健康年轻成人双任务行走中执行功能域对认知与步态表现的差异性干扰机制：一项初步研究

本研究针对双任务行走(DTW)中执行功能(EF)多领域干扰机制不明确的问题，通过对比健康年轻成人在抑制(Stroop)、工作记忆(数字倒背)和认知灵活性(命名任务)三种EF域下的单/双任务表现，发现认知灵活性域产生最大步态干扰(WN任务DTC最高)，工作记忆域(WB)则呈现认知-运动干扰平衡。结果为临床双任务评估选择及认知-运动干预方案制定提供重要依据。

　　

日常生活中边走路边处理认知任务的现象极为普遍，这种被称为双任务行走(Dual-Task Walking, DTW)的行为，实则是大脑执行功能(Executive Function, EF)与运动系统复杂的协同过程。EF作为高阶认知能力，包含抑制控制(Inhibition)、工作记忆(Working Memory)和认知灵活性(Cognitive Flexibility)三大核心域，它们如同大脑的"指挥中心"，帮助我们在嘈杂环境中专注对话（抑制干扰）、边走路边记购物清单（工作记忆），或突然改变路线避让行人（认知灵活性）。然而现有研究多聚焦单一EF域或单纯调节运动任务难度，对多EF域如何差异化影响DTW仍知之甚少——这直接制约了临床对跌倒高风险人群的精准评估。

针对这一空白，由科技部资助的研究团队开展了一项开创性工作。研究招募29名MMSE>24分的健康年轻成人，通过精心设计的跨EF域实验方案：采用Stroop色词测试(抑制)、数字倒背任务(工作记忆)和类别命名测试(认知灵活性)，同步采集单任务与双任务状态下的正确反应速度(Correct Response Speed, CRS)和步态参数，创新性引入双重任务成本(Dual-Task Cost, DTC)量化各EF域对认知-运动系统的干扰模式。

关键技术方法
研究采用横断面设计，受试者完成三种EF任务的单任务测试及同步行走的双任务测试。通过运动捕捉系统记录步态速度，计算CRS和DTC指标。统计方法采用重复测量方差分析比较不同EF域任务表现，显著性水平设为p<0.05。

研究结果

认知任务表现
数字倒背任务在单/双任务中均展现最快CRS(1.42±0.21 vs 1.58±0.24秒)，而命名任务最慢(2.15±0.33 vs 2.87±0.41秒)。双任务状态下所有EF任务CRS均显著延长(p<0.001)，其中数字倒背任务的CRS-DTC增幅最大(11.3%)，揭示工作记忆域对认知资源占用最敏感。

步态表现
单任务步行步速达1.32±0.15m/s，双任务时均下降但存在域间差异：命名任务(WN)导致最大步速降幅(DTC=14.6%)，显著高于Stroop(WS)和数字倒背(WB)任务(p<0.01)。值得注意的是，WB任务呈现独特的"均衡干扰"模式，其CRS-DTC(11.3%)与步速-DTC(9.8%)无统计学差异。

整体干扰模式
WN任务产生最高整体干扰指数(1.87±0.31)，显著高于WS(1.12±0.24)和WB(1.05±0.22)。工作记忆域的特殊性在于其认知与运动干扰程度相近，而认知灵活性域则表现出显著的运动优先牺牲策略。

结论与意义
该研究首次系统揭示EF三大核心域在DTW中产生差异化干扰：认知灵活性通过"步态优先"策略导致最大运动干扰，工作记忆则引发独特的认知-运动平衡干扰。这一发现为临床实践带来重要启示：评估跌倒风险时应首选数字倒背任务(WB)以均衡评估双重能力；而针对认知灵活性域的干预可能对预防复杂环境中的步态异常更具针对性。研究团队特别指出，年轻健康人群展现的EF域特异性干扰模式，可能为老年人群和神经系统疾病患者的认知-运动障碍早期识别提供重要参照基线。

论文的创新价值在于突破传统单EF域研究局限，通过多维度量化指标构建EF域-干扰类型对应图谱，为理解"行走时为什么不能好好思考"这一日常现象提供了神经科学解释。未来研究可在此基础上探索EF域特异性干扰的神经机制，以及该模式在病理状态下的变异特征。