楊念恩，李世昌，黃文英，董圣鴻

1 前言

本體感覺的定義最初由Charles Bell提出，他將本體感覺作為感、知覺和運動的根本結構基礎，而現(xiàn)代更多的學者將本體感覺作為衡量肌肉運動知覺和關節(jié)位置覺的特殊變量［32］。1977年，Roland等人［28］將本體感覺定義為身體被動運動和主動運動的感覺，主要是對身體空間位置和用力大小的判斷。本體感覺一般由機械性刺激而產(chǎn)生，機械性刺激感受器位于關節(jié)、肌肉、肌腱和皮膚中。本體感覺不僅是外周感覺神經(jīng)輸入，還包含中樞神經(jīng)系統(tǒng)運動神經(jīng)命令的輸出機制［13］。本體感覺一般通過測量關節(jié)位置覺和肢體運動覺來評定，早在100多年前，Goldscheider［17］就系統(tǒng)地測量和對比了關節(jié)角度旋轉(zhuǎn)的最小差別閾限。

運動訓練可以提高運動成績，但是否通過改善本體感覺功能來提高運動成績，尚缺乏充足的實驗證據(jù)。由于本體感覺的不明確性，在運動中往往被視覺、聽覺和其他感覺所掩蓋，但事實上，它對技能形成有很大影響。只有本體感覺功能提高，才能促進動作技能形成鞏固的動力定型。本體感覺的研究中，多數(shù)研究集中在被動運動所產(chǎn)生的本體感覺方面，旨在測量肌梭傳入神經(jīng)選擇性映射的準確性［9，23，24，29］。 力竭運動引起的疲勞是導致肌肉損傷的誘因，疲勞時重心超出肌肉能夠支撐的范圍，需要激活穩(wěn)定?。╯tabilizing muscle）來矯正重心的偏離以恢復正常姿勢［26］，本體感覺訓練能夠提高運動神經(jīng)對肌肉的控制進而預防損傷的發(fā)生。另外，本體感覺訓練能夠在不同的運動中極大程度地增強運動員核心穩(wěn)定性，核心穩(wěn)定性的增強是較大力量輸出的基礎［16，22］。

本體感覺訓練有利于損傷康復和預防損傷發(fā)生，也有利于技能提高和力量訓練，但是，何種方式的訓練能夠提高本體感覺，本體感覺差異是否影響運動成績，對哪些項目影響尤其顯著是一個有意義的話題。本研究采用經(jīng)典的本體感覺評定方法——重量差別閾限法，研究不同人群本體感覺的差異和本體感覺與射擊成績的相關性，并用ERP（event related potential）實驗來探討造成本體感覺差異的原因和完成本體感覺任務時的神經(jīng)機制。

2 實驗設計

2.1 行為實驗

2.1.1 實驗對象

隨機選取某師范大學軟件學院大二學生32人，體育專業(yè)大二學生91人，江西省武警總隊優(yōu)秀射手78人，總計201人。所有受試者都是男性，右利手（表1）。

表1 本研究受試者基本情況一覽表Table 1 Basic Information of Subjects （D）

表1 本研究受試者基本情況一覽表Table 1 Basic Information of Subjects （D）

n 年齡（歲） 身高（cm） 體重（kg）體育學院大學生91 21.62±0.57 177.0±6.57 69.42±6.80武警部隊優(yōu)秀射手 78 22.84±1.32 175.1±4.84 63.74±4.69軟件學院大學生32 21.53±0.48 173.8±4.37 67.93±6.31

2.1.2 實驗器材

組合鉤碼15盒（深圳市浪濤科技有限公司生產(chǎn)），金屬掛環(huán)10個，眼罩1個，帶扶手的靠背椅1把。

2.1.3 實驗方法及數(shù)據(jù)處理

恒定刺激法測定被試的絕對閾限和差別閾限，用150g重量作為標準刺激，以120～180g中的7個重量間隔為10 g的重量作為比較刺激，測試位置為右手食指第一關節(jié)處。利用直線內(nèi)插法求出每個人的重量差別閾限的上限（DLu）、下限（DLl）和絕對閾限（DL）。實驗數(shù)據(jù)用D表示，采用SPSS 18.0軟件對所采集的重量差別的上限、下限和絕對閾限進行三種人群之間的單因素方差分析比較。

在參與測定重量差別閾限的江西省武警總隊優(yōu)秀射手78人中，選取16名射手，進行為期80天的訓練跟蹤，統(tǒng)計了4個射擊項目5個類別的射擊成績，分別為手槍部位、手槍胸環(huán)、步槍、狙擊槍和機槍射擊。用絕對差別閾限的值來表示本體感覺能力，運用Pearson相關分析來探討本體感覺與射擊成績之間的相關性。

2.2 腦電實驗

2.2.1 實驗對象

在不同人群本體感覺差異性研究的實驗對象中，從體育專業(yè)大學生中挑選出12名本體感覺最好的，從軟件學院大學生中挑選出12名本體感覺最差的。這24名健康大學生均為男性，右利手，無家族心理病史。事先告知受試者實驗操作過程，并給予一定報酬，均自愿參與腦電實驗。本體感覺優(yōu)異的12名同學重量差別閾限均值為5.2，范圍（3～6）；本體感覺較差的12名同學重量差別閾限均值為16.7，范圍（11～21.5）。

2.2.2 實驗設施與程序

采用美國Neuroscan公司生產(chǎn)的128導腦誘發(fā)電位儀（SynAmps放大器）以及64導電極帽采集腦電數(shù)據(jù)，參照10-10國際腦電記錄系統(tǒng)安放電極。實驗環(huán)境保持干燥，隔音，光線柔和，室溫穩(wěn)定清爽。腦電數(shù)據(jù)收集時采用位于Cz和CPz之間頭頂電極作為參考電極，前額接地，同時，在左眼記錄垂直眼電（VEOG），兩眼外側(cè)記錄水平眼電（HEOG）。腦電采集的采樣為 A／D采樣，采樣率為1000Hz，放大倍數(shù)為1000倍，帶寬為0.05～100Hz，腦電數(shù)據(jù)收集時頭皮電阻小于5kΩ。

實驗前受試者先閱讀腦電實驗協(xié)議書，同意后簽字。受試者來到實驗室后用洗發(fā)水洗頭，吹風機吹干，等受試者頭發(fā)至常溫時進行實驗。由主試給受試者戴好電極帽，并告訴受試者不要緊張，放松，盡量不要動。讓受試者坐在有扶手的靠背椅上，戴上眼罩，伸出右手，搭在椅子扶手上，做幾次深呼吸，全身放松，去感受給予的本體感覺刺激。

2.2.3 Oddball實驗范式及數(shù)據(jù)處理

刺激呈現(xiàn)的方式與恒定刺激法測重量差別閾限相同，該范式以40g的刺激為靶刺激，100g刺激作為非靶刺激，靶刺激和非靶刺激的比例為1∶3。刺激呈現(xiàn)時間和間隔時間皆為800～1200ms，靶刺激出現(xiàn)時要求受試者按“1”號鍵，呈現(xiàn)非靶刺激時不按鍵（圖1）。為了保證實驗的科學性，實驗重復1次，每輪各120次刺激，40g和100g重物刺激分別為60次和180次。中間休息2min，每一輪用時約8min，實驗時間約18min。

圖1 本研究Oddball范式流程圖Figure 1.Flow Chart of the Oddball Paradigm

逐段檢查記錄的EEG數(shù)據(jù)，去除有明顯偽跡的數(shù)據(jù)段，用最小二乘線性回歸法去除眼動影響，以刺激前200ms和刺激后1500ms的時程進行腦電數(shù)據(jù)分段，然后，以不同重量的刺激為信號進行分類疊加后平均，得到不同條件下的ERP。所有腦電數(shù)據(jù)用Scan 4.3軟件離線分析，分析以下10個導聯(lián)點:FP1、FPz、F7、F5、FT7、FCz、C1、Cz、P1和 Pz［11］。

用SPSS 18.0軟件對腦電成分的波幅進行多因素方差分析，研究刺激類型、體覺差異和導聯(lián)點對腦電成分的影響；用獨立樣本t檢驗分析體覺差異的兩組在靶刺激和非靶刺激呈現(xiàn)時產(chǎn)生腦電成分的結果。

3 實驗結果

3.1 不同人群本體重量差別閾限測量結果

為比較體育專業(yè)大學生、武警優(yōu)秀射手和軟件學院大學生之間重量差別閾限差異，對測量結果進行單因素方差分析。由表2可以看出，在體育專業(yè)大學生、武警部隊優(yōu)秀射手和軟件學院大學生之間，重量差別閾限的上限沒有顯著性差異，下限和絕對閾限存在非常顯著性差異（P＜0.01）；方差齊性檢驗后進行多重比較，體育專業(yè)大學生和武警部隊優(yōu)秀射手之間不僅重量差別閾限上限沒有顯著性差異，下限和絕對閾限也沒有顯著性差異；軟件學院大學生與體育學院大學生之間，重量差別閾限的下限和絕對閾限存在非常顯著性差異（P＜0.01），軟件學院大學生與武警部隊優(yōu)秀射手之間重量差別閾限的下限和絕對閾限也存在非常顯著性差異（P＜0.01）。

3.2 重量差別閾限與射擊成績的相關性分析結果

為研究本體感覺是否影響射擊成績，用重量差別的絕對閾限值（DL）作為評定本體感覺的標準，與射擊成績進行pearson相關分析?？梢钥闯?，本體感覺和手槍部位靶射擊成績、機槍射擊成績顯著相關（表3）。

表2 本研究不同人群之間重量差別閾限比較一覽表Table 2 The Comparison of the Proprioception Diversity of Different Groups （D）

表2 本研究不同人群之間重量差別閾限比較一覽表Table 2 The Comparison of the Proprioception Diversity of Different Groups （D）

注:與體育專業(yè)大學生相比較，＊表示P＜0.05，＊＊表示P＜0.01；與武警部隊優(yōu)秀射手相比較，＃表示P＜0.05，＃＃表示P＜0.01。

體育專業(yè)大學生（n＝91） 武警優(yōu)秀射手（n＝78） 軟件學院大學生（n＝32） F sig.DLu 159.15±5.79 158.51±6.01 160.25±8.53 0.853 0.428 DLl 139.82±6.34 137.94±7.90 132.47±6.63＊＊＃＃ 12.958 0.000 DL 9.64±4.17 10.29±5.30 13.81±5.49＊＊＃＃8.950 0.000

表3 本研究重量差別閾限與射擊成績的相關性檢驗一覽表Table 3 The Correlativity Test between Weight Differential Threshold and Shooting Performance

3.3 腦電波形比較

靶刺激（40g）下的兩組不同人群腦電波波形比較結果如圖2所示。非靶刺激（100g）下不同人群腦電波形比較結果如圖3所示。

3.4 腦電成分的波幅比較

為研究刺激類型、體覺差異和導聯(lián)點三因素對腦電成分的影響，對腦電成分結果進行多因素方差分析。結果表明（表4），體覺差異對腦電N100、P180和N250的影響非常顯著，尤其是對N100和N250，對晚期成分P300沒有顯著性影響（F＝1.657，P＝0.199）。晚期成分P300對刺激類型非常敏感，不同導聯(lián)點對所有腦電成分均有顯著影響。方差分析還發(fā)現(xiàn)這三種因素之間的交互效應非常微弱。

圖2 本研究靶刺激（40g）下本體感覺不同的兩組人群腦電波形圖Figure 2.The Waveform of Individual PERP Averages on Target Stimulus（40g）in the Oddball Paradigme

圖3 本研究Oddball范式中非靶刺激（100g）下本體感覺不同的兩組人群腦電波形圖Figure 3.The Waveform of Individual PERP Averages on Non-target Stimulus（100g）in the Oddball Paradigme

表4 本研究腦電成分多因素方差分析結果一覽表Table 4 The Analysis Results of EEG Components of Variance

為研究本體感覺差異對腦電成分的影響，對本體感覺存在差異兩組的腦電成分結果進行獨立樣本t檢驗。如表5所示，在Oddball范式中，結合波形圖可以看出，體覺優(yōu)異組能夠誘導出明顯的N100和N250成分，并且具有位置差異，在額側(cè)、中央前回和中央?yún)^(qū)比較明顯，在頂枕區(qū)變得模糊。

靶刺激和非靶刺激誘發(fā)的腦電波呈現(xiàn)明顯差異，尤其是中期成分P180和晚成分P300。靶刺激所誘發(fā)的早期成分并不是非常明顯；在中央前回的中線FCz點、中央?yún)^(qū)、頂區(qū)和頂枕，靶刺激能夠在本體感覺優(yōu)異的人群中誘發(fā)出明顯的中期成分P180和N250，并且對所有人群在中央?yún)^(qū)和頂區(qū)（C1、Cz、P1、Pz）都能誘發(fā)出波幅非常高（約10μv）的P300成分。在中央前回的FCz點、中央?yún)^(qū)、頂區(qū)和頂枕，非靶刺激在體感優(yōu)異組誘發(fā)出的P300成分的波幅要明顯大于體感較差組。

表5 本研究Oddball范式中不同人群在不同刺激下誘發(fā)腦電成分的波幅比較一覽表Table 5 Amplitudes of Components of Different Stimuli of Different Groups in Oddball Paradigm（D）

表5 本研究Oddball范式中不同人群在不同刺激下誘發(fā)腦電成分的波幅比較一覽表Table 5 Amplitudes of Components of Different Stimuli of Different Groups in Oddball Paradigm（D）

注:＊表示P＜0.05，＊＊表示P＜0.01。

導聯(lián) 靶刺激（40g） 非靶刺激（100g）體感優(yōu)異組波幅（μv） 體感較差組波幅（μv） 體感優(yōu)異組波幅（μv） 體感較差組波幅（μv）N100 FP1 -1.18±3.51 1.52±3.98 -1.43±1.94 -0.15±3.20 FPz -0.45±2.40 2.29±5.03 -1.18±1.30 -0.15±4.60 F7 -0.65±1.84 1.16±3.67 -1.64±1.05 -0.37±2.30 F5 -0.82±2.23 1.48±3.36 -1.72±1.41 0.04±2.51 FT7 -0.8±1.58 0.62±3.41 -1.38±1.10 -0.25±2.02 FCz 0.61±2.08 2.85±4.98 -0.34±1.36 1.58±3.54 C1 1.96±1.95 3.1±4.93 0.45±1.74 1.92±2.93 Cz 2.06±2.18 2.36±4.41 0.77±1.81 1.51±3.13 P1 2.34±3.24 2.83±3.93 0.63±1.77 1.78±2.49 Pz 2.63±3.60 3.43±4.15 0.35±2.01 2.04±2.88 P180 FP1 0.75±5.59 2.72±4.36 0.22±2.96 1.67±3.24 FPz 1.43±4.08 2.95±5.76 0.22±2.23 1.57±5.10 F7 1.36±2.82 2.97±3.34 0.36±1.72 1.57±2.65 F5 1.12±3.43 3.59±2.59 0.27±2.68 2.48±2.58 FT7 1.49±2.57 1.97±3.28 0.79±1.53 1.26±2.10 FCz 4.49±3.18 6.52±4.98 3.25±2.18 4.77±3.32 C1 5.91±2.09 7.32±5.21 4.2±2.32 4.9±2.99 Cz 6.18±2.35 5.95±5.6 4.75±2.42 4.18±3.74 P1 5.61±2.84 6.81±5.06 3.85±2.14 3.75±3.11 Pz 6.17±2.66 7.46±5.22 3.86±2.43 4.18±3.37 N250 FP1 -2.08±5.48 1.68±5.16 -2.57±3.62 0.77±2.79＊FPz -1.22±3.44 2.33±5.58 -2.33±2.28 0.76±4.30 F7 -1.22±2.09 1.96±3.93＊ -2.02±1.44 0.5±2.52＊F5 -1.14±2.22 2.47±3.38＊ -1.87±1.93 1.43±2.22＊＊FT7 -0.86±2.35 1.06±3.58 -1.33±0.85 0.36±1.82＊FCz 0.49±2.91 5.24±5.96＊ 0.65±2.37 3.47±2.93＊C1 2.96±2.07 6.67±6.03 2.16±1.57 3.82±2.59 Cz 3.41±2.26 5.14±5.87 3.22±1.35 3.41±3.14 P1 4.54±3.15 7.15±5.30 3.32±0.93 3.52±2.81 Pz 5.48±3.16 7.89±5.57 3.52±0.99 4.18±3.04 P300 FP1 -3.61±10.34 0.06±6.24 -3.92±4.89 -0.07±2.83 FPz -2.16±6.47 0.23±8.63 -3.64±3.53 -0.08±4.25 F7 -0.18±4.42 2.12±5.64 -3.15±2.17 -0.57±3.11 F5 -0.67±6.25 2.44±4.61 -3.55±3.79 0.02±2.32＊FT7 0.86±3.95 1.80±5.16 -2.03±1.81 -0.11±2.18 FCz 3.80±4.62 4.27±6.7 1.81±2.83 1.35±2.30 C1 7.21±3.69 7.00±7.10 3.27±2.41 1.82±2.10 Cz 7.94±3.83 5.29±6.62 4.75±2.82 2.05±2.51 P1 8.75±4.05 8.85±7.13 4.55±2.07 2.49±2.86 Pz 9.65±3.58 9.75±7.64 5.2±1.98 3.4±3.28

4 分析與討論

4.1 運動訓練可提高本體感覺

韋伯發(fā)現(xiàn)，在最優(yōu)條件下，重物之間的差異大約為29／30時能被明確覺察到。在對其他感覺通道進行類似的實驗后，發(fā)現(xiàn)對兩個刺激物的辨別能力并不是取決于兩者差異的絕對值，而取決于差異的相對值。

120g、130g和140g同150g相比分別相差30g、20g和10g，180g、170g和160g同150g相比也分別相差30g、20g和10g，差異的絕對值雖然都是一樣的，但是相對值卻存在較大的差異。與比較刺激相對比，刺激的相對差異分別為 30／120、20／130、10／140、10／160、20／170和30／180。顯然，判斷出160g重量的比較刺激是最難的，也就是說，同樣是相差10g、20g和30g，比較刺激大于150g時更難判斷，任務的難度加大了。根據(jù)該理論，上差別閾限（DLu-標準刺激）應該大于下差別閾限（標準刺激-DLl）。而在本研究中卻恰好相反，上差別閾限小于下差別閾限，推測是由于大于標準刺激的負荷更接近于日常手指的工作負荷，容易判斷。

本體感覺是由分布于身體不同部位的韌帶、關節(jié)囊、肌腱、肌肉、皮膚、關節(jié)軟骨和其他一些關節(jié)內(nèi)結構的本體感受器以及游離神經(jīng)末梢產(chǎn)生一定的神經(jīng)沖動，通過本體感覺傳導通路傳導至中樞神經(jīng)系統(tǒng)，經(jīng)過分析整合，從而產(chǎn)生軀體和四肢運動狀態(tài)及其位置的感覺［6］。當手指掛上重物時，手指皮膚會感到明顯的觸壓感，同時，手指肌肉內(nèi)肌梭和腱器官會受到牽拉，肌梭中的Ⅰa和Ⅱ類神經(jīng)纖維向脊髓傳入信息，前者主要向CNS輸送動態(tài)運動引起的肌纖維長度變化信息，后者為直徑較細的Ⅱ類纖維，其末梢呈花枝樣分布于核鏈纖維，稱為次級感覺末梢，主要對靜態(tài)的牽拉刺激敏感性較強［3］；腱器官的Ⅰb類神經(jīng)纖維，感受肌肉收縮和被動牽拉時對腱器官的作用力［1］。

解剖學證據(jù)表明，多做精細化動作能夠增加肌肉中肌梭的數(shù)量。運動訓練，尤其是從事要求精準的運動項目，能夠增加本體感受器的數(shù)量進而提高本體感覺。體育專業(yè)大學生和武警部隊優(yōu)秀射手都經(jīng)過系統(tǒng)的身體活動訓練，且訓練的年限不存在顯著性差異，而武警部隊優(yōu)秀射手經(jīng)過專項技術訓練，特別是在射擊過程中的預壓環(huán)節(jié)，需要較強的本體感覺能力。從理論上講，武警部隊優(yōu)秀射手的本體感覺應該優(yōu)于體育專業(yè)大學生，但從實驗結果看，反而是體育專業(yè)大學生稍優(yōu)于武警部隊優(yōu)秀射手。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，武警部隊優(yōu)秀射手手指角質(zhì)層較厚，他們除進行射擊訓練外還要進行體能訓練和部隊士兵專項綜合演練，訓練量比較大。Gandevia等［14］研究認為，肌肉、關節(jié)和皮膚感受器共同構成了本體感覺的功能器官，任何一部分功能的降低都會導致本體感覺功能的下降。提示，經(jīng)過專項技能訓練的優(yōu)秀射手本體感覺反而低是由于皮膚感受器功能的減弱；另一種可能，是由于武警部隊優(yōu)秀射手手指絕對力量的增大，而實驗所用軀體感覺負荷刺激相對于手指絕對力量的相對值變小，使得辨別的難度增大。

Gilsing等人［15］研究認為，當人們意識到本體感覺對成績有重要的影響時，就會對這種感覺投入更多的注意力，進行神經(jīng)心理加工，經(jīng)過更多的訓練，大腦對本體感覺信號的注意和神經(jīng)心理加工過程就達到了一種自動化水平，因此，本體感覺刺激被感知的可能性都會明顯增加。體育專業(yè)大學生和武警部隊優(yōu)秀射手都從事過專門的運動訓練，不管是否意識到了本體感覺對運動成績的重要影響，大腦都會對本體感覺信號投入更多的注意，最后達到自動化水平，對本體感覺信息進行自動加工。就軟件學院的大學生來看，大腦對本體感覺信息并不是很敏感，不能投入更多的注意，也不能形成神經(jīng)心理加工的自動化過程。導致了在完成本體感覺任務時，軟件學院大學生與體育專業(yè)大學生及武警部隊優(yōu)秀射手之間就會存在顯著性差異。

4.2 本體感覺可提升控制穩(wěn)定性

本體感覺主要強調(diào)身體的穩(wěn)定與不穩(wěn)定之間的動態(tài)轉(zhuǎn)換，感受器要根據(jù)來自外部負荷的變化及時調(diào)整身體姿態(tài)，在多塊肌肉參加、穩(wěn)定與運動快速交替的過程中，神經(jīng)對肌肉的動員速度和支配精確性具有主導作用［5］。本體感覺系統(tǒng)主要通過兩種方式對軀體運動進行干預，一是通過運動前期的預興奮發(fā)射性提高參與肌肉的力量，為姿勢的調(diào)整和承受外部負荷做好準備；二是在運動的過程中通過肌梭和腱器官反饋式的調(diào)整肌肉的力量并協(xié)調(diào)不同肌肉之間的用力，解決軀體的穩(wěn)定、穩(wěn)定程度和穩(wěn)定與不穩(wěn)定交替轉(zhuǎn)換的問題［2］。

武警部隊用槍主要有4種，手槍、步槍、狙擊槍和機槍。其中，狙擊槍的使用對射手的射擊專項技能和心理素質(zhì)要求極高，本體感覺對狙擊槍射擊成績的影響不是十分明顯。手槍部位靶射擊過程中，由于射擊的位置要變換，射擊目標也是變換的，這對射擊姿勢的調(diào)整、平衡和擊發(fā)前的預壓有較高的要求，因此，本體感覺對射手的手槍射擊成績影響較大。機槍的射擊位置也是變換的，對持槍姿勢及力量的把握和分配有很高要求。本體感覺機能的提高增強了本體感受神經(jīng)輸入和神經(jīng)對肌肉的控制，加快了身體姿勢的調(diào)整，對肢體的支配更加精確。

總之，用恒定刺激法作為測定本體感覺能力的手段，不同人群的本體感覺存在差異，表明不論是專業(yè)的還是普通運動訓練，都能夠提高本體感覺。本體感覺能力能夠影響射擊成績，表明本體感覺機能的提高會對射擊這種要求精準的項目的成績產(chǎn)生積極影響，對從事這些項目的運動員或戰(zhàn)士來講，要注意培養(yǎng)他們的本體感覺能力。

4.3 本體感覺差異的腦電機制分析

事件相關電位成分是大腦對刺激信息從最早期的感覺反應到后期的認知處理過程的在線反應，且在缺乏外在行為反應的情況下也可以記錄到，常由背景中的稀有事件或優(yōu)勢事件所誘發(fā)［4］。而重量差別的判斷是根據(jù)肌梭和皮膚感受的輸入和神經(jīng)輸出之間的相互作用，不同受試者手和前臂肌肉等長張力也不同，所以，不同受試者對重量差別的判斷的正確率也會截然不同，差異較大［10］。雖然差異較大，本體感覺誘發(fā)的腦機制是相同的，這也是研究者探討的目的所在。研究表明，在一定范式下，手持重物重量的變換可能誘發(fā)出一系列一致的事件相關電位。相對于不同類型的機械刺激，本體感覺負荷刺激更簡單，通?？梢哉T導出潛伏期較長的牽張反射［7］。

有研究發(fā)現(xiàn)，本體感覺能夠誘導出早成分，而在本實驗中沒有明顯的早成分，這可能是由于早成分和皮膚感受器的神經(jīng)輸入、投入注意的多少［12］和反射弧的距離相關。本研究將重物用金屬環(huán)懸掛在右手食指的第一骨節(jié)和第二骨節(jié)之間，接觸的皮膚面積較小，并且手指到中樞神經(jīng)的距離較遠，因此，沒有誘導出明顯的早成分。

Oddball范式下，本體感覺誘導出明顯的N100，一種早期的負向偏移——是被動運動的體感事件電位，是比較明顯的早期負成分。不同的實驗中出現(xiàn)的時間點不同，就像N70［30］、N115［9］、N110［18］和 N75［8］。腦電成分 N100對 效果評價敏感，認為它是由于肌梭牽張所誘發(fā)［31］。在麻醉后，腳踝的伸展仍然能夠誘發(fā)出N100［31］，表明其是由肌梭傳入神經(jīng)引起的，皮膚觸覺和關節(jié)感受器作用很?。?3］。也有研究認為，本體感覺相關的N100由手指的被動運動誘導產(chǎn)生，與負荷持續(xù)時間有關，與負荷的方向無關［29］。體覺較好組誘發(fā)的N100較明顯，振幅也較高，表明它是次生皮質(zhì)對肌梭反射刺激的特定加工過程［19］。

有研究認為，本體感覺刺激與事件相關電位的早成分P60、N70及其晚成分P360、N500相關，而與中期成分N160、P200無關［11］。在本實驗中發(fā)現(xiàn)，中期成分P180和N250不僅受體覺差異的顯著影響，還受刺激類型的影響，尤其是N250，對體覺差異非常敏感。由于手指懸掛重物是一種被動刺激，肌梭受牽拉后，手指和前臂肌肉被動拉長，當刺激投射到相應皮質(zhì)區(qū)域后，大腦運動中樞支配相應主動-拮抗肌群，產(chǎn)生一個合適的肌力輸出以保持姿勢穩(wěn)定。本研究認為，中期成分P180和N250參與該加工過程，且本體感覺優(yōu)異的人，控制越精確。

體覺誘發(fā)的P300相對于神經(jīng)刺激誘發(fā)的P300，振幅小且潛伏期要長［20］，主要分布在中央后回區(qū)域［25］。本研究發(fā)現(xiàn)，體覺差異對晚期成分P300沒有顯著性影響（F＝1.657，P＝0.199），P300對刺激類型非常敏感，特別是當靶刺激出現(xiàn)時，P300的波幅較高，因此，認為P300主要作用在于對刺激差異的區(qū)別。當肌梭傳入神經(jīng)投射到大腦皮層后，會對刺激的強度產(chǎn)生一個短時記憶，當另外一個沖動到達時，特定區(qū)域像中央?yún)^(qū)和頂區(qū)會比較刺激強度的不同，尤其是當靶刺激這一新異刺激出現(xiàn)時，會產(chǎn)生一個較強的神經(jīng)信號。

從導聯(lián)點看，早期負成分N100在中央后回區(qū)域更明顯，是由于本體感覺刺激主要投射到中央后回區(qū)域的軀體感覺中樞［27］。而中期成分P180和N250的區(qū)別主要顯示在額區(qū)和中央?yún)^(qū)，MacKinnon等人［21］研究發(fā)現(xiàn)，額區(qū)中央是主要的運動皮質(zhì)。

總之，Oddball范式中，不同人群由不同刺激誘發(fā)出的腦電成分也顯著不同。腦電成分和信息加工過程緊密一致，N100與本體感覺刺激信號的傳導密切相關，中期成分P180和N250參與運動神經(jīng)命令的輸出和控制，晚成分的主要作用在于對刺激類型的區(qū)別。在本體感覺任務中，感覺中樞和運動中樞的分工非常明確，并且分布也不同。

5 結論

1.一般運動訓練和從事精細化專業(yè)訓練都可以提高本體感覺功能，同時，本體感覺功能的提高可以提升控制的穩(wěn)定性，有利于身體姿勢的控制和力量的分配，提高運動成績，尤其是一些要求精準的運動項目。

2.本體感覺誘發(fā)的腦電特征有其獨特性，N100和N250成分可以作為評定本體感覺能力的指標，且這兩種成分在本體感覺差異兩組的區(qū)別主要顯示在額區(qū)和中央?yún)^(qū)；本體感覺差異對晚成分P300影響不顯著，P300對刺激類型敏感，在靶刺激出現(xiàn)時波幅顯著增大。

［1］鄧樹勛，王健.高級運動生理學:理論與應用［M］.北京:高等教育出版社，2003:9.

［2］黎涌明，于洪軍，資薇，等.論核心力量及其在競技體育中的訓練——起源·問題·發(fā)展［J］.體育科學，2008，28（4）:22-29.

［3］師養(yǎng)榮，高楓.肌梭的結構和功能［J］.延安大學學報（醫(yī)學科學版），2003，1（2）:148-151.

［4］楊麗萍，候炳軍，邱學才.中樞5-HT＿1、5-HT＿2及5-HT＿3受體對嗎啡戒斷反應的影響［J］.中國疼痛醫(yī)學雜志，1997，（2）:94-98.

［5］余芳.本體感覺與運動訓練研究［J］.運動，2010，（9）:37-38.

［6］張弛，王惠芳.膝關節(jié)本體感覺康復研究的進展［J］.中華物理醫(yī)學與康復雜志，2000，22（6）:373-375.

［7］ABBRUZZESE G，BERARDELLI A，ROTHWELL J C，et al.Cerebral potentials and electromyographic responses evoked by stretch of wrist muscles in man［J］.Exp Brain Res，1985，58（3）:544-551.

［8］ABBRUZZESE G，DALL AGATA D，MORENA M，et al.Selective effects of repetition rate on frontal and parietal somatosensory evoked potentials（SEPs）［J］.Electroencephalogr Clin Neurophysiol Suppl，1990，41:145-148.

［9］ALARY F，DOYON B，LOUBINOUX I，et al.Event-related potentials elicited by passive movements in humans:characterization，source analysis，and comparison to fMRI［J］.Neuroimage，1998，8（4）:377-390.

［10］ANISS A M，GANDEVIA S C，MILNE R J.Changes in perceived heaviness and motor commands produced by cutaneous reflexes in man［J］.J Physiol，1988，397:113-126.

［11］ARNFRED S M.Proprioceptive event related potentials:gating and task effects［J］.Clin Neurophysiol，2005，116（4）:849-860.

［12］DESMEDT J E，HUY N T，BOURGUET M.The cognitive P40，N60and P100components of somatosensory evoked potentials and the earliest electrical signs of sensory processing in man［J］.Electroencephalogr Clin Neur，1983，56（4）:272-282.

［13］FARRER C，F(xiàn)RANCK N，PAILLARD J，et al.The role of proprioception in action recognition［J］.Conscious Cogn，2003，12（4）:609-619.

［14］GANDEVIA S C，BURKE D.Projection of thenar muscle afferents to frontal and parietal cortex of human subjects［J］.Electroencephalography and Clinical Neurophysiology／Evoked Potentials Section，1990，77（5）:353-361.

［15］GILSING M G，VAN D B C G，LEE S G，et al.Association of age with the threshold for detecting ankle inversion and eversion in upright stance［J］.Age Ageing，1995，24（1）:58-66.

［16］GIOFTSIDOU A，MALLIOU P，PAFIS G，et al.The effects of soccer training and timing of balance training on balance ability［J］.Eur J Appl Physiol，2006，96（6）:659-664.

［17］GOLDSCHEIDER A.Untersuchungen｛＼"u｝ber den Muskelsinn［J］.Arch Anat Physiol，1889，3:369-502.

［18］GOODIN D S，AMINOFF M J，SHIH P Y.Evidence that the long-latency stretch responses of the human wrist extensor muscle involve a transcerebral pathway［J］.Brain，1990，113 （Pt 4）:1075-1091.

［19］HAMALAINEN H，KEKONI J，SAMS M，et al.Human somatosensory evoked potentials to mechanical pulses and vibration:contributions of SI and SII somatosensory cortices to P50and P100components［J］.Electroenceph Clin Neur，1990，75（2）:13-21.

［20］ITO J，SHIBASAKI H，KIMURA J.Somatosensory event-related potentials following different stimulus conditions［J］.Int J Neurosci，1992，65（1-4）:239-246.

［21］MACKINNON C D，VERRIER M C，TATTON W G.Motor cortical potentials precede long-latency EMG activity evoked by imposed displacements of the human wrist［J］.Exp Brain Res，2000，131（4）:477-490.

［22］MATSUSAKA N，YOKOYAMA S，TSURUSAKI T，et al.Effect of ankle disk training combined with tactile stimulation to the leg and foot on functional instability of the ankle［J］.Am J Sports Med，2001，29（1）:25-30.

［23］MIMA T，TERADA K，MAEKAWA M，et al.Somatosensory evoked potentials following proprioceptive stimulation of finger in man［J］.Experimental Brain Res，1996，111（2）:233-245.

［24］MIMA T，IKEDA A，TERADA K，et al.Modality-specific organization for cutaneous and proprioceptive sense in human pri-mary sensory cortex studied by chronic epicortical recording［J］.Electroenceph Clini Neur，1997，104（2）:103-107.

［25］NAKATA H，INUI K，NISHIHIRA Y，et al.Effects of a go／nogo task on event-related potentials following somatosensory stimulation［J］.Clin Neurophysiol，2004，115（2）:361-368.

［26］NORWOOD J T，ANDERSON G S，GAETZ M B，et al.Electromyographic activity of the trunk stabilizers during stable and unstable bench press［J］.J Strength Conditioning Res，2007，21（2）:343.

［27］PRUD＇HOMME M J，KALASKA J F.Proprioceptive activity in primate primary somatosensory cortex during active arm reaching movements［J］.J Neurophysiol，1994，72（5）:2280-2301.

［28］ROLAND P E，LADEGAARD-PEDERSEN H.A quantitative analysis of sensations of tension and of kinaesthesia in man Evidence for a peripherally originating muscular sense and for a sense of effort［J］.Brain，1977，100（4）:671-692.

［29］SEISS E，HESSE C W，DRANE S，et al.Proprioception-related evoked potentials:origin and sensitivity to movement parameters［J］.Neuroimage，2002，17（1）:461-468.

［30］SHIBASAKI H，BARRETT G，HALLIDAY E，et al.Cortical potentials following voluntary and passive finger movements［J］.Electroencephalogr Clin Neurophysiol，1980，50（3-4）:201-213.

［31］STARR A，MCKEON B，SKUSE N，et al.Cerebral potentials evoked by muscle stretch in man［J］.Brain，1981，104（Pt 1）:149-166.

［32］STILLMAN B C.Making Sense of Proprioception:The meaning of proprioception，kinaesthesia and related terms［J］.Physiotherapy，2002，88（11）:667-676.