研究发现,乒乓球运动员展现出卓越的大脑结构和功能
原创 Eric W. Dolan 酷炫脑
Via:Pixabay
作者 | Eric W. Dolan
翻译 | 杜雅兴
审校 | 酷炫脑
美工 | Jenny
编辑 | 加薪
打乒乓球能显著改善大脑结构和功能吗?发表在《大脑研究》《Brain Research》杂志上的一项新研究表明,答案是肯定的。研究人员发现,乒乓球运动员表现出独特的大脑活动模式和大脑结构变化,包括与运动技能相关区域的白质完整性增加。
乒乓球是世界上最快的开放性技能运动之一,要求运动员迅速追踪并响应球的轨迹。这需要较高的认知功能,如决策、视觉注意力和执行功能。
之前的研究表明,体育和技能训练可以对大脑功能产生积极影响,但乒乓球对大脑结构和功能的具体影响尚不明确。研究人员希望探究这些运动员是否具有独特的神经特征,并且这些特征是否与增强的认知能力有关。
这项研究涉及20名接受过至少6年专业训练的国家级乒乓球运动员。这些运动员与21名未接受过系统性运动技能训练的健康大学生对照组进行比较。参与者年龄约为22岁,在年龄和性别上进行了匹配。两组参与者都接受了使用7-Tesla MRI机器进行的一系列脑部扫描,该机器可以提供高分辨率的脑结构和活动图像。
磁共振成像主要关注两个关键领域:功能连接性和白质完整性。功能连接性研究大脑不同区域之间的沟通方式,而白质完整性则评估大脑通信路径的健康状况。
马龙
研究人员使用扩散张量成像(DTI)技术分析白质,该技术通过测量大脑中水分子的扩散来揭示微观结构特性。研究人员还进行了一系列注意力测试,称为有用视野(UFOV)测试,以衡量处理速度、分配注意力和选择性注意力。
研究发现,与非运动员相比,乒乓球运动员在大脑结构和功能方面都表现出显著的改善。具体而言,运动员表现出大脑白质束的完整性增加,这对于神经传递的效率至关重要。
这一点在几个区域的分数各向异性(FA)和轴向扩散(AD)值较高的证据中得到证实,包括左侧皮质脊髓束和优势纵向束。这些发现表明,这些区域的神经元经历了有益的变化,如髓鞘化或轴突直径增加,从而提高了神经传输效率。
此外,乒乓球运动员在注意力任务中表现出优异的成绩。研究人员发现特定白质束的AD值与UFOV分数之间存在显著的负相关,这意味着更好的白质完整性与更好的认知表现有关。这表明乒乓球运动员大脑中的结构连接增强可能有助于他们注意力和处理速度的提高。
此外,研究还凸显了运动员大脑中独特的动态功能连接模式。这些运动员在海马体、小脑和舌回等与记忆、运动协调和视觉处理相关的区域显示出增强的动态功能连接。这种随时间变化的动态连接反映了大脑能够根据乒乓球所需的快速和复杂的动作要求调整和重新配置其神经网络的能力。
该研究的局限性包括样本量较小,这可能限制了研究结果的普遍适用性,并且没有涉及初学者乒乓球运动员,这使得难以确定不同训练水平和经验如何影响大脑变化的进展。未来的研究可以涉及更大规模的参与者群体,并包括各种技能水平的运动员,以跟踪神经和认知变化随时间的推移。
尽管如此,研究结果强调了参与需要快速反应和高度协调的运动可能带来的潜在认知益处,表明这些活动不仅可以改善身体健康,还可以增强心智敏捷和神经健康。
研究人员总结道:“我们的研究结果表明,专业乒乓球训练可能导致大脑中白质结构和功能连接的可塑性变化,这可能与乒乓球对视觉注意力和信息处理速度的高需求有关。”
马龙vs樊振东
参考文献(点击滑动查看)
1.Chanying Zheng, Yuting Cao, Yuyang Li, Zhoucheng Ye, Xize Jia, Mengting Li, Yang Yu, Wenming Liu, Long-term table tennis training alters dynamic functional connectivity and white matter microstructure in large scale brain regions,Brain Research,Volume 1838, 2024,148889,ISSN 0006-8993, https://doi.org/10.1016/j.brainres.2024.148889.