運動員丘腦和皮層灰質密度高於常人

2021-01-21 科學網
 

在剛剛結束的2008北京奧運會中，很多優秀運動員在多項賽事中刷新世界紀錄、創造運動奇蹟。印象深刻的是，Phelps在這次奧運會一人獨攬八塊金牌，Bolt以驚人的速度打破12年以來的男子100m和200m世界記錄。在嘆服這些運動員創造人類運動極限神話的同時，我們不得不思考：多年的職業運動技能訓練除了鍛鍊人類肌肉骨骼系統和心肺功能，是否也對大腦產生影響？這種影響是積極的還是消極的？

 

日前，中國科學院心理研究所魏高峽和羅勁等人首次採用核磁共振技術，對我國極具金牌優勢的跳水運動員進行了大腦結構的探索性研究。該研究選取了年齡在13-17歲之間、國家健將級別、平均訓練年限達到10年以上的優秀跳水運動員12名（男女各6名），同時選取了在性別、年齡、體重、人數等人口學因素上進行了嚴格匹配的中學生進行對照研究，結果發現，優秀跳水運動員的大腦結構與普通人之間的確有所不同，他們在雙側丘腦和左側運動前區（BA6）上的灰質密度顯著高於普通人。

 

圖1 運動員比一般人在丘腦上顯示出更高的灰質密度

 

圖2運動員比一般人在左側運動前區上顯示出更高的灰質密度

 

以往研究發現，運動病症（如亨廷頓症和帕金森症）患者丘腦灰質密度會顯著降低。本研究結果不僅從另一方面證實了丘腦的灰質密度與人類的運動行為有某種程度的相關，也提示從事動作技能的康復性訓練可以顯著增加人腦的灰質密度。也就是說，該研究結果為臨床運動病症的治療途徑提供了新的證據和啟發，對於運動病症的康復具有十分重要的現實意義。另外，該研究也改變了人們所認為的運動員「頭腦簡單、四肢發達」的看法。運動訓練，不僅僅是改變了肌肉和動作，還改變了大腦結構。運動員非但不是一般人所認為的「頭腦簡單」，反而由於多年的技能訓練比一般人更具優勢，在與運動有關的大腦組織和結構上，他們的大腦更為複雜，這兩個區域的灰質密度增大意味著他們具有更強的運動能力。

 

此外，人們常常會有因多次練習某種動作或者行為而使得這種外在表現隨之提高的經驗。在以往對正常人大腦灰質等結構像的探討中，音樂家和計程車司機這兩個群體曾一度引起神經科學研究者的興趣，其原因是：多年從業經驗可能會引起大腦相關區域產生可塑性變化。該項研究結果不僅支持了該假設，還進一步為「熟能生巧」提供了腦科學證據，證實了人類某一重複的動作或習慣都會對大腦產生可塑性影響。目前該項研究將於近期發表在《自然科學進展》（Progress in Natural Science）雜誌上。（來源：中國科學院心理研究所）

 

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