科學(xué)發(fā)現(xiàn)：運(yùn)動(dòng)前，大腦已做好準(zhǔn)備？

骨骼肌組織。圖片來(lái)源：密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院
大腦某些區(qū)域的活動(dòng)會(huì)在我們做自主運(yùn)動(dòng)前發(fā)生改變，即預(yù)備神經(jīng)活動(dòng)。一項(xiàng)來(lái)自瑞典于默奧大學(xué)（Ume? University）的研究發(fā)現(xiàn)了這種預(yù)備神經(jīng)活動(dòng)的新功能，該發(fā)現(xiàn)表明神經(jīng)系統(tǒng)可能存在一種新的方式來(lái)達(dá)成自己的目的。
在執(zhí)行自主運(yùn)動(dòng)之前身體就已經(jīng)對(duì)運(yùn)動(dòng)做好了準(zhǔn)備。比如說(shuō)，從看到咖啡杯到走向被子，這期間身體就為“走”這個(gè)運(yùn)動(dòng)作著準(zhǔn)備。此時(shí)，大腦中很多區(qū)域的神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)發(fā)生了變化，這些變化為接下來(lái)的運(yùn)動(dòng)做了不同方面的準(zhǔn)備，比如預(yù)期運(yùn)動(dòng)方向。
人們比較熟悉的是運(yùn)動(dòng)前的準(zhǔn)備有助于縮短反應(yīng)時(shí)間以及提高運(yùn)動(dòng)的整體質(zhì)量，但目前尚不清除大腦的準(zhǔn)備活動(dòng)是如何提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的。沒(méi)有證據(jù)能夠證明肌肉中存在為運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備而產(chǎn)生的變化。然而來(lái)自于默奧大學(xué)的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)了一種可以提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的特定準(zhǔn)備神經(jīng)機(jī)制。


圖片來(lái)源：Pixabay
“我們的研究證明了肌肉紡錘體受體（muscle spindle receptors）敏感性的也有預(yù)備變化，并且會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)反射，”這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人Michael Dimitriou博士說(shuō)道，他同時(shí)也是于默奧大學(xué)整合醫(yī)學(xué)生物學(xué)系的研究人員。
肌肉紡錘體受體或“傳感器”通?？梢詼y(cè)量肌肉的張力。紡錘體也會(huì)發(fā)出信號(hào)來(lái)觸發(fā)以及形成肌肉伸張反射（stretch reflex）。與肌肉和皮膚中其他類型的受體不同，肌肉紡錘體有它自己的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)和肌梭運(yùn)動(dòng)神經(jīng)。因此神經(jīng)系統(tǒng)可以獨(dú)立地調(diào)控肌肉紡錘體的敏感性。


圖片來(lái)源：unplash
“在運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)紡錘體的敏感性和伸張反射，神經(jīng)系統(tǒng)可以調(diào)整肌肉的僵硬程度，而整個(gè)調(diào)整獨(dú)立于同時(shí)產(chǎn)生的肌力，”Dimitriou博士說(shuō)。肌肉的僵硬程度指的是肌肉在被拉伸時(shí)的機(jī)械阻力。肌肉和關(guān)節(jié)的僵硬度是運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和能否與環(huán)境成功互動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。僵硬度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)不利。比如肌肉過(guò)度僵硬就是痙攣性障礙的一個(gè)特征。
“我們發(fā)現(xiàn)身體在準(zhǔn)備前往某個(gè)特定方向時(shí)，反射敏感性和肌肉僵硬度會(huì)在肌肉拉伸前有選擇性地下降。為了幫助身體達(dá)到這個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)前，神經(jīng)系統(tǒng)似乎會(huì)獨(dú)立地以一種有利的方式調(diào)節(jié)“休息”，Dimitriou說(shuō)，“除了它對(duì)運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備的作用，它對(duì)感受器的獨(dú)立控制可能是除了對(duì)肌力的下行控制和感覺(jué)信號(hào)的選擇性處理外，神經(jīng)系統(tǒng)另一種進(jìn)行取決于目標(biāo)的控制的常規(guī)方式。對(duì)人類感覺(jué)運(yùn)動(dòng)功能更好的了解可以幫助一些其他領(lǐng)域的新技術(shù)的開(kāi)發(fā)，比如義肢和機(jī)器人的控制?！?br> 翻譯：雷蘭昕
審校：張哲
引進(jìn)來(lái)源：Ume? University
引進(jìn)鏈接：https://medicalxpress.com/news/2021-02-body-independent-muscle-sensors.html
本文來(lái)自：環(huán)球科學(xué)



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