多焦点经颅直流电刺激激活运动皮层对骑行耐力表现的影响

目的:以前额叶皮层和运动皮层为目标脑区,在健康人群中探索多焦点经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)同时刺激多脑区对骑行耐力表现的影响。方法:受试者在功率自行车上进行递增负荷耐力运动,期间采用功能性近红外光谱脑成像系统监测目标皮层运动终止时的血流动力学表现,通过分析皮层激活与运动时间的相关性确定目标脑区。其后采用多焦点tDCS针对性刺激目标脑区,分析和比较刺激前后最后阶段运动表现和下肢肌肉均方根振幅(root mean square amplitude,RMS),评估刺激干预对骑行耐力表现的影响。结果:1)前额叶皮层和运动皮层在运动终止时大面积激活,其中运动皮层FC1h、FC2h、C1h和C2h的激活与运动时间显著负相关。2)相比刺激前,运动中的心率在多焦点tDCS刺激后显著降低;相比Sham组,多焦点tDCS刺激显著提高运动的做功量和骑行转速。3)推进期,相比刺激前,股直肌、股四头肌内侧、股四头肌外侧和胫骨前肌的RMS在多焦点tDCS刺激后显著降低;相比Sham组,多焦点tDCS组股二头肌RMS在刺激后呈现低的激活水平。提拉期,相比刺激前,股二头肌RMS在多焦点tDCS刺激后显著降低;相比Sham组,多焦点tDCS组股四头肌内侧的RMS在刺激后呈现高的激活水平,腓肠肌外侧RMS在刺激后呈现低的激活水平。结论:多焦点tDCS特异性激活运动皮层提高了骑行耐力表现和机体对运动的适应性,多焦点tDCS可能是增强耐力运动表现的一种有效手段。

经颅直流电刺激提升运动表现的生理机制

经颅直流电刺激(tDCS)可通过传递稳定的低强度(1~2 mA)直流电来调节大脑皮层神经元活动。作为一种无创神经调控技术,tDCS已广泛应用于临床基础研究和转化研究,并越来越多地应用于军事与竞技体育相关领域。tDCS可提升机体的肌肉力量、爆发力及有氧代谢能力,降低疲劳与改善认知,是提升机体运动表现的重要手段。越来越多的研究报道了tDCS发挥作用的生理机制,主要体现在调节神经元的静息膜电位改变大脑皮层兴奋性、增强突触可塑性调节长时程增强效应、调节神经血管耦合改善局部脑血流量及调节大脑网络功能连接实现脑区的激活与强化等方面,从而调节大脑功能。本文在归纳总结了既往研究关于tDCS提升机体运动表现的作用之后,聚焦其作用机制,从而加深对tDCS提升机体运动表现的理解,并为提升运动表现提供新方法及新视角。

跨颅相位干涉电刺激小鼠纹状体对运动能力的增强作用及机制

目的:探讨相位干涉电场(tTIS)刺激小鼠纹状体对运动能力的增强作用及机制。方法:选取7周龄雄性C57BL/6J小鼠,随机分为对照组(control)、△10Hz组(Str⁃10Hz)及△20Hz组(Str⁃20Hz)。各组小鼠进行连续7 d的tTIS刺激后,采用小鼠旋转杆平衡测试、爬杆测试评估运动能力;用脑片膜片钳记录纹状体脑区兴奋性突触后电位(fEPSP);Western Blot检测突触相关蛋白突触后致密物⁃95(PSD⁃95)、谷氨酸受体1(GluA1)、谷氨酸受体2B(GluN2B)、脑源性神经营养因子(BDNF)、环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)、磷脂酰肌醇3⁃激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的表达和磷酸化。结果:tTIS刺激明显提高小鼠旋转杆平衡测试(Str⁃10Hz,P<0.05;Str⁃20Hz,P<0.01)和爬杆测试(P<0.01)等反映小鼠平衡、耐力、协调的运动能力。tTIS刺激增强小鼠纹状体fEPSP刺激反应。与control组小鼠相比,Str⁃20Hz组小鼠PSD⁃95(P<0.01)和BDNF(P<0.05)蛋白表达增加,GluA1(P<0.01)、GluN2B(P<0.05)、CREB(P<0.01)、PI3K(P<0.05)、AKT(P<0.05)、mTOR(P<0.01)磷酸化水平增加。结论:tTIS刺激纹状体通过增强突触传递效率、增加突触相关蛋白表达和活性,最终增强小鼠运动能力。

中国优秀柔道运动员爆发力敏感基因位点的确定

目的:比较候选基因位点在优秀柔道运动员和普通人之间的差异,确定与优秀柔道运动员爆发力相关的敏感基因位点,探讨基因选材成为辅助运动员选材方法的可行性。方法:通过查阅文献确定与爆发力相关的位点作为候选基因位点。54名汉族优秀柔道运动员(J组)和180名北京体育大学汉族普通大学生(C组)作为研究对象。采用一次性口腔拭子对受试者提取口腔脱落细胞,采集DNA样本,应用SNaPshot技术对受试者的爆发力基因位点进行SNP分型,将J组与C相比较,分析各组基因型和等位基因分布特征,筛选出与优秀柔道运动员相关联的爆发力基因位点。每组的基因分型结果均进行Hardy-Weinberg平衡检验,当P>0.05时,说明基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡定律。每组的基因型与等位基因分布数据均采用卡方检验,将P<0.05定义为两组的基因型与等位基因分布具有统计学意义。结果:1)ACTN3基因rs1815739位点、ADBR3基因rs4994位点、CNTFR基因rs3808871和rs41274853位点、PPARα基因rs4253778位点、VDR基因rs7975232和rs2228570位点以及ACE基因rs1799752位点的基因型分布在各组中符合Hardy-Weinberg平衡定律(P>0.05);2)ACTN3基因rs1815739位点、CNTFR基因rs41274853位点的基因型分布与等位基因分布在优秀柔道运动员和普通人之间差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:ACTN3基因rs1815739位点、CNTFR基因rs41274853位点可确定为与我国优秀柔道运动员爆发力存在关联的基因位点,日后可作为基因选材的分子标记。

简论摔跤、柔道项目选材

目前我国运动员选材成材率较低。随着分子生物学和基因检测技术的发展,基因选材成为一个新的选材方法。本文通过文献资料法搜集国内外相关文献,从科学选材和基因选材2个方面进行阐述,以期为后续建立选材体系提供理论依据。