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[数据分析基础] 任务态fMRI研究:在低强度和高强度运动下皮层和皮 [复制链接]

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发表于 2019-10-31 14:35:55 |只看该作者 |倒序浏览

在开始读之前,还是一个以前谈过的观点。不要因为路径依赖而受到局限,还记得上次商业顶刊那篇关于创业者演讲激情对投资者投资兴趣的文章吗?今天带来的文章更加有趣,在看文章前,你可以先点开视频看一看,可能就知道为何这么有趣了。核磁采集的很多局限可能并不是个大问题。

中央调控模型是当代一个运动生理学模型,它认为大脑在调节运动表现中起着关键作用。该模型假设传入反馈在大脑中被整合和解释,从而产生一个对运动的预期,以维持体内平衡和防止接下来的运动失败。中央调控器模型的神经基础表明,无意识(比如膝跳反应这样的下意识反应)和有意识(由注意分配调控的)的大脑区域之间存在持续的相互作用,以促进自主控制(例如,心血管系统),而感知运动的评级(RPE,运动强度,作者采用了Borg对运动强度进行评级,这是一个常量量表,共6-20级)和感知疲劳是运动过程中主要的对行为输出进行调节的因子。

在最近的相关工作中,研究人员详细阐述了一种可能的神经通路,包括皮层下和皮层结构的激活,表明前额叶皮层(PFC)在认知上调节运动耐力和运动表现。同时,还有研究提出皮下结构(主要是认知调节的脑区)同样在这个过程中起到一定的调节的作用。但是以往的研究要么是使用EEG采集被试在运动中的大脑数据,要么使用fMRI采集被试在被动运动时(例如通过观看视频等模拟运动场景的方法),并没有真正观察到人体在经历高强度运动和低强度运动的循环调节时的大脑活动状态,因此无法具体描述高低强度运动在转换过程中的神经基础。

为了对这一问题进行探究,来自巴西北联邦大学的研究者采用特殊的核磁设计及设备对22名被试在自行车运动过程中大脑的运动调节进行了观察。文章发表《BritishJournal of Sports Medicine》杂志上。

引言

大脑在运动的感知调节中起着关键的作用,然而以往使用神经成像技术研究的成果局限在运动过程中表层脑区的反应(近红外等方法),而不同强度的运动转换时,深层脑区的调节作用我们知之甚少。

方法

采用特殊设计的fMRI对骑行运动中的被试进行测量,以测定运动强度变化时,不同强度的运动(低和高强度)对皮层和皮层下脑区的调节状况。

结果

除了经典运动控制区(运动、体感、前运动、辅助运动皮层和小脑)激活外,运动过程中与自主神经调节(如,脑岛)相关的脑区也出现了激活。此外,也发现了认知相关脑区(前额叶皮层)的激活减少,这种效应在更高感知强度的运动中会明显增加(RPE 13-17 on Borg Scale)。运动皮层在任何运动强度中始终保持激活,而小脑仅在低强度(RPE 6-12),而不在高强度(RPE13-17)时激活。

方法部分

被试:

22名男性,M(age)=24.4±7.1岁;体重75.6±8.4kg;身高 175±5.3 cm;运动次数每周5.4±1.5次。其中有11人是骑行爱好者(每周3-5次骑行),有11人是多体育项目爱好者(同样每周骑行3-5次,作为微胖界的我,表示有点羡慕)。为保证合格,每个被试都提供了参加高强度身体运动的医学证明。

篇幅限制,阅读全文请点击链接:https://mp.weixin.qq.com/s/t6kip_WTMgVfVSCGGI1p4g


原文:

Fontes,E. B.,Bortolotti, H., da Costa, K. G., de Campos, B. M., Castanho, G. K., Hohl,R.,... & Min, L. L. (2019). Modulation of cortical and subcortical brainareasat low and high exercise intensities. Britishjournal of sports medicine,bjsports-2018.

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