2017年3月30日

助你一臂之力:手部任务训练将运动知识转移到脚上

人类大脑的小脑控制着身体紧密而准确地协调和把握动作时间的能力，就像捡起一个大头针一样精细，就像跑步一样肌肉发达。现在，约翰霍普金斯大学的研究人员提供了更多证据，证明这种结构也有助于将所谓的运动学习从身体的一个部位转移到另一个部位。

约翰霍普金斯大学的研究人员说，这项研究的一个意义是，练习一项用手完成的新任务，也可以提高一个人用脚完成同样任务的能力，反之亦然。

“我们的研究让我们对小脑在学习过程中的作用有了新的认识，也许有一天我们可以利用这些信息来增强肢体之间的学习转移，这样我们就可以让失去手、脚、胳膊或腿功能的患者康复，”约翰霍普金斯大学医学院物理医学和康复主任巴勃罗·切尔尼克(Pablo Celnik)说。

这项研究，描述在神经科学杂志该研究的主要目的是展示一种名为小脑抑制的大脑刺激技术的价值，该技术可以用来研究人们在学习新的运动技能时大脑连接的变化。

在这项研究中，研究人员招募了32名健康人士主题平均年龄为23.9岁。受试者被要求学习玩一个基于电脑的游戏，在游戏中他们需要将光标从起点移动到一个目标。然而，研究人员调整了光标的移动，使其与鼠标的位置成30度角移动，迫使受试者调整自己的移动以达到光标的目标。

每个受试者要么用手要么用脚学习新任务。在这个过程中，研究人员使用磁刺激来测量大脑两个区域的活动运动皮层还有小脑。的脑电活动这些区域之间用来计算它们之间的连接程度。

在实验的一部分中，塞尔尼克的团队测试了学习一项新任务是否会刺激运动皮层和小脑之间的联系发生变化。20名受试者接受了用右手完成这项任务的训练。在测量了受试者的基线表现后，研究人员切换到角度调整的小鼠，受试者又完成了144次试验。这些受试者的测量结果表明，小脑和运动皮层之间的连通性不仅在控制右手的运动皮层区域发生了变化，而且在已知的控制右脚的区域也发生了变化。

然后，研究人员探索这种活动的变化是否会导致技能从手转移到脚。10名患者用右脚完成了48个角度调节光标的训练试验，然后用右手进行了类似的测试试验。

“没有首先训练权利手研究发现，受试者完成任务的能力比基线测量值提高了，这表明学习是从脚转移过来的，”塞尔尼克说。