鄭樊慧，全志偉，張平法

不同訓(xùn)練期間移動靶運(yùn)動員腦電超慢信號系統(tǒng)的變化特點(diǎn)

鄭樊慧1，全志偉1，張平法2

利用腦電超慢漲落技術(shù)和《中國射擊運(yùn)動員恢復(fù)—應(yīng)激問卷》對夏訓(xùn)不同訓(xùn)練負(fù)荷前后，上海移動靶運(yùn)動員安靜狀態(tài)下腦電超慢信號系統(tǒng)（尤其是神經(jīng)遞質(zhì)信息）和心理狀態(tài)的變化特點(diǎn)進(jìn)行了測試與分析。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在夏訓(xùn)不同訓(xùn)練階段，移動靶運(yùn)動員全腦神經(jīng)遞質(zhì)的平均激活水平無顯著性差異。而從各腦區(qū)各遞質(zhì)的變化來看，IN H在左前顳的激活水平有顯著性變化，夏訓(xùn)前的值均低于上量兩周后及上強(qiáng)度一周后的值。ACh在左頂葉區(qū)有顯著性變化，夏訓(xùn)前的值高于上強(qiáng)度訓(xùn)練后的值。IN H在左前顳的激活水平有顯著性變化，夏訓(xùn)前的值高于上量兩周后的值。在夏訓(xùn)不同訓(xùn)練階段，運(yùn)動員的休息受干擾和睡眠質(zhì)量兩個分量表存在顯著性差異。與夏訓(xùn)前相比，上強(qiáng)度訓(xùn)練一周后的休息受干擾分量表值高于夏訓(xùn)前的值。上量訓(xùn)練兩周后的睡眠質(zhì)量分量表值低于夏訓(xùn)前的值。

移動靶；腦電超慢漲落技術(shù)；神經(jīng)遞質(zhì)

射擊屬于求穩(wěn)求準(zhǔn)的靜力性項(xiàng)目，所以它對運(yùn)動員心理和技術(shù)動作的穩(wěn)定性的要求很高。在訓(xùn)練和比賽中，它要求運(yùn)動員有高度集中注意的能力、敏銳的感知能力、快速反應(yīng)能力和良好的情緒穩(wěn)定性，這些均是大腦的機(jī)能。此外，由于視覺中樞細(xì)胞長時間處于興奮狀態(tài)，更易引起運(yùn)動員的中樞神經(jīng)疲勞。我國任未多[1]指出，對射擊項(xiàng)目的運(yùn)動訓(xùn)練過程中及賽前的控制，應(yīng)把中樞疲勞和腦機(jī)能的監(jiān)測、評定、預(yù)防和恢復(fù)作為主要目標(biāo)來考慮。因此，本研究在夏訓(xùn)不同訓(xùn)練負(fù)荷前后，對上海移動靶運(yùn)動員安靜狀態(tài)下腦電超慢信號系統(tǒng)（尤其是神經(jīng)遞質(zhì)信息）的變化特點(diǎn)進(jìn)行了測試與分析，探討不同訓(xùn)練負(fù)荷對運(yùn)動員遞質(zhì)活動的影響，從而為利用大腦神經(jīng)遞質(zhì)指標(biāo)監(jiān)測射擊運(yùn)動員中樞機(jī)能狀況提供一定的科學(xué)依據(jù)。

腦電超慢漲落技術(shù)（SET）是一項(xiàng)新的腦電圖分析技術(shù)，該技術(shù)在完全自然和絕對無損傷的條件下，對腦波超慢漲落過程進(jìn)行掃描，從而獲得有關(guān)腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)活動的信息[2]。它的創(chuàng)始人是我國航天醫(yī)學(xué)研究所的梅磊教授。他提出[3]，傳統(tǒng)的腦電檢測皮層頂樹突群中的快突觸后電位。而SET檢測受體后G蛋白／離子通道系統(tǒng)輸出的慢突觸后電位。神經(jīng)遞質(zhì)作用于受體交聯(lián)的G蛋白時，信號被多級放大，最終很多離子通道被激活而發(fā)放復(fù)雜超慢信號。這種慢信號帶有一種巨漲落的特征，它對腦波α波起到調(diào)制作用。其信息按下列次序攜帶到腦波中：神經(jīng)遞質(zhì)量子釋放的漲落→突觸后電位幅度的漲落→腦α波的漲落→超慢振蕩系統(tǒng)的譜線和譜系結(jié)構(gòu)。這種過程是非線性的，在各個環(huán)節(jié)上都可以通過自組織而把主要特征(頻率、周期)突現(xiàn)出來，鎖定在某個穩(wěn)定的頻率上。不同神經(jīng)遞質(zhì)可以有不同的穩(wěn)定頻率(優(yōu)勢譜線、譜系)。后者即可看作不同神經(jīng)遞質(zhì)的“動力學(xué)密碼”。

目前，該技術(shù)在臨床上得到應(yīng)用，很多與神經(jīng)遞質(zhì)變化有關(guān)的諸如老年癡呆癥、癲癇、帕金森癥、弱智、神經(jīng)衰弱、抑郁癥等多種軀體和心理疾病的檢測均使用到該項(xiàng)測試技術(shù)，這些檢測結(jié)果特別是神經(jīng)遞質(zhì)的變化結(jié)果與臨床疾病上的癥狀顯示和其它醫(yī)學(xué)診療設(shè)備得出的結(jié)論是一致的。這些研究說明SET具有很高的信度和效度[4]。此外，對于正常人不同認(rèn)知條件下大腦功能的研究也采用了該項(xiàng)測試技術(shù)，這些研究結(jié)果表明，某些特征譜線系在全腦的活動水平與認(rèn)知功能有關(guān)，且它們活動的腦空間分布與認(rèn)知功能也有密切關(guān)系[5-13]。

在體育領(lǐng)域里，也逐漸運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)開展了一些研究[14-16]。我們[17]在對射擊、射箭運(yùn)動員腦電超慢圖正常參考值的研究的基礎(chǔ)上，對夏訓(xùn)不同訓(xùn)練負(fù)荷前后，上海移動靶運(yùn)動員安靜狀態(tài)下腦電超慢信號系統(tǒng)（尤其是神經(jīng)遞質(zhì)信息）的變化特點(diǎn)進(jìn)行了測試與分析，探討不同訓(xùn)練負(fù)荷對運(yùn)動員遞質(zhì)活動的影響，從而為利用大腦神經(jīng)遞質(zhì)指標(biāo)監(jiān)測射擊運(yùn)動員中樞機(jī)能狀況進(jìn)行一些探索性研究。

1 對象與方法

1.1 研究對象

上海射擊隊(duì)移動靶運(yùn)動員，共7名，其中男運(yùn)動員3名，女運(yùn)動員4名，平均年齡21.8±1.5歲。均為右利手。

1.2 測試工具

超慢漲落視頻腦電圖儀（北京太陽電子科技有限公司生產(chǎn)）。該儀器是采用無筆記錄方式的一體化腦電圖機(jī)。該儀器各頻段的劃分為δ頻段（0.8～3.8 Hz）、θ（4.0～7.8 Hz）、α 1（8.0～8.8 Hz）、α 2（9.0～10.8 Hz）、α 3（11.0～13 Hz）、β（13～30 Hz）。該儀器能從傳統(tǒng)腦電信號中提取SET信息。

《中國射擊運(yùn)動員恢復(fù)—應(yīng)激問卷》（RESTQ-S）,該問卷由鄭樊慧、張忠秋編制。

1.3 測試時間

在2008年夏訓(xùn)期間，對移動靶運(yùn)動員夏訓(xùn)前的休息調(diào)整結(jié)束后，上量兩周后和上強(qiáng)度一周后3個階段的腦電進(jìn)行了測試，腦電測試結(jié)束后讓運(yùn)動員填寫RESTQ-S量表。上量兩周的訓(xùn)練安排為：第一周以空槍預(yù)習(xí)和密度射擊為主，主要是夏訓(xùn)的開始階段的基礎(chǔ)訓(xùn)練。第二周為上量周，運(yùn)動量為中到大量，同時也進(jìn)行了一天的調(diào)整。上強(qiáng)度周訓(xùn)練安排為：將運(yùn)動負(fù)荷的安排從較大的量向上強(qiáng)度轉(zhuǎn)換，進(jìn)行了一系列的上強(qiáng)度訓(xùn)練，提高了訓(xùn)練的負(fù)荷，同時也進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和一些誘導(dǎo)式的訓(xùn)練，為考核做好準(zhǔn)備。

1.4 測試程序

腦電測試時讓受試者坐在帶有扶手的椅子上，安靜、閉目，不眨眼、不轉(zhuǎn)動眼球，不想事，勿入睡。電極帽松緊適度，按照國際10/20系統(tǒng)安放電極，安放的位置為F3、F4、C3、C4、P3、P4、O1、O2、F7、F8、T5、T6，雙側(cè)耳垂為參考電極，前額正中接地。記錄安靜時腦電1 024 s。采集完運(yùn)動員的原始腦電后進(jìn)行腦電超慢信號提取，計(jì)算出腦內(nèi)遞質(zhì)全腦平均及各腦區(qū)抑制性遞質(zhì)（INH），5-色胺（5-H T），乙酰膽堿（A C h），多巴胺（D A），去甲腎上腺素（NE），興奮性遞質(zhì)（EXE）的激活相關(guān)值。所測得的數(shù)值是將測得的頻譜特征結(jié)構(gòu)與所建立的遞質(zhì)模型(密碼)庫進(jìn)行比較，得到一系列相關(guān)數(shù)值。所得的數(shù)值帶有正負(fù)號，為了對全腦和各腦區(qū)的神經(jīng)遞質(zhì)的激活程度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，本文根據(jù)梅磊教授的轉(zhuǎn)換公式對數(shù)據(jù)進(jìn)行了變換。

1.5 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用非參數(shù)檢驗(yàn)中多個相關(guān)樣本檢驗(yàn)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)值均采用均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差表示（X±S）。

2 研究結(jié)果

2.1 夏訓(xùn)不同訓(xùn)練階段運(yùn)動員全腦神經(jīng)遞質(zhì)平均激活水平的比較

將運(yùn)動員夏訓(xùn)前、上量兩周后及上強(qiáng)度訓(xùn)練一周后神經(jīng)遞質(zhì)激活水平全腦均值進(jìn)行了比較，進(jìn)行多個相關(guān)樣本檢驗(yàn)后結(jié)果顯示，夏訓(xùn)不同訓(xùn)練階段運(yùn)動員全腦神經(jīng)遞質(zhì)平均激活水平不存在顯著性差異（見表1）。

表1 夏訓(xùn)前、上量兩周后及上強(qiáng)度訓(xùn)練一周后神經(jīng)遞質(zhì)激活水平全腦均值比較（N=7）TableⅠ Comparison between the Whole Brain Average Value of the Neurotransmitter Activation Level before the Summer Training, Two Weeks after the Load-Increased Training and One Week after the Intensive Training (N=7)

2.2 夏訓(xùn)不同訓(xùn)練階段運(yùn)動員各腦區(qū)各神經(jīng)遞質(zhì)激活水平的比較

將運(yùn)動員夏訓(xùn)前休息調(diào)整結(jié)束后、上量兩周及上強(qiáng)度訓(xùn)練一周后各腦區(qū)各神經(jīng)遞質(zhì)激活水平進(jìn)行比較，進(jìn)行多個相關(guān)樣本檢驗(yàn)后結(jié)果顯示，在夏訓(xùn)3個不同的訓(xùn)練階段遞質(zhì)INH在左前顳葉（F7）存在非常顯著性差異（P=0.001＜0.01），進(jìn)一步進(jìn)行兩個相關(guān)樣本檢驗(yàn)表明，夏訓(xùn)前的值與上量兩周后（P=0.016＜0.05）和夏訓(xùn)前與上強(qiáng)度訓(xùn)練一周后的值（P=0.016＜0.05）存在顯著性差異，訓(xùn)練后INH在F7的值均低于夏訓(xùn)前的值。ACh在左頂葉區(qū)（P3）存在顯著性差異(P=0.021＜0.05)，進(jìn)一步進(jìn)行兩個相關(guān)樣本檢驗(yàn)表明，夏訓(xùn)前的A Ch值與上強(qiáng)度訓(xùn)練一周后的值有顯著性差異（P=0.016＜0.05）。上強(qiáng)度后ACh在P3的值低于夏訓(xùn)前。遞質(zhì)NE在左前顳葉（F7）(P=0.016＜0.05)存在非常顯著性差異，進(jìn)一步進(jìn)行兩個相關(guān)樣本檢驗(yàn)表明，夏訓(xùn)前和上量兩周后的NE值存在顯著性（P＜0.016）（見表2～4）。上量兩周后，NE在F7的值低于夏訓(xùn)前的值。DA在左前顳葉（F7）的差異接近顯著性水平（P=0.051），兩周上量后和一周上強(qiáng)度的值均高于夏訓(xùn)前。

表2 夏訓(xùn)前各神經(jīng)遞質(zhì)各腦區(qū)激活水平(N=7)Table Ⅱ Activation Level of the Different Transmitters in Different Brain Areas (N=7)

表3 夏訓(xùn)上量兩周后各神經(jīng)遞質(zhì)各腦區(qū)激活水平(N=7)TableⅢ Activation Level of the Different Transmitters in Different Brain Areas Two Weeks after the Load-Increased Training (N=7)

表4 夏訓(xùn)上強(qiáng)度訓(xùn)練一周后各神經(jīng)遞質(zhì)各腦區(qū)激活水平(N=7)Table Ⅳ Activation Level of the Different Transmitters in Different Brain Areas One Week after the Intensive Training (N=7)

2.3 夏訓(xùn)不同訓(xùn)練階段運(yùn)動員《中國射擊運(yùn)動員恢復(fù)—應(yīng)激問卷》值的比較

將運(yùn)動員夏訓(xùn)前休息調(diào)整結(jié)束后、上量兩周后及上強(qiáng)度訓(xùn)練一周后的《中國射擊運(yùn)動員恢復(fù)—應(yīng)激問卷》的各分量表值進(jìn)行比較，進(jìn)行多個相關(guān)樣本檢驗(yàn)后結(jié)果顯示，休息受干擾（P=0.004＜0.01）存在非常顯著性差異，睡眠質(zhì)量（P=0.011＜0.05）存在顯著差異。進(jìn)一步進(jìn)行兩個相關(guān)樣本的檢驗(yàn)表明，在夏訓(xùn)前休息調(diào)整結(jié)束后與上強(qiáng)度訓(xùn)練一周后的休息受干擾分量表存在顯著差異（P=0.016＜0.05），上強(qiáng)度訓(xùn)練后的值高于夏訓(xùn)前的值；睡眠質(zhì)量分量表分在夏訓(xùn)前休息調(diào)整結(jié)束后與上量兩周后存在顯著差異（P=0.016＜0.05），上量兩周后的值低于夏訓(xùn)前的值（見表5）。

表5 夏訓(xùn)前、上量兩周及上強(qiáng)度訓(xùn)練一周RE S T Q-S各分量表的均值比較（N=7）TableⅤ Comparison between the Moving Target Shooters' Activation Levels of the Neurotransmitters in Left Anterior Temporal in the Different Phases of Summer Training

3 分析與討論

中樞神經(jīng)遞質(zhì)不僅與人的感覺、知覺、疼痛、情緒、學(xué)習(xí)和記憶等心理活動有關(guān)，而且對中樞神經(jīng)系統(tǒng)所控制和調(diào)節(jié)的各種功能活動，如睡眠和覺醒以及飲水和攝食等行為活動有密切的關(guān)系。所以，開展對中樞神經(jīng)遞質(zhì)的研究，為研究和揭示人的心理活動的生理機(jī)制以及研究各種因素對人的心理活動的影響開辟了新的前景。

SET技術(shù)可以在完全自然、無損傷的情況下，反映大腦及各腦區(qū)的神經(jīng)遞質(zhì)激活程度。梅磊教授在測試了正常年輕人群、醫(yī)務(wù)工作者及航天實(shí)驗(yàn)員等人群后發(fā)現(xiàn)，正常人閉眼安靜狀態(tài)下，DA激活率高，5-HT激活率低，ACh為激活率高，NE激活率低，INH與EXC處于平衡狀態(tài)。多數(shù)人閉眼時抑制遞質(zhì)略高于興奮遞質(zhì)。此外，在SET中對眾所周知，DA與5-HT、ACh與NE及INH與EXC之間存在拮抗關(guān)系可以整合顯示，所得圖形似飛鳥之主體及兩翼，梅教授稱之為“飛鳥圖”，可以作為一般人員的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)[3]。我們前期的研究也表明，射擊、射箭運(yùn)動員在休息調(diào)整后，他們在安靜狀態(tài)下全腦各神經(jīng)遞質(zhì)的平均激活水平，也呈現(xiàn)“飛鳥”圖形[17]。

由于中樞通過神經(jīng)遞質(zhì)對大腦皮質(zhì)的運(yùn)動區(qū)、基底神經(jīng)節(jié)等進(jìn)行調(diào)節(jié)，影響運(yùn)動和行為活動；另一方面，這些神經(jīng)遞質(zhì)影響下丘腦的機(jī)能，通過內(nèi)分泌系統(tǒng)對機(jī)體進(jìn)行調(diào)節(jié)，影響著運(yùn)動能力。因此，目前在運(yùn)動領(lǐng)域，中樞神經(jīng)遞質(zhì)與運(yùn)動之間的相互關(guān)系是研究的熱點(diǎn)問題之一。但這些研究多以動物為實(shí)驗(yàn)對象。這些研究更多關(guān)注的是氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)、單胺類神經(jīng)遞質(zhì)氮等。

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)氨基酸類遞質(zhì)分為：興奮性氨基酸，主要有谷氨酸(GLU)和天冬氨酸(ASP)；抑制性氨基酸，主要有γ-氨基丁酸(GABA)、甘氨酸(GLY)。抑制性氨基酸以γ-氨基丁酸最為重要。它主要分布于錐體外系、下丘腦、腦橋、基底部和小腦。它在中樞的生理功能主要包括：(1) 抗焦慮作用；(2) 對垂體激素的作用；(3) 與鎮(zhèn)痛有關(guān)；(4) 對攝食的影響；(5) 參與視覺通路信息的傳遞和調(diào)控等作用。

前蘇聯(lián)生理學(xué)家首先發(fā)現(xiàn)運(yùn)動性疲勞大鼠腦中抑制性氨基酸—γ-氨基丁酸(GABA)含量升高，進(jìn)而提出γ-氨基丁酸正是中樞神經(jīng)系統(tǒng)保護(hù)性抑制的物質(zhì)基礎(chǔ)。目前認(rèn)為，長時間運(yùn)動后，腦組織遞質(zhì)性氨基酸可以發(fā)生改變，影響中樞的興奮與抑制過程，是導(dǎo)致運(yùn)動性疲勞的可能機(jī)制之一。我國李人等人[18]的研究發(fā)現(xiàn)，安靜狀態(tài)下訓(xùn)練和未訓(xùn)練過的大鼠腦中GLU/GABA的比值無明顯差別，這說明它們在安靜時各腦區(qū)的GLU與GABA的代謝水平是相近的，而經(jīng)過1 h、2 h、5 h游泳后腦中有部分腦區(qū)GABA低于安靜值，而GLU高于安靜值，并有顯著性差異，意味腦中出現(xiàn)以興奮為主的效應(yīng)。而經(jīng)過9 h長時間的運(yùn)動后，所測腦區(qū)中GLU與GABA都有十分顯著的增多，而GLU/ GABA的比值明顯下降，可初步認(rèn)為腦中GABA水平對于長時間運(yùn)動引起的運(yùn)動性疲勞的中樞抑制過程有關(guān)，特別是當(dāng)機(jī)體運(yùn)動出現(xiàn)疲勞時各腦區(qū)中GLU與GABA的代謝平衡發(fā)生的改變，原有安靜時的平衡被破壞，各腦區(qū)中GABA含量升高的幅度大于GLU升高的幅度，使腦中以GABA抑制效應(yīng)占優(yōu)勢。

張東明[19]等用激光誘導(dǎo)熒光檢測的高效毛細(xì)管電泳結(jié)合微透析技術(shù)測定急性力竭運(yùn)動前后的大鼠下丘腦區(qū)細(xì)胞外液中的氨基酸神經(jīng)遞質(zhì)的含量。結(jié)果顯示，急性力竭運(yùn)動后4 h以及72 h大鼠下丘腦區(qū)的細(xì)胞外液中的GLU、GABA，Gly有統(tǒng)計(jì)意義地增加，他們認(rèn)為下丘腦遞質(zhì)性氨基酸在應(yīng)激過程中可能起著重要作用。

耿青青[20]研究了長期遞增負(fù)荷運(yùn)動對大鼠氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明，GLU在4周遞增運(yùn)動負(fù)荷中，在運(yùn)動后即刻上升，運(yùn)動后3 h下降，但仍高于安靜值；在第O、2、4周，GLU的安靜值不斷上升，且在運(yùn)動后即刻上升的幅度也在減??；GABA在4周遞增運(yùn)動負(fù)荷中，在運(yùn)動后即刻下降，運(yùn)動后3 h上升，高于安靜值；在第0、2、4周，GABA的安靜值不斷上升，且運(yùn)動后即刻下降的幅度也在減小。GAD65、GAD67在4周遞增運(yùn)動負(fù)荷中，在運(yùn)動后即刻下降，運(yùn)動后3 h有回升趨勢，但仍低于安靜值，并發(fā)現(xiàn)，在GAD67有升高時，總伴隨GAD65的下降現(xiàn)象。

在本研究中，從夏訓(xùn)不同訓(xùn)練對移動靶運(yùn)動員超慢漲落信號系統(tǒng)的影響可以看出，訓(xùn)練量和訓(xùn)練強(qiáng)度增加后，IN H全腦激活水平平均值均低于夏訓(xùn)前的休息調(diào)整后的值。從各腦區(qū)看，訓(xùn)練量和訓(xùn)練強(qiáng)度增加后，左側(cè)前顳區(qū)的INH值均低于夏訓(xùn)前的休息調(diào)整后的值，并有顯著性差異。而在該區(qū)DA則呈現(xiàn)相反方向的變化。這有可能說明訓(xùn)練負(fù)荷的增加大腦抑制過程減弱，興奮過程增加。

顳葉位于大腦外側(cè)溝下方，頂枕溝和枕前切跡連線的前方。它分為外側(cè)面和底面，在外側(cè)面上有顳上回、顳中回和顳下回。有研究表明顳葉具有聽覺功能，語言和記憶等復(fù)雜認(rèn)知機(jī)能及與情緒有關(guān)。但沈政[21]報道，顳葉皮層不僅在聽覺信息加工中具有重要作用，還存在復(fù)雜視覺與動覺的信息加工以及多種信息存貯的記憶功能，顳葉皮層的認(rèn)知功能是復(fù)雜而重要的。美國的Roy等人[22]經(jīng)多年研究發(fā)現(xiàn)，猴內(nèi)側(cè)顳上回存在著特殊視覺感受細(xì)胞，稱兩眼視差相關(guān)的方向選擇神經(jīng)元。它們?yōu)檎J(rèn)知者提供自身運(yùn)動方向的信息，主要是對認(rèn)知者自身運(yùn)動與其觀察物體的相對關(guān)系發(fā)生反應(yīng)，特別是當(dāng)這種變化發(fā)生在水平方向時，此類細(xì)胞的選擇性反應(yīng)最靈敏，它們提供認(rèn)知者自身在水平面上的運(yùn)動方向信息，成為認(rèn)知主體的自身運(yùn)動知覺的特殊檢測細(xì)胞。如果參照物位于兩眼焦點(diǎn)以遠(yuǎn)的部位時，視差相關(guān)的方向選擇細(xì)胞對自身與參照物同一方向運(yùn)動時反應(yīng)最大；反之，參照物位于兩眼聚交點(diǎn)之內(nèi)時，則視差相關(guān)的方向選擇細(xì)胞對自身反向運(yùn)動反應(yīng)最大。所以，顳葉還與靠視覺反饋的自身運(yùn)動知覺有關(guān)。此外，椎體外系也有緣自顳葉皮層，而椎體外系的主要功能是調(diào)節(jié)肌緊張、維持姿勢和習(xí)慣性動作。而移動靶射擊時，要求運(yùn)動員站立在原地舉槍，對來回移動的靶子進(jìn)行射擊，因此，訓(xùn)練后左前顳區(qū)INH激活水平的下降，可能表明隨訓(xùn)練負(fù)荷增加該區(qū)興奮增強(qiáng)有關(guān)。

乙酰膽堿（ACh）是運(yùn)動神經(jīng)、自主神經(jīng)系統(tǒng)中的節(jié)前纖維和副交感神經(jīng)節(jié)后纖維的興奮性遞質(zhì)，以ACh為遞質(zhì)的神經(jīng)總稱為膽堿能神經(jīng)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)中許多神經(jīng)元之間也是以ACh聯(lián)系。腦內(nèi)膽堿能神經(jīng)元的集中分布區(qū)域是大腦的前腦基底部，從隔區(qū)的吻側(cè)延續(xù)到底丘腦核的尾端。腦內(nèi)膽堿能神經(jīng)元的主要功能為：參與情感和學(xué)習(xí)記憶，影響機(jī)體的復(fù)雜行為；調(diào)節(jié)內(nèi)臟；參與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激動系統(tǒng)的構(gòu)成，在保證大腦皮層的清醒狀態(tài)中起重要作用，參與睡眠和覺醒的調(diào)節(jié)。皮層和海馬等腦區(qū)的ACh主要來源于基底前腦膽堿能神經(jīng)元的纖維投射。目前應(yīng)用微透析等技術(shù)在體檢測清醒、自由活動動物認(rèn)知過程中腦內(nèi)乙酰膽堿的含量，以研究ACh與特定行為反應(yīng)和認(rèn)知活動之間的關(guān)系[23]。研究發(fā)現(xiàn)，腦內(nèi)ACh與認(rèn)知活動之間關(guān)系復(fù)雜。在學(xué)習(xí)與記憶、注意、新環(huán)境下的探究行為和自發(fā)活動等各種認(rèn)知活動中，腦內(nèi)ACh多呈現(xiàn)同步升高的趨勢，但是也有不同的結(jié)果。各種認(rèn)知活動中腦內(nèi)ACh的改變主要表現(xiàn)在皮層、海馬等腦區(qū)，它們主要接受來自基底前腦的膽堿能纖維投射。雖然不同的認(rèn)知活動也可以引起某些特定相關(guān)腦區(qū)ACh的升高，但是這方面的研究證據(jù)尚不充分。另外，腦內(nèi)ACh的改變還與認(rèn)知過程中不同的信息加工環(huán)節(jié)和模式有關(guān)。

近年來的研究還發(fā)現(xiàn)，中樞乙酰膽堿(ACh)對調(diào)節(jié)機(jī)體運(yùn)動具有重要作用，在錐體系及大腦皮質(zhì)的錐體細(xì)胞是膽堿敏感細(xì)胞，腦干和脊髓發(fā)出的神經(jīng)元屬于膽堿能神經(jīng)；在錐體外系中，尾狀核ACh和DA之間的平衡對維持機(jī)體的運(yùn)動有重要的意義[24]，而且其水平變化與運(yùn)動性中樞疲勞形成和發(fā)展密切相關(guān)。有研究報道[25]，在馬拉松比賽中,運(yùn)動員血漿膽堿水平將會下降約40%。如補(bǔ)充適量的膽堿飲料以保持血漿膽堿水平,將會推遲疲勞的產(chǎn)生。還有研究者[26]檢測了運(yùn)動負(fù)荷后，清醒狀態(tài)時大腦皮層中ACh的變化，發(fā)現(xiàn)5 min的運(yùn)動使ACh升高得最為明顯，同時NA和5-HT也有升高。當(dāng)中樞ACh濃度下降時，中樞疲勞就會發(fā)生。

在本研究中，在夏訓(xùn)期間，上量兩周后ACh的激活水平較夏訓(xùn)前大部分腦區(qū)均有提高，特別是左側(cè)的C3、P3、O1、F7的激活水平，但差異不顯著。而在上強(qiáng)度后，ACh在P3的激活水平的顯著地低于夏訓(xùn)前，而其他腦區(qū)的激活值的變化趨勢與上量兩周后基本相同。頂葉皮層主要有軀體感覺區(qū)、軀體感覺整合區(qū)、味覺區(qū)和感覺語言區(qū)。軀體感覺和軀體感覺整合區(qū)主要接受來自皮膚、肌肉、關(guān)節(jié)、和來自視覺皮層的各種感覺的傳入。經(jīng)過它們的匯集和整合，產(chǎn)生運(yùn)動方向感、肌體空間位置覺和空間認(rèn)知覺。近年的研究表明后頂葉區(qū)在視覺資源配置中起重要作用[27]。還有研究者認(rèn)為[28]，下頂葉皮層具有指導(dǎo)視覺注意的神經(jīng)機(jī)制，即注視著關(guān)心的目標(biāo)物。當(dāng)目標(biāo)緩慢移動時，維持視跟動作。而在視野出現(xiàn)新目標(biāo)物時則發(fā)動快速掃視的眼運(yùn)動。因此，當(dāng)移動靶訓(xùn)練時，頂葉區(qū)的激活程度增加，隨著訓(xùn)練量的增加，可能會出現(xiàn)疲勞，導(dǎo)致ACh的下降。

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中去甲腎上腺（NE）能神經(jīng)元的胞體主要集中在延腦和橋腦。NE能神經(jīng)元發(fā)出的纖維廣泛地投射腦內(nèi)各個部位，其中上行纖維背側(cè)束可投射到全部端腦，腹側(cè)束可投射到中腦、間腦、端腦邊緣系統(tǒng)及嗅球；下行纖維可投射到脊髓的前角、后角、中間外側(cè)柱和中央管周圍。它的功能主要有：對心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)；鎮(zhèn)痛作用；參與維持中樞遞質(zhì)間的動態(tài)平衡，保持正常的運(yùn)動能力；與情感障礙、體溫調(diào)節(jié)、攝食控制及維持中樞的覺醒有關(guān)。研究表明[29]，長期的運(yùn)動刺激可以提高腦組織中的NE含量的代謝增強(qiáng)，訓(xùn)練的強(qiáng)度和方式引起NE反應(yīng)性不同，耐力訓(xùn)練可引起運(yùn)動后下丘腦NE的升高。但SET的研究者們指出[30]，微電泳和腦室注入NE，對中樞神經(jīng)元有抑制作用，而用藥物加強(qiáng)NE神經(jīng)元的功能，則往往出現(xiàn)興奮、激動、欣快等反應(yīng)。他們的研究工作得出的NE的最優(yōu)譜線（D1）效應(yīng)主要是抑制性的，他們認(rèn)為這反映了NE的一種強(qiáng)效應(yīng)，是腦室給藥的特殊反應(yīng)。而在NE的中、弱效應(yīng)中，可能出現(xiàn)一般的興奮性反應(yīng)。在本研究中，夏訓(xùn)期間，上量兩周后NE的全腦激活水平均值低于夏訓(xùn)前，而繼續(xù)上強(qiáng)度一周后的值則高于夏訓(xùn)前，但均無顯著性差異。而從各腦區(qū)來看，NE的激活水平在左前顳葉（F7）存在非常顯著性差異，夏訓(xùn)前和上量兩周后的NE值存在顯著性，上量兩周后，NE在F7的值低于夏訓(xùn)前的值。這個變化與INH的相一致，有可能表明，隨著運(yùn)動量的增加，大腦興奮水平提高。

4 結(jié)論

4.1 在夏訓(xùn)不同訓(xùn)練階段，移動靶運(yùn)動員全腦神經(jīng)遞質(zhì)的平均激活水平無顯著性差異。而從各腦區(qū)各遞質(zhì)的變化來看，INH在左前顳的激活水平有顯著性變化，夏訓(xùn)前的值均低于上量兩周后及上強(qiáng)度一周后的值。ACh在左頂葉區(qū)有顯著性變化，夏訓(xùn)前的值高于上強(qiáng)度訓(xùn)練后的值。INH在左前顳的激活水平有顯著性變化，夏訓(xùn)前的值高于上量兩周后的值。

4.2 通過《中國射擊運(yùn)動員恢復(fù)—應(yīng)激問卷》測試結(jié)果表明，在夏訓(xùn)不同訓(xùn)練階段，運(yùn)動員的休息受干擾和睡眠質(zhì)量兩個分量表存在顯著性差異。與夏訓(xùn)前相比，上強(qiáng)度訓(xùn)練一周后的休息受干擾分量表值高于夏訓(xùn)前的值。上量訓(xùn)練兩周后的睡眠質(zhì)量分量表值低于夏訓(xùn)前的值。

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(責(zé)任編輯：何聰)

Variation Characteristics of the Ultra-Slow EEG Signal System of Moving Target Shooters in Different Training Periods

ZHENG Fan-hui1, QUAN Zhi-wei1, ZHANG Ping-fa2
(Shanghai Research Institute of Sports Science, Shanghai 200030 China)

Applying ultra-slow EEG fluctuation technology and the questionnaire on Chinese shooters' recovery and stress, the authors tested the variation characteristics of the ultra-slow EEG signal system, especially the neurotransmitter information and mental status of some Shanghai moving target shooters in tranquil state before and after the summer training with different training loads. The result shows that in the different phases of the summer training, there is no significant difference in average activation level of the whole brain neurotransmitter of the moving target shooters. Concerning the changes of the transmitters in different brain areas, obvious changes of activation level of INH in left anterior temporal are observed. The value before the training is lower than that two weeks after the load-increased training and one week after the intensive training. ACh changes are distinct in .the left parietal area. The value before the training is higher than that after the intensive training. There is significant changes of activation level of INH in left anterior temporal area. The value before the training is higher than that two weeks after the load-increased training. During the different phases of the summer training, there is obvious difference between the subscales of disturbed rest and sleep quality. The value of disturbed-rest subscale is higher than that before the summer training. The value of sleep quality subscale the two weeks after the load-increased training is lower than that before the training.

moving target; ultra-slow EEG fluctuation technology; neurotransmitter

G804.8

A

1006-1207(2010)06-0044-07

2010-10-28

論文說明：入選第九屆全國運(yùn)動心理學(xué)學(xué)術(shù)會議

鄭樊慧，女，博士，研究員.主要研究方向：運(yùn)動心理學(xué).

1.上海體育科學(xué)研究所，上海 200030； 2.北京太陽電子科技有限公司，100086