太极拳与瑜伽中单腿支撑动作的大脑皮层激活特征和足底压力中心变化的研究

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太极拳与瑜伽中单腿支撑动作的大脑皮层激活特征和足底压力中心变化的研究

【摘要】： 研究目的:单腿支撑动作是很多日常生活活动的基础动作,也常常作为多种疾病的平衡训练的动作。太极拳和瑜伽是两种传统运动健身项目,其中存在一些单腿支撑动作能用于训练平衡能力,但是其作用机制还不清楚。本研究通过大脑皮层不同区域的激活特征和下肢压力中心移动轨迹的研究,阐明太极拳和瑜伽中单腿支撑动作提高平衡能力的作用机制以及两者之间的差异,为下一步临床随机对照实验提供理论支持,为平衡训练进行补充和拓展。研究方法:招募32名健康年轻受试者参与实验测试,使用红外高速运动捕捉系统、三维测力台和慧创近红外脑功能成像设备系统采集分析太极拳中单腿支撑动作(右蹬腿和左下势独立)、瑜伽中单腿支撑动作(树式和单腿平衡式)、常规单腿支撑动作过程中足底压力中心位移轨迹(COP)和大脑皮层激活特征。实验采集的运动学、动力学和近红外数据导入软件中进行分析处理,将COP拆分为慢反应成分(Rambling)和快反应成分(Trembling),分别计算慢反应成分(Rm_(RMS))和快反应成分(Tm _(RMS))的均方根振幅值;慢反应成分(Rm_F)和快反应成分(Tm_F)的平均功率频率。近红外脑功能成像数据处理后得到大脑皮层辅助运动区(SMA)、初级运动区(M1)背外侧前额叶(DLPFC)的含氧血红蛋白变化量(ΔHb O)。采用重复测量方差分析比较不同单腿支撑动作过程中RMS、MPF值和含氧血红蛋白变化量。研究结果:对于大脑SMA区的激活,右蹬腿、左下势独立和树式动作变化均大于常规单腿支撑动作(P<0.001)。对于DLPFC区,右蹬腿动作过程中的激活显著大于瑜伽单腿平衡式(P=0.023)和树式(P<0.001)。在运动学方面,对于内外侧Rm_(RMS)值,右蹬腿(P<0.001)、左下势独立(P=0.003)和树式(P=0.006)动作变化均大于常规单腿支撑动作。大脑皮层SMA区(r=-0.579;P=0.002)、M1区(r=-0.405;P=0.044)激活与内外侧Rm_(RMS)值呈负相关。瑜伽中单腿平衡式与常规单腿支撑动作的脑区激活、慢反应成分和快反应成分指标均无差异。研究结论:太极拳右蹬腿和左下势独立动作、瑜伽树式动作的大脑皮层SMA激活和Rm _(RMS)值大于常规单腿支撑动作,可能与该动作提高单腿支撑能力有关。太极拳右蹬腿动作可能有利于提高认知-动作双任务下的姿势控制能力,该动作中高级中枢神经对平衡控制策略改变,可能皮层下结构参与控制增加有关。

【学位授予单位】：上海体育学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2021

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