在专业基金会的支持下,斯坦福大学医学院的研究人员艾伦·雷斯医学博士和加文·坦佩斯特博士研究了骑自行车运动期间的大脑活动。
问:您的研究涉及追踪大脑氧合作用的变化,尤其是在运动期间。您是如何测量这种变化的?
一个: 我们使用近红外光谱仪(NIRS)。这是一种轻便易携的神经影像设备,甚至可以装进背包里。它的外形像个浴帽,上面装有许多微型灯泡。有些灯泡会发光,有些则能探测近红外光。这台仪器的独特之处在于,运动需要身体(包括头部)的活动,而目前很少有仪器能够让我们在运动状态下测量大脑活动。
问:请谈谈您最近的情况。 学习 发表于该期刊 运动医学与科学.
一个: 一般来说,运动能让人感觉良好,精神更加集中——我们希望通过在运动过程中使用近红外光谱技术(NIRS),能够探究大脑中哪些活动会影响我们的行为。当我们运动或活动时,大脑会迅速充血,这意味着大脑获得了充足的氧气。在开展这项研究之前,我们并不清楚能否利用NIRS来追踪运动过程中大脑特定区域(控制我们动作和行为的区域)的氧气变化。因此,在最近的研究中,我们比较了在低、中、高强度骑行时(同时进行记忆和手部运动任务)的大脑活动。结果表明,与记忆和手部运动相关的大脑区域在低强度和中等强度骑行运动中均处于活跃状态。此外,这些在任务中活跃的大脑区域在静息状态下(即静坐时)也同样活跃。这些发现意味着我们可以利用NIRS来观察低强度和中等强度骑行运动中哪些大脑区域处于活跃状态,从而帮助我们了解运动如何影响我们的思维、感受和行为方式。
问:慈善事业在您的研究中扮演什么角色?
一个: 慈善捐助往往是发现全新研究方向的第一步,这些方向可以发展成为更宏大的构想,有时还能带来未来的资金支持。我们在斯坦福医学院开展的项目得益于Specialized基金会的慷慨捐赠。Specialized基金会的使命是利用骑行作为促进儿童和青少年学业成功的工具,他们资助学校和医疗机构开展的研究。项目启动后,我获得了斯坦福母婴健康研究所的奖学金,该研究所也由捐助者支持。我衷心感谢捐助者对我的工作的支持,我知道参与者及其家人也对此深表感激和喜悦。
问:您是一位运动神经生理学家。这太独特了!您为什么选择从事这个研究领域呢?
一个: 我从小就每周游泳六天。后来我去外地上大学读神经科学,就停止了游泳。那时我还没意识到游泳——或者说运动——有多么重要,于是我开始跑步(因为穷学生,我负担不起游泳池的费用了)。我对运动如何影响大脑以及我们的思维和感受方式产生了浓厚的兴趣。我开始攻读博士学位,研究不同强度运动中情绪反应(愉悦感/不适感)的神经基础。正是在那时,我了解到了近红外光谱技术(NIRS),并开始在运动中使用它。我在运动生理学中使用NIRS的背景,为我打开了通往国际实验室的大门(英国、澳大利亚、法国、俄罗斯,现在在美国),让我有机会在不同的实验室工作,研究运动如何影响我们的思维方式。现在我最喜欢的运动是长跑和骑自行车。我通常在运动时思考下一个研究方向。
问:这项研究的下一步步骤和潜在益处是什么?
一个: 我们刚刚完成的这项研究为利用近红外光谱技术(NIRS)测量运动过程中与特定技能(例如工作记忆)相关的脑活动奠定了基础。这意味着我们可以比较运动对这些技能在不同个体间的影响差异。目前,我们致力于研究运动如何帮助改善注意力缺陷/多动障碍(ADHD)的症状。我们知道,运动通常可以改善工作记忆和抑制等技能,但我们尚不清楚这些技能的改善是否也适用于患有ADHD的儿童和青少年,以及最终是否能提高他们的注意力持续性和减少注意力分散。如果我们能够证明规律运动可以帮助部分ADHD患儿控制症状,那就太好了。
编者按:我们非常高兴地宣布,专业基金会再次向Reiss博士的实验室捐赠了150,000美元,用于继续开展运动期间大脑活动的研究。敬请期待更多精彩更新!


