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科学发现：运动前，大脑已做好准备？
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科学发现：运动前，大脑已做好准备？
骨骼肌组织。图片来源：密歇根大学医学院
大脑某些区域的活动会在我们做自主运动前发生改变，即预备神经活动。一项来自瑞典于默奥大学（Umeå University）的研究发现了这种预备神经活动的新功能，该发现表明神经系统可能存在一种新的方式来达成自己的目的。
在执行自主运动之前身体就已经对运动做好了准备。比如说，从看到咖啡杯到走向被子，这期间身体就为“走”这个运动作着准备。此时，大脑中很多区域的神经细胞活动发生了变化，这些变化为接下来的运动做了不同方面的准备，比如预期运动方向。
人们比较熟悉的是运动前的准备有助于缩短反应时间以及提高运动的整体质量，但目前尚不清除大脑的准备活动是如何提高运动表现的。没有证据能够证明肌肉中存在为运动准备而产生的变化。然而来自于默奥大学的一项新研究发现了一种可以提高运动表现的特定准备神经机制。
图片来源：Pixabay
“我们的研究证明了肌肉纺锤体受体（muscle spindle receptors）敏感性的也有预备变化，并且会导致运动反射，”这项研究的负责人Michael Dimitriou博士说道，他同时也是于默奥大学整合医学生物学系的研究人员。
肌肉纺锤体受体或“传感器”通常可以测量肌肉的张力。纺锤体也会发出信号来触发以及形成肌肉伸张反射（stretch reflex）。与肌肉和皮肤中其他类型的受体不同，肌肉纺锤体有它自己的运动神经和肌梭运动神经。因此神经系统可以独立地调控肌肉纺锤体的敏感性。
图片来源：unplash
“在运动准备过程中，通过调节纺锤体的敏感性和伸张反射，神经系统可以调整肌肉的僵硬程度，而整个调整独立于同时产生的肌力，”Dimitriou博士说。肌肉的僵硬程度指的是肌肉在被拉伸时的机械阻力。肌肉和关节的僵硬度是运动表现和能否与环境成功互动的一个关键参数。僵硬度过高或过低都会对运动表现不利。比如肌肉过度僵硬就是痉挛性障碍的一个特征。
“我们发现身体在准备前往某个特定方向时，反射敏感性和肌肉僵硬度会在肌肉拉伸前有选择性地下降。为了帮助身体达到这个运动目标，在开始运动前，神经系统似乎会独立地以一种有利的方式调节“休息”，Dimitriou说，“除了它对运动准备的作用，它对感受器的独立控制可能是除了对肌力的下行控制和感觉信号的选择性处理外，神经系统另一种进行取决于目标的控制的常规方式。对人类感觉运动功能更好的了解可以帮助一些其他领域的新技术的开发，比如义肢和机器人的控制。”
翻译：雷兰昕
审校：张哲
引进来源：Umeå University
引进链接：https://medicalxpress.com/news/2021-02-body-independent-muscle-sensors.html
本文来自：环球科学
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骨骼肌组织。图片来源：密歇根大学医学院
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在执行自主运动之前身体就已经对运动做好了准备。比如说，从看到咖啡杯到走向被子，这期间身体就为“走”这个运动作着准备。此时，大脑中很多区域的神经细胞活动发生了变化，这些变化为接下来的运动做了不同方面的准备，比如预期运动方向。
人们比较熟悉的是运动前的准备有助于缩短反应时间以及提高运动的整体质量，但目前尚不清除大脑的准备活动是如何提高运动表现的。没有证据能够证明肌肉中存在为运动准备而产生的变化。然而来自于默奥大学的一项新研究发现了一种可以提高运动表现的特定准备神经机制。
图片来源：Pixabay
“我们的研究证明了肌肉纺锤体受体（muscle spindle receptors）敏感性的也有预备变化，并且会导致运动反射，”这项研究的负责人Michael Dimitriou博士说道，他同时也是于默奥大学整合医学生物学系的研究人员。
肌肉纺锤体受体或“传感器”通常可以测量肌肉的张力。纺锤体也会发出信号来触发以及形成肌肉伸张反射（stretch reflex）。与肌肉和皮肤中其他类型的受体不同，肌肉纺锤体有它自己的运动神经和肌梭运动神经。因此神经系统可以独立地调控肌肉纺锤体的敏感性。
图片来源：unplash
“在运动准备过程中，通过调节纺锤体的敏感性和伸张反射，神经系统可以调整肌肉的僵硬程度，而整个调整独立于同时产生的肌力，”Dimitriou博士说。肌肉的僵硬程度指的是肌肉在被拉伸时的机械阻力。肌肉和关节的僵硬度是运动表现和能否与环境成功互动的一个关键参数。僵硬度过高或过低都会对运动表现不利。比如肌肉过度僵硬就是痉挛性障碍的一个特征。
“我们发现身体在准备前往某个特定方向时，反射敏感性和肌肉僵硬度会在肌肉拉伸前有选择性地下降。为了帮助身体达到这个运动目标，在开始运动前，神经系统似乎会独立地以一种有利的方式调节“休息”，Dimitriou说，“除了它对运动准备的作用，它对感受器的独立控制可能是除了对肌力的下行控制和感觉信号的选择性处理外，神经系统另一种进行取决于目标的控制的常规方式。对人类感觉运动功能更好的了解可以帮助一些其他领域的新技术的开发，比如义肢和机器人的控制。”
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