编辑推荐：
为探究运动学习能力个体差异的神经机制，研究人员以 21 名健康参与者为对象，开展基于 visuomotor tracking 任务的 EEG 研究。发现前额叶中线 θ（FMT）功率与学习效率呈正相关，而 θ 相位同步性无此关联，为理解运动学习差异提供新视角。
在人类适应环境与掌握运动技能的过程中，运动学习能力的个体差异普遍存在。有的人能快速掌握新技能，而有的人则需要更多时间和练习，这种差异背后的神经机制一直是科学界亟待解决的谜题。例如，在音乐演奏、体育训练等需要精细运动学习的场景中，不同个体的学习效率差异显著，但其内在的神经活动差异却并不清楚。因此，探索运动学习能力个体差异的神经基础，对于理解人类运动技能的形成与优化具有重要意义。
日本丰桥技术科学大学（Toyohashi University of Technology）的研究人员针对这一问题展开研究。他们通过实验发现，前额叶中线 θ（Frontal Midline Theta, FMT）功率的变化与运动学习效率密切相关，相关研究成果发表在《Experimental Brain Research》上。这项研究为揭示运动学习的神经机制、解释个体间学习差异提供了新的科学依据。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：招募 21 名健康参与者（20-24 岁，18 男 3 女），使用 64 通道 EEG 系统记录其在 visuomotor tracking 任务中的脑电活动。该任务要求参与者通过右手食指和小指按压力传感器控制电脑屏幕上的光标追踪移动目标，通过改变小指传感器灵敏度（基线期 1:1，适应期 1:3）构建新的运动学习场景。同时，结合行为学数据（累积误差、指数拟合学习率）与 EEG 数据分析（时频功率、θ 相位同步性、独立成分分析去噪等），探究神经活动与学习效率的关联。
行为学结果
参与者在适应期的累积误差随训练次数增加显著降低，指数拟合显示学习率存在显著个体差异。保留测试表明，10 分钟休息后误差进一步降低，提示运动学习具有长期记忆效应，验证了任务的有效性。
EEG 结果与神经机制
- FMT 功率与学习效率的正相关：在运动准备期（-499 至 0 ms），FMT 功率调制幅度与学习率呈显著正相关（r=0.588，99.166% CI [0.1038, 0.8452]）。早期学习者的 FMT 功率在接近动作执行时显著升高，而晚期学习者变化较小，表明 FMT 功率可能反映前扣带回皮层（Anterior Cingulate Cortex, ACC）的认知资源分配能力，加速错误修正与运动策略优化。
- θ 相位同步性与学习效率无关：通过计算跨试次相位相干性（ITPC）评估相位同步性，发现各频率（4-8 Hz）的 ITPC 值与学习率均无显著关联。这提示运动学习效率主要依赖神经活动的能量水平（功率）而非相位锁定的时间精度。
讨论与意义
本研究首次明确 FMT 功率是运动学习能力个体差异的关键神经标志物，而 θ 相位同步性并非主要影响因素。ACC 作为 FMT 的神经源，其通过调节认知控制、错误监测和运动计划的神经活动，可能为运动学习提供初始神经动力学条件，促进感觉运动信息的存储与提取。研究结果拓展了对运动学习神经机制的理解，为开发个性化学习支持系统（如体育训练、康复治疗）提供了潜在生物标志物。未来研究可结合 fMRI 等技术进一步明确神经源定位，并通过神经反馈或经颅磁刺激（TMS）等手段验证因果关系，推动基础研究向临床应用的转化。
