舞蹈训练对脑的可塑性影响研究.docx
舞蹈训练对脑的可塑性影响研究舞蹈是一门内涵丰富又独具特色的动觉艺术。 舞蹈中高超的舞蹈动作技能、综合的舞蹈机体素质以及丰富的舞蹈情感表达, 使其成为区别于日常行为与体育运动的一种独特人类行为。 系统长期的舞蹈训练为研究脑可塑性提供了一种全新模型。 通过研究舞蹈训练对脑的可塑性影响 , 能够帮助我们深入理解人类大脑, 为干预脑疾病, 开发脑功能提供理论支持。基于此, 本文着眼于舞蹈训练对脑的可塑性影响研究 , 通过使用磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI) 技术 ,利用多种分析方法对舞蹈家大脑的功能与结构进行多模态的刻画。 我们开展数据驱动与实验假设两种研究方法 , 从舞蹈训练涉及的初级功能(感觉运动 ) 出发 ,逐步深入探索舞蹈训练对脑高级功能 (共情 )的可塑性影响。区别于前人研究, 本文不仅进行舞蹈组与对照组的比较分析 , 还纳入音乐组进入比较。通过舞蹈组、音乐组与对照组三组的比较 , 我们进一步分离舞蹈中的音乐效应 , 深入了解舞蹈训练对脑的特异性影响。通过开展初级到高级功能的递进式研究, 以及三组被试间的比较分析, 我们发现舞蹈训练较之其他训练, 对大脑存在独特的可塑性影响。 本文的主要内容和具体发现如下 : 首先 , 本文初步确定舞蹈训练对脑感觉运动功能网络的增强效应。使用功能连接密度(functional connectivity density,FCD) 分秒析方法以及功能连接(functional connectivity,FC) 分析方法 , 我们对舞蹈组与对照组的大脑功能静息态数据进行综合比较。我们比较了舞蹈组与对照组的FC鹿异，进而根据差异区域选取种子点，进行FC计算。结果发现舞蹈训练组在涉及运动控制与整合的皮层 -基底节回路内多个节点间的功能连接密度和功能连接增强 , 同时舞蹈组被试每周舞蹈训练时间与其增强的功能连接密度呈正相关。 以上结果说明舞蹈训练增强了感觉运动网络内的部分功能连接, 有效提高了大脑对感觉运动信息的整合。其次 , 本文研究舞蹈训练对感觉运动结构网络的特异性影响。利用基于纤维束示踪的空间统计分析方法(tract-based spatialstatistics,TBSS) 与基于体素的形态学分析方法(voxel-basedmorphometry,VBM), 同时引入音乐训练组, 我们比较舞蹈与音乐两种训练对白质与灰质结构的影响差异。 结果发现音乐组的结构改变位于与音乐技能直接相关(动- 听-读) 的功能脑区及传导通路, 其改变更为集中。相对于音乐训练 , 舞蹈组感觉运动网络内的白质及灰质结构发生广泛改变。其白质纤维结构更为发散, 连接了多个感觉运动功能脑区, 连接更为长程; 其灰质体积改变广泛分布于皮层-基底节 -丘脑 -小脑回路内 , 并呈现一种系统性的增减。以上的发现扩展了我们关于舞蹈训练对感觉运动过程的理解, 舞蹈训练影响了整个感觉运动网络系统 , 并呈现某种系统性优化。最后基于“动觉共情”假设, 本文进一步揭示了舞蹈训练对脑高级功能的可塑性影响。 根据舞蹈训练过程中出现的 “动觉共情” 原理 , 并结合脑岛在共情中的重要作用 , 我们假设舞蹈训练可能对脑岛功能产生影响并进一步影响个体的共情能力。 我们对三组被试的数据进行基于种子点 ( 后脑岛、腹侧前脑岛、背侧前脑岛) 的功能连接分析 , 之后将组间功能连接差异结果与共情问卷得分进行相关性分析。 研究结果显示, 相对于对照组, 音乐训练组和舞蹈训练组脑岛种子点呈现与特定脑区功能连接的增强 , 包括 1) 涉及感觉运动整合水平的脑岛功能连接增强 , 如后脑岛与双侧前扣带及中扣带的连接增强 ;2) 涉及情绪功能的脑岛功能连接增强 , 如腹侧前脑岛与前扣带、内侧额中回、颞中回的连接增强 ;3) 涉及高级认知的脑岛功能连接也增强 , 如背侧前脑岛与前扣带、颞中回的连接增强。以上结果说明 , 舞蹈训练与音乐训练都能整体性的提高了脑岛网络的功能连接。不同在于 , 舞蹈训练可能影响了后脑岛对感觉信息的整合, 并有利于前脑岛对感觉信息进一步加工 , 从而最终形成带有自我感的情绪。而音乐训练则提升了背侧前脑岛与初级感觉运动皮层的连接, 从而提升运动执行效率。 另外 , 两种训练均提高了共情量表得分, 但其影响共情的神经基础有可能是不同的 (两训练组脑岛亚区的功能连接与共情不同维度的相关存在差异) 。 综上所述 , 本文围绕舞蹈训练对脑的可塑性影响这一研究主题 , 展开了从初级功能可塑性到高级功能可塑性的层级式探索。利用磁共振成像分析技术, 我们发现舞蹈训练会导致训练者大脑在功能与结构上发生广泛和系统的改变。 这些改变具体发生在与感觉运动相关的脑区及网络, 表现为功能连接的增强 , 结构属性的改善。这些改变进一步促进了相关网络内信息处理和交互的效率 , 增强了感觉运动信息整合水平, 为高级功能的提升奠定基础。在此基础上 , 舞蹈训练还进一步提升了受训者大脑高级功能 , 表现为与感觉运动及情绪相关的脑岛功能网络连接增强 , 最终体现为受训者共情能力的提高。这些结果丰富了舞蹈训练与脑可塑性的研究成果 , 能够有助, 为保护脑开发脑提供理论依据。
