羽毛球运动对成人视运动知觉可塑性的影响：行为和神经机制研究

The plasticity of visual perception in human adults is one of the hot topics discussed in the field of brain plasticity. However, little is known about how individual experiences shape adults' visual motion perception. Based on the literatures and our previous studies, with behavioral, ERPs and MRI approaches, the current project intends to achieve a comprehensive and systematic understanding about the plasticity of visual motion perception in adults. Badminton playing, a game with very rich visual motion information, would be used as a natural and ecological way for individuals to acquire the visual motion experience. The project first investigates differences of behavioral performances in the visual motion perception tasks related or unrelated to one's experience and structural and functional differences in visual cortex between adult badminton players and adult non-players, and further longitudinally explores the performance improvements and changes of the structural and functional organization of the dorsal visual stream of volunteers who have played badminton for 20 weeks. The project is an extension of our last National Natural Science Foundation of China, and the research results will help us to better understand the visual processing of dynamic information and adult brain plasticity. Therefore, the project has comparatively important values in the theory and application.

成人视知觉的可塑性是脑可塑性研究的热点之一。但至今，人们对个体经验如何影响成人视运动知觉可塑性知之甚少。在前人和项目组前期研究基础上，本项目拟以更具生态效度的、视觉运动信息丰富的羽毛球运动作为个体习得视运动知觉经验的途径，结合行为学、事件相关电位技术（ERPs）和磁共振成像（MRI）技术，先通过横向研究比较成人羽毛球运动员与非运动员在羽毛球经验相关及无关（包括真实运动和隐含运动）的视运动知觉任务中的行为差异和视背侧通路结构和功能上的差异；在此基础上，进一步设计纵向实验，比较普通成人20周羽毛球运动前后视运动知觉行为和神经层面的变化，以排除横向研究观察到的差异可能源于自然选择的解释。旨在从个体视运动知觉经验的角度全面、系统地揭示成人视运动知觉的可塑性。本研究是上一个国家自然科学基金项目的延伸，研究结果有助于更好地了解人类动态信息的视觉加工和成人脑可塑性，具有重要的理论和应用价值。

成人视知觉的可塑性是脑可塑性研究的热点之一。但至今，人们对个体经验如何影响成人视运动知觉可塑性知之甚少。在前人和项目组前期研究基础上,本项目通过横向和纵向实验设计探讨了这一问题。结果发现，与年龄匹配的非运动员相比，羽毛球运动员无论是在经验相关还是无关的运动知觉任务中均有着更好的行为表现, 且表现出不同的脑功能区的募集和功能连接方式。经12周（3次/周，1小时/次）业余羽毛球训练后，普通成人对球飞行轨迹的预期判断准确率增加，运动知觉阈值下降，表征动量效应加大。训练后被试任务和安静状态下的视皮层的功能活动和结构(灰质体积、白质各向异性分数，左舌回节点效率等)显著不同于训练前。结果表明成人视运动知觉具有行为和神经层面的可塑性，短期羽毛球训练不仅可以在行为上改变成人视运动知觉的敏感性，还可能在神经层面改变成人视皮层的结构和功能。结果提示，对于因各种生理或病理原因发生视运动知觉损害的个体，恰当的羽毛球活动或许是一个有效的康复手段。