锻炼行为影响情绪的个体差异：基于认知神经科学视角

盖力锟 沈浩冉 胡卓尔 漆昌柱 魏高峡

1 中国科学院心理研究所行为科学重点实验室（北京 100101）

2 中国科学院大学心理学系（北京 100101）

3 黄冈师范学院（湖北黄冈 438000）

1 引言

抑郁、焦虑是常见的情绪状态，其发生与遗传及环境事件密切关联。个体如果长期处于负性情绪，不仅容易诱发心血管、慢性消化系统等躯体疾病，引起情绪和精神障碍疾病[1，2]，还会导致认知与社会功能受损[3]，严重时甚至造成非自杀性自伤和自杀行为[4，5]。近年一项大样本流行病学研究显示，我国人群的焦虑障碍终身患病率为7.6%，抑郁障碍为6.8%[6]。这些情绪障碍的发生严重影响了患者的生活质量，同时也给社会带来了沉重的经济负担。因此，采用科学的途径预防情绪类疾病的发生，提升个体的情绪与心理健康水平，具有十分重要的现实意义。

世界卫生组织2020年发布的《关于身体活动和久坐行为指南》建议，儿童青少年和成年人每天完成一定时间身体活动，会有利于情绪健康[7]。身体活动是指由骨骼肌带来从低到高能量消耗的、对体质有益的躯体活动。身体锻炼（physical exercise）行为是身体活动的一部分，它是指有计划、有内容安排、结构化和重复从事的身体运动，具有一定的强度、频率和持续时间[8，9]，运动干预（exercise intervention）就是一种带有处方性质的身体锻炼行为，是干预实验研究中的常用表述。大量研究证实，锻炼行为与运动干预是一种非药物的经济型干预手段，对情绪有积极的影响。一定剂量的锻炼活动不仅可以减轻焦虑、紧张、抑郁、愤怒和困惑等负性情绪[10-12]，还能重塑与情绪相关的大脑结构和功能活动[13，14]。急性有氧运动对情绪的改善效果最多可以持续数个小时，规律性的锻炼行为能够带来情绪长期的改善，并且运动干预对焦虑、抑郁等情绪问题的改善效果甚至可以与心理治疗相媲美[15]。

此外，越来越多的研究者开始关注运动影响情绪的脑机制，在短时和长时干预的实验研究中找到了零星的实验证据。静息态功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）研究结果显示，30分钟中等强度的急性有氧运动干预增强了情绪奖赏网络内部的功能连接，包括腹内侧前额叶（prefrontal cortex，PFC）、杏仁核、伏隔核等脑结构[16]。另有研究发现，30 分钟高强度的有氧运动能增加正性情绪，降低负性情绪，而且积极情绪的变化和脑岛与杏仁核之间功能连接的变化呈现正相关[17]。对青少年进行短时中等强度的有氧运动干预，能够降低负性情绪，且负性情绪的降低与前额叶-杏仁核功能连接的变化相关[18]。除短时干预外，长时干预的研究也揭示了运动改善情绪的脑机制。对患有阈下情绪综合症（包括抑郁和躁狂）的青少年进行12周的有氧运动训练后发现，青少年左侧前扣带回（anterior cingulate cortex，ACC）灰质体积和右侧前扣带回皮层厚度均出现了显著增加[19]。针对重度抑郁患者进行10周太极拳干预训练后，患者脑岛与颞上回、尾状核之间的功能连接增强，且与抑郁情绪的改善呈显著相关[20]。任务态的脑成像研究发现，4周瑜伽训练增加了抑郁患者情绪任务加工任务中脑岛的激活程度，且脑岛激活的变化和负性情绪变化之间存在正相关[21]。除了脑岛以外，长时运动干预研究同样发现海马旁回的重要作用[22]。

虽然运动对情绪的改善获得了一定研究证据的支持，但目前的研究尚存在结果不一致的情况。有研究表明，急性有氧运动对紧张、抑郁、愤怒和困惑等负性情绪的改善最显著[10]。但也有研究发现，有氧运动后仅有正性情绪的增加[17]。还有研究则同时发现，运动后正性情绪增加和负性情绪减少[23，24]。甚至痛苦和恐惧等负性情绪体验，也会经常出现在长期缺乏活动、不运动、超重或患有限制运动能力疾病的成年人中[25]。尽管现有探查运动影响情绪的功能脑成像研究基本聚焦于前额叶和边缘系统有关的神经环路活动改变上，但在这些研究中，与情绪改善有关的脑区也不一致，涉及了前额叶、杏仁核、扣带回、脑岛、纹状体等多个与情绪相关的脑区。造成研究结果不一致的原因，除了研究设计以外，与被试群体的特征密切相关。年龄、性别、情绪易感性、体质等个体因素在运动引起的情绪效应中扮演着重要作用，直接影响了情绪识别、情绪体验和情绪调节等过程的发生，进而也会造成不同个体在运动后与情绪变化相关的大脑神经环路存在较大差异。然而，目前研究者并没有系统考察个体差异因素引起的情绪效应偏差，从而造成了研究结论的不一致。

双模理论（dual-mode model）由Ekkekakis提出，旨在解释运动强度、情绪反应，以及个体差异之间关系[26]。该理论指出，运动后的情绪反应与进化密切相关，依赖于一个多层级的控制系统，是两个因素相互作用的结果。其一是源于额叶的不同认知过程（如运动动机、自我效能感、运动环境等），其二是由运动引起的不同相关内感受器信号，这些信号可以通过进化上较为原始的、皮层下、少突触的底层通路达到大脑情感中枢[26，27]。原始的底层通路个体差异较小，运动情绪反应的个体差异主要体现在进化上较新的皮层通路上，是由个体的生长和发展过程所决定的，包括自我效能感等认知因素、各种体质和生理因素，以及与躯体感觉调节相关的心理生物学特征[28]。有研究者指出，个体差异因素会随着运动强度的增强而引起更大的结果变异性，而这种个体差异引起的系统性变化也预示着潜在机制的转变，转变为一种进化上更新的、更高水平、多突触的，以及涉及个体特征和认知因素的可塑性通路，而内感受因素则会在极高的运动强度下起到主导作用[27，28]。双模理论不仅指出前额叶在运动情绪效益中起到的作用，也考虑到皮层下区域的功能，同时也将个体差异作为一个重要影响因素，为解释运动影响情绪的个体差异提供了理论基础。

本文从认知神经科学的视角，基于双模理论假设，对运动引起情绪效益存在个体差异现象的研究现状进行了梳理，重点分析个体因素（年龄、性别、体质、情绪特质和人格等）对运动所带来的情绪效益的影响，并试图从这些个体差异因素背后的大脑结构与功能差异角度出发，为今后探讨运动影响情绪存在个体差异可能的机制提供启发。最后展望了未来在考察运动过程个体差异时所应考虑的研究方向，对于制定个性化的情绪健康促进方案，开展有针对性的情绪障碍类疾病的预防和运动康复具有重要的现实意义。

2 锻炼后情绪获益的个体差异因素

2.1 体质因素

体质是运动影响情绪的效应中最为核心的因素之一。双模理论证实，与体质相关的个体差异因素对运动情绪反应差异的解释力大于年龄和身体质量指数（body mass index，BMI）因素[29，30]。其中，心肺适能（cardiorespiratory fitness，CRF）是反映体质水平的常用参数，指身体循环系统和呼吸系统在持续的身体活动中的氧化代谢能力，一般通过最大摄氧量（maximal oxygen consumption，VO2max）进行评价。研究发现，体质健康与负性情绪存在负相关关系，CRF越高的个体，患有抑郁、焦虑的几率越小[31，32]。较差和中等CRF 水平的个体，其患有抑郁的概率分别是高CRF 个体的1.76倍和1.23 倍[33]。有研究对创伤后应激障碍（post-traumatic stress disorder，PTSD）被试进行6 次中等强度的有氧运动训练后发现，有氧运动能降低所有被试的PTSD症状和焦虑敏感性，但CRF越低的个体，PTSD症状和焦虑敏感性的改善程度越高[34]。有研究让被试进行30分钟中等强度有氧运动后，发现相比于低CRF个体，高CRF个体运动后精力唤醒度更高，低CRF个体的精力唤醒度在20 分钟后却降到了基线水平[35]。此外，有研究发现，与正常体重和肥胖人群相比，低体重的个体所获的抗抑郁情绪效应较为有限[36]。由此看来，不同体质水平的个体，运动后所获的情绪效应存在显著差异。值得注意的是，多项研究表明，长期久坐或者CRF低的个体，运动很难马上产生愉快的情绪体验，甚至会有部分的负性情绪产生[25]。

除CRF 之外，强度偏好（intensity-preference）和强度忍耐（intensity-tolerance）也是影响情绪获益的与运动相关的个体特质因素[29，37]。在进行15分钟的高强度循环运动（high-intensity circuit，HIC）后，高强度偏好和高强度忍耐个体情绪获益更多，即运动结束后他们有更多积极的情绪体验，愉悦度更高。进一步分析表明，在HIC 运动中，强度偏好、忍耐和HIC 运动后的正性情绪存在显著正相关，进一步支持了个体差异的结论。因此，相较于长期久坐与体质较差的个体，那些高体质水平的个体更可能有高强度偏好，进而在运动后有更多的正性情绪体验；而低体质水平个体的首要目标应该是通过中等强度或者低强度运动增强体质与改善负性情绪。

2.2 年龄因素

年龄是影响运动改善情绪效果的重要因素。多个研究表明，运动对抑郁情绪的改善存在显著的年龄效应。横断面研究发现，运动能够降低中年和老年女性患心理疾病的风险，但在年轻女性中未发现该心理健康效益[38]。在重度抑郁症（major depressive disorder，MDD）群体中，与老年人相比，只在年轻患者中发现，身体锻炼行为可以预测两年后抑郁症状的改善[39]。有元分析探讨了体育运动对临床抑郁患者的干预效果，结果显示，体育运动尤其是有氧运动能缓解患者的抑郁症状，且对60岁以上患者的干预效果优于60以下患者[40]。即便在老年群体内部，不同年龄阶段的老年人从运动获得的情绪收益也不同。相比于高龄老人群体（>74岁），身体活动和抑郁症高患病率之间的负相关关系在年轻老年群体（65～74岁）更显著[41]。

追踪研究同样揭示运动对多种负性情绪的缓解存在年龄差异。有研究对年轻人（18～30 岁）和老年人（59～75 岁）进行了连续3 天的中等强度运动训练，测量了被试基线和干预后的特质焦虑水平，结果显示，基线阶段年轻人和老年人特质焦虑水平没有显著差异，但干预后年龄与时间出现交互作用，老年人特质焦虑水平的改善程度大于年轻人[42]。这种年龄差异在短时干预中也得到了证实。有研究让不同年龄段的被试（年轻人、中年人、老年人）进行20 分钟中等强度的蹬踏自行车运动，在基线阶段和干预结束后，研究人员测量了参与者对不同唤醒度和效价情绪词汇的评分。结果发现，尽管与对照组相比，所有年龄段的运动干预组参与者的高唤醒度正性情绪水平显著提高。然而，研究者也同样发现，在低唤醒度正性情绪中年龄起到了显著的调节作用，年轻人的低唤醒正性情绪在干预后显著降低，而年长者的低唤醒正性情绪则维持不变或有轻微增加[43]。此外，有元分析探讨了太极拳对非临床被试负性情绪（抑郁和焦虑）的干预作用，发现太极拳可以显著改善年轻人和老年人的负性情绪，但对老年人的改善效果大于年轻人[44]。另一项探查运动强度对不同年龄情绪反应影响的研究发现，与中等强度运动干预相比，年轻人在高强度运动后表现出更积极的情绪反应，且对高强度运动有更强的偏好；而在中年人中结果相反，中等强度运动后中年人表现出更积极的情绪反应与更高的自我效能感，也更偏好中等强度运动[45]。

上述研究表明，年龄会影响运动对情绪的改善效果。相比于年轻人，老年人从运动中的情绪获益更多，特别是中等强度运动（高强度运动目前尚未见相关研究证据）。这可能与老年人情绪调节能力更强等认知因素有关，老年人更关注正性信息，体会到的负性情绪更少[46，47]；此外，老年人强身和健康方面的锻炼动机更强[48]，这些都反映了双模理论提及的个体长期生长发展过程而产生的认知差异。另一方面，老年人更善于识别积极表情而非消极表情，他们识别愤怒、悲伤、恐惧等消极面孔的能力也低于年轻人[49，50]。因此，运动带给老年人的情绪效应优于其他年龄群体。

2.3 性别因素

性别也是影响运动改善情绪效果的重要个体差异因素。大量研究表明，身体活动量与抑郁水平存在显著的负相关关系，即身体活动量越多的个体，抑郁等负性情绪水平越低[51，52]。以往研究发现，男女投入到体育锻炼行为中的程度不同，进而造成情绪水平的差异。相比于女性，男性由于有更多的体育锻炼行为，通常表现出更低的抑郁水平，并且男性的身体活动程度可以显著预测其抑郁水平[53-55]。女性身体活动量相对较少，焦虑、抑郁等负性情绪水平要显著高于男性[55，56]。而这种性别差异可能与双模理论提及的与个人生长发展相关的社会性别或者性别角色有密切联系。有研究指出性别角色会影响平时的身体锻炼行为以及情绪易感性，即女性角色或者社会性别为女性的个体，会有更低的身体活动量以及情绪易感性[57，58]。

干预研究发现，男性在运动后焦虑情绪与焦虑敏感性降低更显著，女性则在运动后对应激和生理唤醒的适应力增强[59，60]。其他研究发现急性运动能显著降低女性的疲劳感、困惑和简明心境量表（Profile of Mood States，POMS）情绪纷乱总分等并增加活力水平，但在男性中没有显著的改善。此外，除了紧张感之外，女性在急性运动后所有情绪改善幅度都比男性大（即效应量更大）[56]。可见，运动干预的具体情绪获益在性别差异上的研究结果并不一致。但对于更广泛的情绪种类，不论是健康人群还是焦虑症群体中，研究结果均表明运动对女性的影响更大，情绪改善效果更强[61，62]，且这种差异可能与运动强度无关[63]。其原因一方面可能与女性更低的情绪基线、更少的血乳酸累积、更大的运动后情绪效益，以及更愿意将运动作为改善情绪的方法有关[56，63]；另一方面也可能与女性有更多久坐行为和更少的身体锻炼，在身体自我认知、身体自我效能感和体质等双模理论提及的因素上与男性存在差异有关[64]。由此看来，不同性别参与运动的动机差异可能调节了运动的情绪获益程度[65]。

2.4 心理特质因素

人格特质和情绪特质等心理特质因素同样会影响运动对情绪的改善效果。一些研究证实，外向性、宜人性、尽责性和感觉寻求与更多的身体活动有关，而神经质与身体活动量呈负相关，且神经质越高，焦虑抑郁等负性情绪表现越显著[66-68]。人格特质也对锻炼动机的存在显著影响，开放性、严谨性、宜人性、外向性能够正向影响锻炼动机，神经质则是负向影响锻炼动机[69]。一项元分析指出，现有证据虽然支持了身体活动与外向性、神经质、尽责性和开放性之间的显著相关，但除神经质外，其它人格特质的影响异质性较高[70]。高神经质个体在运动后负性情绪的改善更明显[71]。由于人格特质分类标准较多，研究者采用的测评工具多样，运动干预的追踪研究尚未在人格特质上获得较为一致的结论。

情绪特质中，焦虑敏感性也是运动影响情绪的重要个体差异因素。焦虑敏感性是一种与焦虑相关的躯体知觉的恐惧，这种认知-情绪易感性会抑制运动带来的愉悦情感体验，导致更多负性情绪体验，减少个体在运动中的投入度，甚至可以预测后续的身体活动程度[72，73]。高焦虑敏感性的个体在运动中自觉用力程度评分（rating of perceived exertion，RPE）增加更快，负性情绪体验更强[74]。在运动干预的行为学实验中发现，高焦虑敏感性个体的状态焦虑在运动干预前后均表现出较高水平[75，76]。这种焦虑敏感性可以在运动之后得到改善，而且高焦虑敏感性个体在一次有氧运动后焦虑敏感性就显著降低。研究者推测可能是运动减少了通过暴露于恐惧的生理感觉来降低焦虑敏感性[76，77]。有研究者指出，焦虑敏感性在运动对焦虑和抑郁情绪的影响中可能起到了重要的中介作用[78]。

2.5 其它因素

双模理论指出，与运动锻炼有关的各种认知因素会对运动后产生的情绪效益产生重要影响。此类社会与认知相关因素众多，锻炼动机是其中一个需要重点考察的变量。锻炼动机是指一个人参与运动的内在动力和目标。研究表明，当个体的锻炼动机更强时，通常会出现更多积极的情绪效应，如增加愉悦感、降低抑郁感等[81，82]。然而，研究者将锻炼动机划分为更细致的类别，如健康动机、外貌动机、乐趣动机、能力动机和社交动机后，结果发现不同的锻炼动机水平会对身体锻炼前、锻炼期间和锻炼后的正性情绪体验和负性情绪感受产生程度不同的影响[83]。以自我决定理论（selfdetermination theory）为视角的研究发现，内在动机与运动相关的正性情绪体验存在更密切的关系，但外在动机与运动后的正性情绪相关性较低，与负性情绪相关更高[84]。其原因与价值指向有关。例如，与为了身心健康的内在目标而运动相比，锻炼者的注意力集中在外在的价值指标上（如身体吸引力），则会破坏他们锻炼的效果，在这种情况下，个体可能更关注证明自己的自我价值，而不是完全投入运动中[85]。

与锻炼动机和锻炼目标有关的一个重要现象是安慰剂效应。该效应是指当人们接受一种无效的治疗或干预时，由于他们对该治疗或干预的期望和信念，而产生了主观上的改善效果。一项元分析指出，当个体对运动效益产生预期时，会有短暂、效应量较小的情绪和生理效益[86]。有研究表明，结果预期和自我效能感预期能促进运动后主观报告正性情绪的增加和负性情绪的降低[87，88]。甚至有研究者认为，急性有氧运动带来的情绪效益最合理的心理机制就是安慰剂效应[89]。

此外，还有较多认知相关的个体差异因素会影响运动后的情绪效应。如前文提及的强度偏好[29，37]以及情绪调节[47]相关认知能力等。这些认知方面的影响不应一概而论，我们应该针对不同的认知因素进行更详细的探讨。

除了认知相关因素外，Wankel 认为锻炼乐趣（enjoyment）可能是最大化运动心理益处的关键，喜欢运动的人通常比不喜欢运动的人表现出更积极的情感反应[79]。因此，锻炼兴趣可能是提高运动心理收益的重要因素。有研究通过探究锻炼乐趣与急性有氧运动后情绪变化的关联，证实了锻炼乐趣与运动后积极情绪的增加呈正相关[80]。

3 与个体差异有关的神经影像学证据

3.1 运动干预后脑功能的个体差异证据

根据双模理论，自上而下的皮层通路，其主要涉及各种与运动和情绪相关的认知处理过程，是运动情绪反应存在个体差异因素的主要来源，与个体生长发展过程有关；体质相关因素通过偏度偏好等进一步影响情绪[25，27，28]。目前尚未见直接从神经机制角度探讨锻炼行为情绪效应的个体差异研究。零星的一些证据显示，不同年龄、性别和体质水平的个体在接受相同的运动干预后，大脑功能活动模式出现差异。例如，在年龄效应上，有研究发现，30分钟的有氧训练能增强海马与皮层网络之间的功能连接，海马与内侧PFC、额顶网路内侧功能连接的变化出现了显著的年龄差异现象，老年人这些脑区之间的功能连接变化显著高于年轻人[16]。近年一项关于性别差异的研究观察到30分钟中等强度有氧运动后，男性左右前额叶通过脑血氧监测仪的脱氧血红蛋白水平显著高于女性[90]。最新的一项探究心肺适能与年龄相关差异的fMRI研究发现，相较于低心肺适能的老年人，高心肺适能的老年人在工作记忆任务时dlPFC 与额中回有显著更多的激活，而这与年轻人相似[130]。

大多数行为学研究已证实，年龄、性别、体质因素和心理特质因素在身体锻炼行为影响情绪效应中起着重要的调节作用。虽然其背后机制尚未被揭示，但根据双模理论，情绪加工、情绪调节、运动强度偏好等认知过程存在脑机制差异，为解释运动后情绪效益的个体差异现象提供了重要的神经科学基础。

3.2 情绪信息加工的年龄差异：影像学证据

与情绪相关脑区的结构和功能会随着年龄增长出现变化。杏仁核体积会出现随年龄减小的趋势[91]。静息态功能连接研究表明，杏仁核和小脑之间的功能连接强度与年龄呈正相关，而与背内侧PFC、感觉运动区之间的功能连接强度则与年龄呈负相关[46]。任务态研究发现，相比于中性图片，观看情绪图片时年轻人和老年人杏仁核激活更强；但是仅在老年人中发现，观看正性情绪图片杏仁核的激活强于负性图片[92]。在观看负性刺激时，相比于年轻人，老年人杏仁核的激活降低，表明他们对负性刺激的反应减弱[46，47]。海马体积也会随年龄增长出现衰减[91]。随着年龄增长，后部海马与后扣带回、内侧PFC 以及外侧顶叶的功能连接降低[93]。此外，老年人ACC的灰质体积出现显著降低[94]。老年人ACC 与前脑岛之间的功能连接增强，与颞上回和额下回之间的功能连接降低，这些功能连接的改变与情绪功能、认知功能的变化有关[95]。

PFC 是情绪加工和情绪调节的重要脑区，其结构和功能也表现出显著的年龄差异现象。有研究仅在老年人中发现处理正性刺激时背侧PFC的激活强于负性刺激，反映了他们对正性刺激的控制能力增强[96]。老化转移（posterior-anterior shift in aging，PASA）理论指出，正常老化伴随前脑功能增强，后脑功能降低。例如，年轻人在情绪任务中更多地激活枕叶、额叶和边缘区域，老年人则更多地激活顶叶、颞叶和额叶区域；老年人PFC 脑区与杏仁核的功能连接更强，与负责知觉加工的大脑后部脑区的功能连接较低[97，98]。因此，PFC在老年人中表现出更为显著的代偿作用，旨在补偿大脑老化的结构和功能衰退状态。

3.3 情绪调节性别差异的影像学证据

与情绪调节相关的大脑神经系统存在性别差异。一项基于体素形态学的研究发现，男性的情绪调节能力优于女性，且男性情绪调节能力与右背外侧前额叶（dorsolateral prefrontal cortex，dlPFC）灰质体积呈正相关，而女性的情绪调节能力与从左脑干延伸到左海马、左杏仁核和岛叶皮层的解剖簇的灰质体积之间存在正相关[99]。在负性情绪调节过程中，男性和女性的左侧前扣带回的激活都有所增强，但男性包括左dlPFC、外侧眶额叶（orbitofrontal cortex，OFC）和右ACC在内的前额叶区域总体上表现出更强的激活，女性只在左内侧OFC的激活更强；在正性情绪调节过程中，男性和女性的左侧dmPFC 都有更强的激活，但男性的左外侧OFC也同样激活增强[100]。其他研究者也同样发现男性在情绪调节过程中，dlPFC、OFC 和ACC 等前额叶皮质激活强于女性，提示男性在情绪调节时有更多自上而下的认知调控[101]。然而也有研究得出相反的结论。研究者发现男性在情绪调节过程中杏仁核与前额叶活动减少，而女性腹侧纹状体激活更强，这可能是因为男性更多地使用自动情绪调节，女性更多的利用正性情绪去下调（down-regulating）负性情绪[102]。近年研究进一步证实，女性利用自上而下的控制机制来抑制负面情绪，带状盖脑网络（cingulo-opercular network，CON）的连通性更强；男性则利用注意力转移机制来抑制负面情绪，腹侧注意网络连接更强[103]。尽管目前尚未见明确探查运动对情绪改善的性别差异的影像学研究，但根据情绪调节方面研究推测，这种性别差异可能体现在前额叶、脑岛、ACC、杏仁核和纹状体等一些重要的情绪脑区。

3.4 体质影响运动后情绪效益的影像学证据

多数研究一致表明，CRF、有氧适能与情绪加工、调节等相关的脑区（如海马、PFC、颞叶、扣带回、纹状体等）的结构与功能密切相关[104，105]。横断面研究发现，男性更高的CRF与更大的颞叶和顶叶体积以及更好的情绪状态有关[106]。另一项临床研究结果表明，右侧中央盖（罗兰迪克岛盖）和双侧扣带回之间的功能连接调节了有氧适能对情绪识别的积极影响[107]。高CRF个体在运动后更容易体验到正性情绪的增加。有研究发现，高CRF 人群静息态额叶的不对称性能够预测运动后正性情绪的增加，且左额叶相对活跃的个体在运动后比右额叶相对活跃的个体在运动后正性情绪提升更多[108]。一项新近研究也发现，平时有更多身体活动、CRF 更高的个体，运动后大脑中与奖励和认知处理特别相关的区域（腹侧纹状体、眶额皮质和岛叶）显示出更大的阿片类物质释放[109]。有氧适能同样也会影响运动后面对应激任务时的神经反应，高CRF 个体运动后情绪改善更显著，之后的应激任务引起的皮质醇反应更低，这可能与PFC、海马参与了下丘脑-垂体-肾上腺轴的负反馈调节有关[110]。目前的研究证据显示，高体质水平的个体在运动后会有更大的情绪改善，与正性情绪体验增加相关的脑区神经活动会有显著变化，如阿片系统等。

3.5 情绪信息加工的心理特质差异：影像学证据

运动后，情绪体验与认知控制是基于前额叶和皮层下区域的神经反应产生，可能会受到人格与情绪特质的影响。不同人格特质个体情绪加工机制存在差异。例如，与低神经质个体相比，高神经质个体内侧前额叶皮层（medial prefrontal cortex，mPFC）的激活降低，mPFC 在内隐情绪加工中起关键作用，其功能异常导致高神经质个体内隐负性情绪加工存在缺陷[111]。另外，神经质得分与负性情绪调节过程中背内侧前额叶（dorsomedial prefrontal cortex，dmPFC）、额下回和额中回的激活呈负相关，同时也与杏仁核与dmPFC 功能连接呈负相关，说明高神经质个体认知重评能力减弱，dmPFC 对杏仁核的控制减弱[112]。此外，有研究通过格兰杰因果分析，探讨了静息状态的有向连接，发现神经质与右侧杏仁核对右侧额中回的影响增加，以及右侧楔前叶对右侧杏仁核的影响减少有关，这可能会影响神经质个体的认知调节和自我参照过程的调节[113]。对于外向性，在脑结构上，高外向性个体OFC和右杏仁核体积更大[114]，静息状态下杏仁核与壳核、颞极、岛叶和枕叶皮层的功能连接更强，这可能反映了外向者奖励敏感性的提高和社会情感功能的增强[113，115]。此外，左侧额下回活动增加，双侧杏仁核活动减少可以预测成功的情绪下调，而成功的情绪下调是由开放性和习惯使用重评来调节的[116]。

在情绪相关的心理特征上，高焦虑个体杏仁核与腹内侧前额叶功能连接较弱；低焦虑个体表现出杏仁核与腹内侧前额叶功能连接较强，杏仁核与背侧内侧前额叶功能连接较弱[117]。在广泛性焦虑症患者中，杏仁核和右侧ACC功能连接强度与症状严重程度和特质焦虑呈负相关，杏仁核和额下回连接强度与症状严重程度呈正相关[118]。在面孔识别任务中，高焦虑倾向组（特质焦虑、焦虑敏感性）双侧杏仁核和脑岛激活大于焦虑正常组，且焦虑倾向得分越高，这些脑区激活越强[119]。在面孔墙情绪任务中，焦虑敏感性与双侧脑岛的激活呈正相关[120]。在评价负性情绪图片时，特质焦虑得分与ACC、岛叶和OFC 的激活呈正相关，厌恶/焦虑敏感性得分与mPFC、dlPFC的激活呈负相关[121]。因此，焦虑倾向更高，或者焦虑特质更强的个体，前额叶、ACC、杏仁核和脑岛的激活更强，前额叶与这些脑区的认知控制出现异常。

4 研究展望

随着运动心理学学科的发展，人们对身体锻炼与情绪健康关系有了更为深入的了解。然而，关于某些关键情绪的精准化运动干预方案并未获得清晰解答，这与参与运动的主体即个体本身的因素密切相关。在情绪的产生和调节过程中，性别、年龄、情绪特质等个体因素扮演了重要角色。从现有行为研究结果来看，可能老年人与女性从运动获得的情绪效益更大，高体质水平个体运动后会有更多正性情绪的增加，而低体质水平的个体负性情绪改善更多，焦虑敏感性等情绪特质可能起到了中介作用。因此，在考察情绪的干预效应时，应充分考虑与个体因素相关的大脑结构和功能差异现象。今后研究还应重点关注以下方向：

（1）未来研究应该进一步加强对运动影响情绪个体差异的机制探查和对研究发现进行深入的量化分析。在心理机制方面，情绪产生和加工过程所涉及的局部脑区和大脑网络活动较为复杂，包括对情绪刺激的识别、产生情绪反应和情绪调节过程[122]。因此，不同个体差异因素可能对运动后情绪效应加工的具体阶段影响也不同。例如，不同状态焦虑的个体接受相同的运动干预方案，在情绪的调节过程可能会发现更多的效应差异；而在特质焦虑个体上，其差异在情绪加工的早期阶段就会出现。今后在探查锻炼行为影响情绪效应时，应有针对性考察不同情绪信息加工阶段的个体差异现象，为精准化的情绪干预提供切实可行的预防和治疗方案。应进一步明确身体锻炼改善情绪存在个体差异的脑机制。关于个体因素在身体锻炼和情绪之间的调节作用，仍需进一步深入探讨。目前多数行为学研究都发现年龄、性别、体质、心理特质等因素的调节作用，但仍缺乏引起差异的直接的脑影像证据，只有少数研究发现运动后不同群体脑结构的改变出现差异[123，124]。根据双模理论，前额叶参与了与运动有关的不同认知过程，同时前额叶也是情绪调控的重要脑区。在运动行为与大脑可塑性的研究中，均发现前额叶是短时和长时运动影响情绪的关键脑区。不同年龄阶段前额叶所具有的功能存在差异，特别是老年群体，前额叶功能存在显著的代偿现象。在考察情绪获益时，应根据所要探讨的人群，重点关注前额叶以及额顶网络的功能活动及结构形态的变化，这有助于理解运动后情绪获益差异。因此，未来的研究应考虑身体锻炼对大脑的影响是否存在个体差异，为理解身体锻炼对情绪影响作用提供更直接的证据。尽管我们已经了解个体差异因素会影响运动锻炼的情绪效益，但尚不清楚不同因素的影响程度。因此，在未来的研究中，建议使用元分析方法，对个体差异在锻炼情绪效益方面的影响程度进行探究。随着脑成像研究数据的积累，未来研究可以考虑采用激活概率估计法（activation likelihood estimation，ALE ）进行脑影像元分析。这种方法可以克服单一研究的局限性，获得跨实验的一致性，并显著提高统计效能[125，126]。通过ALE方法，我们可以更明确地了解运动情绪的神经机制。

（2）在研究设计上，应在考察个体影响的同时，考虑时间因素的影响和多个测评工具的整合应用。首先，应从动态的角度考察身体锻炼行为的情绪获益。短时的锻炼行为影响杏仁核、腹侧纹状体、腹内侧前额叶、眶额叶以及脑岛等脑区的功能活动模式，长时间的锻炼则影响到前额叶以及皮层下情绪环路的多个大脑结构组织。以往的多个情绪干预研究只关注干预是否产生显著效应，却忽略了干预效应的持续时长，以及运动中的情绪体验。此外，情绪改善的持续时间是否同样存在个体差异，目前也尚无清晰的结论。因此，在多个时间点上采集相关情绪指标，有助于追踪情绪干预的动态效果，发现运动行为影响不同个体情绪相关环路的关键时间点，更好地理解情绪效应发生的核心脑机制，同时也为制定运动处方提供科学的参考证据。其次，目前的实验研究对情绪的衡量绝大多数都是通过情绪问卷，测量参与者的主观情绪体验，仅有极少的研究通过自主活动指标（如心率、皮肤电导反应和呼吸频率等）和惊跳反应去测量或者间接反映情绪[127，128]。针对想要探究的情绪维度，采用多元的情绪测量方式，能够弥补单一主观报告法可能造成的诸如要求特征（demand characteristics）等问题。而且，从情绪的多个方面（情绪体验、生理唤醒和神经活动等）测量，有利于阐释情绪的不同方面是否存在个体差异的问题，并使研究得出的结论更加严谨，甚至对现有研究结果有所突破。

（3）在进行运动干预的变量设计上，应该考虑各种个体因素，以及个体因素与剂量效应之间可能存在的交互作用。不同的运动类型、运动方式以及运动剂量同样会对情绪产生不同影响[129]。运动强度、运动频次和持续时间等与剂量效应相关的干预变量，对大脑结构和功能活动的影响存在显著差异。类似的，不同强度对情绪相关环路活动的影响可能也存在不同。根据双模理论，运动强度与个体差异也都会影响情绪，例如，运动强度和年龄以及体质水平之间存在显著的交互作用[38]。这些个体因素与剂量效应之间存在的交互作用，可能共同影响情绪效应的产生和调节效果。今后可根据具体考察的情绪效应将两种因素进行有机结合。对于特殊个体的运动干预，可能需要制定特定的运动干预处方，进行有针对性的实验设计。同时，在无需考察个体差异的运动干预研究中，应尽可能保证组间同质性，通过采用完全随机分组、双盲实验、控制变量法以及扩大样本量等方法来减少个体差异因素对实验结果的影响。需要注意的是，个体差异因素的存在会导致组内异质性增大，群组效应会在个体效应的相互抵消中被减弱。因此，在保证样本量的同时，可以考虑增加对不同人群进行更深入的分层分析。