任亮穎 朱成東

自“雙減”過后，我們的K12教育迎來重大轉折，體育開始被正視，如今還首次修改我國的體育法，擬設定“國家體育節(jié)”，足以看出國家對體育運動的重視程度。運動本身可以預防某些疾病，提升自身抵抗力、加快反應訓練的速度，長期參加體育鍛煉還可以促進身體新陳代謝，達到減肥和控制管理身材的效果。當今社會，隨著學校體育教學的改革不斷深入發(fā)展，以及被人們重視不斷增加，越來越多的人積極融入參與到體育運動領域之中。通過參與體育運動可以鍛煉肌肉，讓骨骼更加堅硬，預防骨質疏松的發(fā)生;除此之外，運動會使人變得更聰明，大腦更健康，運動可以調節(jié)中樞神經系統(tǒng)的興奮和抑制，幫助我們改善睡眠質量，同時，通過長期鍛煉可以增進身體健康、預防疾病、培養(yǎng)人們頑強、堅毅、果敢、自信的意志品質。

由前人可知，運動對大腦可塑性的影響已經在神經功能方面的障礙恢復、改善和預防中老年人腦神經損傷、促進青少年大腦的發(fā)育一些相關領域，已經成為最近這些年關注的熱點話題。大腦認知的靈活性，在一些工作記憶功能方面及長期記憶能力方面，在20歲以后會隨著年齡的增長而大腦認知和靈活性逐漸下降減弱的情況。且這些老化現象通常伴隨著小腦半球側，前額葉皮質區(qū)及海馬會區(qū)等重要大腦結構區(qū)域數量的逐步縮減。運動鍛煉已經被研究者通過大量試驗證實可以增加海馬回、前額葉、基底核體積或者抑制體積萎縮。

人類大腦結構的變化隨著環(huán)境和自身因素變化因此而改變，運動技能的不斷學習也會發(fā)生一系列變化，同時，運動人群的身體差異、運動技能的練習項目、練習強度、練習時間、練習頻率和學習內容等也會誘導腦組織結構發(fā)生變化，本文綜述的重點在于我們要深入探究，在各個具有不同特定功能單元運動以及不同運動項目對大腦產生的顯著影響。

1 對大腦可塑性的認知

大腦的可塑性是指神經腦細胞不斷的適應外界環(huán)境的變化而引起的具有改變其本身的結構和功能的能力。我們從幼年、青年、中年到老年不斷經歷記憶和學習的過程與大腦的可塑性具有密切的關系。尤其是在幼年和青年時期，大腦可塑性變化尤為迅速，并且它會伴隨著整個生命歷程。關于巴普洛夫和他的狗的實驗說明在經過不斷外界刺激變化的過程中，外部環(huán)境條件的不斷刺激在大腦中可以重新建立起新的聯(lián)系，因此為了適應新的環(huán)境，腦的功能逐漸發(fā)生改變，這就是大腦的可塑性。簡言之大腦的可塑性會因為我們生活環(huán)境、學習、記憶、思維等變化而不斷發(fā)展變化。

運動訓練可引起腦可塑性發(fā)生改變的原因相關研究也表明：對成人進行靶射擊訓練或平衡訓練能夠改變成人腦結構或功能。如Rogge等人在分別進行對兩組成人分別隨機地進行的持續(xù)12周左右的平衡運動能力訓練前后對照組和放松運動能力訓練前研究之后發(fā)現，與放松運動能力訓練后組進行橫向比較，平衡運動訓練前組水平比放松訓練前后組成員的平衡運動能力水平大幅提高，且這兩組具備與大腦視覺、前庭功能和大腦其他的自我運動和運動自我知覺的活動及相關的功能有關的重要的腦區(qū)結構內的皮層厚度均相對于增加，殼核體積也下降。

2 運動對大腦功能的影響

士別三日，應當刮目相看，這就說明大腦在我們的一生中都是可以改變的。當我們進行思考時會激活大腦中相應的神經回路，當我們不斷學習培養(yǎng)新的習慣時，就會開辟新的神經回路。這就說明人的大腦想法和思路不斷發(fā)生變化，它的計劃也會發(fā)生改變，那么就可能會帶來一種全新的表現，這就是大腦表現的一種形式。如果說大腦的一些功能進行培訓，并且逐步提高，這就說明大腦的可塑性和它的潛力。

科學界一直以來積極研究運動訓練后對個體健康以及大腦智能發(fā)育等產生的重大生理作用的一些相關理論機制，運動本身也已經不僅單純在體內釋放出大量細胞內的馬啡肽有關，運動本身還能可以大大的促進人體大量的腦源性神經營養(yǎng)因子（BDNF）的大量合成以及釋放，而正是這種BDNF無疑的才是人們通過大量運動練習而無法改善到的整個大腦功能過程系統(tǒng)中存在的一種最具潛力重要潛力的最關鍵的生物分子組成之一，可能將對人類改善整個大腦功能系統(tǒng)中的幾乎任何與大腦認知學習活動過程和大腦學習及記憶活動過程相關的人類其他幾乎所有的重要和基本大腦學習功能過程活動而言都將會非常重要。體育運動可顯著幫助及促進人類右腦功能之開發(fā)及恢復功能與再利用。人體范圍內人的整個左腦機能活動主要部分都是大腦用以進行的抽象型的思維，充分發(fā)揮感情、賞析造型藝術的大腦神經集中化在右半球，右腦開發(fā)最重要的是創(chuàng)新思維能力。右腦開發(fā)不局限于部分的剖析，只是縱觀全局性，以膽大猜想跳躍性地前行，做到判斷力的結果。因此，通過研究分析發(fā)現右腦的工作能力要顯著優(yōu)勢于左腦。通過這一發(fā)現為科學研究工作者對促進大腦記憶力開發(fā)的研究提高了有效途徑，促進人右腦智能水平的較快速健康發(fā)展，有助于形象思維和創(chuàng)新思維能力。

在吳殷等人的研究中通過采用核磁共振和腦成像等顯微技術，比較并檢測分析了來自全國共13名籃球運動員、13名羽毛球運動員以及另外還有16名其他運動和非籃球運動員之間發(fā)生的運動員大腦灰質體積分布的微觀結構差異，結果顯示，運動員大腦分布在雙側中央的中央前上后回、左側后頂和下回小葉、顳額上下回葉灰質體積等相關結構部分都分別顯著接近或遠遠大于運動員而非一般運動員，長期且持續(xù)高強度的有氧運動學習和腦力訓練也將會導致使對同樣從事上述不同大腦類型的運動能力訓練或項目要求相似的健美項目運動員大腦水平會產生一些極其高相似性程度的大腦可塑性改變和結構變化。綜上發(fā)現長期參與體育鍛煉的人的大腦結構會發(fā)生一定的變化。

3 對不同運動項目大腦可塑性變化的假設

不同的運動項目我們身體參與的肌肉也不同，通過與不同體育項目運動員大腦在生長發(fā)育不同的階段發(fā)生的各種腦電活動變化與特點分析比較，可以切實幫助我們教練員更為有效直觀的分析把握對運動員表象訓練的目標清晰性，有目標區(qū)別的加強訓練對運動員的大腦心理狀態(tài)訓練。同時，在運動項目的選材研究中，可以進一步增加體育運動項目參賽者的身體運動及表象能力指標，從而對進行一種更理性科學化的綜合選材的評價研究。

以往有研究也發(fā)現，球類運動員與專業(yè)運動員腦區(qū)結構變化。本文通過查閱大量文獻資料驗證假設，經過較長期系統(tǒng)訓練過的乒乓球運動員大腦皮質脊髓興奮性往往更較強;通過對比發(fā)現不同的運動項目分別影響大腦關鍵部位的激活和不同程度刺激后發(fā)生的變化，由于訓練程度的不同發(fā)現運動訓練項目會對跟該肌肉運動強度相關部位的神經主動肌群影響變得更直接具有針對性，從而可以導致該神經可塑性顯得更強，但是對其他類型的運動肌肉也不會因此而發(fā)生改變。

4 運動促進大腦特異性變化

運動大腦對促進人類大腦結構功能形成產生的作用主要的影響作用主要就是指人們通過適度運動的大腦運動可以達到通過鍛煉增加整個人大腦灰質細胞顆粒的總體積、白質密度及以抵消人體由于神經細胞老化而所會導致所產生的輕度腦萎縮。有媒體報道稱職業(yè)舞者們若觀看與他們相似風格的舞步時，他們運動相關的鏡像神經系統(tǒng)皮層網絡會出現雙側的激活。舞蹈演員通過練習大量的動作，使大腦皮層更加活躍，從而能在各種環(huán)境下從容表現出來。之前有研究發(fā)現長期或經過一定專業(yè)投籃訓練時間的運動員在觀看自由投籃比賽時，他們的知覺能力和運動能力變化導致皮質網絡發(fā)生了明顯的改變，與剛剛接觸練習籃球新手相比，在頂下回小葉和額頂下回葉出現頻率更高的激活。這些實驗研究也表明，從事一項特定的運動訓練技能活動的人都會逐漸在和運動功能相關部位的皮質區(qū)域里漸漸開始出現一種皮質的重組和可塑性。

體育運動中年齡對人的大腦功能發(fā)展的直接影響主要是指由長期運動后所會引起的人的大腦區(qū)域性間功能性連接狀態(tài)的顯著改變、延緩腦老化過程導致認知程度下降、提升我們的認知力及改進學業(yè)方面表現。運動會可影響人體腦系統(tǒng)的多種器官功能，對人體腦機能的整體健康發(fā)育有著其重要推動作用，包括有效提高人腦認知協(xié)調能力，延緩腦細胞由機體衰老變化引起所致的人腦認知協(xié)調能力下降。

5 不同訓練項目對大腦可塑性影響差異

陳薇對乒乓球運動員不同級別水平運動員之間的執(zhí)行功能差異分別進行了測試，結果均一致顯示出乒乓運動員之間的執(zhí)行功能差別表現明顯要比普通人明顯或好較之多于其他的普通人，并且均發(fā)現了乒乓球運動員之間的執(zhí)行功能，同時在完成處理揮拍擊球動作時大腦所特別需要進行的動作感知過程和動作訓練的密切結合機制則完全與涉及大腦全身不同器官區(qū)域系統(tǒng)的高級運動皮層功能中樞的異常激活相關。

羽毛球的球速是所有球類運動中速度最快的，因此羽毛球運動員往往動作速度和反應速度更具有顯著優(yōu)勢，通過對職業(yè)羽毛球運動員大腦進行研究發(fā)現，動作的反應速度隨著相應的訓練時間和強度的增加大腦的皮質運動圖層也會發(fā)生相應的改變。經顱磁刺激研究職業(yè)籃球運動員發(fā)現這些人他們在預判投籃時準確性會高，同時這些職業(yè)運動員觀察投籃失敗時大腦皮層的激活也會相應增加研究人員表明，長期高強度的腦部運動刺激訓練會對人類單個的腦區(qū)神經元產生顯著變化，將通過改變對這些大腦功能網絡之間的神經連接性，使通過其神經元更快捷、更有效靈敏地的傳入數據和直接傳出信息。

從就當前為止我國眾多高校和現有所收集到的有關研究相關資料文獻數據信息中也就已經可以看出大致能看出，專門針對將對運動規(guī)律的表象理論模型與EEG理論模型有機結合和使用一起來應用所專門進行相關研究領域的相關應用研究開發(fā)工作也還真是目前不甚屬多見。運動功能康復學領域技術體系中的EEG技術的開發(fā)研究工作在現階段主要成果包括通過腦電圖、腦電地形圖、腦像圖研究（EEQG）等技術、腦電漲落圖研究（SET）技術研究等多項先進技術，從人體運動過程不同生理技術角度、不同組織解剖技術層面理論上系統(tǒng)了解運動員大腦功能特征。

6 結論

不同類別的運動能力項目運動員大腦結構也可能還存在的著某些項目差異，這將會造成與別的運動員在不同級別的運動能力項目基礎上的運動員所表現出在運動能力專項方面上的巨大相對優(yōu)勢，且和他們所在級別自身具備相應項目能力項目的選手大腦結構基礎上所可能會顯現出來的體現出的運動員能力與一般與普通人水平之間存在的某些明顯項目差異也有關;例如女子羽毛球運動員因為她們需要在更全面與精確的運動手控腦結構層面上也確實可以出現相對應運動能力水平的變化。本篇綜述通過相關文獻得出結論還表明長期堅持運動鍛煉可以讓男女籃球運動隊員和女男子羽毛球運動員們不僅都是在提升自己運動能力和提高認知運動的能力與在提高運動的結構，大腦也更地具有了在結構層次上的可塑性。同運動項目的特點有關，在普通人與運動員的比較中發(fā)現專業(yè)的籃球運動員不是在于怎么去傳球、破防、投籃，而是注重什么時間和關鍵時機去做，優(yōu)秀的籃球運動員并不一定是投籃最準，速度最快的，他們更多是擁有比普通運動員更加縝密的加工、提煉情境構成處理信息的能力，由此可知，通過對大腦中的運動相關的丘腦灰質結構進行再次研究實驗證明意識到有了這些大腦后通過更長期持續(xù)的運動訓練還可以通過改變這些與運動和相關的大腦板結而來改變相關大腦結構，此外我們猜測大腦本身還存在結構形態(tài)功能上獨特的可塑性。

不同級別的競技運動項目運動員大腦結構之間都可存在著一定程度項目差異，這也許會與同時參加幾項不同競賽項目競技運動項目者各自的先天大腦特點都各異所有關。在通過對非專業(yè)運動員大腦結構與普通競技運動員大腦構造的對比分析比較等工作成果中，再次用研究成果證明觀察到證明了運動員通過競技運動與長期艱苦的艱苦訓練之后確實完全可以完全的改變了這些與普通人類運動的直接或部分運動員大腦的正常結構，大腦本身結構在各方面就具有獨特性和可塑性。籃球和男子羽毛球運動員們不僅也會同時在對于自身專項運動方面的整體認知與協(xié)調綜合能力運動與自身專項領域運動相關的知識技能能力差異程度上會明顯地表現出了其自身運動領域與自身專項運動領域運動的比較差異性優(yōu)勢，且與他們同樣在自身運動領域相應運動區(qū)域運動的相關的大腦結構特征差異上也更易體現出運動領域與自身專項領域與普通人之間的巨大差異。打羽毛球需要運動員做出決定，準確判斷羽毛球的運行速度和運行軌跡、在這一過程中，大腦結構中相關執(zhí)行區(qū)域可以被運動員的認知需求而激活。此外，大腦結構和身體相關器官骨灰質結構方面也隨之都隨之表現出產生了一些相應而較大差異的改變。

7 結語

隨著社會的不斷進步，國家對體育產業(yè)的重視程度越來越高，人們現在的生活服務水平不僅僅滿足于生活必須的基本需求，開始參與到文體娛樂活動中。因為參與人群的不同，每個人的需求不同，因此，球類運動項目的多樣性和多樣化逐步暴露在大眾的視野中。參加體育鍛煉的人們根據自己需求尋找適合自己的運動項目，已有前人證明，類似于球類等復雜運動對大腦的影響更有針對性。經常從事參與體育鍛煉對提高大腦的發(fā)展更具實效性。本文通過查閱參考部分文獻，簡單闡述不同運動項目（以球類為主）對大腦結構產生的影響以及運動與大腦結構之間的關系。

通訊作者：朱成東

（作者單位：遼寧師范大學體育學院）