Name: 定向越野作为认知研究的工具:实施指南 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-11-29T12:40:00.000+00:00
Duration: 7 min 13 s
Description: 了解定向越野作为认知研究工具的实施方法，结合体能锻炼与空间导航训练。本指南提供标准化协议，帮助研究人员有效开展定向越野干预实验。

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我们感谢NeuroFit实验室的成员在我们开始探索定向运动对大脑健康和功能的影响时提供的持续支持。本研究得到了加拿大自然科学与工程研究理事会（NSERC）的资助，资助编号为RGPIN-2022-05298（资助对象：J. J. H.）。

本文稿中概述的数据来自一项先前的研究，该研究已获得哈密尔顿综合研究伦理委员会的伦理批准（#14560）。
1. 选择地点
<ol>
	<li>选择一个用于定向运动干预的区域，例如公园、城市区域、校园、林地区域，或这些地形类型的混合区域。确保该区域面积至少为500 m2，无任何危险因素，并具有明确的边界以保障安全。</li>
</ol>
2. 制作定向地图
注意：如果所选位置没有定向地图，则需创建一张。
<ol>
	<li>制作简易地图：当所选地点为公园或城市区域、参与者为初级或中级技能水平，或缺乏制图专业知识时，可制作简化的定向地图：
	<ol>
		<li>启动 OpenOrienteeringMap（版本4，OOMap）：打开网络浏览器，访问 www.OOmap.co.uk，点击 Version 4 以进入最新版本。</li>
		<li>选择地图区域：滚动至选定的地图区域，点击地图中心位置所在地点。</li>
		<li>调整比例尺：在比例尺面板中，选择适合地图的缩放比例。对于大面积地图区域，点击 10000 按钮；对于小面积地图区域，点击 5000 按钮。</li>
		<li>选择地图要素：在顶部面板中，点击 PseudO 按钮，然后点击 LIDAR (5 m) 按钮以添加高程信息。</li>
		<li>添加其他元素：点击 Add-Map Features 按钮以添加铭牌、长椅等其他要素，并为每项要素切换启用 Put Controls in a Temporary Layer for Selection 按钮。</li>
		<li>更改地图标题：在右侧面板中，点击“OpenOrienteeringMap”文字旁的铅笔图标按钮，修改地图标题。</li>
		<li>生成PDF地图：点击屏幕右上方的 Save &amp; get PDF map 按钮（图1）。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>制作详细地图：当所选地点为林地或包含显著地形细节时，应制作详细的定向地图。此方法也适用于具备足够制图技能的高级或专家级定向运动者或研究人员。
	<ol>
		<li>OpenOrienteeringMapper（免费软件）：访问网站 www.openorienteering.org，下载适用于操作系统的 OpenOrienteeringMapper（Open Orienteering）版本（支持 MacOS、Windows、Linux、Android），并按照其网站提供的说明进行操作。</li>
		<li>OCAD for Orienteering（付费软件）：在互联网浏览器中访问 www.ocad.com，下载 OCAD for Orienteering（OCAD Inc.）软件（适用于 Windows 系统），并按照其网站提供的说明进行操作。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>制作定向地图图例。
	<ol>
		<li>下载图例：在互联网浏览器中访问 www.maprunner.co.uk/resources/Maprunner-map-symbols-2017.jpg，下载图例（以 JPG 图像格式提供），并保存至计算机。</li>
		<li>打印图例：确保图例为彩色、清晰且可读，并随地图一同提供。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<img alt="显示地形图和街道图层以及地图比例尺选项的定向地图创建界面。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66833/66833fig01.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图 1"> 
图 1：使用 OpenOriententeeringMap 创建的定向基础地图示例。用于创建简化地图的按钮和地图元素已突出显示。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66833/66833fig01large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
3. 定向路线的设计
注意：定向路线是一系列检查点，参与者必须按数字顺序依次找到，可自行选择任意路线（参见第3.2节）。通过调整路线距离和检查点的设置位置，可调节路线的体能和导航难度。路线难度取决于参与者的经验和技能水平。路线长度（以千米计）由参与者的技能水平（即在相同时间内，高水平定向运动员比初学者能完成更长路线）、所选地形的通行难易程度以及参与者的体能水平共同决定。对于大多数地形中的初学者定向运动员，假设其平均行进速度为每千米7-10分钟，并据此调整路线距离。
<ol>
	<li>创建定向越野路线。
	<ol>
		<li>如果已使用OCAD for Orienteering或OpenOrienteeringMapper创建了详细的定向地图（如步骤2.2所述），请下载并按照其中任一软件的说明进行操作 PurplePen （免费；Windows；Purple Pen）或 孔德斯 （付费或使用“Lite”版本免费；Windows；Condes）</li>
		<li>如果使用 OpenOrienteeringMap 创建了简单的定向地图（参见步骤 2.1），请使用同一程序创建路线。
		<ol>
			<li>打开地图文件：通过将地图上的唯一代码输入到系统中，打开在步骤 2.1 中创建的地图。 MapID 网页右上角的方框</li>
			<li>定义课程类型：在 课程类型 面板，选择 线性 按钮</li>
			<li>定义起点和终点位置：在地图上点击所需的起点和终点位置，并选择相应的按钮（即 开始 或 完成) 在 控制选项 面板 
			注意：在此面板中，不要填写起始或结束的控制编号、评分或描述字段。</li>
			<li>添加检查点：单击地图上的特定位置，然后选择相应的按钮（对照) 在 控制选项 面板 
			注意：有关针对不同课程难度选择检查点位置的指导，请参见步骤 3.2。</li>
			<li>数量并定义检查点：在 控制选项 步骤3.1.2.4中的面板，按顺序为每个检查点编号，并描述检查点的精确位置（例如，路径交汇处、巨石）。 
			注意：地图顶部的磁北箭头可用于进一步明确控制点位置的描述（例如，建筑物的东北角、桥梁的南端）。</li>
			<li>在地图上选择具有明显特征的检查点位置（例如，两条路径的交汇处、山顶），避免选择不精确的位置（例如，路径的中段、斜坡的中段）。</li>
			<li>各检查点之间至少相距50米；最大间距取决于参与者的技能水平（见步骤3.2）。</li>
			<li>生成PDF线索表：课程完成后，点击右上角面板中的“线索”按钮，下载并打印课程中各检查点的独立线索表。</li>
			<li>生成包含课程的 PDF 地图。点击 保存 &amp; 获取PDF地图 屏幕右上角的按钮</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>根据课程难度选择检查点位置。 
	注意：通过调整地图上定向越野路线检查点的位置，可调节路线的导航难度，从而为不同技能水平的参与者提供适当的导航挑战。尽管参与者在路线行进过程中可自行选择任意导航路径，但改变检查点的位置会影响两点之间可选路径的数量与复杂程度。
	<ol>
		<li>初级课程（面向无定向越野经验的参与者）
		<ol>
			<li>从起点位置开始，按顺序在地图上放置检查点，以形成定向越野路线。</li>
			<li>初级课程不涉及离开路径的奔跑。每个后续检查点应设在小径或道路的交叉口、交汇处或拐弯处。</li>
			<li>使每个后续检查点的位置设置成在检查点之间仅需做出一次导航决策。 
			注意：例如，在初级课程的检查点 #1 和 #2 之间 图2，参与者只需判断哪条路径能正确引导他们到达检查点 #2图2).</li>
		</ol>
		</li>
		<li>中等水平课程（面向具备一定定向越野经验的参与者）
		<ol>
			<li>从起点位置开始，按顺序在地图上设置检查点，以构成定向越野路线。</li>
			<li>中等水平课程主要包含沿路径跑动，并辅以短距离的无路径跑动以寻找检查点。每个后续检查点应设置在易于辨识的地形特征处，例如山丘顶部或大型岩石，位置应靠近但不直接位于主要路径或道路之上。</li>
			<li>将每个后续检查点设置在需要利用路径及其他明显导向特征进行多个简单导航决策才能到达的位置。 
			注意：例如，在中级课程的第4个和第5个检查点之间 图3参与者必须在两个岔路口决定选择哪条路径，然后在路径附近找到北侧围栏的角落（图3).</li>
			<li>在课程检查点之间设置多种不同的距离。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>高级课程（面向具有丰富定向越野经验的参与者）
		<ol>
			<li>从起点位置开始，按顺序在地图上放置检查点，以构成定向越野路线。</li>
			<li>将每个后续检查点设置在远离主要小径或路径的显著地形特征处，例如山顶或山谷。 
			注意：高级课程包含极少的路径奔跑，主要依靠识别更复杂的地形特征或使用指南针进行导航。例如，在高级课程的第4号和第5号检查点之间， 图 4，检查点之间没有直接相连的小路，参与者需依靠其他地形特征或指南针来定位位于远离小路的显著地貌特征处的5号检查点（图4).</li>
			<li>在课程检查点之间设置多种不同的距离。</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<img alt="定向地图示意图，初级路线布局，路径交叉点标有等高线细节。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66833/66833fig02.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图2"> 
图2：在OpenOrienteeringMap中创建的一个初级定向路线示例。 本图中已将检查点位置说明（线索）包含在地图内，但也可按照步骤3.2.1.8进行打印。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66833/66833fig02large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="定向地图，中级路线，带有检查点及点标说明的地形布局。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66833/66833fig03.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图3"> 
图3：在OpenOrienteeringMap中创建的一个中级定向路线示例。 本图中已将控制点位置的描述（点标说明）包含在地图上，但也可按照步骤3.2.1.8单独打印。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66833/66833fig03large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="定向地图，比例尺 1:5000，等高距 5 米，高级路线，路径已标注，检查点编号。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66833/66833fig04.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图 4"> 
图 4：在 OpenOrienteeringMap 中创建的一个高级定向路线示例。 本图中已将控制点位置说明（线索）包含在地图内，但也可按照步骤 3.2.1.8 打印。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66833/66833fig04large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
4. 实施定向干预
注意：实施定向运动干预的方法可能因参与者对定向运动的经验、可用材料、运动参数以及感兴趣的研究变量而异。以下方案概述了在研究环境中实施定向运动干预的基本步骤。
<ol>
	<li>准备干预地图和路线：将包含路线及其他必要材料（如符号图例、线索表等）的定向地图彩色打印出来，并放入透明、可重复使用的塑料保护套中，以防水防潮。</li>
	<li>设置检查点标记。
	<ol>
		<li>实物检查点标记：收集足够数量的可识别标记物（如定向旗帜、别针旗、飘带、警示带或锥形路标等），数量应与路线中的检查点数量一致。
		<ol>
			<li>为每个实物检查点标记标注对应的检查点编号。</li>
			<li>在干预开始前，将每个检查点标记放置于环境中相应的位置，确保其可见。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>虚拟检查点标记：若无法在每个检查点位置放置实物标记，则使用 MapRun 应用程序和智能手机（免费，适用于 Apple iOS 和 Android 系统；MapRunners）。
		<ol>
			<li>利用本方案第 2 和第 3 节中使用 OpenOrienteeringMap 创建的地图和路线文件，按照 https://maprunners.weebly.com/new-user-of-maprun.html 的说明进行操作。当参与者使用手机 GPS 进入指定检查点的范围内时，该应用程序会发出提示音。</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>准备 GPS 运动手表。
	<ol>
		<li>选择一款可与胸带式心率带配对的 GPS 运动手表，用于记录参与者在行进过程中的运动轨迹，例如 Polar Electro（芬兰凯佩莱）生产的设备。</li>
		<li>将手表的 GPS 采样频率设置为每 1 秒一次（推荐）或每 3 秒一次，并将其佩戴在参与者合适的手腕上。 
		注意：若使用 MapRun 应用程序，则参与者的运动轨迹将由该应用程序记录，无需使用 GPS 运动手表。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>教授基本定向技能：在参与者首次开始定向路线前，应讲授重要的定向技能与概念。对于更高级别的课程，请参考表 1中列出的技能。
	<ol>
		<li>复习定向符号：使用第 2.3 步中的符号图例，讲解各类符号，并在实地中指出这些要素的示例。</li>
		<li>不使用指南针进行地图定向：
		<ol>
			<li>指导参与者利用周围环境进行地图定向。让参与者用手指指向地图上的当前位置，然后沿地图向前移动手指，并描述其在地图上经过的要素。</li>
			<li>指导参与者向前观察实地地形，注意其在地图上看到的内容应与实地一致。若不一致，指导参与者旋转地图，使地图上的要素与实地对齐，从而完成地图定向。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>路线规划：在地图正确定向后，指导参与者查看控制点圆圈的中心位置，并结合定向符号，描述其在该控制点位置预期看到的地形特征。可提出引导性问题，例如“我们可以沿着哪些特征到达这个检查点？”“检查点位于地形中某一要素的左侧还是右侧？”以及“你能指出我们必须朝哪个方向前进才能找到这个检查点吗？”</li>
		<li>重新定位：说明参与者迷路时应采取的措施。指导其在返回最后一个确定位置之前，首先确认地图已正确地进行定向，然后重新定向地图并再次尝试定位。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>完成定向路线。
	<ol>
		<li>在起点位置，向参与者发放地图。当参与者准备就绪后，确认 GPS 运动手表或 MapRun 应用程序已准备就绪，可以开始记录数据，并启动记录。</li>
		<li>允许参与者独立完成路线。 
		注意：出于安全考虑，并确保参与者到达每一个检查点，建议研究人员在一定距离外跟随参与者，仅在参与者偏离定向路线范围时，告知其当前位置。</li>
		<li>当参与者到达路线终点后，停止会话记录。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. 实施慢性定向干预
<ol>
	<li>地点选择：为减少在持续数周的干预过程中对地形的熟悉程度，应使用广阔的区域或不同的地点进行定向运动。</li>
	<li>逐步提升定向课程难度：干预初期从适合初学者的课程开始，并逐步过渡到更高水平和更复杂的课程。每周引入新的技能。参见表1中建议的6周递进方案。</li>
	<li>逐步增加运动强度：根据选定的运动参数，定期提高运动强度或课程距离，以在整个干预期间保持一致的总体运动负荷。</li>
</ol>
表1. 为期6周的慢性定向越野训练计划进展示例。 该表格概述了一个为期6周、每周进行两次定向越野训练的慢性干预示例课程计划。每次训练的课程难度等级，以及需要教授的不同技能、目的和目标均在表中列出。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66833/Table%201.xlsx" target="_blank">请点击此处下载该表格。</a>
6. 评估定向越野表现
<ol>
	<li>利用 GPS 路线数据进行定向越野表现分析
	<ol>
		<li>查看定向越野路线：使用相应的手表应用程序（例如 PolarFlow，Polar Electro，芬兰凯姆佩莱）或 MapRun 应用程序（如果已使用，请参见步骤 4.2.2）查看所有参与者的路线，以及对应的心率和配速数据。</li>
		<li>GPS 路线的比较分析：使用 Google 我的地图（图 5）等简单平台，或使用更复杂的软件（如 ArcGIS，可购买或申请免费试用；Windows 系统；Esri）对所有参与者所选路线进行比较分析。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>基于行进距离的定向越野表现评估：计算完成定向越野路线的实际行进距离（来自 GPS 运动手表或 MapRun 应用程序）与最优路线距离（或平均路线距离）之间的比值。 
	注：在导航中出现错误的参与者，其行进距离将超过完成路线所需的最短距离。比值越高，表明导航效率越低。有关此项表现评估的代表性结果，请见下文。</li>
</ol>
<img alt="定向越野研究地图，包含多条GPS轨迹，用于分析路线效率和导航技能。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66833/66833fig05.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图5"> 
图5：使用 Google MyMaps 对定向越野参与者 GPS 轨迹的示例分析。 图像中以不同颜色突出显示了多名参与者所经过的路线，可用于可视化整个定向越野路线中的导航能力，具体步骤见 6.1.2。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66833/66833fig05large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>

Implementing Orienteering for Body and Brain Training 

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</ol>

作者声明无利益冲突。

定向运动将体育锻炼与导航的认知挑战相结合，是一种独特的干预方式，有望增强受年龄和痴呆症显著影响的认知功能领域2,6。然而，由于缺乏标准化的操作流程以及人们对定向运动普遍了解不足，限制了这项运动在临床实践中的应用价值。本文针对这些不足，为缺乏定向运动知识的研究人员提供了一套详细的定向地图与材料设计操作方案，以支持在科研环境中实施定向运动研究。
尽管定向运动干预在地点和路线设置方面会有所不同，但本方案提供了全面的资源、材料、网站和项目，以帮助开发旨在测量其认知效应的定向运动干预。本指南仅用于信息和教育目的，且按“原样”提供，不附带任何明示或暗示的保证。作者声明，对于所述方法的应用以及使用这些方法所导致的任何不良后果或损害，概不承担任何责任。研究人员若使用本指南开发自身的定向运动干预，须独自负责评估其方法学的相关风险，获得适当的机构批准，并确保遵守所有相关的伦理准则和法规。
第2步中地图类型的选择取决于可用时间、资源、制图技能以及参与者的技能水平。使用OCAD或OpenOrienteeringMapper等程序制作的详细定向地图&#160;（步骤2.2）通常建议使用此类地图，因为它们能够显示更详细的地形信息和复杂的高程数据，而使用OpenOrienteeringMap制作的简化地图则无法呈现这些细节。据高水平定向运动员反馈，他们在跑步过程中能够有效处理高精度的空间信息。2建议为这些参与者提供详细地图，以匹配与其技能相适应的地图信息复杂度。然而，制作详细的定向地图需要制图知识并耗费更多时间，对于缺乏定向运动经验的研究人员而言可能构成障碍，从而限制定向运动干预的实施。在此情况下，可使用 OpenOrienteeringMap 为所有参与水平的人员制作简化的定向地图（步骤 2.1）。
在第3步中，必须按照数字顺序依次添加检查点，从起点位置开始，到终点位置结束。通过这种方式，路线设计者能够更好地追踪检查点之间的潜在路线选择，从而有效调整路线的难度。例如，在设置初级水平路线时，路线设计者可以确保参与者从一个检查点到下一个检查点之间只需做出一次决策。
在第4.4步教授基本定向技能时，部分初学者可能需要比其他人更多的指导才能理解定向概念。研究表明，没有定向经验的个体在空间导航与信息处理方面采用不同的方式，且其空间记忆能力也弱于有定向经验者2,3。这凸显了个体在空间记忆能力上的差异，以及这些差异对定向学习与表现的影响。因此，有必要对实验方案进行调整，加入更详尽和细致的定向指导，以适应这些个体差异。
建议选择参与者相对不熟悉的定向越野地点，因为个体在陌生和熟悉地形中的导航倾向可能存在差异34。然而，在实施定向越野干预措施时，安全考虑和适应性调整至关重要，尤其是在不熟悉的区域。在设计任何定向越野路线之前，建议对所使用的全部地形进行全面的风险评估。由于定向越野通常在户外进行，且某些路线需要广阔的空间，并非所有地点、气候或天气条件都适合且安全。
出于安全考虑，应使用 GPS 运动手表或类似设备持续追踪参与者的行进路线，并由研究人员（不进行干预）观察，以监控其时间和位置。在实施定向越野干预时，如步骤 4.5 所述，必须确保所使用的 GPS 运动手表或 MapRun 应用程序成功获取 GPS 信号并正确开始记录，以便完整追踪参与者在整个路线中的行进轨迹。
当参与者参加时间较长、高级别的课程时，建议采取额外的安全措施。这包括准备急救箱，并备有参与者的紧急联系人信息。参与者还可能被要求随身携带通信设备，仅用于紧急情况。由于定向越野可能以高强度进行，因此应在开展定向越野活动前完成所有参与者的健康评估，以确保其身体状况能够胜任定向越野课程，且无过度风险。最后，在整个定向越野课程及运动过程中，应提供充足的水分和营养补给。通过实施这些安全措施，可显著降低事故和紧急情况发生的风险。研究人员须牢记自身在风险评估以及为其特定干预措施获取必要伦理审批方面的责任。
总之，随着定向运动研究领域的不断发展，本方案为定向运动知识有限的研究人员提供了在科研环境中设计和实施定向运动干预措施所需的信息。通过使用本方案作为指导，未来的研究人员将能够创建标准化的定向运动地图和路线，以研究其预期的结果。

定向越野将空间导航与运动相结合，主要以跑步的形式进行。这项运动的目标是利用地图和指南针，在尽可能短的时间内穿越一个陌生区域中的多个检查点1。定向越野者可自行选择任意行进路线，以寻找一系列被称为“定向路线”的检查点。定向路线的导航难度各不相同，其挑战程度根据参与者的技能水平进行调整，以确保提供适宜且富有参与感的导航体验。
定位检查点的能力需要空间处理和寻路技能，所有年龄段的定向运动专家在导航过程中均报告采用更高效的空间策略，并表现出优于非定向运动对照组的空间处理能力2,3,4。当初学者以较高强度进行定向运动时，即使仅一次训练即可改善空间记忆，并提高脑源性神经营养因子（BDNF）水平，BDNF 是一种支持脑细胞最佳功能的生长因子5。中等强度的定向运动同样可以改善记忆，但可能需要持续训练。Bao 及其同事观察到，初学者每周进行两次、持续12周（即共24次）的中等强度定向运动后，其空间记忆能力得到提升6。
尽管单独进行跑步即可增强海马等脑区的结构与功能，改善空间7,8,9和情景记忆10,11,12，但研究表明，当跑步与认知挑战性任务相结合时，这些效应可能会进一步增强13,14,15,16,17,18。此外，定向越野通常包含高强度运动，并在检查点处有短暂休息，类似于高强度间歇训练（HIIT）。这种运动形式已被证明在提升认知功能19, 20以及增加BDNF水平21,22,23方面，比持续的中等强度运动更为有效。高强度运动可能对认知特别有益，因为它会导致乳酸积累，而乳酸既可作为大脑的能量来源24，也可作为BDNF的激活剂以支持认知功能25,26,27，但目前针对该通路在人类中的研究仍较为有限28,29,30。
有多种理论可以解释为何定向运动有益于认知功能。其一，定向运动依赖于类似于狩猎采集活动的过程，根据适应能力模型（Adaptive Capacity Model）31，大脑和身体可能更易于接受具有进化相似性的训练活动。此外，定向运动需要空间导航能力，而由于全球定位系统（GPS）技术的广泛应用，这种能力在现代生活中已基本被弱化32，因此这也可能属于&#34;用进废退&#34;的情况33。
鉴于定向越野运动在增强人类认知功能方面的新颖性和广阔前景，开发相关资源并建立指导规范至关重要，这有助于不熟悉该运动的研究人员实施定向越野干预措施。因此，本实验方案旨在为研究人员提供在科研环境中制作定向越野地图、设计路线以及开展干预研究所需的必要步骤。

<table><tbody><tr><td>胸部心率监测带</td><td>Polar Electro</td><td>https://www.polar.com/</td><td>或任何其他能够持续记录心率并可与所选手表配对的设备。</td></tr><tr><td>写字板</td><td>Staples</td><td>https://www.staples.com/clipboards</td><td>用于记录现场测量数据。</td></tr><tr><td>彩色打印机</td><td>HP Laser 彩色打印机</td><td>https://www.hp.com/</td><td>用于打印地图。</td></tr><tr><td>计算机&amp;nbsp;</td><td>Lenovo IdeaPad</td><td>https://www.lenovo.com/in/en/c/laptops/ideapad/</td><td>确保所选设备能够运行所选的定向地图和路线设计软件。</td></tr><tr><td>GPS 运动手表</td><td>Polar Electro</td><td>https://www.polar.com/</td><td>或任何其他采样速率为 1&amp;ndash;3 秒的 GPS 手表。</td></tr><tr><td>OCAD 定向运动软件&amp;nbsp;</td><td>OCAD</td><td>https://www.ocad.com/en/</td><td></td></tr><tr><td>OpenOrienteeringMapper</td><td>Open orienteering</td><td>https://www.openorienteering.org/apps/mapper/</td><td></td></tr><tr><td>定向指南针（适用于更高级的定向运动员）</td><td>Suunto Oy</td><td>https://www.suunto.com/en-in/News/Suunto-introduces-stable-and-fast-AIM-compasses-for-competitive-orienteers/</td><td>或任何其他能够对准磁北并设定方位角的指南针型号。</td></tr><tr><td>定向检查点标志物，或插旗，或标记带，或锥形路标</td><td>Silva-USA（定向检查点标志物）或 Amazon.com</td><td>n/a</td><td>选择最适合您实际条件的物品来标记每个检查点位置。</td></tr><tr><td>笔</td><td>Staples</td><td>https://www.staples.com</td><td>用于记录现场测量数据。</td></tr><tr><td>塑料文件套</td><td>Staples</td><td>https://www.staples.com/sheet-protectors/</td><td>用于保护地图免受天气影响。</td></tr><tr><td>可运行 MapRun 应用程序的智能手机</td><td>Apple, iPhone 12</td><td>https://www.apple.com/iphone/</td><td>如果按照步骤 4.2.2 使用 MapRun 应用程序，则为必需。</td></tr></tbody></table>

定向越野作为认知研究的工具：实施指南

Orienteering as a Tool for Cognitive Research: An Implementation Guide

定向越野运动将体力活动与空间导航相结合。参与者仅凭地图和指南针，必须在不熟悉的地形中自主选择行进路线，快速找到一系列检查点。尽管专业定向越野运动员具有卓越的空间记忆和导航能力，但即使是单次定向越野活动也能对认知功能产生益处，这表明定向越野可能是一种有前景的大脑训练方式。涉及定向越野的研究干预措施可能特别有助于延缓阿尔茨海默病及相关痴呆症的发展，这些疾病早期常表现为寻路能力和空间认知功能的损害。尽管定向越野在近期文献中逐渐受到关注，但对于不熟悉该运动并希望开展干预研究的研究人员而言，仍存在一些障碍。具体而言，缺乏基于研究的定向地图和路线设计资源，可能阻碍有意研究定向越野者开展干预设计。因此，本报告提供了在科研环境中开发定向地图与路线以及实施定向越野干预所需的基本信息。

定向运动表现
我们之前的研究分析了41名参与定向越野运动的受试者的导航表现5。欲全面了解本研究的方法学，请参考 Waddington 等人5。
本研究中，19名参与者以高强度（跑步）进行定向运动，而22名参与者则以中等强度（步行）进行定向运动。导航表现通过计算参与者实际行进距离与定向路线最优路径之间的比值来确定。该分析假设，行进距离超过最高效路线的参与者存在导航错误，从而延长了完成定向路线所需的行进距离。因此，比值为1表示该参与者在完成定向干预路线时采用了最高效的路径，且未出现任何导航错误。
定向越野课程的最优路线由一名专家级定向运动员确定。不同研究人员使用计数器沿前进和返回方向对该路线进行了多次测量，共获得六次测量结果。根据这些测量结果的平均值，确定定向干预课程的最高效路线长度为1300 m。
以高强度运动强度进行定向运动的参与者完成定向路线的平均距离为 1415.79 ± 162.25 m，而以中等强度进行定向运动的参与者平均距离为 1360 ± 149.83 m。从行进距离与最优路线长度的比值来看，高强度定向组的平均比值为 1.09 ± 0.12（范围：0.95–1.35），中等强度定向组为 1.05 ± 0.12（范围：0.96–1.48）（图6）。这些结果表明，无论是高强度还是中等强度的参与者，其行进距离均超过最优路线，反映出存在导航错误，这在初学者中较为典型，并预期随着训练而改善。将这些数值与 GPS 运动手表记录的可视化路线（如 图5 所示）进行比较，可进一步评估导航表现。
<img alt="显示中等与剧烈运动强度下定向距离分析的定向强度比率柱状图。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66833/66833fig06.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图6"> 
图6：不同定向运动强度下的导航效率比率。该图展示了参与者以中等或剧烈运动强度完成定向路线时的导航效率比率的平均值 ± 标准差。该比率通过参与者实际行进的距离（由GPS运动手表测定）除以最优路线长度1300 m计算得出，比值为1表示路线完成过程中无导航错误。相关数据此前已在Waddington等人的研究中报道5。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66833/66833fig06large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>

定向越野运动正逐渐成为一种有效的身心训练方式，因为它将体力活动与空间导航相结合。本文提供了一份关于如何在科研中开展定向越野运动研究的指南。

定向越野运动将体力活动与空间导航相结合。仅依靠地图和指南针，参赛者必须找到一系列……

我们的研究探讨了定向越野运动，这项运动将体育锻炼与空间导航相结合，凸显了其在促进大脑健康方面的益处。为了支持该领域的后续研究，本文及实验方案为在科研环境中实施定向越野提供了指导。我们的实验室已证实，无论年龄如何，高水平的定向越野运动员在空间信息处理能力和空间记忆方面均优于非定向越野者。最近，我们证明了与单纯跑步相比，即使是初学者在进行一次定向越野跑后，其空间记忆能力也会显著提升。定向越野在近期文献中正受到越来越多关注。然而，由于人们对这项运动尚不熟悉，基于研究的资源十分有限，且缺乏标准化的操作方案，这限制了其在临床中的应用价值，也可能阻碍研究人员在该领域开展相关研究。本方案首次为在科研环境中实施定向越野提供了清晰且易于操作的指南，为基于定向越野的干预措施设立了标准。首先，打开互联网浏览器，访问 www.oomap.co.uk，然后点击版本四以进入最新版本。滚动至选定的地图区域，点击希望设为地图中心的位置。在比例尺面板中，选择适合地图的比例尺。在顶部面板中，先点击“PseudO”按钮，然后点击“LIDAR five meter”按钮以添加高程信息。现在点击“添加地图要素”按钮，以向地图中添加元素，例如长椅或铭牌。对每个元素，切换“将控件放入临时图层以供选择”按钮。在右侧面板中，点击“打开定向地图”一词旁边的铅笔图标按钮，并修改地图的标题。单击屏幕右上角的“保存并获取PDF地图”按钮，以生成地图的PDF文件。要打开已创建的地图，请从地图PDF文件中复制地图ID，并将地图上的唯一代码输入到 www.oomap.co.uk 网站右上角的地图ID框中。在课程类型“面板中，选择线性”按钮。在地图上单击所需的起点和终点位置。然后从控制选项“面板中，选择相应的起点”或终点“按钮。现在点击第一个检查点的具体地图位置，然后选择控制按钮。在控制选项面板中，按顺序为每个检查点分配编号，并提供该检查点确切位置的描述。完成路线设置后，点击右上方面板中的“线索”按钮，以下载并打印该路线中各检查点的独立线索表。点击屏幕右上角的“保存并获取PDF地图”按钮，以生成包含路线的PDF地图。对于初级课程，从起点位置开始，按顺序在地图上放置检查点，以构成定向路线。每个后续检查点应放置在小径或道路的交叉口、交汇处或弯道处。设置后续每个检查点时，应确保检查点之间仅需做出一次导航决策。对于中级水平路线，从起点位置开始，按顺序在地图上布置检查点以构成定向路线。后续每个检查点应设置在易于辨识的地形特征处，例如山丘顶部或大型巨石附近，但不应直接位于主要小径或道路之上。接下来设置各个后续检查点，使得在检查点之间行进时需利用小径及其他明显的导向特征做出多个简单的导航决策。对于高级课程，应从起点开始按顺序在地图上布置检查点。每个后续检查点应设置在远离主要路径或小径的显著地形特征处，例如山顶或山谷，以减少对路径的依赖并提高导航难度。首先，用彩色打印包含路线及其他必要信息的定向地图。将打印好的材料放入透明的可重复使用塑料套中，以防止受潮。用相应的检查点编号标记每个标志物。干预前，将每个检查点标记放置在环境中的相应位置，并确保其可见。在参与者首次开始定向越野课程之前，应教授重要的定向越野技能和概念。利用图例符号，复习各种符号，并指出地形中这些要素的示例。指导参与者利用周围的环境来确定地图的方向。让参与者用手指按住地图上他们当前所在的位置，然后在地图上向前移动手指。要求参与者描述他们在地图上所触摸到的内容。现在指导参与者向前方地形看去，并注意地图上应显示相同的内容。如果两者不一致，指导参与者旋转地图以对齐地形要素并确定地图方位。当地图正确定向后，指导参与者查看控制圈的中心位置，并利用定向越野符号，询问参与者在该控制点位置预期会看到何种地形特征。现在向参与者提出以下引导性问题。如果参与者迷失方向，请指导他们确保地图方向正确，然后返回到他们上一个能够确定位置的地点。最后，重新调整地图方向，并再次尝试找到正确的路径。在起始位置，将地图交给参与者，并确保 GPS 运动手表应用程序已准备就绪。然后在参与者准备就绪后开始记录。让参与者自行完成整个过程。当参与者到达终点时，停止会话记录。

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定向越野作为认知研究的工具:实施指南

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