运动干预改善聋哑儿童工作记忆网络可塑性的多模态功能磁共振研究

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目的:采用多模态功能磁共振技术探讨运动干预对聋哑儿童工作记忆网络可塑性的影响,为揭示运动干预改善聋哑儿童工作记忆的神经机制提供新的证据。方法:分别从两所特殊教育学校筛选17名聋哑儿童,随机分为实验组和对照组,实验组进行11周"花样跳绳+武术操+花样跑步"运动方案干预,对照组在实验期间进行常规活动。分别采用2-back任务、任务态功能磁共振成像技术(task-state functional magnetic resonance imaging,task-stateMRI)以及静息态功能磁共振成像技术(resting-statefunction almagnetic resonance imaging, rs-fMRI)考察聋哑儿童运动干预前、后的工作记忆行为表现、工作记忆激活模式和工作记忆网络功能连接的变化。结果:(1)运动干预改善了聋哑儿童工作记忆行为表现[F(1,15)=1.67, P<0.05,partialη2=0.10];(2)运动干预诱发聋哑儿童左侧额下回(MNI coordinates:-42,-3,-12; 393 voxels; Z=3.587),右侧枕中回(MNI coordinates:42,-84,-3; 241 voxels; Z=3.222),左侧海马(MNI coordinates:-9,-45, 9; 203 voxels;Z=3.562),左侧颞上回(MNI coordinates:-60,-51, 15; 228 voxels; Z=3.989),左侧额中回(MNI coordinates:-51,30, 21; 233 voxels; Z=3.722),右侧顶下小叶(MNI coordinates:66,-15, 39; 480 voxels; Z=4.676),且运动干预所致左侧海马的平均bold信号变化与工作记忆行为表现变化具有显著性相关[r (9)=0.735; P<0.5];基于左侧海马为感兴趣区的功能连接分析发现,运动干预诱发左侧海马分别与左侧小脑后叶(MNIcoordinates:-3,-87,-24; 115 voxels; Z=-5.608)、右侧颞中回(MNI coordinates:60,-21,-21; 136 voxels; Z=-5.838)功能连接减弱,左侧海马分别与左侧舌回(MNIcoordinates:-21,-75,-9;194voxels;Z=4.2655)、左侧颞上回(MNI coordinates:-60, 0,-6; 171 voxels; Z=4.622)、左侧额中回(MNI coordinates:-27,30,24; 142 voxels; Z=4.170)的功能连接增加,且运动干预所致左侧海马和左侧额中回功能连接的增加与工作记忆行为表现变化具有显著性相关[r (9)=0.87; P<0.5]。结论:运动干预可以改善聋哑儿童工作记忆,其原因在于运动干预所致的工作记忆脑激活模式增强和工作记忆网络功能连接的重组。
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