不必要的能量消耗。

參考文獻:
Arellano, C. J., & Kram, R. (2014). The metabolic cost of human running: is swinging the arms worth it? Journal of Experimental Biology, 217(14), 2456-2461.

撰文／董智尚、陳韋翰、相子元

*文章授權轉載自《運動科學》網站，原文：跑步時的擺臂對能量消耗有影響嗎？

斜方肌是位於人體的上背及中背的表層肌肉，其肌肉纖維走向分成上、中、下三部分，起自上項線、枕外隆突、項韌帶和全部胸椎棘突，肌肉纖維向外側集中，止於鎖骨外側的三分之一，斜方肌對於上背部的肌肉來說，是範圍較大的肌肉，相對疼痛影響的範圍和程度也比較大，像是偏頭痛、頸部痛、肩膀痛等，都和它有密切的關係。

人體背部的斜方肌是由三塊肌肉所組成的，分別為上、中、下三塊。

上斜方肌：肩胛提肌協助上斜方肌活動，使肩胛骨上提，但因為長期固定肩頸，使得上斜方肌的筋膜發炎，可能會造成嚴重的後頭和偏頭痛，以及後頸部的疼痛，有時也可能會引起下頷骨的咬合疼痛，如果睡姿或是枕頭不適合而造成落枕，或是一轉頭肩頸就痛，大部分都是上斜方肌發炎。

中斜方肌：人體背後的菱形肌是協助中斜方肌，使肩胛骨可以後縮，但是因為長期久坐、姿勢不良、或是手臂抬起來的時間過久，都容易造成肩膀過度緊繃，使得中斜方肌筋膜發炎疼痛。

下斜方肌：下斜方肌的功用是可以使肩胛骨下降，當手臂向上撐的時間過久、長時間高舉東西時，就會讓下斜方肌感到吃力，時間久了就會造成下斜方肌的筋膜發炎，使得肩胛上、肩胛內、肩峰以及頸部都會有痠痛的感覺。

以下介紹三種基礎斜方肌訓練，可以增加我們後背的肌肉力量。

 1  啞鈴划船

步驟1：採站姿，雙腳彎曲，雙手握住啞鈴，背部打直。
步驟2：吸氣時，將雙手垂直往上舉，保持手肘靠近身體，吐氣時再回到起始位置。

 2  前俯划船

步驟1：​將身體支撐在上斜45度的板凳上，雙手握住啞鈴，胸部緊靠在墊上。
步驟2：吸氣時，將雙手拉起後彎曲手臂，呈現90度，吐氣後緩緩放下。

 3  直立划船

步驟1：​採站姿，雙腳打開與肩膀同寬，背部打直，雙手握住槓鈴。
步驟2：呼吸時，將雙手彎舉，雙臂上外平舉，吐氣時再緩緩放下。