左侧背外侧前额叶在程序性运动学习中的作用

程序性运动学习包括序列学习和随机学习。神经影像学研究表明背外侧前额叶皮层(DLPFC)和初级运动皮层(M1)在程序性运动学习中发挥重要作用, 但DLPFC和M1之间的联通性及其与不同程序性运动学习的关系尚不明确。本研究采用连续反应时间任务, 结合经颅磁刺激(TMS)方法, 探讨左侧DLPFC到M1的联通性在不同程序性运动学习中的差异。实验1采用两连发TMS探测DLPFC到M1的最佳投射时间点; 实验2, 被试分为2组, 分别进行序列学习和随机学习, 在学习前、后采集行为学数据, 以及M1的运动诱发电位和DLPFC-M1联通性的电生理学数据。行为学结果发现序列学习组的学习效果更佳; 电生理学结果发现, 两组被试学习前、后M1的运动诱发电位均未发生改变; 在最佳时间投射点、适当刺激强度下, 序列学习组DLPFC-M1联通性发生改变, 且与学习成绩相关, 而随机学习组没有改变。结果说明DLPFC到M1的联通性增强可能是序列学习成绩更佳的重要原因, 这一结果从电生理角度为DLPFC在运动学习中的作用提供了重要证据。     

皮层运动区和皮层下运动区在运动的认知控制中的作用

运动的认知控制是机体选择适合当前情境的运动的关键。皮层和皮层下运动区的不同脑区分别参与运动认知控制的不同方面, 同时又相互协作以确保各种运动的正确执行。运动前区(PMC)和初级运动区(M1)共同负责感觉与运动之间的转换, M1区、小脑和纹状体共同参与运动的学习和记忆, 辅助运动复合体(SMC)和M1区在运动的计划过程中发挥主导作用。基底神经节和前辅助运动区(pre-SMA)是对运动进行抑制的关键脑区。     

从不平衡的视觉输入到不平衡的视觉注意：探寻短时程眼优势可塑性的神经机制

在个体视觉系统的发展过程中,视觉系统的结构与功能会受到视觉经验和内外部环境的影响而发生改变,这被称为视觉可塑性。视觉可塑性在出生后的发育关键期内达到峰值。虽然成年期视皮层神经环路的结构功能趋于稳定,但有越来越多的研究表明成年人视皮层中仍保留着一定程度的可塑性,其中的典型代表就是眼优势的可塑性。最近十几年的研究发现,短时程操控成年人的各种视觉输入信息,乃至调节两眼间注意资源的分配,都可以引起成年人眼优势发生偏移。然而,两者调节眼优势的神经机制可能并不相同。视觉输入对成年人眼优势的调节可能主要反映了视觉皮层的稳态可塑性机制;而注意对眼优势的影响则是一种高级加工对初级视觉皮层的反馈调节,目前可以用拮抗神经元的适应机制来作解释。未来研究可以寻找更加直接的证据来支持这一解释,此外也应重点关注注意与视觉输入之间会如何交互影响成年人眼优势。     

太极拳技能学习早期大脑功能的动态变化：基于运动表象的fMRI研究

为了解太极拳技能学习早期大脑功能的动态变化特点,本研究共招募29名太极拳零基础被试(19名实验组被试,10名对照组被试),采用多时点纵向追踪设计,借助于功能磁共振成像技术,采集技能学习早期不同时点被试完成运动表象任务时的行为和脑功能数据。结果发现：(1)太极拳技能学习早期,技能水平表现出先慢后快的变化特征,运动表象质量也具有变好的趋势;(2)随着太极拳技能水平的提高,运动表象任务诱发的左侧颞上回和左侧楔前叶的激活显著增强,且同样表现出先慢后快的变化特征;(3)相关检验发现,左侧颞上回和左侧楔前叶的激活与运动表象质量以及太极拳技能水平具有中等程度的相关。研究表明,太极拳技能学习早期,左侧颞上回和左侧楔前叶会伴随着太极拳技能水平的提高而发生改变,太极拳技能学习有助于优化与序列动作学习有关的脑区功能。     

太极拳对于道教思想的意象表达

老子关于以柔克刚、以弱胜强的观点充分体现在太极拳的运动之中,成为太极拳技击的根本宗旨。太极拳以柔为主的技击艺术,具有松、柔、圆、缓、匀等特点,只有动作自然安舒,轻松柔和,方能使内气顺畅地运行,同时能促进人的意识在太极拳吞化和发放过程中的主导作用,强化柔的功能,为以柔克刚创造必要条件。太极拳通过身体运动形式阐释"道"的内涵,是道教"动功"修炼的一种表现形式,通过这种表现形式为修炼者提供悟"道"的实践途径。太极拳遵循"太极生两仪"的阴阳变化原理,强调将意念、呼吸、肢体运动结合起来,将虚实、动静、刚柔、开合种种相反相成的矛盾统一于一体。     

不同发展阶段的习得性长时程突触增强对新学习的影响

在慢性实验条件下观察到大鼠由学习训练所产生的海马CA_3区习得性长时程突触增强,它的不同发展阶段对新学习任务的习得有不同的作用:(1)在它的形成阶段及巩固阶段对新学习均有易化作用,虽然两个阶段突触效应增强的程度都处于相同的高水平,但后者的易化作用相对要大些,提示这两个发展阶段突触的可塑性变化是有差异的;还有,新学习任务的训练并没有引起突触效应的进一步增强,表明突触效应的长时程增强有“饱和”现象。(2)在它消退后,对新学习任务的习得没有影响。上述结果提示学习的组织形式不同,可从突触机制上影响学习的效果,并进一步证明习得性长时程突触增强是学习和记忆的神经基础。     

基于fNIRS的运动执行与运动想象脑激活模式比较

使用《运动想象问卷−修订版》筛选出的30名被试(男女各半), 采用功能性近红外光谱成像技术(fNIRS)监测被试在执行实际举哑铃(男生, 4磅和8磅; 女生, 2磅和4磅)任务和想象举同等重量哑铃任务时, 其大脑皮层氧合血红蛋白浓度的变化。结果发现：男女被试在运动执行与运动想象任务下都激活了主运动皮层; 且运动执行的大脑激活水平高于运动想象。在执行实际运动任务时, 运动强度显著影响大脑皮层血氧浓度的变化, 表现出左半球偏侧化优势; 在执行想象运动任务时, 运动强度没有影响大脑皮层血氧浓度的变化, 且无偏侧化现象。     

刺激前alpha振荡对视知觉的影响

人类对感觉阈限附近的视觉刺激的知觉不总是一致的。为探究这种视知觉不一致的现象及其神经机制, 一些研究者关注刺激前脑内自发alpha神经振荡(8~13 Hz)对视知觉的影响。近年来的研究发现, 刺激前alpha振荡能量的降低能提高被试的探测击中率, 但不能提高知觉精确度; 而刺激前alpha振荡的相位能预测被试能否成功探测刺激。刺激前alpha能量被认为调控了视皮层的基础活动强度; alpha能量的降低反映了皮层基础活动的增强, 进而提高了对较弱刺激的探测率。刺激前alpha相位则被认为调控了皮层兴奋和抑制的时间; 大脑在刺激呈现时的不同状态(兴奋/抑制)决定了最终的知觉结果。     

社区老年人执行功能和加工速度与运动能力的关系

随着年龄的增长,老年人的运动能力和执行功能,以及心理加工速度都出现不同程度的衰退。已有的研究多集中于步行与跌倒,未能统合考察运动能力、心理加工速度以及执行功能各子成分之间的关系。本研究对66名老年人的运动能力、执行功能以及加工速度进行了测试,通过经典范式对老年人四种运动能力测试(握力、30秒连续坐起、闭眼单足站立、起立行走计时)与执行功能各子成分(抑制控制、刷新功能、转换功能以及工作记忆)及心理加工速度进行了统合考察,更深入地探究了老年人运动能力与认知能力之间的关系。结果发现,在运动能力中,起立行走计时的成绩与执行功能和加工速度的关系最为密切,对起立行走计时的预测模型中加工速度权重最大。结果提示,对老年人认知功能的干预可能会影响老年人的基本运动能力。     

同一学习中海马不同区的习得性长时程突触增强的形成

本研究探查大鼠分辨学习中海马齿状回(DG)和CA_3区突触效应的变化及其相互关系,以探讨同一学习中海马不同区突触可塑性变化的特点及其相互关系,进一步论证习得性长时程增强(LTP)是学习和记忆的神经基础。发现:(1)穿通纤维的单个刺激可在DG和CA_3同时记录到潜伏期、峰值和波形各异的群体峰电位(PS);在一定范围内PS随刺激强度的增加而增大,但DG的PS增大程度比CA_3的小;据此,检测刺激的强度应选在该范围内。(2)随着行为训练,DG和CA_3区的突触传递同时产生LTP,两者LTP的发展是显著正相关关系(P<0.01),PS峰值同时达到最高水平,且先于分辨反应达学会标准,首次表明在同一学习中大鼠海马的DG和CA_3的习得性LTP是同时产生的。本研究还表明,在慢性实验下同时记录和分析行为学习中海马两个区突触效应的变化及其相互关系是可能的,这给从神经环路角度研究学习和记忆的突触机制提供了有用的模型。     

不同药物相关线索反应下感觉-运动脑区的激活及作用

药物相关线索反应不仅表现在心理渴求, 也表现在强迫性用药行为上。相关线索下, 除包括奖赏环路在内的边缘系统被激活外, 感觉-运动脑区也被激活, 引发自动化动作图式的表达, 这对相关线索反应及复吸行为具有特殊的意义。是否所有相关线索都会激活感觉-运动脑区, 目前, 还不清楚, 而这对临床治疗具有重要意义。本研究采用磁共振扫描, 生理测试等方法探索了不同类型相关线索下, 海洛因成瘾戒断者的大脑激活状况, 试图了解他们在不同线索刺激下的大脑反应。采用组内实验设计, 测量29名海洛因成瘾者相关线索反应下的血氧水平。结果发现, 相比对照线索, 所有药物相关线索, 包括药物、用药工具、用药动作线索都更多激活扣带回、海马、舌回、梭回等与奖赏机制相关的脑区; 而不同类型的药物相关线索之间的比较则显示, 用药工具和用药动作线索更多激活了双侧颞中回、双侧顶下小叶、左侧顶上小叶和右侧额下回等感觉-运动脑区。用药动作线索比单纯药物和用药工具线索, 激活了更为广泛的动作脑区。由此, 我们认为药物相关线索导致成瘾者大脑中奖赏和感觉-动作两套系统被激活, 包含用药工具、用药动作在内的相关线索会激活更多的感觉-运动脑区。     

口香糖咀嚼的脑机制

该研究采用功能性核磁共振(fMRI)技术,考察了咀嚼口香糖时大脑的活动。结果发现,与休息相比,口香糖咀嚼显著增加了脑的BOLD(血氧依赖水平)信号;与口香糖咀嚼相关的脑区有初级运动皮层,右侧后顶叶,双侧小脑,以及双侧前额叶的部分区域。ROI(感兴趣区域)分析发现,咀嚼时不同脑区的对血氧含量有不同程度的提高,其中中央前回的血氧依赖水平信号变化量高达46.3%,说明口香糖咀嚼增强了某些脑区的活动,显著提高了这些脑区的血流和供氧水平。     

内隐序列学习意识的具身机制

内隐序列学习意识已有三类理论如全局工作平台理论、神经可塑性理论、新异刺激理论都忽略了身体感受的关键因素, 难以揭示意识产生的根本原因。具身意识理论和研究发现, 运动/情感镜像神经元系统及与自我、认知控制系统的交互, 是初级/高级意识产生的本源, 但未涉及内隐序列学习规则意识这个对人类学习认知至关重要的领域。内隐序列学习研究实质上已接近揭示其学习机制正是感知觉运动具身学习, 其意识机制很可能是感知觉运动/情感具身意识, 并且其意识加工脑区与具身意识脑区有关键重合。未来研究可采用Granger因果大脑网络技术证明内隐序列学习意识的具身本源, 并考察已有三类意识理论的具身基础, 以及探索意识影响因素的具身机制。     

运动强度和持续时间对运动后过量氧耗的影响

本研究采用双因素实验设计探讨了运动负荷强度和持续时间对 E-POC的影响。实验结果发现 ,运动过程中机体净耗氧量主要取决于运动持续时间 ,而运动后的 EPOC既受运动强度 ,也受持续时间的影响 ,但以前者的作用更加明显 ;运动后 VO2 的恢复速度快于血乳酸的消除 ,不同运动条件下的氧亏量变化主要取决于运动负荷的强度。     

条件性恐惧大鼠边缘下区Cdk5激酶活性、caspase-3表达以及突触结构的变化

探讨条件性恐惧大鼠内侧前额叶皮层边缘下区(IL区)Cdk5激酶活性、凋亡因子caspase-3表达和突触结构的变化。采用声音结合足底电击的方法对大鼠建立条件性恐惧模型后, 在不同时间点测定IL区Cdk5激活剂P35和P25的蛋白表达水平、Cdk5激酶活性、caspase-3的阳性细胞数, 并观察突触结构的变化。结果发现, 大鼠在条件性恐惧建立后第2、4和8天, IL区的P25蛋白表达和Cdk5激酶活性均明显高于正常; caspase-3的免疫反应阳性细胞数在3个时间点也均多于正常; 透射电镜下观察到：在恐惧建立后的第8天, IL区突触的突触后致密物质(PSD)厚度变薄, 在恐惧建立后第22天突触数密度减少、PSD厚度仍小于正常。推测条件性恐惧的建立, 使大鼠IL区的P25水平和Cdk5活性高于正常, 引起IL区的突触结构发生改变, 导致大鼠的恐惧反应持续存在。     

关于一岁前幼儿大运动的发展研究

婴儿出生的第一年是大运动发展最为迅速的时期,其动作发展规律是：从整体到分化动作;从上部到下部动作;从大肌肉到小肌肉动作;从无意识到有意识动作。宝宝大动作的发育遵循这样的规律,但由于每个宝宝的发育规则是不同的,家长千万不要拔苗助长。宝宝的运动从抬头、翻身、坐、爬、站到走,每一个阶段都有其独特的发展意义。家长千万不要一味地追求速度,而错误地认为宝宝大运动发展越早越好。父母要根据宝宝发育的规律,因地制宜地给宝宝创造运动的机会和空间。同时有很多家长认为多让宝宝听音乐、多教宝宝说话,多给宝宝讲故事……这才是早教,这样宝宝才会更聪明,其实,对于1岁以内的宝宝来说,运动能力对于智力发育有着至关重要的作用,孩子的心理发育和情商的发展也主要是通过动作发展而逐步提高的,因此我们要从小重视宝宝大运动的发展。下面我将会结合幼儿敏感期和幼儿大运动的发展规律,谈一下怎样增强婴幼儿大运动的发展。     

视觉——动作控制及运动行距预测的年龄差异

本研究探讨了儿童、中青年及老年人的视觉——动作控制及物体运动行距判断能力发展变化的情况。实验包括两部份,一是被试者用视觉追随一运动物体至一规定目标(一箭头标志)时用手按键反应,使运动物体准确地停止在所规定的目标上;另一是运动物体移动至一定距离后在视野中消失(但在隐蔽中继续行进),要求被试者根据原先所见到的物体运动速度,预测运动物体行至所规定的目标时(一箭头标志),即作出按键反应.结果表明:儿童及老年人的视觉——动作控制准确性均较中青年人为差;而儿童又较之老年人为差。儿童及老年人以延迟反应为多。视觉——动作控制的准确性受到物体运动速度的影响,快速条件下,误差值增大。对物体运动行距的预测,中青年人的准确性高于儿童及老年人。误差的偏向三组不同年龄的被试均以低估为多,而以老年人为甚,低估次数达80%.这种对物体运动行距的预测,是把运动、时间、空间知觉的特性综合起来,作出的心理操作活动,它比单一知觉活动要更为复杂.     

多目标追踪任务中不同运动方式非目标的抑制机制

采用多目标追踪范式结合点探测技术的方法, 考察视觉系统对不同运动方式(静止和规则运动)非目标的抑制机制。实验一将部分非目标设置为静止, 考察静止非目标的抑制机制; 实验二将部分非目标设置为规则运动, 以提高任务难度, 考察规则运动非目标的抑制机制。结果发现: (1) 实验一中静止非目标受到抑制, 抑制量与运动非目标没有差异; (2) 实验二中规则运动非目标受到抑制, 抑制量显著小于随机运动非目标; (3)综合两实验发现, 随着任务难度的提高, 只有随机运动非目标的抑制量显著增加, 而静止非目标与规则运动非目标的抑制量差异不显著。最后, 就视觉系统对不同运动方式非目标的抑制机制进行了讨论。     

长期高策略性技能训练对运动员大脑白质结构的影响：一项DTI研究

目前关于运动员经验优势的脑机制还存在争议, 尤其对于涉及较多认知过程参与的高策略性技能项目运动员, 其大脑白质结构可塑性变化还需进一步探究。研究横向对比了乒乓球运动员和非运动员大脑白质纤维束的弥散张量成像数据。结果发现, 相比于非运动员, 乒乓球运动员在连接背侧和腹侧通路脑区的双侧皮质脊髓束、左侧上纵束、左侧下纵束和双侧额枕下束的各向异性值(FA)更大, 进一步分析发现, 部分腹侧通路白质纤维束FA增加的原因是径向扩散系数(RD)下降。研究结果支持了动作双通路模型。提示经过长期高策略性技能训练, 乒乓球运动员在背侧和腹侧通路上的白质纤维束结构完整性增强。     

情绪效价可预测性对时间捆绑效应的影响

时间捆绑效应指的是主观上主动动作和动作结果的时间点相互靠近的现象。其中, 时间捆绑效应可分为动作捆绑和结果捆绑, 分别对应主动动作和动作结果的时间点变化。本研究通过一个混合设计实验考察了情绪效价可预测性对时间捆绑效应的影响。情绪效价可预测性(可预测、不可预测)为被试内因素, 刺激模态(听觉刺激、视觉刺激)为被试间因素。结果发现, 情绪效价为可预测时, 结果捆绑在主动按键后产生听觉刺激或视觉刺激都出现了增强, 而动作捆绑仅在产生视觉刺激时才出现增强。结果表明, 情绪效价为可预测时会增强时间捆绑效应, 但该作用在动作捆绑和结果捆绑中存在差异。由于时间捆绑效应是反映主动控制感的主要指标, 本研究结果对先进驾驶辅助系统的交互设计具有一定的参考意义。