基于時間序列相關(guān)性的小球運動員腦功能可塑性研究
發(fā)布時間:2020-06-02 18:42
【摘要】:自從人類發(fā)展腦科學(xué)以來,腦可塑性的研究一直是熱點。通過研究腦可塑性,我們可以了解大腦在受外部環(huán)境和內(nèi)部經(jīng)驗影響下的變化,從而可以更合理、高效地安排訓(xùn)練和學(xué)習(xí)計劃、進行運動康復(fù)訓(xùn)練等。小球運動(乒乓球、羽毛球)需要運動員進行快速的感覺運動整合,所以經(jīng)歷過訓(xùn)練和比賽的小球運動員非常適合作為研究腦可塑性的對象。功能磁共振成像作為一種無創(chuàng)、無輻射的腦成像技術(shù)受到了學(xué)術(shù)界和臨床醫(yī)生們的歡迎。我們基于功能磁共振圖像的時間序列數(shù)據(jù)利用局部一致性(Regional Homogeneity,ReHo)方法、逐步功能連接(Step-wise Functional Connectivity,SFC)方法和最優(yōu)連接距離方法來研究小球運動員的大腦功能可塑性變化。主要的工作如下:1.基于功能磁共振圖像的時間序列數(shù)據(jù),分別計算了小球運動員組和對照組的局部一致性指標。利用雙樣本t檢驗進行兩組人指標的比較,發(fā)現(xiàn)小球運動員組在左側(cè)腦島、左側(cè)前扣帶回、顳上回、左側(cè)丘腦和小腦蚓部1_2區(qū)的局部一致性顯著大于對照組。這些區(qū)域構(gòu)成了對心血管整合非常重要的自主神經(jīng)反應(yīng)環(huán)路。這說明小球運動員在經(jīng)歷過初期的訓(xùn)練之后,其大腦首先在心血管自主神經(jīng)反應(yīng)環(huán)路發(fā)生了可塑性變化。2.首先,基于結(jié)構(gòu)磁共振圖像數(shù)據(jù),分別計算了小球運動員組和對照組的基于體素的形態(tài)學(xué)測量(Voxel-Based Morphometry,VBM)指標,利用雙樣本t檢驗對兩組人的指標進行比較,發(fā)現(xiàn)小球運動員組在兩個團塊里的灰質(zhì)體積顯著大于對照組。第一個團塊主要位于右側(cè)的感覺運動區(qū),這個團塊主要負責(zé)視覺感知、空間感知、視覺運動整合和運動控制在內(nèi)的復(fù)雜認知功能。而另一個團塊主要位于小腦邊緣葉和前葉、雙側(cè)舌回、后扣帶皮層、楔前葉,這些區(qū)域在運動執(zhí)行、同步、協(xié)調(diào)、控制、預(yù)測和視覺注意中發(fā)揮著重要作用。接著,我們利用VBM得到的組間差異結(jié)果作為種子點分別計算兩組人從種子點到全腦的逐步功能連接和最優(yōu)連接距離。由于最優(yōu)連接距離不服從正態(tài)分布,因此我們用置換檢驗來找兩組人的差異結(jié)果,結(jié)果顯示:與對照組相比,小球運動員組從種子點到默認網(wǎng)絡(luò)(Default Mode Network,DMN)的最優(yōu)連接距離變長,而到背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)(Dorsal Attention Network,DAN)的最優(yōu)連接距離變短。此外,我們通過相關(guān)分析還發(fā)現(xiàn),定向注意子網(wǎng)絡(luò)的反應(yīng)時間與種子點到背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)連接距離成正相關(guān)關(guān)系,而與種子點到默認網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)連接距離成負相關(guān)關(guān)系。研究結(jié)果表明,通過運動訓(xùn)練,小球運動員的大腦功能連接流出現(xiàn)了可塑性變化,使得運動員對內(nèi)、外注意焦點的信息傳遞和整合更加同步,從而加快了小球運動員定向注意的反應(yīng)時間。
【圖文】:
左側(cè)腦島和左側(cè)前扣帶回的BOLD信號
圖2-2分析流程圖
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:R445.2;R338
本文編號:2693599
【圖文】:
左側(cè)腦島和左側(cè)前扣帶回的BOLD信號
圖2-2分析流程圖
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:R445.2;R338
【參考文獻】
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 馬超瓊;結(jié)合基于體素的形態(tài)學(xué)分析和靜息態(tài)fMRI對抑郁癥的研究[D];電子科技大學(xué);2013年
,本文編號:2693599
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