基于EEG的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)腦功能網(wǎng)絡(luò)的影響.pdf

1、大腦是一個(gè)復(fù)雜并且動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，腦的許多功能都是基于大腦的神經(jīng)組織結(jié)構(gòu)之上的，受學(xué)習(xí)、經(jīng)驗(yàn)以及訓(xùn)練等因素的影響，大腦的結(jié)構(gòu)和功能都會(huì)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)的修復(fù)和重組。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與德育、智育、美育、勞動(dòng)技術(shù)教育相互配合，作為一個(gè)專門組織的教育過(guò)程，是整個(gè)教育不可缺少的重要組成部分。隨著各學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域的不斷整合發(fā)展，國(guó)內(nèi)外腦科學(xué)研究專家發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)人腦電活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生特定的影響。腦功能網(wǎng)絡(luò)研究是深入認(rèn)識(shí)大腦功能的一個(gè)新途徑，腦電圖（Electroence

2、phalogram，EEG）由于時(shí)間分辨率高，可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且容易獲取，已在腦功能網(wǎng)絡(luò)研究中廣泛采用。
　　本文以不同運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練水平被試的19導(dǎo)腦電信號(hào)為研究對(duì)象，腦電信號(hào)在運(yùn)動(dòng)想象任務(wù)下采集，由小波分解方法提取特定頻率的節(jié)律波，計(jì)算各導(dǎo)腦電信號(hào)之間的連接值，首先采用皮爾森相關(guān)系數(shù)構(gòu)建了運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練組和控制組的功能連接網(wǎng)絡(luò)，其次采用稀疏貝葉斯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練組和控制組的有效連接網(wǎng)絡(luò)，最后提取兩組被試的腦網(wǎng)絡(luò)測(cè)度，進(jìn)一步研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)

3、的統(tǒng)計(jì)特性，得到多個(gè)測(cè)度隨閾值變化的曲線圖。
　　研究發(fā)現(xiàn)，不同運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練水平被試的腦電所構(gòu)建的功能連接網(wǎng)絡(luò)和有效連接網(wǎng)絡(luò)在beta頻段都表現(xiàn)出更顯著的差異。功能連接網(wǎng)絡(luò)的測(cè)度分析發(fā)現(xiàn)，兩組被試各節(jié)點(diǎn)在四個(gè)頻段的連接特性并不一致;平均聚類系數(shù)這一測(cè)度在alpha頻段差異較大，并且訓(xùn)練組的功能連接網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)更傾向于形成緊密的集團(tuán);兩組被試的特征路徑長(zhǎng)度和模塊化指數(shù)無(wú)明顯差異;節(jié)點(diǎn)在功能連接網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)介數(shù)在不同頻段時(shí)表現(xiàn)是不一樣的。有效

4、連接網(wǎng)絡(luò)的測(cè)度分析發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)兩組被試有效連接網(wǎng)絡(luò)的入度影響稍大，在不同頻段的表現(xiàn)也不一樣;運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)被試有效連接網(wǎng)絡(luò)的平均聚類系數(shù)這一測(cè)度的影響在beta頻段和delta頻段有一定表現(xiàn)，但表現(xiàn)不穩(wěn)定;兩組被試的特征路徑長(zhǎng)度和模塊化指數(shù)無(wú)明顯差異;節(jié)點(diǎn)在有效連接網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)介數(shù)在不同頻段時(shí)表現(xiàn)是一致的。
　　結(jié)果表明，論文所采用的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法在一定程度上能夠刻畫不同的腦功能狀態(tài)，在分析、理解運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)大腦的影響等方面成為一種新