长期专门化运动训练对大脑运动皮层可塑性影响

发布时间：2019-04-26 23:51

【摘要】：目的:体育运动技能的学习,和乐器演奏、舞蹈、杂耍等一样,都是一个连续发展的过程,需要长时间的训练和丰富的经验。其中,训练的专门化和强度尤其重要。不同运动项目具有不同的运动特性,训练时的方法、所涉及的具体肌肉、训练策略等都会有各自的特点。除了运动技能的特性不同之外,技能水平的差异同样会使运动员产生专门性的变化。经颅磁刺激的研究表明,初级运动皮层接收多个运动相关脑网络的兴奋和抑制信息。长期训练易化了运动皮层兴奋性,通过引起大脑图层的改变。已有研究主要聚焦于长期训练后皮质或脑区间的差异,然而不同运动项目和水平差异对不同肢体位置上皮质脊髓束兴奋性造成的差异的潜在机制仍不明确。在大脑层面上研究和分析项目间的特性,不仅能帮助运动员和教练更精确地了解项目的训练策略,对症下药,找到最适宜运动员的训练方法,更是为教练日后对运动员的选材和训练效果的评价提供了重要的客观指标。方法:本研究以羽毛球和乒乓球运动为例,对比两者和普通人的桡侧腕伸肌及第一骨间背侧肌处所对应的初级运动皮层在不同强度经颅磁刺激刺激后产生的运动诱发电位的变化趋势。研究选取乒乓球运动员、羽毛球运动员和普通大学生(新手)各15人,主要测试单脉冲磁刺激下的运动诱发电位输入-输出曲线(50%-150%的1mV刺激强度)和双脉冲磁刺激下的短时间间隔皮质内抑制(间隔时间2ms的70%-90%运动阈值条件刺激,测试刺激设为1mV),并根据两者之间的潜在关系以及与运动员训练年限的关系分析运动皮层兴奋性的变化。结果:(1)运动员的运动诱发电位输入-输出曲线斜率和短时间间隔皮质内抑制水平均显著高于新手;(2)乒乓球运动员的第一骨间背侧肌和羽毛球的桡侧腕伸肌的电生理学指标显著高于其他被试的相同指标,表现出显著的技能特性;(3)运动员自身存在良好的自我稳态平衡,这种平衡主要表现在运动员主动肌的易化和抑制之间所呈现的显著相关;(4)运动员的两项电生理指标分别与个人训练年限呈显著相关,这种相关在新手或运动员的非主动肌上均没有体现,表明了长期训练的结果。结论:(1)长期、系统的运动训练可以增加大脑皮质脊髓束的兴奋性,提高皮质内募集水平。这种变化会随着外界刺激的增加而逐步提升。大脑皮质的兴奋易化和募集效应意味着运动皮层的重组和突触连接的加强,从而进一步促进运动技能的学习与控制。(2)高水平运动技能在促进皮质脊髓束兴奋的同时,还根据不同的项目特点表现出了不同的兴奋差异。这种差异与特定运动专项的运动特性有关,主要原因可能在于不同专项所运用的主动肌及其相关关节的解剖特性不同。(3)高水平运动技能的皮层易化和抑制能力之间所产生的稳态平衡是决定运动员之所以高水平的主要原因,这种平衡同样具有不同项目的技能特性。自身可调节的兴奋性平衡体现了运动员运动输出的稳定性,也是和运动障碍进行区分的主要指标。
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【学位授予单位】：上海体育学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：G804.2

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