腦健康視域下青少年足球運動員發展策略研究

劉 剛

（曲阜師范大學體育教學部，山東 日照 276826）

近年來，運動與腦健康之間的關系逐漸成為研究熱點。國內外專家、學者通過研究證實運動對腦健康具有積極的影響，從而帶動了腦科學與體育教育相關研究的開展。但在眾多研究中，有關腦、神經科學方面的研究成果與體育教育之間聯系的研究較少。西方研究腦科學與教育關系問題的專家凱恩夫婦指出，在教育領域中以腦為基礎的研究不是一個孤立的研究，它是一種方法，會使教育最終獲益無窮。我國青少年校園足球需要科學地進行改革，在腦健康的視域下，以腦科學的研究成果作為指導青少年校園足球的理論基礎之一，積極探索腦科學對青少年校園足球的干預方案，對深化青少年校園足球改革具有重要意義。

1 足球運動與腦健康

世界衛生組織指出，健康是一種在身體上、精神上的完滿狀態，并具有良好的適應力，而不僅僅是沒有疾病和衰弱的狀態。將健康歸納為身體、精神與適應力的健康，即為身體與腦的健康。美國國會提出，腦健康是腦的器質完整無損和生理、生化處于相對平衡的狀態，是外部刺激與腦的反映過程和結果之間具有相對的一致性，并維持著動態平衡。因此，腦健康是指人具有正常的腦生理結構，穩定的心理狀態以及良好的認知能力。

足球運動是一項集體力、智力、意志、品德、交往等于一體、有氧與無氧相結合的體育運動項目，具有一些獨特的特點，如足球運動是一項遠離大腦的肢體運動，足球運動是一項既需要腳的支撐又需要腳控制球的運動。荷蘭皇家足球協會指出，在規則框架下，足球比賽具有行為方式的可選擇性、自由性、流動性的特點，因此更需要足球運動員具有創造性，這些特點證明足球需要人腦的高度參與，離不開運動員的智慧與創造。

2 足球運動對青少年足球運動員腦健康的影響

分子生物學技術的發展、磁共振以及電壓成像等腦成像技術的應用，為人們進行無創性的腦科學實驗，獲取準確的研究數據提供了支持。本文從生物系統、心理系統、認知系統等層面，對足球運動促進青少年足球運動員腦健康的機制和生物學基礎等進行研究與探索，為研究、利用腦科學成果，指導青少年校園足球改革具有重要意義。

2.1 生物系統

2.1.1 促進大腦的可塑性大腦的可塑性是指大腦結構和功能，隨著內外環境變化而不斷修飾和重組的能力。雖然腦發育的物質基礎是由遺傳學特征所決定的，但腦的結構和功能會因外界刺激的影響發生變化，因此，腦的可塑性是一種終身的能力。大量研究表明，運動可以通過系統水平、細胞水平、分子水平等途徑影響腦的可塑性。例如，跑臺運動能促進成年小鼠海馬齒狀回顆粒細胞下層神經干細胞的分化和新生細胞的生長。突觸可塑性是指神經細胞之間的連接，是細胞水平的腦可塑性的主要表現之一。而運動能促進長時程增強（LTP）效應的發生和突觸可塑性增強，并通過增強海馬突觸可塑性和樹突分支進而促進神經細胞形態學的變化，因此青少年足球運動員進行持續的運動可以提升大腦的可塑性。

2.1.2 過度訓練影響腦健康大量研究顯示，過度的體育運動可引發腦損傷。過度負荷訓練會造成海馬神經元結構的輕微損傷，可導致海馬神經元組織學與細胞超微結構發生改變，使海馬神經元排列松散、紊亂，并與周圍神經元聯絡減少。過度訓練亦可導致大腦海馬神經細胞的損傷和凋亡，對腦結構能產生損傷。另外，大負荷的運動訓練可產生大量的一氧化氮，影響青少年足球運動員大腦的功能 。青少年時期是人生理發展的重要階段，足球過度訓練和比賽對會造成青少年足球運動員腦結構、功能、器質等方面的損傷，導致難以修復的后果。因此，青少年足球運動員應重視大負荷的運動訓練對腦健康的影響。

2.1.3 頭頂球對抗引發腦損傷足球運動規則允許青少年足球運動員頭部接觸球、控制球，在足球比賽朝著高度立體化方向發展的今天，頭頂球技術在比賽中的應用也越來越多，頭頂球訓練已經常態化，有關足球頭頂球對大腦功能的負面影響的報道受到人們的關注。 Tysvaer等對來自6個挪威甲級聯賽賽區的69名足球運動員進行了一次神經系統和腦電圖檢查，發現足球運動員中頭部受傷的腦電圖發生率較對照組顯著增加。Giannotti等指出，加拿大15～19歲的青少年足球運動員頭部受傷入院率幾乎比同齡人高出2倍。另一項研究表明，頭部受傷是由于接觸、碰撞，并非有目的的擊球行為而導致的腦震蕩。因此，正確的頭頂球技術對青少年足球運動員腦健康的影響不大，青少年足球運動員腦損傷的原因應來自比賽時頭部的激烈接觸與碰撞。

2.2 認知系統

人腦的認知包括感知、記憶、想象、思維、決策、注意等相關行為。青少年參與足球運動，在強身健體的同時，還能促進其大腦認知水平的提高。足球運動是一項以有氧為主，并結合無氧的運動項目。有氧運動改善認知功能的機制包括，促進血管生成、增加腦組織血液循環、促進神經再生、增強突觸可塑性、抑制氧化應激和調控自噬通路等。越來越多的研究表明，足球運動可以從腦功能和認知水平方面增加青少年足球運動員大腦的健康。

2.2.1 提高大腦的記憶力足球運動通過改善腦組織血液循環可提高大腦記憶。一方面，青少年足球運動員在進行中等強度的運動（最大心率的65%～75%）時，肌肉會釋放出血管內皮生長因子（VEGF）和成纖維細胞生長因子（FGF-2），這些因子能激活細胞生成更多的血管，從而增加腦皮質毛細血管的血液供給，帶去更多的腦營養和能量，提高大腦記憶。另一方面，增強海馬神經發生是體育運動促進學習記憶力的重要機制，海馬與學習記憶的聯系密切。其中，海馬突觸的可塑性和長時程增強效應是空間學習和記憶的神經功能基礎，大腦杏仁核如果發現突出的情感體驗，就會讓海馬神經進行加強，要求海馬記住這個時刻，當神經信號足夠強（超過某一閾值）時，才能抵達負責高級認知活動的前額葉皮層。因此，青少年足球運動員在運動時其強烈的情緒記憶會增強大腦記憶。另外，海馬中的神經元可以通過對相近足球習得的聯系做出反應，大腦突觸聯系越多，越容易形成神經回路網絡，大腦記憶便越牢固。

2.2.2 提高大腦的快速決策認知決策能力包括洞察力、分析和判斷比賽場景的能力，是青少年足球運動員在壓力下能做出正確的決策。足球比賽的攻防節奏快，比賽情境千變萬化，必然要求青少年足球運動員能快速追蹤、發現多個目標、思維快速運轉、快速做出判斷與決策。科學家借助腦成像技術發現，多客體追蹤與額葉眼區、顳中回運動區等多腦區有關，而運動能加快神經纖維髓鞘化，可使神經傳導速度更快，快速的神經傳導實現大腦的快速接收信息并分析，為快速決策能力提供保障。在運動中青少年足球運動員進行快速判斷與決策時，其大腦的運動開關“紋狀體”的部位活動會變得活躍。

2.2.3 增強大腦的想象力與創造力豐富的想象力與創造力是腦健康的高級體現。青少年足球運動員在養成復雜的戰術意識時，能激發想象力和創造力。運動時，創造力的產生過程會有多個腦區參與其中，最主要的是前額葉皮層，其工作記憶、認知靈活性和引導注意力3項功能對青少年足球運動員的創造力而言是非常重要的。有研究顯示，海馬除以長時記憶的形式為前額葉皮層提供信息，還在想象力與創造力中發揮著作用，并指出想象力是創造力發展的一種形式。

2.3 心理系統

心理健康是青少年足球運動員成長過程的重要培養目標。足球運動與人的情緒和心理密切關聯。有研究指出，經常從事體力活動的人患精神疾病的概率明顯低于較少進行體力活動的人。而習慣于久坐少動者的抑郁、焦慮等負性情緒得分均明顯高于經常運動者。Newman等的研究顯示，有氧體育鍛煉可降低個體抑郁和焦慮情緒。而規律性體力運動可有效降低抑郁、焦慮和憤怒等負性情緒，具有改善情緒、調節心情的作用。

壓力是產生心理疾病的重要因素之一。有效的減壓、抗壓，是促進青少年足球運動員心理健康的關鍵。Monika Fleshner教授提出，運動和益生菌飲食結合可以使個體更好的抗壓，以緩解緊張情緒，他指出這種結合可以增加腸內的應激保護細菌的數量，由這些細菌產生的丁酸鹽可以經血液循環通過血腦屏障，使抗壓力的基因得到修飾和維持以發生表觀遺傳學改變，從而潛在地產生更持久和更強勁的壓力抵抗，為運動與腦健康的研究提供了全新的視角。

足球運動可以減輕肌肉的張力，并促進大腦分泌多巴胺、內啡肽等物質達到極高水平，有助于青少年足球運動員產生愉悅心情，緩解各種壓力帶來的緊張情緒，使其大腦放松并處于最佳狀態。

3 腦健康視域下青少年足球運動員發展策略

3.1 積極利用、傳播腦科學成果

大腦是學習的重要器官。教師只有掌握腦工作的原理和規律，才能提供適合于腦科學的訓練設計，訓練方法以及訓練環境。一方面，教師需要掌握相關的腦科學知識，了解腦學習的規律，把青少年校園足球實踐建立在腦科學等多學科的基礎上，進行適合腦發展的足球科學化訓練。另一方面，建立教師和腦科學家的交流和聯系，使教師可以將最新的腦科學知識轉化為青少年足球運動員能接受的內容與形式進行傳播，對青少年足球運動員了解腦科學，理解、利用科學化的足球訓練意義重大。

3.2 創設豐富的訓練場景，提升足球智商

豐富的訓練場景能激發青少年足球運動員訓練的好奇心，使其產生積極探索的心理傾向，保證大腦充分運轉，提升腦的認知。因此，在訓練中，教師可通過安排多樣的游戲性訓練，提升青少年足球運動員的興趣，吸引其積極參與訓練；使用多樣化的教學器材與教具，提高青少年足球運動員參與訓練的新鮮感與積極性，使之快速融入足球教學中；設置開放的情景訓練，通過控制人數、時間、控球次數等變量的變化，由封閉的學習狀態，逐步轉向不確定、快速多變的訓練情景，增進腦神經的聯結，提升青少年足球運動員的足球智商。

3.3 以不同強度的有氧訓練為主

有氧運動可從生理、認知以及降低、控制抑郁和焦慮等方面促進身、腦健康。并且，與年齡相符的中（最大心率的65%～75%）、高（最大心率75%～90%）等強度的有氧運動不僅能促進骨骼健康，還可增進大腦神經連接和神經發生，增大腦容量，平衡大腦內神經遞質水平，促進生長因子的產生。因此，針對青少年的足球訓練，應以不同強度的有氧運動為主，結合每周至少進行3次的適量的肌肉和骨骼強化活動，來設計、優化足球體能訓練策略，更有益于青少年足球運動員訓練的身心健康。

3.4 重視技術的重復訓練

新生的神經元需進行持續的練習，以保證其生長為神經細胞，增強大腦的可塑性。因此，青少年足球運動員訓練應進行定量的重復性訓練，針對某一技術進行無對抗的重復訓練也是必不可少的。另外，通過改變各種條件、各種變量、增加不同對抗等方式，以達到相同訓練主題為目的的重復技能訓練更需得到一定的重視。

3.5 增加引導與啟發，發展想象力與創造力

想象力與創造力主要基于大腦的認知。比利時足球協會提出“以大腦為中心的學習”計劃，注重對小球員頭腦和球商的培養，以發展其想象力與創造力作為一個重要目標。我國青少年足球運動員訓練可多采用啟發式、引導式訓練。教師設置開放的訓練場景，提出問題，讓青少年足球運動員帶著問題參與訓練，在訓練中想象、嘗試并創造，引導青少年足球運動員養成主動探索、發現、思考的習慣。另一方面，教師要教會青少年足球運動員進行想象，引導青少年足球運動員在腦海當中浮現比賽場景畫面，聯想一個動作在多種比賽場景中的應用，構思比賽情景下隊員的多種選擇，包括多樣的傳球路線，多樣的突破方向等，提高青少年足球運動員大腦的想象力與創造力。

3.6 避免腦損傷

3.6.1 避免過度訓練青少年的身體和大腦正處于生長階段，應避免對其進行大負荷的過度訓練，防止青少年足球運動員的腦損傷。教師在足球訓練中，應設計適當的運動量與運動強度，并通過觀察青少年足球運動員的學習反饋或利用科學儀器監測，及時調整運動量與運動強度，避免出現過度運動，影響青少年足球運動員的腦和身體健康。

3.6.2 科學、適量地進行頭頂球訓練與對抗接觸和碰撞是形成腦震蕩，引發腦損傷的主要因素。因此，青少年足球運動員在足球訓練和競賽中，首先要了解錯誤的頭頂球動作會帶來的潛在傷害，從而規范頭部觸球部位和動作的學習。其次，教師對不同年齡的青少年足球運動員要安排適量的頭頂球訓練，避免單次長時間的頭頂球的實踐與對抗。再次，增強核心穩定性訓練，進行適合青少年足球運動員的核心力量與身體平衡訓練，避免其在受傷后倒地引發腦損傷。最后，教會青少年足球運動員如何使用規范的動作保護頭部，如觀察、判斷對方動作，并做出聳肩動作以擴大頭部安全范圍等，避免發生頭部接觸與碰撞，降低青少年足球運動員腦損傷的可能性。

3.7 重視青少年足球訓練中的減壓與抗壓

壓力較大的比賽環境，易導致賽前焦慮，致使心態失衡。如何減壓、抗壓，有效控制情緒，對青少年足球運動員的健康成長和比賽中的正常發揮具有重要意義。首先，教師可通過設置游戲性、有氧性的相關訓練，使青少年足球運動員保持大腦放松、冷靜，減小、控制相關的壓力。其次，在低年齡的青少年足球比賽中，教師通過要求注重比賽參與過程，合理對待比賽結果，不公布比賽名次等安排，制造一種低壓力、高挑戰的比賽環境，避免壓力對青少年足球運動員參與的影響。最后，指導青少年足球運動員將的足球訓練與益生菌飲食結合，提高個體的抗壓能力，舒緩緊張情緒。

4 結 語

眾多研究與實踐表明，足球運動促進腦健康存在多方面的神經機制和生物學基礎。利用腦健康科學成果指導青少年足球運動員訓練具有重要意義。青少年足球運動員訓練應在順應腦健康的研究成果的基礎上，以促進青少年足球運動員身心發展、認知發展、心理發展、傳播發展等方面，以有氧運動訓練為基礎，以培養球商為核心，通過青少年足球發展與腦健康發展關聯互進的角度考量和實施，使青少年足球運動員訓練更科學、規范。