老年人的双手协调动作需要更多的神经活动

　　

在衰老的过程中，人们的协调能力也在下降。马克斯 • 普朗克人类认知和脑科学研究所的一组研究人员近日发现，与年龄相关的双侧反相位运动下降与α和β神经活动的差异有关。

这项题为“Alpha and beta neural oscillations differentially reflect age-related differences in bilateral coordination”的研究发表在《Neurobiology of Aging》杂志上。

双侧协调能力指的是人们在运动时协调身体左右两侧的能力，这是日常生活的基本技能之一。那些双侧协调能力受损的人可能难以完成拍手或打开罐子等任务。

协调分为两种类型：同相位和反相位。在同相位运动（如双手接球）中，两侧相同的肌肉同步收缩。在反相位运动（如同时将双臂移向同一侧）中，肌肉以交替的方式收缩。

以往的研究发现，衰老与双侧协调能力下降有关，尤其是反相位协调能力。研究人员提出，与年龄相关的协调能力变化可能反映了这些过程是由大脑中的不同机制控制的。

为了验证这一假设，研究人员使用脑电图（EEG）进行了一项实验。参与者包括25名平均年龄在26岁的年轻受试者和25名平均年龄为70岁的年长受试者。

受试者坐在一张透明的桌子旁，桌子上显示了八种可能的手臂圆周运动。他们能看到桌子下面自己的手臂。实验要求受试者用节拍器重复屏幕上显示的圆周运动。这八种运动中有两个是同相位的，两个是反相位的。剩下的四种动作只需要使用一只手臂。研究人员使用多通道脑电图来记录受试者的大脑活动。

研究人员发现，与年轻组相比，年长的受试者在完成反相位运动时身体不同部位的同步性较低。这也就解释了为什么随着年龄的增长，做这些动作会变得越来越困难。

同步性的降低与进行反相位运动时大脑活动的差异有关。在年轻的受试者中，大脑右侧非支配半球的α波的功率在同相位运动中下降较少。在年纪较大的受试者中，α波的功率在这两种运动中下降幅度相同。

有人认为，α波的功率与参与解决特定任务的积极程度有关。非支配半球的α波功率没有下降，可能反映了对老年人失去这些技能的一种补偿，例如，他们需要更积极地专注于任务。

两个年龄组的β波功率之间也观察到可比较的差异。在年轻的一组中，两种运动的β波下降幅度相同，而在年长的一组中，反相位运动的β波下降幅度大于同相位运动。这种更大的下降幅度可能反映了在反相位协调过程中需要额外处理感觉运动信息。

马克斯•普朗克人类认知和脑科学研究所的Vadim Nikulin表示：“神经变化发生在大脑各种病理的早期阶段。在双侧运动时进行脑电图测量可能会发现运动障碍的早期发展，比如帕金森病。”

###

Alpha and beta neural oscillations differentially reflect age-related differences in bilateral coordination

https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2021.03.016