人的大腦如何實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)環(huán)境下的認(rèn)知加工是當(dāng)前運(yùn)動(dòng)心理學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一。對運(yùn)動(dòng)員大腦的研究表明運(yùn)動(dòng)相關(guān)大腦活動(dòng)和高級認(rèn)知加工可以受到長期知覺和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的靈活調(diào)節(jié)。這些發(fā)現(xiàn)支持了人類大腦神經(jīng)元活動(dòng)的可塑性。長期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對認(rèn)知能力的影響主要集中在運(yùn)動(dòng)相關(guān)任務(wù)中,訓(xùn)練中所提升的認(rèn)知能力能否從運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域遷移到非運(yùn)動(dòng)特異性的一般認(rèn)知領(lǐng)域,以及這種可塑性影響的腦功能及結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)仍需要闡明。本研究結(jié)合行為測量和磁共振成像技術(shù),使用多目標(biāo)追蹤任務(wù),探討高水平籃球運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員在行為表現(xiàn)、大腦功能以及結(jié)構(gòu)上的差異。研究一探討了運(yùn)動(dòng)技能水平與非運(yùn)動(dòng)特異性的注意能力之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)一采用行為測量方法,通過比較高水平籃球運(yùn)動(dòng)員、業(yè)余籃球運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員之間多目標(biāo)追蹤能力的差異,考察了運(yùn)動(dòng)技能水平與多目標(biāo)追蹤任務(wù)表現(xiàn)之間的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)高水平籃球運(yùn)動(dòng)員在執(zhí)行非運(yùn)動(dòng)特異性的認(rèn)知任務(wù)時(shí)具有更好的行為表現(xiàn),表明訓(xùn)練所提高的注意能力能夠遷移到非運(yùn)動(dòng)特異性的一般認(rèn)知領(lǐng)域中,而且這種遷移效應(yīng)只發(fā)生在經(jīng)過大量訓(xùn)練的高水平運(yùn)動(dòng)員當(dāng)中,以及高難度條件下。研究二探討了高水平籃球運(yùn)動(dòng)員多目標(biāo)追蹤能力的腦功能特征。實(shí)驗(yàn)二使用功能磁共振成像技術(shù),考察了高水平籃球運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員在執(zhí)行多目標(biāo)追蹤任務(wù)時(shí)大腦激活的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)籃球運(yùn)動(dòng)員在多目標(biāo)追蹤任務(wù)中,多目標(biāo)追蹤相關(guān)腦區(qū)(雙側(cè)額眼區(qū)和雙側(cè)頂上小葉/頂內(nèi)溝,均屬于背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò))的正激活下降,且正激活與高注意負(fù)荷條件下的追蹤正確率存在顯著負(fù)相關(guān);籃球運(yùn)動(dòng)員任務(wù)無關(guān)腦區(qū)(內(nèi)側(cè)額上回/前扣帶回、右側(cè)后扣帶回/楔前葉、雙側(cè)顳中回、雙側(cè)角回,均屬于默認(rèn)網(wǎng)絡(luò))的負(fù)激活強(qiáng)度下降,負(fù)激活與高注意負(fù)荷條件下的追蹤正確率存在顯著正相關(guān);在高注意負(fù)荷條件下,籃球運(yùn)動(dòng)員左側(cè)顳中回的負(fù)激活強(qiáng)度低于非運(yùn)動(dòng)員。這些結(jié)果表明運(yùn)動(dòng)員可能在執(zhí)行遷移的認(rèn)知任務(wù)時(shí)具有更高的神經(jīng)效率以及更強(qiáng)的抑制無關(guān)信息加工的能力。實(shí)驗(yàn)三采用獨(dú)立成分分析方法,考察了高水平籃球運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在多目標(biāo)追蹤任務(wù)中背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)和默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)功能連接強(qiáng)度的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與非運(yùn)動(dòng)員相比,籃球運(yùn)動(dòng)員在多目標(biāo)追蹤任務(wù)中,背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)的功能連接減弱,且背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)的功能連接與高注意負(fù)荷條件下的追蹤正確率存在顯著負(fù)相關(guān);籃球運(yùn)動(dòng)員在多目標(biāo)追蹤任務(wù)中,默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)功能連接強(qiáng)度增強(qiáng),且默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)功能連接與高注意負(fù)荷條件下的追蹤正確率存在顯著正相關(guān)。這些結(jié)果表明高水平籃球運(yùn)動(dòng)員可能在執(zhí)行遷移的認(rèn)知任務(wù)時(shí)具有更高的神經(jīng)效率。實(shí)驗(yàn)四以實(shí)驗(yàn)三獨(dú)立成分分析發(fā)現(xiàn)的功能連接存在組間差異的腦區(qū)作為感興趣區(qū),比較高水平籃球運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員在靜息狀態(tài)下每個(gè)感興趣區(qū)與全腦體素的功能連接,探討高水平籃球運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員大腦靜息態(tài)功能連接的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與非運(yùn)動(dòng)員相比,籃球運(yùn)動(dòng)員右側(cè)頂上小葉/頂內(nèi)溝與右側(cè)背外側(cè)前額葉表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的功能連接,雙側(cè)前扣帶回與左側(cè)顳中回/角回表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的功能連接,右側(cè)內(nèi)側(cè)額上回與左側(cè)小腦后葉表現(xiàn)出顯著降低的功能連接;相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),右側(cè)頂上小葉/頂內(nèi)溝與右側(cè)背外側(cè)前額葉的功能連接與高注意負(fù)荷條件下的追蹤正確率存在邊緣顯著的正相關(guān),右側(cè)內(nèi)側(cè)額上回與左側(cè)小腦后葉的功能連接與高注意負(fù)荷條件下的追蹤正確率存在顯著的負(fù)相關(guān)。表明長期籃球訓(xùn)練可能與靜息態(tài)的大腦功能連接的變化有關(guān)。研究三探討了高水平籃球運(yùn)動(dòng)員的腦結(jié)構(gòu)特征。實(shí)驗(yàn)五考察了高水平籃球運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員大腦灰質(zhì)體積的差異及其與行為表現(xiàn)的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn),籃球運(yùn)動(dòng)員雙側(cè)海馬旁回/梭狀回、雙側(cè)中央后回/頂葉中央溝蓋/腦島以及頂上小葉/頂內(nèi)溝的灰質(zhì)體積顯著大于非運(yùn)動(dòng)員。表明籃球運(yùn)動(dòng)員可能經(jīng)過長期籃球訓(xùn)練而具有更出色的感知和動(dòng)作執(zhí)行以及注意能力。本研究主要得到以下結(jié)論:(1)高水平籃球運(yùn)動(dòng)員具有更高的非運(yùn)動(dòng)特異性的注意能力;(2)高水平籃球運(yùn)動(dòng)員在執(zhí)行非運(yùn)動(dòng)特異性的注意任務(wù)時(shí)表現(xiàn)出高效的功能特征;(3)高水平籃球運(yùn)動(dòng)員與感知運(yùn)動(dòng)、場景再認(rèn)及視空注意有關(guān)的大腦皮層灰質(zhì)體積增加。
【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】：G841
【部分圖文】：

高水平籃球運(yùn)動(dòng)員多目標(biāo)追蹤能力的腦功能和結(jié)構(gòu)特征研究個(gè)，與當(dāng)前試次目標(biāo)數(shù)量一致）變成綠色（探測刺激）。被試的任務(wù)是按數(shù)字鍵（0、1、2、3、4）指出探測刺激中有多少是目標(biāo)刺激（圖 4-1-1）。小球在每個(gè)試次開始時(shí)的位置隨機(jī)，小球每秒隨機(jī)改變方向使得小球的運(yùn)動(dòng)方向難以預(yù)測。為避免小球重疊，當(dāng)小球靠近彼此或觸碰到屏幕邊界時(shí)會(huì)改變方向。

高水平籃球運(yùn)動(dòng)員多目標(biāo)追蹤能力的腦功能和結(jié)構(gòu)特征研究運(yùn)動(dòng)員組（38.33±10.35%,p<0.001），也顯著高于非運(yùn)動(dòng)員組（42.57±9.40%,p= 0.004），F(xiàn)(2, 62) = 10.93, p < 0.001, η2= 0.26。然而，無論是追蹤三個(gè)目標(biāo)還是四個(gè)目標(biāo)，業(yè)余運(yùn)動(dòng)員組與非運(yùn)動(dòng)員組的追蹤正確率均沒有顯著差異（p>0.5）。并且，在追蹤兩個(gè)目標(biāo)時(shí)，高水平運(yùn)動(dòng)員組（85.23±8.60%）、業(yè)余運(yùn)動(dòng)員組（83.75±7.27%）和非運(yùn)動(dòng)員組（82.97 ±6.27%）的追蹤正確率均沒有顯著差異，F(xiàn)(2, 62)= 0.53, p = 0.59。圖 4-1-2 闡釋了三組被試的追蹤正確率隨注意負(fù)荷而變化。

圖 4-2-1 多目標(biāo)追蹤任務(wù)視覺刺激呈現(xiàn)示意圖。被試需要在整個(gè)試次中注視中央注視點(diǎn)。在注意追蹤條件，呈現(xiàn) 10 個(gè)藍(lán)色小球，其中 2 個(gè)、3 個(gè)或 4 個(gè)小球變成紅色 2 秒，提示目標(biāo)刺激，隨后變回藍(lán)色，小球隨機(jī)方向運(yùn)動(dòng) 8 秒后停止，被試需要指出探測刺激中有多少是目標(biāo)刺激。在被動(dòng)觀察條件下，小球一直維持藍(lán)色，小球運(yùn)動(dòng)過程中被試需要注視中央注視點(diǎn)而不注意小球，反應(yīng)階段被試統(tǒng)一按 0 鍵。4.2.2.3 實(shí)驗(yàn)程序本實(shí)驗(yàn)包含 96 個(gè)試次，分為 24 個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)包括 4 個(gè)試次，分別為2、3、4 個(gè)目標(biāo)以及被動(dòng)觀察，四種條件試次的順序在循環(huán)中進(jìn)行偽隨機(jī)。每個(gè)循環(huán)之間被試有 15 秒的休息時(shí)間。被試在進(jìn)入掃描儀進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)之前先熟悉實(shí)驗(yàn)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)過程中記錄被試的反應(yīng)正確率，為保證正確率，沒有要求被試快速反應(yīng)[256,62]。4.2.2.4 功能磁共振數(shù)據(jù)采集核磁數(shù)據(jù)在華東師范大學(xué)上海市磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室西門子 3.0T 醫(yī)用 MRI掃描儀上采集得到，所用線圈為 12 通道的頭線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓被試盡量放輕松，使

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

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本文編號(hào)：2822384