大脑可塑性论文-刘静,甑彪

大脑可塑性论文-刘静,甑彪

导读:本文包含了大脑可塑性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:太极拳,帕金森,运动功能,认知功能

大脑可塑性论文文献综述

刘静,甑彪[1](2019)在《太极拳运动对帕金森患者大脑功能可塑性的作用》一文中研究指出研究目的:随着人口老年化,神经退化性疾病发病率逐年上升,其中老年痴呆病AD和帕金森病PD严重影响着个人的生活质量,给社会和家庭造成了较大的经济负担和生活压力。据报道,2005年中国50岁以上PD患者的数量的大约是199万,预计2030年PD病患者的发病率将达到494万;Kowsal SL等调查显示,2010年全美大约有63000人被诊断为帕金森病,造成的直接经济损失超过144亿美元。面对如此严峻的问题,世界各国正在积极应对和关注神经退化性疾病的治疗和预防。近年来,临床治疗技术虽然取得了较大的进展,但在功能重建和疾病逆转上难以取得根本性突破,药物治疗的副作用也困扰着患者的生活质量,作为补充和替代医疗的运动治疗方式受到学者关注,并且对患者运动和非运动症状的积极干预效果也逐渐得到证实。但是运动方式的选择和运动改善神经行为以及内在可塑性机制还需要大量的研究,目前的研究还相当局限。太极拳是中国传统心身运动方式,对中老年人平衡控制能力、认知功能、情绪情感以及对帕金森、下背痛患者的平衡能力的作用受到学界关注。由于其运动方式缓慢、并且结合了中国传统中医的呼吸吐纳之术,强调心、身、意为一体,追求道家天人合一的养生观,在国内外有众多习练者和爱好者。本研究基于帕金森患者的症状和特点,分阶段制定了太极拳治疗轻中度帕金森患者的运动干预方案,通过24周干预,观察患者干预前后运动功能、认知功能的变化;并运用静息态f MRI成像技术,进一步观察PD病患者脑功能Reho值的变化,以期揭示太极拳对PD患者神经行为功能的影响和内在脑功能可塑性机制,为PD患者运动性治疗提供理论与应用依据。研究方法:2016年5月-2016年12月,招募帕金森病患者(病例主要来源于中国人民解放军411医院及上海体育学院周边社区)20例。入组帕金森病患者的运动功能评定符合2007年制定的运动障碍学会专责小组标准。将被试随机分为实验组和对照组:1.实验组,即太极拳组(n=11),每周进行2次,每次60min,共24周的太极拳练习;2.对照组(n=9),进行一般拉伸活动练习,次数和时间与实验组一致。帕金森病患者自愿加入并签署运动实验和静息态功能核磁共振扫描知情同意书。太极拳运动方案分为叁个阶段,主要技术动作包括野马分鬃、云手、白鹤亮翅、搂膝拗步、倒卷肱、揽雀尾、手挥琵琶、金鸡独立等12个动作。实验前后分别测试运动功能指标:UPDRSⅢ、Berg平衡、TUGT;认知功能指标:MOCA、MMSE和Stroop效应;采用静息态功能核磁共振成像技术,计算Reho值。研究结果:24周太极拳干预后,1.实验组的UPDRSⅢ显着降低,差异具有显着性意义(P<0.05);实验组与对照组比较,差异具有显着性意义(P<0.05)。实验组Berg平衡量表得分显着提高,且差异具有非常显着性意义(P<0.01);实验组与对照组比较差异具有非常显着性意义(P<0.01)。实验组TUGT显着降低,且差异具有非常显着性(P<0.01);实验组与对照组相比差异具有显着性意义(P<0.05)。2.实验组的MOCA量表得分显着提高,且存在显着性差异(P<0.05);实验组与对照组比较,不具有显着性差异(P>0.05)。MMSE量表评分均无无显着性变化(P>0.05)。PD病患者Stroop测试中,一致性反应时存在显着性差异(P<0.05),不一致性反应时存在非常显着性差异(P<0.01);实验组与对照组比较,一致性差异具有显着性意义(P<0.05),不一致性差异具有非常显着性意义(P<0.01)。说明患者的执行控制能力有明显改善;3.实验组的右侧中部眶下回、右侧下部眶下回的Reho值升高;而右侧中央后回、右侧舌回和右侧楔叶的Reho值降低;实验组与对照组相比,Reho值无升高的脑区,而左侧颞中回、右侧中央后回和右侧中央前回的Reho值降低。实验组患者的左下部眶下回、左中部眶下回和右侧舌回、右侧楔叶之间出现功能代偿机制。4.PD患者的运动、认知行为功能与Reho值存在相关性的脑区包括:左下部眶下回、左侧颞中回和右侧中央前回。研究结论:太极拳运动对中轻度帕金森患者运动和认知功能具有改善作用,并且与大脑不同区域神经元一致性变化有关,说明太极拳对帕金森患者大脑功能具有可塑性作用。(本文来源于《第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编》期刊2019-11-01)

戴雯[2](2019)在《短期运动训练下的肌肉强度、训练难度与人类大脑运动皮层突触可塑性关系的研究》一文中研究指出研究目的:运动训练对初级运动皮层(Primary motor cortex,M1)的影响依赖于皮层神经元间突触传递的持续变化,这种变化包括突触连接的加强以及新突触的形成,故称之为"突触可塑性"。由于无法直接观察人类大脑运动皮层神经元的变化,目前研究大多使用经颅磁刺激(Transcranial magnetic stimulation,TMS)记录运动诱发电位(Motor-evoked potential,MEP)以反映大脑运动皮层兴奋性变化,从而评估突触可塑性。尽管当前对运动皮层突触可塑性的理解所有进展,但运动训练与突触可塑性的关系以及运动训练如何影响突触可塑性的变化尚不明确。仅有少部分研究发现了运动绩效与突触可塑性之间的正相关,更多的研究结果却表明运动绩效与突触可塑性相互独立。这些研究结果的相互矛盾表明在运动训练和突触可塑性之间或许存在某些成分被人们所忽略的。何种运动训练可以激活最佳M1皮层兴奋性?当运动训练具备哪些运动成分时运动绩效与突触可塑性之间才会出现显着双向关系?探究运动训练和突触可塑性之间的关系,不仅有利于解释运动对大脑影响的神经机制,还有利于开发以生理变化为基础的新的训练方式:通过人工诱导手段增加突触连接效率,从而缩短训练时间或提高训练效率。本研究拟选取"肌肉强度"和"训练难度"作为实验的主要任务要求,对比不同难度和肌肉强度运动训练前后MEP的变化以及MEP与行为绩效的关系以评价运动训练对突触可塑性的影响。研究假设,高强度运动更能激活M1皮层兴奋性,但只有中等难度的行为绩效与MEP振幅呈显着正相关,且这种双向关系不受强度影响。研究方法:研究选取健康、右利手成人被试15名,利用经颅磁刺和表面肌电刺激并记录目标肌肉(右侧拇短展肌)的MEP,以此评价被试的皮质脊髓兴奋性程度和可塑性变化。实验采用2(肌肉强度:强、舒适)×3(运动难度:高、中、低)×8(测量时间点)前-后测被试内设计。测试时间点为干预前(基线)以及干预后的第0,5,10,15,20,25和30分钟,以基线TMS强度进行测试。运动要求被试分别以自行设置的舒适力度(C)和强力度(S)进行90次0.25赫兹的快速拇指内收,并根据"舒适"和"强"力度分别计算每个被试的C和S的平均值与标准差。在舒适肌肉强度下分别取目标范围为MC±1/3SDC、MC±1/2SDC和MC±SDC;强肌肉强度下分别取目标范围为MS±1/3SDS、MS±SDS和MS±1.5SDS。根据目标范围的宽窄,依次定义为高、中、低运动难度,要求被试据具体目标重复90次0.25赫兹的快速拇指内收,并控制力度在对应目标范围之内。6种干预共分6天完成,每天只进行一种干预。每两次干预间隔至少两周,干预手段顺序随机以消除干预的交互效应。研究结果:6种运动干预的平均肌肉激活量和准确率差异显着,但同一肌肉强度下的3种任务平均肌肉激活量以及同一难度下的两种任务准确率无显着差异。研究表明该实验的任务设置很好地在所有被试中区分出了高、低肌肉力度和高、中、低运动难度。每次任务的最初20次运动和最后20次运动之间的肌肉激活量和准确率差异不显着,排除了疲劳效应和学习效应。运动皮层兴奋性的变化根据任务要求不同呈现出不一样的时间趋势。运动干预和测量时间点的交互作用不显着,主效应显着。事后检验表明干预后第15分钟(T15)和第20分钟(T20)的MEP振幅与基线对比发现显着增加,表明任务要求虽对运动皮层兴奋性有显着作用,且该作用有一定潜伏期,并非在运动后马上出现。取7个干预后测试时间点的平均MEP振幅统计发现,在舒适力度中只有中等难度的任务出现显着突触可塑性变化,而3种难度的强力度任务均出现了显着的突触可塑性变化。结果表明强力度的短期运动更容易诱发突触可塑性。为了探究运动干预期的行为绩效与后续MEP振幅变化之间的关系,本研究还分析了每位被试每项任务的准确率和干预后平均MEP振幅的相关情况。结果发现无论是舒适力度还是高力度,只有当难度适中时才会出现行为绩效(准确率)与干预后平均MEP振幅变化的显着正相关,表明突触可塑性与行为绩效之间的关系仅适用于中等难度下的运动训练。研究结论:本研究细化运动训练的任务要素,旨在探究不同任务的运动训练对大脑运动皮层兴奋性和突触可塑性的影响。结果表明运动训练对运动皮层可塑性的调节受肌肉强度和难度影响,其中肌肉强度影响突触可塑性的变化,运动难度影响行为绩效和运动皮层可塑性的线性关系。系统研究运动训练与M1突触可塑性的关系有利于揭示运动控制的神经机制,寻找最优训练方式以诱发最佳突触可塑性变化。对短期运动训练的研究可用于运动员的赛前热身等方面中,寻找适宜肌肉强度和难度的热身方式,在短时间内激活大脑运动皮层兴奋性最大化并建立行为绩效与运动皮层可塑性的双边关系,有利于预测和提高运动员的运动成绩。(本文来源于《第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编》期刊2019-11-01)

戴雯[3](2019)在《目标设置对不同强度短期运动后的大脑运动皮层突触可塑性影响研究》一文中研究指出研究目的:初级运动皮层(Primary motor cortex,M1)在控制自主运动时起到了重要作用。其主要神经机制是长时程增强(Long-termpotentiation,LTP)和长时程抑制(Long-term depression,LTD)。二者均依赖于突触修饰的过程,描述了突触传递的持续增强(LTP)或减弱(LTD),又称之为"突触可塑性"。由于无法直接观察人类皮层LTP和LTD的变化,人类研究多选择间接测量法。经颅磁刺激(Transcranialmagnetic stimulation,TMS)刺激对侧M1并记录运动诱发电位(Motor-evoked potential,MEP),可间接反映大脑运动皮质兴奋性的变化。此外,鉴于运动训练受时间、地点等因素制约,并存在疲劳和练习效应,越来越多的研究者开始倾向于使用连续非侵入性大脑刺激(Non-invasive brain stimulation,NIBS)诱导出更纯粹的皮质兴奋样的LTP和LTD代替运动。配对关联刺激(Paired associative stimulation,PAS)主要诱发躯体感觉-运动皮质连接的特定神经元谷氨酸能可塑性,其诱发效果在众多NIBS中尤为突出。然而,人们对于上述两种方法(运动训练和PAS)所引发的突触可塑性之间有何关联至今未达成共识。本研究认为,对运动训练的要求不一或许是导致人们对运动相关可塑性产生不同看法的原因之一。研究假设,在训练时设置明确的目标以及训练时的高肌肉激活量能使运动皮质兴奋性最大化,所诱发的运动相关可塑性与PAS诱发的皮质兴奋样的LTP效应最相似。研究方法:研究选取健康、右利手成人被试16名,利用TMS和表面肌电刺激并记录目标肌肉(右侧拇短展肌)的MEP,以此评价被试的皮质脊髓兴奋性和可塑性变化。实验采用6(干预手段)×10(测量时间点)前-后测被试内设计,其中干预手段包括PAS干预2种(PAS25和PAS10),运动干预4种(TC、TS、TCC和TSC)。在干预前(基线)以及干预后的0,5,10,15,20,25,30,45和60分钟时分别以基线TMS强度记录MEP振幅。PAS干预指同侧外周神经刺激与对侧M1 TMS刺激的配对。本研究在右侧腕部正中神经处施加外周神经刺激,并在施加外周神经刺激的10ms(PAS10)和25ms(PAS25)后分别对左侧M1施加TMS刺激。通常情况下,PAS25易化皮质兴奋性,诱发类LTP效应;PAS10抑制皮质兴奋性,诱发类LTD效应。运动干预要求被试分别以自行设置的舒适力度(TC)和强力度(TS)进行快速拇指内收。根据"舒适"和"强"力度分别计算每个被试的目标范围,目标范围为90次舒适力度或90次强力度的平均值±标准差。根据具体目标要求被试重复上述两项运动任务,并将每次的力度控制在目标范围之内(舒适力度且设置目标任务:TCC;强力度且设置目标范围任务:TSC)。6种干预共分6天完成,每天只进行一种干预。每两次干预间隔至少两周,以消除干预的交互效应。干预手段顺序局部随机,在消除干预间的顺序效应的同时,TC和TS总是会先于TCC和TSC进行,以获取每位被试的目标范围。研究结果:4种运动干预的平均肌肉激活量和平均运动时间差异显着,但TC和TCC,以及TS和TSC之间的肌肉激活量和单次时间无显着差异,表明TC和TCC,以及TS和TSC之间的区别主要在于是否设定目标范围,而非肌肉活动量或运动速度的差异。整个运动干预过程的肌肉激活量和单次运动时间无显着时间差异,说明运动干预未出现疲劳或学习效应。PAS25和PAS10后的MEP呈显着增长和下降,表明二者成功诱发出皮质兴奋样的LTP和LTD效应。TC的MEP振幅变化虽在个别时间点有增长,但总体与PAS25(类LTP效应)呈显着负相关,而TS总体未体现出显着时间变化,说明不设置具体目标无法诱发理想的LTP样突触可塑性。TCC和TSC后的MEP总体呈增长趋势,并在15-25分钟到达顶峰。二者的MEP振幅的时间进程均与PAS25相似。所有运动干预与PAS10无显着相关。研究认为设置目标后的运动训练可有效诱发突触可塑性,其神经机制主要为皮层兴奋样的LTP效应。研究结论:目标设置对诱发LTP样可塑性起积极作用。设置目标的运动干预后15-25分钟出现大脑运动皮质兴奋性的"黄金时间段"。运动任务要求的细化以及"黄金时间段"的测定对短时间运动诱发大脑运动皮层兴奋性有一定指导作用。该研究可用于帮助运动员赛前短时间热身时选取适当热身方式和热身时间以最大限度调动运动皮层兴奋性,提高赛时运动技能发挥;或帮助制定神经疾病的物理康复治疗方案以及根据运动皮质兴奋性的变化确定其他治疗手段介入的时间点以达到治疗效果最优化。(本文来源于《第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编》期刊2019-11-01)

夏菁,张剑,吴殷[4](2019)在《运动表象对青少年大脑可塑性的影响——一项TMS研究》一文中研究指出研究目的:本研究使用TMS技术,探究运动表象对青少年大脑可塑性的影响。运动表象(Motor imagery,MI)是在无明显外部动作的情况下,对某一运动过程的心理模拟。MI是一个主动的过程,特定动作的表征通过工作记忆被内部再现,没有相应的运动输出。运动表象可分为动觉表象和视觉表象,动觉表象侧重于"感受到"自己在模拟某一具体运动,而视觉表象是指具体"看到"某一动作的发生,即动作的可视化。有学者曾提出"心理模拟理论",该理论指出动作表象与运动执行在大脑皮层的神经表征上有部分重迭。随着研究的深入,近年来,越来越多的研究称运动表象与实际的运动执行(MotorExecution,ME)有较为相似的脑机制,这种相似性也为二者的作用关系奠定了一定的理论基础。运动心理学和技能学习研究的结果表明,与没有练习的控制条件相比,运动表象能改善被试的表现。运动表象与运动执行的这种相似性,为体育训练、术后康复等提供了可选择的方案。在技能训练中,教练员可以将针对某一动作,将运动表象与运动执行相结合,从而提高运动员的技能水平;在脑损伤等病人的术后恢复中,医师亦可通过对某一特定身体部位的运动表象,对病人进行指导,使得相应的脑区得到锻炼。青少年处于生理和心理发生巨变、迅速成长的重要时期,其脑功能的塑造及改善仍有一定的空间。运动表象作为一种特殊的运动辅佐形式,可以配合传统的体育教育,进行一定的运动表象训练,增强青少年对某一特定运动技能的掌握,进一步探究脑的可塑性,在运动的同时,对其脑功能的发展起到一定的促进作用。长久的社会标准将体育活动与学业相分离,忽视了体育运动带来的积极作用。大量的研究表明,运动不仅仅可以改善人的身体健康水平,同时对脑功能也有不同程度的促进作用,改善学生的注意、认知控制等,从而对传统学业起到正面积极的影响。背外侧前额叶被认为是认知中枢,参与认知控制、动机、决策等认知行为,同时也是工作记忆的重要脑区,目前研究运动表象的认知神经机制大都集中在核磁中显着激活的脑区,如顶叶、前辅助运动皮层等,也有研究者指出,背外侧前额叶也参与了运动表象的过程,而运动表象本身是部分由工作记忆所引发,故本研究借探究DLPFC-M1的连接通路,进一步探究运动表象对脑可塑性的影响。研究方法:被试:16名普通大学生,均为右利手。随机分为两组,分别为运动表象组与对照组。对被试进行系统的动作表象训练,以熟悉表象任务的具体要求和过程。技术:经颅磁刺激法(Transcranial magnetic stimulation,TMS)是近年来运用较多的,通过头皮刺激大脑皮层运动区、脊髓神经根或周围神经,在相应的肌肉上记录复合肌肉动作电位。即在体外产生强脉冲磁场,穿透颅骨、头皮等组织,从而在大脑内部产生感应电流,是一种无创无痛且安全的认知神经研究手段。双线圈经颅磁刺激法(twincoil transcranial magnetic stimulation,tc TMS)是一种研究不同脑区功能联结的方法,由两发磁刺激组成,第一发条件刺激(Conditioning stimulation,CS)作用在待研究脑区数毫秒后,第二发测试刺激(Test stimulation,TS)作用在初级运动皮层M1对应的手部肌肉-第一背侧骨间肌(First dorsal interosseous,FDI)的表征区域上。这种方法为研究不同脑区之间的传递通路与功能联结提供了可能,而其时间的毫秒级的精确性也使得该方法具有一定的因果效应。本实验第一发刺激CS作用于左侧背外侧前额叶,第二发刺激TS作用于手部肌肉FDI在M1运动区上的表征区,用以探究在表象任务(15分钟的右手抓握)前后,被试背外侧前额叶与初级运动皮层之间的联结是否增强。材料:动作表象清晰度评估。采用动作表象问卷修订版(MIQ-R)、动作表象清晰度问卷(VMIQ)对被试的视觉表象和动觉表象的清晰度进行评估,作为实验前筛查与对照的标准,用以判定被试表象能力。在实验结束时,再次进行表象评估,以对照练习为表象任务带来的效应。正式实验前动作表象训练和TMS测试实验之间至少间隔1周。实验任务:被试以第一人称视角重复想象右手抓握动作。采用固定的"滴"声作为引导,被试闭眼,动作表象开始,在完成一次动作表象后睁开眼睛。"滴"为10s一次,在此期间被试完成一次动作表象并休息,总共完成90次,整个动作表象时间为15分钟。研究结果:实验组的被试在15分钟的表象任务后,其双重发TMS刺激所采集到的手部肌肉所产生的EMG相较于控制组,有显着的上升。4结论简单的运动表象对左背外侧前额叶与M1的通路有促进作用,表现为脑区的激活程度更大,传递速率加快。研究结论与建议:在研究脑区的联结与信息传递时,可以综合运用功能性磁共振成像技术,探究不同脑区,以加强可塑性的指标;同时可以将表象任务的难度提升,辅以实际的操作,行为学数据的提升也可以更好的说明运动表象带给人们的促进作用。(本文来源于《第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编》期刊2019-11-01)

齐星亮,蔡厚德[5](2019)在《文字阅读学习的大脑可塑性机制》一文中研究指出文字阅读学习如何塑造了人脑?这是当今语言认知神经科学的热点课题。研究表明,文字阅读学习不仅会增强早期视觉加工能力和重构腹侧视觉通路,还改变了口语脑网络的加工方式和词素-音素转换脑网络的结构。文字阅读学习通过在视觉皮层与口语系统之间创建一个高效自动运作的平台,改变人脑的功能与结构组织。今后的研究需要深入探究视觉词形区(VWFA)的功能特异性及其与语音和语义加工的动态交互作用、汉字阅读学习的大脑可塑性机制和文字识别与面孔加工的竞争性发育机制等重要问题。(本文来源于《心理科学》期刊2019年05期)

郝莹,郭峰[6](2019)在《上肢截肢者大脑运动皮质区神经可塑性的研究进展》一文中研究指出上肢截肢后发生的神经传导阻滞、本体感觉缺失和幻肢痛都可能引起大脑神经可塑性变化,镜像神经元系统也对学习能力有重要影响。但相关研究甚少,上肢截肢者残肢或假肢的运动控制与学习的中枢机制还需进一步研究。(本文来源于《中国康复理论与实践》期刊2019年07期)

石宝序,邵安胜[7](2019)在《七氟烷和地氟烷对发育中大脑神经元可塑性的影响》一文中研究指出目的探讨七氟烷和地氟烷对发育中大脑神经元可塑性的影响及其机制。方法将60只1个月龄雄性SD大鼠随机分为正常对照组、七氟烷组和地氟烷组,每组20只。七氟烷组和地氟烷组分别吸入7.5%七氟烷和3.2%地氟烷4 h。电刺激逃避法(跳台法)检测大鼠回避电击逃避行为潜伏期及错误反应次数,观察七氟烷和地氟烷对大鼠学习记忆功能等行为学的影响; Brd U标记反应观察七氟烷和地氟烷对神经干细胞增殖和分化的影响; Western bloting法测定大鼠神经生长相关蛋白43(GAP-43)、突触素(SYN)和微管相关蛋白-2(MAP-2)蛋白表达情况。结果行为学研究结果表明,正常对照组、七氟烷组、地氟烷组平均错误反应次数分别为(1.94±1.04),(4.47±1.59),(3.93±1.43)。与正常对照组比较,七氟烷组和地氟烷组大鼠平均错误反应次数均显着增加(P<0.01),第一次跳下平台潜伏期显着缩短(P<0.01); Brd U标记反应结果显示,与正常对照组比较,七氟烷组和地氟烷组大鼠脑内损伤区周围Brd U标记反应显着减弱(P<0.01); Western bloting结果显示,与正常对照组比较,七氟烷组和地氟烷组大鼠发育中脑内海马组织GAP-43、SYN和MAP-2蛋白表达量均显着降低(P<0.01)。结论七氟烷和地氟烷均对发育中大脑的学习记忆能力有一定损伤作用,并可通过抑制内源性神经干细胞增殖分化,下调大脑发育过程中神经元突起生长相关蛋白GAP-43、SYN和MAP-2表达,从而抑制发育大脑神经元可塑性。(本文来源于《医药导报》期刊2019年07期)

许嘉兴,邓伟[8](2019)在《运动与大脑的可塑性》一文中研究指出大脑可塑性是指随着内部和外部环境的变化,大脑的结构和功能不断被修改和重组的能力。运动与大脑可塑性之间的关系受到越来越多的关注,已成为多学科研究的前沿和热门话题。运动可以通过系统,细胞和分子水平影响大脑的可塑性;运动对生命不同阶段的大脑可塑性有积极作用了解运动和大脑可塑性的研究结果,并注意运动的积极效果提供丰富和适当的运动干预(教育)计划,以提高计划的有效性。(本文来源于《文体用品与科技》期刊2019年09期)

孙江洲[9](2019)在《发散思维发展及其可塑性的大脑功能网络基础》一文中研究指出创造性对个体发展、人才培养、企业创新乃至国家发展都至关重要。当前人们对创造性的理解和现实需求间仍然存在明显的差距。创造性的生理机制,高创造性个体的行为模式,创造性随着年龄的发展的规律,创造性的培养,有效提高创造性的方式,发展早期创造性的激发,创造性教育改革措施,国家支持和鼓励创新的有效政策等问题都引起了研究者们的关注。本研究关注创造性的重要组成部分:发散思维。认知神经科学的研究表明,默认网络、控制网络和突显网络等大尺度脑网络在发散思维中起重要作用。创造性认知过程中,默认网络的活动反映了创造性想法的自发产生。控制网络则与评估想法的有效性,并对其进行修改,以满足特定任务目标有关。此外,网络间的动态交互作用与发散思维有关。具有高发散思维能力的个体的思维模式更加灵活,他们往往拥有更丰富和更灵活的语义网络,能够在表面上不相关的事物或概念之间建立关系,能够在不同的思维模式间进行自由切换,进而产生与众不同的新颖想法。这些外显的行为表现可能与大脑的丰富多变的连接模式有关。儿童青少年到成年经历了从幼稚到成熟的转变,大脑结构和功能处于不断的发展变化当中,各种认知能力也迅速发展和完善。儿童青少年是未来社会发展的生力军,他们的创造性水平直接关系到国家的长远发展和社会的进步。研究发散思维发展规律及其神经基础具有重要意义。本研究从大尺度脑网络的角度探讨发散思维的发展规律及其可塑性。大量认知神经科学的研究从不同角度,使用不同的方法探讨了发散思维的神经基础。然而有许多问题尚未得到很好的解决。首先,虽然许多研究表明发散思维与默认网络、控制网络和突显网络的重要节点的结构及功能以及节点间的功能连接有关,然而这些研究多基于节点水平。研究表明,外显的行为表现是多个大脑区域之间协同活动的结果。大脑存在多个功能网络,这些功能网络内的大脑区域的活动具有高度的一致性。关于大尺度脑网络在发散思维中的作用仍然停留在元分析或理论层面,网络水平直接的证据较少。大脑功能网络是否在网络层面参与了发散思维的认知过程?网络之间的协同活动是否与发散思维的认知过程有关?网络的参与及网络间的协同活动是否特异于发散思维的认知过程而与控制条件无关?其次,以往研究表明发散思维与默认网络内部节点间的功能连接以及控制网络和默认网络重要节点间的功能连接有关。然而这些研究多使用静态的功能连接分析。研究表明,大脑的功能连接具有动态波动性。这种大脑的动态波动性与认知灵活性和开放性人格有关。具有高创造性的个体往往表现出更丰富和更灵活的思维模式。这种行为表现可能存在大脑功能基础。个体的大脑功能连接是否是波动的?是否发散思维能力越强的个体,大脑的功能连接模式越丰富多样?默认网络、控制网络和突显网络的重要节点的动态功能连接是否与发散思维有关?网络水平的动态功能连接是否与发散思维有关?这些问题都有待探讨。另外,关于儿童青少年发散思维发展的研究多停留在行为层面。发散思维的发展轨迹是怎么样的?高低发散思维的个体大脑功能连接的发育轨迹是否存在差异?此外,发散思维发展脑机制的研究多使用横断数据,缺乏纵向追踪的研究。发散思维是不断发展变化的。不同个体可能朝着不同的方向变化。这种行为变化背后的大脑机制是什么?最后,发散思维是否能够通过外部干预提升,这也是研究者们关注的问题。发散思维受到很多因素的影响,行为训练可以有效提升发散思维成绩。然而这些研究多关注提升发散思维成绩的不同方法及其在行为水平的有效性。发散思维的提升是否伴随大脑活动模式的变化,这一问题较少受到关注。本文通过四个研究,共八个实验,探讨发散思维相关的大尺度脑网络的发展轨迹以及创造性训练对大脑功能网络的影响。研究1探讨在发散思维中大尺度脑网络的交互作用。使用两个实验,分别使用任务态功能磁共振成像和静息态功能磁共振成像,从基于任务态的发散思维认知过程和基于静息态的大脑自发活动两个角度探讨大尺度脑网络和发散思维的关系。首先使用数据驱动的方法分离出大尺度脑网络,探讨哪些大尺度脑网络的活动参与了发散思维的认知过程。其次,探讨网络间的功能连接与发散思维认知过程的关系。此外,除了使用静态功能连接分析,我们引入了动态功能连接分析的方法,从更精细的时间尺度探讨大尺度脑网络功能连接的灵活性和发散思维的关系。数据驱动的独立成分分析的方法表明,与控制条件相比,默认网络、控制网络、突显网络等大尺度脑网络参与了发散思维的认知过程,且网络间的功能连接也与发散思维的认知过程有关。此外,动态功能连接的分析表明,静息态下默认网络的重要节点,默认网络内及默认网络与其它网络的动态功能连接与发散思维有关。发散思维水平越高,大脑功能连接模式更加灵活多变。研究1拓展了以往研究。一方面使用数据驱动的方法证明大尺度脑网络及其交互作用参与了发散思维的认知过程,另一方面证明脑网络之间的动态功能连接的灵活性与发散思维有关。研究2以年龄为连续变量,考察了发散思维随年龄发展变化的轨迹及其大脑功能基础。以静态功能连接和动态功能连接为大脑指标,考察与发散思维发展密切相关的大脑功能连接模式。结果发现发散思维的发展呈现非线性的发展轨迹。随着年龄的增长,发散思维首先显着上升,在达到高峰后,缓慢下降。不同发散思维水平的个体的大脑功能连接的发育轨迹存在差异。默认网络、控制网络和突显网络的一些重要节点间的功能连接与发散思维的发展有关。具体来说,高发散思维个体的内侧前额叶和外侧前额叶的功能连接随年龄的发展逐渐增强,而低发散思维个体的功能连接则逐渐下降。大脑动态功能连接分析表明,高低发散思维个体的大脑动态功能连接的发展轨迹存在显着差异。控制网络内功能连接的可变性与发散思维的发展有关。随着年龄的发展,高发散思维组的个体控制网络的灵活性变化不大,而低发散思维组的个体则呈现下降的趋势。结果可能表明发散思维的发展依赖网络间功能交互的增强和网络内功能灵活性的保持。研究3在研究2的基础上进一步利用纵向追踪的数据,考察第一个时间点的大脑静态和动态功能连接对发散思维发展变化的预测作用。考察控制无关变量后,第一个时间点的大脑的功能连接或动态功能连接与发散思维在两个时间点上的差异的关系。结果表明,大脑功能连接的可变性可以预测发散思维的发展变化。高可变性的个体,发散思维提升的可能性更大。这一结果可以帮助我们根据大脑的功能连接特征对个体的创造性发展方向进行预测。研究4考察发散思维训练对行为和大脑的影响。使用认知激励训练对被试进行训练。让被试进行20次的训练,训练前后,采集被试的行为和脑影像数据。结果表明训练对行为和大脑都具有可塑性的影响。且训练对大脑的影响不仅仅表现在发散思维认知过程中,也表现在大脑的自发活动上。具体来说,在行为水平,通过短期的认知激励训练可以提高个体的发散思维成绩。在大脑水平,训练后,个体在进行发散思维任务时,大脑的活动模式会显着变化。这些发生变化的大脑区域集中在默认网络、控制网络和突显网络内。且在离线条件下,大脑的功能连接及其动态特征也会产生变化,发生变化的区域也指向默认网络、控制网络和突显网络。这些结果表明,对个体发散思维进行训练,可以对大脑的活动模式产生可塑性的影响。综上所述,本文用一系列的研究证明了发散思维中默认网络、控制网络和突显网络的交互作用。此外,本文进一步从发展的角度考察发散思维的发展与这些功能网络的关系。结果发现这些功能网络的重要节点及这些网络的静态及动态功能连接与发散思维的发展有关。不同发散思维水平的个体具有不同的功能网络发展轨迹。此外,本文还创新性地使用发散思维训练的研究,探讨训练对这些网络的可塑性影响。结果显示训练后,这些网络的重要节点在发散思维认知过程中的活动显着增强。此外,静息态大脑这些网络中重要节点的功能连接和动态特征也发生了重塑。这从因果关系的角度进一步加深了这些网络与发散思维关系的理解。本文从动态和静态大脑功能网络交互的角度探讨了发散思维发展和可塑性的问题,不但为发散思维神经基础的研究提供了新的切入点,而且揭示了发散思维的发展规律及其大脑功能基础,并且提供了有效提升发散思维的手段,对教育应用具有重要的指导意义。本文的研究结论不仅可以帮助识别具有高创造性的个体,进行针对性的重点培养,还可以帮助划定创造性发展的关键阶段,鼓励个体充分发挥创造性。此外,还可以根据大脑基础,对低创造性个体进行有针对性的认知训练和神经刺激,进而提高个体的创造性。(本文来源于《西南大学》期刊2019-03-15)

刘奕洋[10](2019)在《研究发现大脑可塑性机制》一文中研究指出科学家首次以一种特定分子作为目标,该分子作用于单一类型的神经元连接,从而调节大脑功能,恢复了大脑自我连接的能力。前不久,美国塔夫斯大学医学院与耶鲁大学医学院的科学家共同发现,一种新的分子机制对于大脑功能的成熟具有至关重要作用,同时,它还可用于恢(本文来源于《中国科学报》期刊2019-01-28)

大脑可塑性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

研究目的:运动训练对初级运动皮层(Primary motor cortex,M1)的影响依赖于皮层神经元间突触传递的持续变化,这种变化包括突触连接的加强以及新突触的形成,故称之为"突触可塑性"。由于无法直接观察人类大脑运动皮层神经元的变化,目前研究大多使用经颅磁刺激(Transcranial magnetic stimulation,TMS)记录运动诱发电位(Motor-evoked potential,MEP)以反映大脑运动皮层兴奋性变化,从而评估突触可塑性。尽管当前对运动皮层突触可塑性的理解所有进展,但运动训练与突触可塑性的关系以及运动训练如何影响突触可塑性的变化尚不明确。仅有少部分研究发现了运动绩效与突触可塑性之间的正相关,更多的研究结果却表明运动绩效与突触可塑性相互独立。这些研究结果的相互矛盾表明在运动训练和突触可塑性之间或许存在某些成分被人们所忽略的。何种运动训练可以激活最佳M1皮层兴奋性?当运动训练具备哪些运动成分时运动绩效与突触可塑性之间才会出现显着双向关系?探究运动训练和突触可塑性之间的关系,不仅有利于解释运动对大脑影响的神经机制,还有利于开发以生理变化为基础的新的训练方式:通过人工诱导手段增加突触连接效率,从而缩短训练时间或提高训练效率。本研究拟选取"肌肉强度"和"训练难度"作为实验的主要任务要求,对比不同难度和肌肉强度运动训练前后MEP的变化以及MEP与行为绩效的关系以评价运动训练对突触可塑性的影响。研究假设,高强度运动更能激活M1皮层兴奋性,但只有中等难度的行为绩效与MEP振幅呈显着正相关,且这种双向关系不受强度影响。研究方法:研究选取健康、右利手成人被试15名,利用经颅磁刺和表面肌电刺激并记录目标肌肉(右侧拇短展肌)的MEP,以此评价被试的皮质脊髓兴奋性程度和可塑性变化。实验采用2(肌肉强度:强、舒适)×3(运动难度:高、中、低)×8(测量时间点)前-后测被试内设计。测试时间点为干预前(基线)以及干预后的第0,5,10,15,20,25和30分钟,以基线TMS强度进行测试。运动要求被试分别以自行设置的舒适力度(C)和强力度(S)进行90次0.25赫兹的快速拇指内收,并根据"舒适"和"强"力度分别计算每个被试的C和S的平均值与标准差。在舒适肌肉强度下分别取目标范围为MC±1/3SDC、MC±1/2SDC和MC±SDC;强肌肉强度下分别取目标范围为MS±1/3SDS、MS±SDS和MS±1.5SDS。根据目标范围的宽窄,依次定义为高、中、低运动难度,要求被试据具体目标重复90次0.25赫兹的快速拇指内收,并控制力度在对应目标范围之内。6种干预共分6天完成,每天只进行一种干预。每两次干预间隔至少两周,干预手段顺序随机以消除干预的交互效应。研究结果:6种运动干预的平均肌肉激活量和准确率差异显着,但同一肌肉强度下的3种任务平均肌肉激活量以及同一难度下的两种任务准确率无显着差异。研究表明该实验的任务设置很好地在所有被试中区分出了高、低肌肉力度和高、中、低运动难度。每次任务的最初20次运动和最后20次运动之间的肌肉激活量和准确率差异不显着,排除了疲劳效应和学习效应。运动皮层兴奋性的变化根据任务要求不同呈现出不一样的时间趋势。运动干预和测量时间点的交互作用不显着,主效应显着。事后检验表明干预后第15分钟(T15)和第20分钟(T20)的MEP振幅与基线对比发现显着增加,表明任务要求虽对运动皮层兴奋性有显着作用,且该作用有一定潜伏期,并非在运动后马上出现。取7个干预后测试时间点的平均MEP振幅统计发现,在舒适力度中只有中等难度的任务出现显着突触可塑性变化,而3种难度的强力度任务均出现了显着的突触可塑性变化。结果表明强力度的短期运动更容易诱发突触可塑性。为了探究运动干预期的行为绩效与后续MEP振幅变化之间的关系,本研究还分析了每位被试每项任务的准确率和干预后平均MEP振幅的相关情况。结果发现无论是舒适力度还是高力度,只有当难度适中时才会出现行为绩效(准确率)与干预后平均MEP振幅变化的显着正相关,表明突触可塑性与行为绩效之间的关系仅适用于中等难度下的运动训练。研究结论:本研究细化运动训练的任务要素,旨在探究不同任务的运动训练对大脑运动皮层兴奋性和突触可塑性的影响。结果表明运动训练对运动皮层可塑性的调节受肌肉强度和难度影响,其中肌肉强度影响突触可塑性的变化,运动难度影响行为绩效和运动皮层可塑性的线性关系。系统研究运动训练与M1突触可塑性的关系有利于揭示运动控制的神经机制,寻找最优训练方式以诱发最佳突触可塑性变化。对短期运动训练的研究可用于运动员的赛前热身等方面中,寻找适宜肌肉强度和难度的热身方式,在短时间内激活大脑运动皮层兴奋性最大化并建立行为绩效与运动皮层可塑性的双边关系,有利于预测和提高运动员的运动成绩。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

大脑可塑性论文参考文献

[1].刘静,甑彪.太极拳运动对帕金森患者大脑功能可塑性的作用[C].第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编.2019

[2].戴雯.短期运动训练下的肌肉强度、训练难度与人类大脑运动皮层突触可塑性关系的研究[C].第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编.2019

[3].戴雯.目标设置对不同强度短期运动后的大脑运动皮层突触可塑性影响研究[C].第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编.2019

[4].夏菁,张剑,吴殷.运动表象对青少年大脑可塑性的影响——一项TMS研究[C].第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编.2019

[5].齐星亮,蔡厚德.文字阅读学习的大脑可塑性机制[J].心理科学.2019

[6].郝莹,郭峰.上肢截肢者大脑运动皮质区神经可塑性的研究进展[J].中国康复理论与实践.2019

[7].石宝序,邵安胜.七氟烷和地氟烷对发育中大脑神经元可塑性的影响[J].医药导报.2019

[8].许嘉兴,邓伟.运动与大脑的可塑性[J].文体用品与科技.2019

[9].孙江洲.发散思维发展及其可塑性的大脑功能网络基础[D].西南大学.2019

[10].刘奕洋.研究发现大脑可塑性机制[N].中国科学报.2019

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大脑可塑性论文-刘静,甑彪
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