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6-7岁儿童运动想象能力的不稳定性:基于双手任务与手部侧向识别任务的双重证据
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月27日 来源:Human Movement Science 1.6
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本研究针对儿童运动想象(MI)能力发展的争议问题,通过手部侧向识别(HLR)和双手圆圈-直线耦合(BM)双任务范式,系统评估了6-13岁典型发育儿童的MI表现。研究发现6-7岁儿童在HLR任务中未显现生物力学约束效应,BM任务中缺乏想象耦合效应,提示该年龄段MI能力尚不稳固。研究首次在相同儿童群体中对比两种MI任务表现,为儿童神经发育评估提供了新视角。
在认知神经科学领域,运动想象(Motor Imagery, MI)这种"大脑模拟运动"的能力一直令人着迷。就像运动员在脑海中反复演练动作能提升实际表现一样,MI被认为是连接认知与运动的桥梁。然而,当研究对象变成儿童时,这个看似简单的"脑内彩排"却引发了学术界的激烈争论——究竟几岁儿童才能稳定运用这种能力?现有研究给出的答案从5岁到14岁不等,这种巨大差异既源于测量方法的不同,更反映出儿童神经发育的复杂性。
日本健康科学大学的研究团队在《Human Movement Science》发表的研究,创新性地采用双任务对照设计,对56名6-13岁儿童同时实施经典的手部侧向识别(Hand Laterality Recognition, HLR)任务和双手圆圈-直线耦合(Bimanual Motor, BM)任务。HLR任务通过测量儿童判断旋转手部图片的反应时(RT)和准确率来评估MI,而BM任务则要求儿童在单手画直线时想象另一手画圆,通过直线"椭圆化"程度(Ovalization Index, OI)量化MI效果。研究特别关注生物力学约束效应(判断符合人体工学的动作更快)和想象耦合效应(想象动作干扰实际动作)这两个MI的核心指标。
关键技术包括:1)标准化HLR任务系统,记录不同旋转角度(0-360°)和方向(内侧/外侧旋转)下的反应参数;2)数字化绘图板采集BM任务中直线轨迹的椭圆化指数(OI);3)将儿童按年龄分为6-7岁、8-9岁、10-11岁和12-13岁四组进行对比;4)使用Pegboard测试评估精细运动技能作为辅助指标。
【结果】
Participants
研究纳入日本大阪和奈良地区56名典型发育儿童(各年龄段7人),确保性别、利手和手动灵活性无组间差异。
HLR任务表现
6-7岁组在生物力学约束效应(内侧vs外侧旋转:p=0.382)和手部姿势效应(手背vs手掌:p=0.415)上均未达显著,而8岁以上组别均显示典型MI模式。反应时(RT)随年龄显著缩短(η2=0.312),但准确率仅在10岁后显著提升。
BM任务表现
6-7岁组的想象耦合效应(OI变化)与单任务基线无差异(p=0.213),8岁以上组则表现出显著干扰效应(p<0.01)。值得注意的是,OI值在8-13岁间保持稳定,未呈现年龄相关性。
运动技能关联
HLR任务表现与Pegboard测试分数显著相关(r=0.42),但BM任务指标与精细运动能力无统计学关联。
Discussion
研究证实了"任务依赖性假说"——HLR任务中视觉提示和单侧操作的特点使6-7岁儿童可能通过非MI策略(如视觉旋转)完成任务,而BM任务对工作记忆和执行功能的高要求暴露了该年龄段MI能力的真实局限。特别重要的是,BM任务表现的平台现象(8岁后无进展)提示不同类型的MI能力可能遵循不同的发育时间表。
这项研究为儿童神经发育评估提供了重要启示:临床实践中需谨慎选择MI评估工具,单一任务可能无法全面反映儿童MI能力。未来研究应关注执行功能训练对低龄儿童MI能力的提升作用,以及MI能力分化与运动技能发展的关系。论文首次在相同人群中建立双任务比较框架,为解开儿童MI能力发展之谜提供了关键性证据。
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