【摘要】：大腦是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),不同狀態(tài)下大腦功能網(wǎng)絡(luò)有著細微但重要的變化。大腦的靜息態(tài)功能連接網(wǎng)絡(luò)與任務(wù)態(tài)功能連接網(wǎng)絡(luò)存在高度相關(guān)。更高的相關(guān)表明了大腦更為高效的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)效率。高效的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)效率體現(xiàn)了大腦更高的神經(jīng)效率。在行為表現(xiàn)上更為優(yōu)異的個體往往有著更高的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)效率。精英運動員有著優(yōu)異的認知功能與執(zhí)行功能,通過對運動員與無運動經(jīng)驗的新手的比較,有助于我們了解運動員經(jīng)過長期專項技能訓(xùn)練后對大腦網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)效率的影響。本研究以籃球運動員為例,利用功能性磁共振成像技術(shù),進行多目標(biāo)追蹤任務(wù)(MOT)和籃球預(yù)判任務(wù),采集籃球運動員和普通大學(xué)生的大腦結(jié)構(gòu)態(tài),靜息態(tài),任務(wù)態(tài)的核磁數(shù)據(jù)。并采用圖論的方法,構(gòu)建兩組人的大腦靜息態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)和任務(wù)態(tài)功能網(wǎng)絡(luò),分別進行整體和局部網(wǎng)絡(luò)的比較,來探討高效的大腦網(wǎng)絡(luò)的特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)行為結(jié)果方面,運動員組在多目標(biāo)追蹤任務(wù)和與預(yù)判任務(wù)兩種任務(wù)中的正確率都顯著高于新手組。(2)大腦功能連接網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)效率與行為數(shù)據(jù)呈顯著的正相關(guān)。(3)運動員組的大腦功能連接網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)效率顯著優(yōu)于新手組,且運動員的大腦功能連接網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)效率和運動年限呈正相關(guān)。(4)默認網(wǎng)絡(luò)(DMN)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)效率在兩種任務(wù)中都與行為數(shù)據(jù)呈正相關(guān)。(5)運動員組的默認網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)效率優(yōu)于新手組,且與運動年限正相關(guān)。結(jié)果表明:高水平籃球運動員的大腦網(wǎng)絡(luò)具有更高效的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)能力,體現(xiàn)了運動員更高的神經(jīng)效率,這與長期的專項訓(xùn)練有關(guān)。通過長期的專項技能訓(xùn)練,運動員在靜息時大腦處于預(yù)配置的狀態(tài),以便在任務(wù)狀態(tài)時更加快速的進入工作狀態(tài),通過更快速和更高效的重新配置,獲得優(yōu)異的任務(wù)成績。同時,長期的專項技能訓(xùn)練對于默認網(wǎng)絡(luò)有較大的影響,能在任務(wù)時更為高效的組織和傳遞大腦信息,更加優(yōu)異地完成任務(wù)。
【圖文】：

功能磁共振成像技術(shù)（Functional Megnetic Resonance Imaging， fM一種新興的神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)，能對大腦功能的活動情況進行高對比度呈現(xiàn)，大腦功能活動，在認知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域是重要研究手段之一[84]。通過 fMRI，探索大腦組織以及分子水平的信息，同時通過 fMRI，我們可以了解器官組功能特性，以及直接觀察大腦相應(yīng)的認知活動。隨著功能磁共振技術(shù)的發(fā)展熟，已經(jīng)被應(yīng)用到各行各業(yè)，包括認知神經(jīng)科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)等，獲得了許多得到的結(jié)果[85 87]。功能性磁共振成像的原理是通過利用磁振造影來測量神經(jīng)元在活動時所的血液動力的改變，然后根據(jù)血氧濃度相依對比來偵測大腦中的反應(yīng)區(qū)域目前 fMRI 的實驗設(shè)計一般有組塊設(shè)計（圖 1）和事件相關(guān)設(shè)計（圖 2）兩塊設(shè)計是核磁實驗常用的一種設(shè)計。組塊設(shè)計會呈現(xiàn)一組同質(zhì)的刺激，讓 B信號得以加成，，從而使 BOLD 信號不會因為時間過短而被干擾。組塊設(shè)計包驗刺激和對照刺激，通過兩者的不斷交替出現(xiàn)，從而比較兩者刺激引起的激異。對組塊設(shè)計來說，其優(yōu)點是實驗設(shè)計相對簡單，產(chǎn)生的信號強度高，容行統(tǒng)計分析，但是也可能導(dǎo)致疲勞效應(yīng)等。而另一種設(shè)計事件相關(guān)設(shè)計不同塊設(shè)計，一般一次只有一個刺激，兩個刺激之間有時間間隔。通過較短的實激和較長的間隔刺激，有利于增強信號的特異性且能讓 BOLD 信號得到恢復(fù)件相關(guān)設(shè)計正好避免了組塊設(shè)計可能導(dǎo)致的疲勞效應(yīng)和練習(xí)效應(yīng)等，同時能單個刺激所引起的平均 BOLD 曲線，但是需要更長的掃描時間[88 91]。

的血液動力的改變，然后根據(jù)血氧濃度相依對比來偵測大腦中的反應(yīng)區(qū)域目前 fMRI 的實驗設(shè)計一般有組塊設(shè)計（圖 1）和事件相關(guān)設(shè)計（圖 2）兩塊設(shè)計是核磁實驗常用的一種設(shè)計。組塊設(shè)計會呈現(xiàn)一組同質(zhì)的刺激，讓 B信號得以加成，從而使 BOLD 信號不會因為時間過短而被干擾。組塊設(shè)計包驗刺激和對照刺激，通過兩者的不斷交替出現(xiàn)，從而比較兩者刺激引起的激異。對組塊設(shè)計來說，其優(yōu)點是實驗設(shè)計相對簡單，產(chǎn)生的信號強度高，容行統(tǒng)計分析，但是也可能導(dǎo)致疲勞效應(yīng)等。而另一種設(shè)計事件相關(guān)設(shè)計不同塊設(shè)計，一般一次只有一個刺激，兩個刺激之間有時間間隔。通過較短的實激和較長的間隔刺激，有利于增強信號的特異性且能讓 BOLD 信號得到恢復(fù)件相關(guān)設(shè)計正好避免了組塊設(shè)計可能導(dǎo)致的疲勞效應(yīng)和練習(xí)效應(yīng)等，同時能單個刺激所引起的平均 BOLD 曲線，但是需要更長的掃描時間[88 91]。圖 1 組塊設(shè)計示意圖
【學(xué)位授予單位】：上海體育學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：G804.86

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本文編號：2596070