張牧 黃月 高晴 陳華富

摘 要： 目的 利用靜息態(tài)功能磁共振成像（rs-fMRI）技術(shù)，選取動態(tài)低頻振蕩振幅（dynamic amplitude of low-frequency fluctuation，dALFF）方法，動態(tài)探測不同訓(xùn)練程度的乒乓球運動員腦功能活動的可塑性變化，以更精確地分析乒乓球項目特征，并為乒乓球運動員的訓(xùn)練監(jiān)控與評價提供科學(xué)依據(jù)。方法 招募乒乓球?qū)I(yè)隊運動員、專業(yè)體育院校乒乓球?qū)ｍ棇W(xué)生以及性別、年齡與之匹配的普通被試，分別進(jìn)行乒乓球訓(xùn)練情況調(diào)查。采集3組被試rs-fMRI相關(guān)數(shù)據(jù)，計算大腦dALFF指標(biāo)并進(jìn)行方差分析，提取差異腦區(qū)的dALFF值做雙樣本t檢驗并做Bonferroni校正;同時分別將組間差異腦區(qū)dALFF值與運動員周訓(xùn)練時長進(jìn)行Pearson相關(guān)分析。結(jié)果 3組被試左側(cè)小腦及左側(cè)顳中回的dALFF值均有顯著差異[（體素P<0.01，團塊P<0.05，高斯隨機場（GRF）校正，體素>40]。事后檢驗發(fā)現(xiàn)，大學(xué)生運動員/專業(yè)運動員左側(cè)小腦dALFF值均顯著高于普通被試（P<0.05），大學(xué)生運動員左側(cè)顳中回dALFF值顯著高于其他2組被試（P<0.05），且均呈現(xiàn)大學(xué)生運動員>專業(yè)運動員>普通被試的變化趨勢。專業(yè)運動員左側(cè)小腦及左側(cè)顳中回dALFF值與周訓(xùn)練時長均不存在相關(guān)性（P>0.05），而大學(xué)生運動員左側(cè)小腦及左側(cè)顳中回dALFF值與周訓(xùn)練時長呈顯著負(fù)相關(guān)（r值分別為–0.4382和–0.4115，均P<0.05）。結(jié)論 乒乓球運動可以引起大腦可塑性變化。乒乓球運動員在不同訓(xùn)練程度下可發(fā)生大腦（快速）運動平衡和視覺運動協(xié)調(diào)相關(guān)腦區(qū)的功能變化，其局部腦區(qū)腦自發(fā)活動的變異性在運動訓(xùn)練前期強于后期，且隨著訓(xùn)練時長的增加，腦自發(fā)活動趨于穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞： 乒乓球運動員; 動態(tài)低頻振蕩振幅; 腦可塑性; 靜息態(tài)功能磁共振成像

中圖分類號： G846 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ? 文章編號： 1000-5498（2020）06-0062-08

DOI： 10.16099/j.sus.2020.06.008

人腦是生物界最為復(fù)雜、精密的器官，可塑性是其固有屬性，其結(jié)構(gòu)和功能會隨環(huán)境變化產(chǎn)生適應(yīng)性改變[1-2]。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究者將大腦可塑性描述為大腦發(fā)生改變的能力，認(rèn)為在學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和經(jīng)驗等因素影響下，大腦結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)變化[3]，可塑性即腦神經(jīng)系統(tǒng)在外界環(huán)境和經(jīng)驗的作用下不斷塑造其結(jié)構(gòu)和功能的能力[4]。例如：中低強度訓(xùn)練可使幼年大鼠海馬齒狀回顆粒下區(qū)（subgranular zone，SGZ）細(xì)胞增加[5];中等強度有氧運動可誘發(fā)兒童執(zhí)行功能腦區(qū)激活模式的變化[6];有氧運動可使老年人前額葉、顳葉、頂葉的灰質(zhì)和白質(zhì)容量增加[7]。經(jīng)驗（experience）與學(xué)習(xí)可以改變大腦的結(jié)構(gòu)和功能：甚至2周短期鋼琴學(xué)習(xí)也會引起大腦灰質(zhì)區(qū)域的改變，1周的雜技訓(xùn)練會引起顳中回、海馬等腦區(qū)的灰質(zhì)密度變化[3]。有研究[8-9]發(fā)現(xiàn)，特定的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練可引起大腦可塑性變化，如經(jīng)過長期專項練習(xí)的舞蹈運動員雙側(cè)中央后回、左側(cè)顳上回等腦區(qū)的局部一致性（regional homogeneity，ReHo）值顯著高于對照組[10]，優(yōu)秀排球運動員右枕葉外側(cè)的灰質(zhì)體積顯著高于普通大學(xué)生，接受長期訓(xùn)練的籃球運動員小腦蚯蚓小葉增大[11-12]。運動技能的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練可引起運動者腦組織的變化，且強度和內(nèi)容的不同會影響其大腦結(jié)構(gòu)的改變[13]。專業(yè)運動員從小接受相應(yīng)的運動項目訓(xùn)練，長期的訓(xùn)練和技能學(xué)習(xí)不僅使其獲得較強的運動能力，還使其神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生適應(yīng)性（可塑性）變化，而后者已被許多研究[14-16]所證實，因此，運動員群體可成為很好的探究大腦可塑性變化的觀察對象。

功能性成像技術(shù)，尤其是靜息態(tài)功能磁共振成像（rs-fMRI）技術(shù)可幫助研究者觀察特定被試的大腦結(jié)構(gòu)，已較多應(yīng)用于腦可塑性研究。在rs-fMRI的眾多指標(biāo)中，低頻振蕩振幅（amplitude of low-frequency fluctuation，ALFF）可表征自發(fā)神經(jīng)元活動的強弱，從能量代謝角度客觀反映腦活動[17]，已用于偏頭痛[18]、抑郁癥[19]、雙相障礙[20]等患者的腦活動研究。但ALFF多用于靜息態(tài)下大腦活動研究，對腦活動的動態(tài)了解還很有限。為了進(jìn)一步探究腦活動的動態(tài)性，可在觀察大腦內(nèi)部活動（intrinsic brain activity，iBA）時量化其時間變異性[21-24]。在rs-fMRI掃描過程中，常假設(shè)iBA是穩(wěn)定的;如果在全腦活動的研究中考慮到iBA會隨時間推移而發(fā)生變化，便可通過測量體素（voxel）中iBA的時間變異性進(jìn)行量化[25]。由此出現(xiàn)了一個可增加對大腦動態(tài)活動認(rèn)知的iBA評價指標(biāo)——動態(tài)低頻振蕩振幅（dynamic amplitude of low-frequency fluctuation，dALFF）。dALFF是對ALFF的進(jìn)一步拓展，是在時間尺度上探究ALFF，可促進(jìn)對局部腦活動的動態(tài)研究，已被研究人員用于預(yù)測抑郁癥患者的自殺意念[19]和觀察精神分裂癥患者大腦動態(tài)功能連接的變化[23]。

乒乓球運動是一項基于人體運動系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和視覺系統(tǒng)的隔網(wǎng)對抗性小球類運動項目，其特點是速度快、變化多、對抗性強，項目參與者需要有極強的運動協(xié)調(diào)、空間感知和信息預(yù)判等能力，即更強的認(rèn)知能力。乒乓球?qū)I(yè)運動員的視覺-空間認(rèn)知加工能力對其快速準(zhǔn)確地察覺場上變化、判斷來球特征、選擇恰當(dāng)應(yīng)對策略并做出合理的運動反應(yīng)起著至關(guān)重要的作用，其良好的運動競技水平也與其認(rèn)知能力緊密相關(guān)。探究長期、專業(yè)的乒乓球運動訓(xùn)練對大腦產(chǎn)生的可塑性變化及其作用機制，不僅有助于更精確地分析乒乓球項目特征，也可將研究成果應(yīng)用于運動員選材、競技能力評估等領(lǐng)域，為乒乓球運動的科學(xué)選材、訓(xùn)練監(jiān)控與評價提供科學(xué)依據(jù)。為此，筆者利用rs-fMRI技術(shù)并選取dALFF指標(biāo)，觀察并分析乒乓球?qū)I(yè)運動員、乒乓球大學(xué)生運動員以及普通被試的局部腦活動變化，以探究乒乓球運動中不同訓(xùn)練強度對運動員大腦可塑性的影響及動態(tài)變化。

1 研究對象與方法

1.1 被試及分組

1.1.1 篩選標(biāo)準(zhǔn)

被試自愿參加本試驗;右利手;雙眼裸眼視力或矯正視力正常，無色弱或色盲;無腦部創(chuàng)傷，無精神障礙，無精神病、神經(jīng)病或遺傳病史，且目前精神狀況良好;無嚴(yán)重軀體疾病，無其他可能影響腦功能與結(jié)構(gòu)的疾病;無酒精或藥物依賴史;滿足電子科技大學(xué)磁共振中心磁共振掃描核查清單中的要求，如體內(nèi)無植入金屬（金屬假牙等），身體未裝有電子、磁性或機械設(shè)備（如心臟起搏器、助聽器）等。

1.1.2 被試來源及分組

被試被分為3組：①專業(yè)運動員組（n=34），均為四川省乒乓球隊的現(xiàn)役運動員，運動員等級為國家一級及以上。②大學(xué)生運動員組（n=33），均為成都體育學(xué)院運動訓(xùn)練專業(yè)乒乓球?qū)ｍ棿髮W(xué)生，運動員等級為國家二級。③普通對照組（n=42），均為來自電子科技大學(xué)未受過乒乓球?qū)I(yè)訓(xùn)練的非體育特長學(xué)生。普通對照組被試在年齡、性別、受教育年限方面與運動員組匹配。①和②組歸為試驗組。所有被試均簽署知情同意書，實驗獲電子科技大學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。采用焦慮自評量表（SAS）和艾森克人格問卷簡式量表中國版（EPQ-RSC）進(jìn)行心理狀態(tài)評估。

1.1.3 人口統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)

所有被試均填寫乒乓球訓(xùn)練情況調(diào)查問卷，根據(jù)問卷統(tǒng)計周訓(xùn)練時長和訓(xùn)練年限等運動頻次相關(guān)數(shù)據(jù)（運動員訓(xùn)練時長以其教練員提供為準(zhǔn)）。3組被試之間的年齡和受教育年限無明顯差異。周訓(xùn)練時長和訓(xùn)練年限：專業(yè)運動員>大學(xué)生運動員>普通被試。研究對象人口統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)如表1所示。

1.2 試驗設(shè)計及數(shù)據(jù)采集

磁共振影像數(shù)據(jù)在電子科技大學(xué)磁共振中心3.0 T超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)（GE Signa MR750，美國）下采集，采用8通道頭線圈。3DT1結(jié)構(gòu)像采用3D spoiled gradient-recalled（SPGR）序列，重復(fù)時間（repetition time，TR）=6.0 ms，回波時間（echo time，TE）=2.0 ms，視野（field of view，F(xiàn)OV）=240 mm×240 mm，翻轉(zhuǎn)角=12°，采集矩陣=512×512，體素大小=1.0 mm×1.0 mm×1.0 mm，層厚=1.0 mm，無層間距，平行于前后聯(lián)合軸位掃描，共采集156層圖像（包括全腦）。腦靜息態(tài)功能像采用gradient-recalled echo planar imaging（GRE-EPI）序列，采集位置復(fù)制結(jié)構(gòu)像，TR=2 000 ms，TE=30 ms，F(xiàn)OV=220 mm×220 mm，翻轉(zhuǎn)角=90°，采集矩陣=64×64，體素大小=3.75 mm×3.75 mm×3.2 mm，層厚=3.2 mm，無層間距，共43層，連續(xù)采集266個時間點。在掃描過程中，被試閉目、意識清醒平躺于掃描儀內(nèi)，保持安靜，頭部固定，不進(jìn)行任何系統(tǒng)性思維活動。使用泡沫填充以控制被試頭動，使用耳塞以減少掃描噪聲。

1.3 數(shù)據(jù)處理及分析方法

采用dpabi軟件包的DPARSF 4.3 Avanced Edition模塊進(jìn)行fMRI數(shù)據(jù)預(yù)處理，步驟如下。①去除功能像前10個時間點（以免機器剛啟動、被試對環(huán)境不適應(yīng)等不穩(wěn)定因素影響），對后256個時間點進(jìn)行后續(xù)分析。②進(jìn)行時間校正和頭動校正（數(shù)據(jù)的頭動控制要求平移參數(shù)<2.00 mm，轉(zhuǎn)動參數(shù)<2°）。③進(jìn)行空間標(biāo)準(zhǔn)化，將被試的原始空間采樣至體素大小為3 mm×3 mm×3 mm的MNI標(biāo)準(zhǔn)空間。采用多元線性回歸方法，對年齡、性別、受教育年限、頭動參數(shù)（6個）、白質(zhì)信號及腦脊液信號數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，以避免其差異對結(jié)果造成影響。④進(jìn)行8 mm高斯核空間平滑和去線性漂移。⑤通過濾波（0.01～0.1 Hz）去除信號漂移和呼吸、心跳等生理噪聲。對所獲信號再進(jìn)行后續(xù)分析。

ALFF描述的是靜息態(tài)fMRI在0.01～0.1 Hz頻率區(qū)間的低頻振幅信號變化，反映了BOLD信號的變化[26]。利用快速傅立葉變換對時間序列進(jìn)行時頻轉(zhuǎn)換后，由頻帶（0.01～0.1 Hz）計算每個頻率下的功率譜，求其平方根，在0.01～0.1 Hz內(nèi)計算平均值，得到ALFF值[18，20]。其計算公式為

ALFF =∑_（k ： f_k ∈[0.01，0.1]）?√（（a_k^2 （f_k ）+b_k^2 （f_k ））/N） ? ? ? ? ? ?（1）

式（1）中，k表示求和的頻率個數(shù)，fk表示不同頻率（0.01～0.1 Hz），a_k^ 和b_k^ 均表示不同頻率下對應(yīng)的系數(shù)，N表示體素總個數(shù)。

為更有效地反映乒乓球運動員腦可塑性變化結(jié)果，采用在時間尺度上對ALFF進(jìn)行考察的指標(biāo)——dALFF。采用滑動窗方法進(jìn)行動態(tài)分析，窗長是靜息態(tài)動力學(xué)計算中的一個重要參數(shù)，根據(jù)以往研究，最低窗長不應(yīng)小于1/fmin，因為較短的窗長可能增加虛假波動的風(fēng)險[27]，較長窗口又會喪失動態(tài)性，其中fmin定義為時間序列的最小頻率。因此，此處選取50 TRs（100 s）的最佳窗寬、步長1 s的窗口對fMRI時間信號進(jìn)行動態(tài)截取，然后對窗口截取的數(shù)據(jù)進(jìn)行普通的ALFF分析，最后用方差量化其變異性，該方差即dALFF值。采用SPM12軟件對3組被試的dALFF腦圖進(jìn)行單因素方差分析，采用全腦灰質(zhì)模板（mask），得出存在差異區(qū)域[體素P<0.01，團塊P<0.05，高斯隨機場（Gaussian random field，GRF）校正，體素>40]。再對方差分析結(jié)果進(jìn)行事后檢驗，即分別在差異腦區(qū)的模板下對兩兩被試組間的腦圖進(jìn)行雙樣本t檢驗，得到差異腦區(qū)（體素P<0.01，團塊P<0.05，Bonferroni校正，雙尾檢測）。

2 結(jié) 果

2.1 3組被試dALFF值方差分析結(jié)果

如表2、圖1所示，專業(yè)運動員、大學(xué)生運動員以及普通被試dALFF經(jīng)方差分析表明存在顯著差異，通過GRF校正（體素P<0.01，團塊P<0.05）后，結(jié)果顯示，3組dALFF值在左側(cè)小腦8區(qū)和左側(cè)顳中回均有顯著差異，F(xiàn)值分別為8.69和9.49。

2.2 方差分析的事后檢驗結(jié)果

3組被試在方差分析后有顯著差異，為了明確差異具體由哪2組被試引起，更詳細(xì)地探究差異腦區(qū)的情況，此處進(jìn)行事后檢驗，即對各組間再進(jìn)行兩兩比較。分別提取3組被試在差異腦區(qū)的dALFF信號，對每一差異腦區(qū)內(nèi)兩兩之間做比較，結(jié)果如圖2所示。在左側(cè)小腦8區(qū)，專業(yè)及大學(xué)生運動員的dALFF值均顯著大于普通被試，且大學(xué)生運動員最高;在左側(cè)顳中回，大學(xué)生運動員、專業(yè)運動員和普通被試均有顯著差異，大學(xué)生運動員的dALFF值仍最高，同時專業(yè)運動員高于普通被試。以上檢驗均通過Bonferroni校正，即P<0.05/3。

2.3 2組運動員被試相關(guān)分析結(jié)果

在探究專業(yè)運動員、大學(xué)生運動員與普通被試的差異腦區(qū)后，將運動訓(xùn)練強度作為變量，探尋差異與該變量的關(guān)系。方差分析結(jié)果顯示，dALFF存在差異腦區(qū)的平均信號進(jìn)行提取，并與運動時長進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果（圖3）表明，專業(yè)運動員左側(cè)小腦8區(qū)和左側(cè)顳中回dALFF值與每周運動時長均無相關(guān)性（P>0.05），而大學(xué)生運動員左側(cè)小腦8區(qū)和左側(cè)顳中回dALFF值與每周運動時長均存在顯著負(fù)相關(guān)（r值分別為-0.4382和-0.4115，P<0.05）。

3 討 論

本文使用dALFF指標(biāo)對乒乓球運動員rs-fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時對專業(yè)及初級運動員腦可塑性變化進(jìn)行研究，探索其局部腦活動變化。方差分析結(jié)果顯示，3組被試在左側(cè)小腦8區(qū)和左側(cè)顳中回均有顯著差異。在左側(cè)小腦8區(qū)，專業(yè)運動員和大學(xué)生運動員的dALFF值（ALFF時間變異性）均顯著高于普通被試，以大學(xué)生運動員最高;在左側(cè)顳中回，大學(xué)生運動員的dALFF值顯著高于專業(yè)運動員和普通被試。

3.1 乒乓球運動對小腦可塑性變化的影響

小腦是腦的重要組成部分，負(fù)責(zé)維持身體平衡和協(xié)調(diào)運動，在運動、記憶、學(xué)習(xí)、注意和很多認(rèn)知活動中發(fā)揮重要作用。研究[28-29]表明，音樂家雙側(cè)小腦灰質(zhì)密度顯著高于非音樂家，舞者觀看芭蕾舞動作時可產(chǎn)生更大的小腦激活。本文結(jié)果顯示，專業(yè)運動員和大學(xué)生運動員左側(cè)小腦8區(qū)dALFF值（ALFF時間變異性）均顯著高于普通被試，且大學(xué)生運動員最高。這提示，乒乓球運動訓(xùn)練可在一定程度提升運動員左側(cè)小腦8區(qū)的自發(fā)性腦活動變異性，且在訓(xùn)練前期作用更明顯。在訓(xùn)練前期，運動員須適應(yīng)新的學(xué)習(xí)和記憶內(nèi)容，保持運動平衡和激發(fā)快速反應(yīng)，故左側(cè)小腦8區(qū)ALFF時間變異性更大;隨著訓(xùn)練的強化和持續(xù)，運動技能得以熟悉和鞏固，平衡、反應(yīng)能力等得到提高，自發(fā)性腦活動變得更加穩(wěn)定?？梢?，乒乓球運動員左側(cè)小腦8區(qū)在訓(xùn)練前期和后期均存在可塑性變化。

3.2 乒乓球運動對左側(cè)顳中回可塑性變化的影響

顳中回在顳葉的中間部位，與視覺、聽覺、記憶和平衡等相關(guān)，也參與動作的計劃和加工，包括動作觀察、邏輯推理、物體識別等功能。研究發(fā)現(xiàn)：跳水運動員顳葉灰質(zhì)密度顯著高于普通人[30];相對于普通人，雜耍訓(xùn)練者顳葉明顯較大，但停止訓(xùn)練3個月后會縮小[31];識別乒乓球發(fā)球動作時，新手較經(jīng)驗運動員顳中回的激活更高[29];體操運動員在觀看視頻并做判斷時，顳葉等腦區(qū)的激活較普通被試更低[32]。顳中回屬于腹側(cè)視覺網(wǎng)絡(luò)，處理視覺刺激空間信息，在視覺-空間信息的處理加工中起重要作用，羽毛球、乒乓球類運動對判斷對手發(fā)球方向、預(yù)測球的落點、掌控球的走向等有很高要求，需根據(jù)對視覺信息的處理和反饋進(jìn)行下一步動作。

基于以上認(rèn)識，結(jié)合本文結(jié)果（左側(cè)顳中回dALFF值依次為大學(xué)生運動員>專業(yè)運動員>普通被試），即左側(cè)顳中回的ALFF時間變異性在乒乓球運動訓(xùn)練前期特別大，隨著訓(xùn)練時間和強度的增加，變異性逐漸變小，但依然大于普通被試，說明一定程度的運動訓(xùn)練可使左側(cè)顳中回變得非?；钴S，使初級運動員可更好地協(xié)調(diào)視覺-空間信息的處理能力，從而應(yīng)對動作要求較為精細(xì)的乒乓球運動。但隨著訓(xùn)練的加強，運動員對這一運動項目逐漸熟悉，視覺-空間整合能力增強，效率增加，具有更好的控制能力，出現(xiàn)中樞資源的節(jié)省化，左側(cè)顳中回dALFF值相對降低，這與運動技能的學(xué)習(xí)進(jìn)程分為泛化、分化、鞏固和自動化3個階段的相關(guān)理論相互印證。因此，大學(xué)生運動員和專業(yè)運動員都存在左側(cè)顳中回自發(fā)腦活動的可塑性，且其變異性在運動訓(xùn)練前期強于后期。

3.3 乒乓球運動員腦可塑性變化與運動時長相關(guān)性

乒乓球運動的不同訓(xùn)練階段腦dALFF的差異表示動作技能學(xué)習(xí)具有階段性，且dALFF的差異腦區(qū)都在左側(cè)，可以推論針對乒乓球這種較為精細(xì)的運動，學(xué)習(xí)訓(xùn)練對應(yīng)更多地定位到大腦左半球，左側(cè)大腦在動作識別中表現(xiàn)出優(yōu)勢效應(yīng)，這在前人研究中也得到一定證實[33]。筆者分別計算了專業(yè)運動員和大學(xué)生運動員dALFF差異腦區(qū)信號與運動時長的相關(guān)性。結(jié)果顯示：專業(yè)運動員運動時長與腦區(qū)信號不存在相關(guān)性，而大學(xué)生運動員運動時長與腦區(qū)信號存在負(fù)相關(guān)，說明運動訓(xùn)練前期ALFF的時間變異性受運動時長的影響;但隨著運動訓(xùn)練時長的加長，變異性逐漸減小，到專業(yè)運動員運動訓(xùn)練階段，變異性出現(xiàn)“天花板效應(yīng)”，腦區(qū)自發(fā)活動趨向穩(wěn)定。

3.4 不足與展望

使用dALFF方法對乒乓球運動員腦自發(fā)活動的時間變異性進(jìn)行研究，將被試運動員更精細(xì)地劃分為專業(yè)運動員和大學(xué)生運動員2個訓(xùn)練程度不同的組別。研究的不足在于只進(jìn)行了橫向比較，未收集縱向數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在后續(xù)研究中，如果結(jié)合縱向數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)項數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將得出乒乓球運動員隨運動訓(xùn)練時長增加的腦可塑性變化的更深入的結(jié)論。

隨著基于dALFF方法考察乒乓球運動員腦可塑性特征研究的深入，相關(guān)成果可在乒乓球項目的多個領(lǐng)域發(fā)揮其轉(zhuǎn)化潛力和應(yīng)用價值。如：根據(jù)運動項目特點為乒乓球訓(xùn)練監(jiān)控與評價等提供更有針對性的參考依據(jù);為乒乓球運動員競技能力提升結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建提供新思路，通過定量分析方式評估乒乓球階段性訓(xùn)練效果，預(yù)判運動員競技能力的提升趨勢。

4 結(jié) 論

乒乓球運動可引起腦可塑性的變化。在小腦、顳中回這類控制身體平衡、協(xié)調(diào)運動、處理視覺-空間信息的腦區(qū)，腦自發(fā)活動變異性增強;大學(xué)生運動員腦自發(fā)活動的變異性大于專業(yè)運動員，說明在訓(xùn)練前期，腦自發(fā)活動的變異性強于訓(xùn)練后期;隨著訓(xùn)練時長的增加，腦自發(fā)活動趨于穩(wěn)定，說明專業(yè)運動員在相關(guān)腦區(qū)形成了穩(wěn)定的自發(fā)腦活動。這從靜息態(tài)腦功能角度揭示了乒乓球運動訓(xùn)練前后期的不同腦可塑性變化機制。

作者貢獻(xiàn)聲明：

張 牧：設(shè)計論文框架，處理及分析數(shù)據(jù)，設(shè)計試驗，撰寫、修改論文;

黃 月：采集磁共振影像數(shù)據(jù)，核實數(shù)據(jù)，調(diào)研文獻(xiàn)，修改論文;

高 晴：提出論文選題，審核、指導(dǎo)修改論文;

陳華富：審核、指導(dǎo)修改論文。

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Abstract： Objective It was explored that the brain plasticity mechanism caused by table tennis can make good contributions to analyzing the insight features of table tennis itself， which will provide potent scientific basis for table tennis training，monitoring and evaluation. Based on resting-state functional magnetic resonance imaging （rs-fMRI），it was aimed to explore the plasticity of brain activity in table tennis athletes with different training levels on the time scale with dynamic amplitude of low-frequency fluctuation（dALFF）.Methods The table tennis professional athletes（PA），sports college student athletes（SCSA） and gender and age matched normal controls（NC） were recruited. Resting-stated functional magnetic resonance imaging（rs-fMRI） data were collected， and dALFF of each individual was calculated.The three groups of dALFF maps were tested by one-way analysis of variance（ANOVA），and extracted the value of dALFF in the brain regions showing statistic differences of one-way ANOVA for the post-hoc test using the two-sample t-test by Bonferroni correction. In addition，Pearson correlation analysis was performed among the dALFF values of the significantly different regions and weekly training durations.Results It was found that the three groups had significant differences in dALFF values of the left cerebellum and middle temporal gyrus （voxel P<0.01，cluster P<0.05，GRF corrected，voxel size> 40）. Further post-hoc tests showed that the dALFF values of left cerebellum in SCSA group and PA group were both higher than that in NC group（P<0.05），while the dALFF value of left middle temporal gyrus in SCSA group was higher than that in PA group and NC group（P<0.05）. The dALFF values of the left cerebellum and middle temporal gyrus in three groups showed a trend of changing from high to low as SCSA>PA>NC. The dALFF values of the left cerebellum and the left middle temporal gyrus in SCSA group were both negatively correlated with the weekly training durations （r=-0.4382，-0.4115;P<0.05）.Conclusions Table tennis training can cause changes in brain plasticity. Under different training load of table tennis athletes，changes occurred on cerebral functional areas related to motor balance and visual motor coordination. The variability of local brain spontaneous activity of table tennis athletes is stronger in the early stage than that in the later stage.As the time span of training increases，the brain spontaneous activity tends to be stable.

Key words： table tennis athlete; dynamic amplitude of low-frequency fluctuation; brain plasticity; rs-fMRI