孟海江 陈 蕾 王 刚 张 剑

    不同形式运动锻炼老年人运动皮层突触可塑性的差异：来自TMS的研究证据*

    孟海江1陈 蕾1王 刚1张 剑2

    (1安庆师范大学体育学院, 安徽 安庆 246133) (2上海体育大学心理学院, 上海 200438)

    尽管研究发现运动锻炼会导致大脑运动皮层可塑性改变, 但对不同形式运动锻炼老年人初级运动皮层突触可塑性变化的差异性却知之甚少。研究采用经颅磁刺激技术, 横向比较了乒乓球锻炼老年人、太极拳锻炼老年人和久坐老年人在配对联合刺激(PAS25)前、后动作诱发电位和短时程皮层内抑制的变化。结果发现, 经常参与乒乓球和太极拳运动锻炼老年人PAS25后的动作诱发电位振幅持续增强, 且乒乓球锻炼老年人增强的幅度显著高于太极拳锻炼老年人。三组老年人PAS25后各个时间点的短时程皮层内抑制均没有差异性。提示不同形式运动锻炼老年人初级运动皮层突触可塑性增强存在运动项目差异性。

    运动锻炼, 老年人, 经颅磁刺激, 动作诱发电位, 运动皮层

    1 前言

    与大脑认知功能一样, 伴随着年龄增长, 老年人的动作控制能力逐渐衰退(Ward, 2006), 并干扰着日常生活, 甚至影响独立生活能力。人脑运动皮层在运动控制中起着主要作用, 运动皮层突触可塑性受损为动作控制能力退化提供了理论解释(Morgante et al., 2006; Okano et al., 2015)。运动皮层有效的神经激活是人类迅速和稳定地完成外部运动行为的前提, 但是运动皮层神经激活水平会随着年龄的增长而出现不同程度的下降(Ni et al., 2015)。因此, 对老年人动作控制能力的认识离不开对大脑运动皮层突触可塑性的研究。人类运动皮层能够发生短暂或持续的可塑性变化, 最广为人知的大脑皮层可塑性神经机制是长时程增强(long term potential, LTP)和长时程抑制(Malenka & Bear, 2004)。帕金森病患者的脑可塑性研究表明, 帕金森病患者的运动障碍与运动皮层突触可塑性受损有关, 主要体现在运动皮层类似LTP效应减弱(Morgante et al., 2006)。对优秀运动员的研究发现, 他们对运动技能精确控制与运动皮层类似LTP效应增强密切相关(Okano et al., 2015)。

    人类大脑具有极强的可塑性, 其结构和功能随着环境的变化而产生适应性的改变(Pascual-Leone et al., 2005)。最近越来越多研究发现, 大脑可塑性变化可能与运动锻炼也有关, 比如, 运动锻炼能够增加灰质体积和白质完整性(白学军等, 2020; 吴殷等, 2015), 并对内在的大脑网络神经可塑性和连接性产生积极影响(Erickson & Kramer, 2009; Rogge et al., 2018) ......