發(fā)布時(shí)間：2020-11-12 15:41

　　 神經(jīng)效率是個(gè)體獲得任務(wù)績效的認(rèn)知加工過程,大腦皮層神經(jīng)資源使用的有效性�？臻g任務(wù)認(rèn)知加工是指個(gè)體對視覺客體空間信息,進(jìn)行感知、編碼、記憶、存儲(chǔ)和提取等認(rèn)知過程。運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域運(yùn)動(dòng)相關(guān)空間信息的認(rèn)知加工,是獲得運(yùn)動(dòng)優(yōu)異績效的關(guān)鍵。長期的專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,不僅提高運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)相關(guān)空間任務(wù)信息的加工能力,還可能提高大腦相關(guān)皮層功能,表現(xiàn)皮層神經(jīng)高效率。探討運(yùn)動(dòng)員空間任務(wù)認(rèn)知加工的神經(jīng)效率,對解釋運(yùn)動(dòng)員高水平動(dòng)作績效,揭示運(yùn)動(dòng)員高績效的認(rèn)知加工神經(jīng)機(jī)制,揭示長期體育鍛煉對個(gè)體大腦神經(jīng)功能適應(yīng)能力,都具有重要的理論和實(shí)踐價(jià)值。但是,目前研究顯示,受專項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)、任務(wù)類型、訓(xùn)練項(xiàng)目、腦區(qū)環(huán)路等調(diào)節(jié)變量影響,在運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)或運(yùn)動(dòng)相關(guān)空間任務(wù)認(rèn)知加工過程,運(yùn)動(dòng)員的腦區(qū)激活、腦區(qū)間功能耦合,以及事件相關(guān)電位波幅等變化趨勢并不一致。為此,本研究依據(jù)神經(jīng)效率假說,以及神經(jīng)元節(jié)律同步綁定與相干模型,采用誘發(fā)腦電信號分析技術(shù),以典型快速對抗性的乒乓球運(yùn)動(dòng)員為被試,通過專項(xiàng)動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)相關(guān)空間任務(wù),比較誘發(fā)腦電節(jié)律去同步化/同步化、節(jié)律相干性、事件相關(guān)電位波幅的組間差異性,分析乒乓球運(yùn)動(dòng)員不同空間任務(wù)誘發(fā)的腦區(qū)激活、腦區(qū)間功能耦合、不同加工階段資源消耗差異性等神經(jīng)活動(dòng)特征,探討運(yùn)動(dòng)員空間任務(wù)認(rèn)知加工神經(jīng)效率的時(shí)空特征。研究結(jié)果顯示:(1)在專項(xiàng)動(dòng)作任務(wù)加工中,運(yùn)動(dòng)員組的正確率優(yōu)于對照組;任務(wù)誘發(fā)腦電節(jié)律分析顯示:運(yùn)動(dòng)員的枕區(qū)和頂區(qū)的低頻α節(jié)律去同步化水平低于對照組,運(yùn)動(dòng)員組的枕葉、頂葉和鏡像系統(tǒng)等腦區(qū)的高頻α節(jié)律去同步化水平低于對照組,表明專項(xiàng)任務(wù)誘發(fā)運(yùn)動(dòng)員皮層激活下降;右側(cè)枕區(qū)與顳區(qū)的θ節(jié)律和高頻α節(jié)律波相干性系數(shù),右側(cè)枕與額區(qū)的θ和高頻α節(jié)律相干性系數(shù),右側(cè)額區(qū)與顳區(qū)的θ節(jié)律、低頻α和高頻α節(jié)律相干性系數(shù)都高于對照組;運(yùn)動(dòng)員的左側(cè)枕與頂區(qū)、左側(cè)枕與額區(qū)的高頻α節(jié)律相干性系數(shù)低于對照組,左側(cè)額區(qū)與顳區(qū)θ節(jié)律和高頻α節(jié)律相干性系數(shù)低于對照組,左側(cè)額區(qū)與顳區(qū)低頻α和高頻α節(jié)律相干性系數(shù)低于對照組,左側(cè)額區(qū)與頂區(qū)高頻α節(jié)律相干性系數(shù)低于對照組,額區(qū)、頂區(qū)和顳區(qū)半球間θ節(jié)律、低頻α和高頻α節(jié)律相干性系數(shù)低于對照組,表明專項(xiàng)動(dòng)作誘發(fā)運(yùn)動(dòng)員腦區(qū)間功能耦合的分化趨勢。(2)在位置和旋轉(zhuǎn)特征空間任務(wù)加工中,運(yùn)動(dòng)員反應(yīng)時(shí)、正確率優(yōu)于對照組,運(yùn)動(dòng)員的績效更優(yōu);任務(wù)誘發(fā)腦電節(jié)律分析顯示:運(yùn)動(dòng)員左側(cè)額區(qū)和顳區(qū)的θ節(jié)律同步化水平低于對照組,運(yùn)動(dòng)員的左側(cè)頂區(qū)的低頻α節(jié)律,以及左側(cè)額區(qū)和顳區(qū)、頂區(qū)和枕區(qū)的高頻α節(jié)律去同步化水平低于對照組,表明在位置和旋轉(zhuǎn)特征空間任務(wù)中,運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)皮層更低激活;任務(wù)誘發(fā)腦電節(jié)律相干性系數(shù)比較顯示:運(yùn)動(dòng)員右側(cè)顳區(qū)與額區(qū)、額區(qū)與枕區(qū)的α節(jié)律相干性系數(shù)高于對照組,運(yùn)動(dòng)員左側(cè)顳區(qū)與額區(qū)α節(jié)律相干性系數(shù)低于對照組,顳區(qū)、頂區(qū)和額區(qū)半球間的α節(jié)律的相干性系數(shù)低于對照組,表明運(yùn)動(dòng)員腦區(qū)間功能耦合也呈現(xiàn)分化趨勢。(3)在位置特征空間任務(wù)加工中,運(yùn)動(dòng)員反應(yīng)時(shí)優(yōu)于對照組,表現(xiàn)加工速度的優(yōu)勢;任務(wù)誘發(fā)腦電節(jié)律分析顯示,運(yùn)動(dòng)員頂區(qū)和中央?yún)^(qū)誘發(fā)高頻α節(jié)律去同步化水平低于對照組,表明運(yùn)動(dòng)員的頂區(qū)和中央?yún)^(qū)誘發(fā)皮層激活更低;任務(wù)誘發(fā)節(jié)律相干性系數(shù)的比較顯示:運(yùn)動(dòng)員的右側(cè)顳區(qū)與額區(qū)、額區(qū)與枕區(qū)的α節(jié)律相干性系數(shù)高于對照組,但左側(cè)顳區(qū)-額區(qū)α節(jié)律,以及頂區(qū)半球間α節(jié)律相干性系數(shù)低于對照組,反映這些腦區(qū)間功能耦合也呈現(xiàn)分化趨勢。(4)位置和旋轉(zhuǎn)特征空間任務(wù)事件相關(guān)電位比較顯示:運(yùn)動(dòng)員的頂區(qū)和枕區(qū)誘發(fā)N1峰波幅,額區(qū)和中央?yún)^(qū)誘發(fā)N2峰波幅都高于對照組,潛伏期組別差異不顯著,但額區(qū)、中央?yún)^(qū)和頂區(qū)誘發(fā)P300峰波幅低于對照組,潛伏期小于對照組;位置特征空間任務(wù)事件相關(guān)電位比較顯示:運(yùn)動(dòng)員額區(qū)和中央?yún)^(qū)誘發(fā)N1峰波幅,以及額區(qū)和頂區(qū)誘發(fā)N2峰波幅都高于對照組,但運(yùn)動(dòng)員額、頂區(qū)誘發(fā)P300峰波幅和潛伏期低于對照組,表明運(yùn)動(dòng)員早期神經(jīng)資源消耗增強(qiáng),而加工后期神經(jīng)資源消耗下降。(5)位置空間特征任務(wù)誘發(fā)腦電信號時(shí)-頻功率譜譜顯示,被試的枕葉、頂葉、中央?yún)^(qū)和額區(qū)α節(jié)律去同步化/同步化趨勢,與事件相關(guān)電位成分波幅呈現(xiàn)較高相關(guān),進(jìn)一步驗(yàn)證事件相關(guān)電位的N1、N2、P300峰波幅和潛伏期,反映運(yùn)動(dòng)員大腦神經(jīng)效率不同加工時(shí)間階段變化特征。本研究得出以下結(jié)論:(1)在專項(xiàng)動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)相關(guān)空間任務(wù)認(rèn)知加工中,乒乓球運(yùn)動(dòng)員額區(qū)、頂區(qū)等皮層神經(jīng)激活水平,以及額-枕、額-顳、額-頂?shù)饶X區(qū)間節(jié)律功能耦合的變化,都表現(xiàn)大腦神經(jīng)資源使用的高效率。(2)在運(yùn)動(dòng)相關(guān)空間任務(wù)認(rèn)知加工中,乒乓球運(yùn)動(dòng)員的大腦神經(jīng)高效率,主要表現(xiàn)認(rèn)知加工的晚期。(3)在專項(xiàng)動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)相關(guān)的空間任務(wù)加工中,運(yùn)動(dòng)員的大腦認(rèn)知加工的神經(jīng)高效率,既表現(xiàn)一定遷移性,又受運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的影響。(4)提出的乒乓球運(yùn)動(dòng)員空間任務(wù)認(rèn)知加工神經(jīng)效率模型,揭示了運(yùn)動(dòng)員大腦神經(jīng)效率的時(shí)間和空間特征。
【學(xué)位單位】：上海體育學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：G846
【部分圖文】：

[4]。模型涉及的節(jié)點(diǎn)是指神經(jīng)元集群或單個(gè)神經(jīng)元，節(jié)點(diǎn)間通過神經(jīng)元突觸進(jìn)行連接（見圖2-2-1）。圖2-2-1 節(jié)點(diǎn)連接完整性加工神經(jīng)效率模型（引自Rypma & Prabhakaran, 2009）Fig 2-2-1 The Model of Neual Efficiency Based on the Integritiy of Proceessing Linksbetween Nodes（Rypma & Prabhakaran, 2009）該模型認(rèn)為，就年輕被試而言，如果節(jié)點(diǎn)直接連接的加工不能完全勝任任務(wù)，表現(xiàn)功能完整性缺失，在任務(wù)加工過程，就需要?jiǎng)訂T低效率（間接）節(jié)點(diǎn)連接，參與加工的神經(jīng)元數(shù)量增加，表現(xiàn)大腦皮層的激活增強(qiáng)，如低績效年輕被試或高績效老年被試。如果節(jié)點(diǎn)直接和間接連接都缺乏完整性，則不能通過誘發(fā)更多神經(jīng)元，完成任務(wù)加工，最終表現(xiàn)為被試的行為績效和大腦皮層激活

不同功能層次皮層，對輸入信息流的響應(yīng)范圍是不同的。高級皮層區(qū)如前額皮層，通過雙向或單向連接的信息流，影響初級皮層的功能，進(jìn)而整合信息資源完成加工過程（見圖2-5-1）。運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的空間信息認(rèn)知加工，所涉及加工的神經(jīng)通路，主要包括運(yùn)動(dòng)客體空間信息相關(guān)的視覺通路系統(tǒng)、記憶系統(tǒng)、執(zhí)行與控制加工、決策應(yīng)答系統(tǒng)。因此，運(yùn)動(dòng)員視覺空間任務(wù)認(rèn)知加工過程，動(dòng)員的加工神經(jīng)通路，與一般空間任務(wù)信息加工具有共性。但是，不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的特異性，可能影響運(yùn)動(dòng)員的空間任務(wù)認(rèn)知加工優(yōu)勢的差異性，同時(shí)專項(xiàng)動(dòng)作的“具身性”，可能誘發(fā)視-動(dòng)連接神經(jīng)通路皮層激活。一些動(dòng)作觀察識別的研究顯示，專項(xiàng)動(dòng)作識別任務(wù)，誘發(fā)的神經(jīng)環(huán)路包括頂-枕、顳-枕視覺通路皮層

作空間信息認(rèn)知加工的神經(jīng)功能機(jī)制[86]（參見圖2-5-2）。因此，探討運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)動(dòng)作加工神經(jīng)效率，可能涉及視覺通路和鏡像系統(tǒng)。第三，視覺通路和鏡像系統(tǒng)協(xié)同是動(dòng)作認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制。練習(xí)誘發(fā)視知覺學(xué)習(xí)皮層可塑性研究顯示，視覺皮層功能可塑性比較復(fù)雜，不僅涉及視覺皮層，還表現(xiàn)在額、頂、顳等高級皮層功能的變化[114, 115]。并且，不同練習(xí)階段或者不同復(fù)雜性的任務(wù)，都影響視覺相關(guān)皮層激活趨勢和區(qū)域分布[158-160]。就運(yùn)動(dòng)員而言，長期專項(xiàng)動(dòng)作訓(xùn)練，提高大腦動(dòng)作加工相關(guān)皮層的適應(yīng)性，呈現(xiàn)大腦皮層的功能可塑性[91]。其中
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2880920