运动负荷对抗阻训练下皮层神经活动特征的影响:来自fNIRS的证据

目的:对不同负荷抗阻训练过程中的大脑皮层神经活动进行监测,探究高负荷训练过程中的皮层神经活动特征。方法:以18名成年男性为实验对象,采用4(运动负荷:20%1RM、40%1RM、60%1RM、80%1RM)*3(兴趣区:初级运动皮层(M1)、运动前区-辅助运动区(PMC-SMA)、背外侧前额叶(DLPFC))的被试内设计,对深蹲训练过程中的大脑皮层含氧血红蛋白浓度(HbO)进行测量,同时使用主观疲劳量表和心率手表监控内部运动负荷。结果:(1)在动作执行阶段,运动负荷越高,HbO mean水平越低,间歇阶段的HbO mean水平在20%1RMK-60%1RM范围内不断升高,但80%1RM下的HbO mean相比60%1RM却出现明显下降;(2)M1和PMC-SMA在动作执行阶段较DLPFC表现出更低的HbO mean水平,在间歇阶段较DLPFC表现出更高的HbO mean水平;(3)运动负荷和兴趣脑区存在交互作用,在动作执行阶段,运动负荷对抗阻训练下皮层HbO mean水平的调节在M1和PMC-SMA区域更明显,但这种调节效应在间歇阶段出现减弱的趋势;(4)随着运动负荷的递增,训练前后的主观疲劳等级差异和平均心率出现明显增加。结论:(1)大脑皮层在抗阻训练动作执行初期有一个能量损耗引发的负激活阶段,并且负激活程度和负荷大小成正相关;(2)运动负荷和大脑皮层激活强度在动作执行后续阶段呈非线性相关,即中低负荷范围内激活强度与负荷同步上升,高负荷条件下出现下降;(3)M1、PMC-SMA较DLPFC在抗阻训练过程中扮演更重要的主动调控角色。