祁亚鹏 王怡萱 朱 桦 周成林 王莹莹

    (1 上海体育学院心理学院,上海 200438) (2 北京航空航天大学生物与医学工程学院,北京 100191)

    1 前言

    揭示运动员的脑结构变化对于理解并促进运动表现过程具有重要意义(Dayan &Cohen,2011)。长期专项训练对运动员脑结构可塑性的影响已得到诸多研究的证实(Bezzola et al.,2011;Calmels,2019;Keller &Just,2009;Taubert et al.,2010),大部分脑结构的改变是反映运动员专家优势的基础。同时,近期有研究者提出不同类型项目运动员的脑结构存在差异(任占兵 等,2019)。根据动作执行时所需的认知策略多少,可将动作技能划分为低策略性技能和高策略性技能：对于低策略性技能项目运动员(如体操),动作完成表现的决定因素是动作本身的质量;而对于高策略性技能项目运动员(如乒乓球),动作本身并不重要,重要的是如何利用思维、言语等高级认知功能(higher-level cognitive functions)对动作进行计划和执行,以击败对手。然而,作为一类更强调认知策略参与的技能项目,高策略性项目运动员在与这些高级认知功能相关的大脑结构上是否发生了特异性的变化还未可知。揭示该问题将有利于理解运动技能学习的神经机制,并为运动训练提供指导。

    当前较多研究采用MRI 技术,发现低策略性技能项目运动员经过长期专项训练会引发感知运动通路脑区的可塑性变化。如长跑运动员和武术运动员在辅助运动区、前运动皮层的灰质体积均显著大于普通人,舞蹈运动员感知运动通路白质纤维束的弥散率更高(Giacosa et al.,2016;Schlaffke et al.,2014)。这些感知运动系统的可塑性变化与“前馈模型”理论的观点是一致的,该理论认为,执行动作时积累的相关经验主要是感觉和动作表征,当再次知觉到相似动作时,大脑感觉区和运动区就会激活,从而利用这些表征对动作进行模拟(action simulation),最终高效地完成动作加工和动作反应过程(Blakemore &Decety,2001)。同时,这种模拟过程也能够满足低策略性技能项目的认知需求,运动员很大程度上仅需要从具体感知运动层面完成动作即可。

    然而,对于涉及较多认知策略参与的高策略性技能项目而言,除感知运动脑区外,还可能存在其他负责高级认知功能的脑区在运动表现中发挥着重要作用。如本团队前期采用功能MRI 技术发现,乒乓球运动员在对发球动作结果进行预判时,激活了角回、内侧前额叶皮层和颞中回等腹侧言语脑区(Wang et al.,2019) ......