研究发现步行过程可以改善认知功能

2022年07月01日 20:00 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

很长时间以来,人们一直认为,当行走和一项其它任务结合起来时,两者都会受到影响。根据罗切斯特大学德尔蒙特神经科学研究所的研究结果,情况并不总是如此。一些年轻、健康的人通过改变神经资源的使用,可以在行走时改善认知功能。

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"在我们测试之前没有预测谁会属于哪一类,我们最初认为每个人都会有类似的反应,"罗切斯特大学医学和牙科学院Frederick J. and Marion A. Schindler认知神经生理学实验室的生物医学工程博士生Eleni Patelaki说,她也是最近发表在Cerebral Cortex的这项研究的第一作者。"令人惊讶的是,对一些受试者来说,他们做双任务比做单任务更容易。这很有趣,也出乎意料,因为该领域的大多数研究表明,我们必须同时进行的任务越多,表现就越差。"

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改善意味着大脑中的变化

26名年龄在18至30岁之间的健康成年人被要求在坐在椅子上或在跑步机上行走时观看一系列的图像。研究人员使用移动脑/体成像系统,或称MoBI,来跟踪参与者的大脑活动、运动学和行为。当图片发生变化时,参与者被提示按下一个按钮。参与者被告知,如果相同的图片连续出现就不要按。

每个参与者在坐着时的活动表现被视为他们独特的行为"基线"。研究人员发现,当在做同样的任务时加上步行,会出现各种行为,一些人在坐着时的表现比他们的基线要差--正如根据先前的研究所预测的那样--但其他人相对于他们的基线来说有所改善。脑电图(或EEG)分析显示,在14名参与者中,在行走时任务有所改善的人的额叶大脑功能发生了变化,但在12名没有改善的参与者中没有变化。在测试中表现较好的人所显示的大脑活动的改变可能是大脑灵活性或效率增强的一个标志。

"从肉眼上看,我们的参与者没有任何差异。直到我们开始分析他们的行为和大脑活动,我们才发现这组人的神经特征存在惊人的差异,以及是什么让他们以不同的方式处理复杂的双重任务过程,"Patelaki说。"这些发现有可能被扩大并转化为我们已知的神经资源的灵活性会受到损害的人群。"

德尔蒙特研究所神经科学副教授爱德华-弗里德曼博士领导的这项研究继续扩大了MoBI是如何帮助神经科学家发现大脑承担多项任务时的工作机制。他以前的工作强调了健康大脑的灵活性,显示任务越困难,行走和坐着之间的神经生理学差异就越大。"这些新发现强调MoBI可以向我们展示大脑对行走的反应以及大脑对任务的反应,"弗里德曼说。

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对衰老的影响

将这项研究扩展到老年人身上,可以指导科学家为"超级老人"或认知功能下降最小的人确定一个可能的标记。这种标志物将有助于更好地了解神经退行性疾病中可能出现的问题。

其他作者包括罗切斯特大学医学中心的John Foxe博士和Kevin Mazurek博士。这项研究得到了德尔蒙特神经科学研究所试点项目、罗切斯特大学CTSA奖号KL2 TR001999的支持,该奖由美国国家卫生研究院推进转化科学中心和国家卫生研究院提供。试验是在罗切斯特大学智力和发育障碍研究中心(UR-IDDRC)进行的。

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