【摘要】：背景:以往的研究認為姿勢控制作為大腦全面信息處理系統(tǒng)的一部分,與認知過程(尤其是空間記憶)相互影響,提示相對于非空間記憶,空間記憶與姿勢控制的關系會更加密切。然而先前研究所選取的認知任務(空間/非空間工作記憶)自有的差異過大,使得空間和非空間工作系統(tǒng)間的直接比較顯得比較困難。因此,在探索姿勢控制與空間/非空間工作記憶相互影響的認知機制以外,為直接探明相關的神經(jīng)機制,本研究還結合了近紅外光譜功能成像技術(fNIRS),采用對物理特征相同的刺激的空間或非空間特征進行記憶的3-back工作記憶任務,結合直立姿勢控制任務(雙任務范式),探索空間/非空間工作記憶任務與姿勢控制之間的復雜相互作用。方法:18名視力正�；虺C正視力正常、身體BMI指數(shù)正常的在校學生參與了這項實驗(其中一名女性被試的數(shù)據(jù)由于認知任務中極低的正確率(低于80%)而被剔除,最后剩17人的數(shù)據(jù))。研究結合fNIRS,測量被試在單認知任務與認知-直立姿勢控制雙任務條件下,分別完成空間與非空間3-back工作記憶任務時,前額和雙側頂葉的含氧血紅蛋白(HbO)濃度,同時記錄被試完成工作記憶任務的行為反應。直立姿勢控制任務則選擇了線形步睜眼姿勢站立,并使用了Super Balance平衡儀記錄了身體重心的位移情況。結果:(1)對工作記憶任務相關的行為反應指標以及[HbO]數(shù)據(jù)進行了2(工作記憶任務類型:空間/非空間任務)×2(任務數(shù)目條件:單認知任務/雙任務)的重復測量方差分析,發(fā)現(xiàn):雙任務條件下,空間工作記憶任務的辨別力顯著低于認知單任務條件,而在非空間工作記憶方面并無類似差異;此外,雙任務條件下,被試完成空間工作記憶任務時,左半球額-頂網(wǎng)絡的HbO濃度有顯著低于單認知任務下的趨勢,揭示該區(qū)域大腦神經(jīng)活動減弱,而對非空間工作記憶任務并無類似差異。(2)對反映直立姿勢控制的COP動搖外周面積、動搖總軌跡長和平均擺速等指標,在雙任務條件(分別考察空間工作記憶任務以及非空間工作任務)與直立姿勢控制任務條件間利用配對樣本t檢驗進行了比較發(fā)現(xiàn):在雙任務-空間條件下的COP動搖總軌跡長和平均擺速較之直立姿勢控制條件有顯著增加的趨勢。而對于雙任務-非空間條件,在這兩項指標上均未發(fā)現(xiàn)與直立姿勢控制條件下的顯著差異。結論:行為學數(shù)據(jù)和fNIRS數(shù)據(jù)均證明直立姿勢控制與工作記憶存在選擇性相互作用:直立姿勢控制與空間工作記憶之間的相互作用更明顯。相比非空間工作記憶,空間工作記憶與姿勢控制共用了更多的認知資源。
【圖文】：

圖 1| 3-back 工作記憶任務實驗流程圖 a. 非空間 3-back 任務 第一個箭頭表示第 1 個刺激出現(xiàn)，實驗開始，被試開始記憶；后一個箭頭表示第 4 個刺激出現(xiàn)，自此被試需要對該刺激及隨后出現(xiàn)的刺激依次進行判斷并做出按鍵反應。如果第 n 個試次與第 n-3 個試次中呈現(xiàn)的刺激為同一個字母（區(qū)分大小寫），而不用管兩者呈現(xiàn)位置如何，則為匹配試次；出現(xiàn)其他字母 則為不匹配試次。b. 空間 3-back 任務 如果第 n 個試次（n≥4）與第 n-3 個試次中呈現(xiàn)的刺激呈現(xiàn)在相同的位置，而不去管兩者是否為同一個字母，則判斷為匹配；處在其他位置則為不匹配試次。實驗任務分為空間任務（位置匹配）和非空間任務（字母匹配）。上述實驗材料中同時納入字母的大小寫形式，是為了盡量減少被試在字母匹配任務中依據(jù)字母的發(fā)音特征做出判斷，被試因而需要依據(jù)字母的構型特征做出相應的判斷。各實驗任務中，被試對前三個試次不需要做出任何反應。自第四個試次開始，被試需要對當前刺激與之前呈現(xiàn)的倒數(shù)第三個刺激在位置（空間任務）或者字母的構型（非空間任務）特征上進行比對。非空間任務要求被試判斷第 n 個試次（n≥4）與第 n 減三（n-3）個試次中呈現(xiàn)的刺激是否為同一個字母（區(qū)分大小寫），而不用管兩者呈現(xiàn)位置如何；空間任務則要求被試判斷第 n 個試次（n≥4）與第n-3 個試次中呈現(xiàn)的刺激呈現(xiàn)的位置是否相同，而不用管兩者是否為同一個字母。

被試直立姿勢控制能力是在安靜環(huán)境下通過Super Balance平衡儀（北京奧美之路公司）加以測量的。被試接受的是線形步站立睜眼姿勢的測量，被試需要赤足站立在平衡儀示意的站立區(qū)上（見圖2），一腳的腳趾抵住前一只腳的腳跟直立并保持平穩(wěn)的狀態(tài)，雙手自然地下垂，雙眼平視前方，呈自然的站立狀態(tài)。由儀器記錄單位時間內(nèi)COP移動軌跡的時間序列數(shù)據(jù)，采樣頻率為100Hz。測試完畢后，選擇儀器輸出的COP動搖外周面積、動搖總軌跡長和平均擺速作為直立姿勢控制任務績效的度量，并用于隨后的統(tǒng)計分析。圖 2| 被試站姿示意圖（線形步姿勢） 被試赤足站立在平衡儀表示的站立區(qū)上，一腳腳趾抵住另一腳腳跟站穩(wěn)。4.4 雙任務范式實驗程序實驗采用雙任務范式，被試需同時完成直立姿勢控制任務和 3-back 工作記憶任務。當被試前方屏幕開始呈現(xiàn) 3-back 工作記憶任務視覺刺激的同時
【學位授予單位】：上海體育學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：B842.3

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本文編號：2690368