文摘

研究表明运动学习观察实践的有效性,但仍然是讨论机制有效性。期间观察,之后虽然皮质流程可以减少身体和观察实践,这些过程如何改变对学习行为的措施还没有被研究过。这里我们比较短期的身体和观测实践在小说的吸引和保留电机任务评估每种类型的实践调节脑电图μ节奏8—13赫兹()。三十健康个体被随机分成三组:(1)物理实践(PP),(2)观测实践(OP),和(3)没有实践(NP)控制。有四个测试阶段:基线脑电图,实践,postpractice观察,并推迟了保留。有重要的双边抑制μ节奏在PP只有左单侧性的μ期间抑制相机会在postpractice观察阶段,μ抑制在PP相比,在双边和较大的相机会NP控制显示没有证据表明抑制和OP和PP组明显不同。比较三组在保留时,组织没有对跟踪时间差异,但人民党组表现出更少的错误,尤其是在比较NP组。因此,尽管OP组的神经生理学指标指数变化相似,但主持PP相比,这些过程的变化并不体现在观测实践结果评估延迟保留测试。

1。介绍

一种常见的运动技能教学中的教学方法一直重复观看游行的意图后再生产,所以称为观测实践或观察学习(最近的评论关于其相对有效性,请参阅[1- - - - - -6])。许多人,也许是由于损伤,神经损伤,或疲劳,不能从事身体练习,至少所有的时间,这样学习通过观察作为一种实践方法电动机收益(7]。尽管这种方法的潜在功效,至少不实践条件相比,支撑其疗效的机制仍然争论不休,以及其相对利益相比,实际物理实践。在本文中,我们评估观察和物理实践之间的相似点和不同点,方面的行为表现和学习成果以及神经生理学过程评估通过脑电图和μ节奏抑制。

我们现在知道看别人表演技能的一部分,他们现有的电机中产生类似皮质神经过程明显的实际行动执行期间。有相当大的研究指向电机模拟电路或镜像神经元系统在人类大脑反应以类似的方式来观察和执行的动作,支持一个共享的想法行动观察和行动之间的神经表征执行(评论,看到8- - - - - -11])。有广泛的脑区被激活在观察和执行行动,与主区域包括腹侧和背侧前运动皮层(PMC) [12- - - - - -16),壁内的皮质(13,17)和上级和顶叶小叶(14,15,18]。最近的这些领域,看到一个荟萃分析的鬼马小精灵et al。19]。

一个镜像神经元活动指数已经被广泛研究在人类μ8—13赫兹()抑制。静止,神经元同步感觉运动区域的火灾,导致大幅度脑电图和梅格μ频段的振动。当参与者执行操作,想象运动,或观察动作,这些神经元异步火灾,减少μ的力量带(20.- - - - - -25]。这种抑制被称为alpha-band或mu-rhythm抑制(也与事件相关去同步化(ERD))。它一直假设μ节奏反映下游调制主要感觉运动区域的镜像神经元活动,代表一个关键信息处理函数将观念转化为行动26]。当跨执行和观察条件下,比较了抑制通常是在执行条件(23]。非常简单的动作(例如,重复的手指指向[20.),以及更多的功能性运动(例如,达到和把握一个咖啡杯24]),双边抑制,特别是中央电极网站,已经指出。重要的是,Virji-Babul et al。27)表明,尽管两种情况下激活相似的大脑区域,有不同的激活的时间和模式的差异。运动执行期间,最早的激活在左前运动和躯体感觉区,紧随其后的是左初级运动和颞上回(STG)运动开始的时候。相比之下,在观察期间,有一个转变的时间激活与最早的活动发生在右颞区,其次是活动左运动区,表明存在重要差异基础动作执行和动作的神经过程的观察。

而现在有一个重要的文献连接感知和行动相关的行为,研究过程基础观测实践的新行动仍相当稀缺。对行为的工作,通常已经表明,观测和物理实践会导致类似的行为(虽然在观察弱)运动的结果4,28,29日阿什福德](荟萃分析看到et al。30.])。然而,也有显著的差异。例如,尽管人们通过观察别人而学习执行小说visuomotor适应任务,人们学会搬到径向对齐目标旋转的真实空间位置,观察人士不显示后遗症,几乎总是出现在物理实践参与者(5,31日]。没有后遗症后观察实践导致结论学习涉及不同的大脑网络的两种模式,缺乏或减少运动系统(隐性)适应后只有观察实践。

也有证据支持的观点观察和物理实践涉及到类似“motor-related”机制和网络。例如,在序列的研究学习,观察学习有效性是特定于观察到的手29日,32期间),表明effector-specific调制电机系统的观察。在研究观察人士关注学习者适应动态扰动控制的机器人手臂,至少一些观察学习效应似乎是由观察者的运动系统(例如,33,34])。这是显示通过双重任务与执行相关的干扰影响电动机的任务在观察实践阶段以及干扰postobservation练习时间内重复经颅磁刺激(经颅磁刺激)初级运动皮层(M1)。

一般有两种假说有关的信息在观察学习35]。第一,信息主要是认知介导(也称为晚期中介),这样电机系统并不在学习中发挥作用,直到后来物理实施阶段。第二个是主要motor-mediated学习(也称为早期中介),通过观察被认为自动激活运动表征观察行动的观察者的大脑。这个马达共振或模拟思想,以便行动理解,因此学习,发生(35,36]。行为研究提供支持的提案,这表明信息传递期间观测实践可以是一个或两个过程的结果。没有研究测量的神经生理学和行为过程的观察和身体练习相同的并发任务已经确定在两种类型的练习。

与观测实践,Nakano et al。37)在观察记录EEG信号,准备和执行五个试验two-ball-rotation任务。在所有三个条件,μ抑制在第五审判是显著大于第一次审判。然而,纯之间没有比较观察实践组和一个物理实践组(即。,after the first trial, the second observation phase was a combination of both observation and execution) and no efforts were made to assess learning, as based on a retention or transfer test [38,39]。

神经生理学反应期间一直在探索行动观察条件下,电动机/物理实践经验已经达到。例如,脑电图记录在专业舞者和nondancers在观看视频剪辑的舞蹈动作和日常运动。专家舞者展出更多μ抑制nondancers相比,两组之间没有差别在日常运动的观察(40)(参见[41,42])。然而,Babiloni et al。43少)报道称,长期的经验与μ节奏抑制action-observation-related地区在熟悉的行为的观察。

尽管有证据表明,身体经验调节后续观察阶段对脑电图活动,到目前为止,研究人员已经研究了视觉或物理/电机的经历与小说汽车任务调节脑电图活动实践期间(特别是μ节奏)。此外,没有试图确定皮层活动的变化指出在实践中是否体现在运动学习行为的措施,在保留测试评估。因此,在本研究中,我们比较短期的物理和观察实践在小说的吸引和保留电动机跟踪任务和评估如何脑电图μ节奏放缓在每种类型的练习。我们的主要研究问题相关的观测实践是否带来了脑电图μ节奏的变化,与在物理实践,在“实践”的小说机动任务,并在随后的postpractice观察阶段两组。要回答这个问题,脑电图测量期间收集的物理或观测实践在45试验使用操纵杆flower-tracing任务的执行。我们也比较这两个实践团体第三,对照组不实践在postpractice观察会话。相对于基线休息,我们推测,μ节奏会抑制中央插入物理实践和观察实践渠道组不实践组相比,有更大的抑制在身体练习。

我们的第二个研究问题开门是否观察实践带来运动学习的行为证据,基于比较三组的延迟保留测试。这种延迟测试在同样条件下被认为是一个关键的评估方式运动学习,这样长期影响的实践可以确定,未受影响的由暂时性因素与疲劳有关,动机,或实践的条件38,39]。这延迟保留测试没有进行脑电图,但所有三组比较。我们预测行为物理练习后会提高性能测量时保留测试相比,观察实践,没有实践。然而,如果从观察实践有好处,我们预测,这一群体将执行更快和更准确地比对照组。我们预计,任何差异在postpracticeμ节奏指出在实践和观察会话将在运动学习的行为措施证明延迟保留测试评估。

2。材料和方法

2.1。参与者

三十岁的健康人19岁,从社区招募了40年。参与者被伪随机分配到三组的约束之一 /组和男性和女性平等分布( /组):物理实践(PP) ( , ),观察实践(OP) (= 24.4年, ),没有实践(NP)对照组( , )。所有与会者都证实的右手爱丁堡偏手性库存(44]。他们报道正常或corrected-to-normal愿景,没有汽车的问题,没有已知的神经紊乱。实验进行了两天,知情同意从所有参与者根据英属哥伦比亚大学的的道德准则。

2.2。电动机的任务

我们使用的电脑版本flower-tracing任务中使用儿童运动评估电池(MABC [45])。花图7.1显示在计算机屏幕上使用自定义虚拟仪器软件(国家仪器有限公司、奥斯汀、TX)。参与者被指示跟踪图之间的两个花图(图的实线1)尽可能快速、准确地使用操纵杆沿顺时针方向。一个错误登记每次参与者穿过两个实线之外的花。错误的数量和时间的参与者来完成每个审判审判后被显示在屏幕上。

2.3。脑电图记录

使用64通道脑电图记录HydroCel测地线与净放大器300安培传感器网络采样率为250 Hz通过EGI软件(净站,电测地线Inc .,尤金,或)。的收购,所有脑电图通道阻抗值是小于50 kΩ。收集到的信号被引用到顶点(CZ)。

2.4。过程

实验分为四个交易日:(1)基线脑电图,(2),(3)postpractice观察,和(4)延迟保留。图2显示了实验的设计以及主要和次要研究问题相关的设计。

2.4.1。基线脑电图

基线脑电图数据首次收集所有参与者3分钟当他们观看一个空白屏幕。他们被要求保持他们的眼睛睁开,静坐不动四肢或眼睛。

2.4.2。练习会话

(1)物理实践(PP)组。参与者被熟悉的操纵杆通过跟踪一个十字架在电脑屏幕上60秒钟。一旦熟悉的移动操纵杆,他们执行三个街区的flower-tracing任务总共45试验。参与者被指示跟踪花图之间的两个实线使用操纵杆尽可能迅速和准确。两分钟的休息之间提供了15块试验。脑电图在所有试验记录。

(2)观察实践(凤凰社)。参与者在这一组观察到视频剪辑一个模型的执行flower-tracing任务。视频剪辑的模型是右撇子,新手任务。她选择几个演员作为显示至少trial-to-trial变化性能,产生最典型的学习曲线。

每个视频剪辑代表一个试验中,共有45个试验。类似于PP组,两分钟的休息之间提供了15块试验。中使用的视频观察试验记录在1280年的一项决议720像素的帧率60赫兹。此外,记录从第一人称的角度来看,这将导致改进学习(46和更强的半球激活47,48]相对于第三人称视角。观察人士被要求避免任何运动,他们的行为是通过摄像头监控。脑电图在所有试验记录。

参与者被指示注意模型的运动,并被告知他们将第二天完成同样的任务。确保参与者关注录音,每个参与者被要求状态跟踪时间或/和错误的数量由模型在每个试验。这些问题是随机的,所以观察者不确定模式,专注于观察一个测量在屏幕上。

(3)没有实践(NP)对照组。参与者在这一组不接受物理或观察训练。参与者在这个集团刚刚完成基线脑电图试验和postpractice观察阶段(如下)。

2.4.3。Postpractice观察会话

五分钟训练之后,人民党和OP组参与者在观看一个视频的同一个模型观察到OP组执行的最后五个试验学习经验。NP组开始会话postpractice观察。所有的参与者被要求注意模型的性能。脑电图记录为参与者观察模型的动作。

2.4.4。延迟保留

24小时训练后,参与者在所有组45试验机动任务的执行与两分钟休息每15试验(再一次)。没有脑电图记录保留会话期间。

2.5。脑电图的处理和分析

脑电图每个参与者收集的数据进行了处理和分析利用脑电源分析(白沙)软件(鲶鱼软件GmbH)。数据第一次手动筛选眨眼和眼睛的运动。试验在眼球运动发生时的任务被移除。这导致了大约10%的总试验从所有组织和所有条件进一步分析。数据被过滤4-40赫兹和60 Hz的陷波滤波器应用。独立分量分析(ICA)是整个数据集上执行使用一个扩展infomax算法混合亚高斯和超高斯源的白沙。使用这种方法,能适应空间的运动工件首次手动定义,然后大脑信号确定地形。工件在每个电极信号重建了空间滤波器考虑工件以及大脑信号子空间。重建的工件从原始脑电图信号被减去。

脑电图数据被转换为虚拟使用白沙蒙太奇。虚拟蒙太奇估计标准电极的电压在理想化的地点使用球形样条插值到27个渠道。我们使用了虚拟标准蒙太奇的真空度。每个时间点的平均引用是计算平均电压的插值振幅标准虚拟头皮电极。对于每一个清洁部分,8—13赫兹的功率范围是使用快速傅里叶变换(FFT)计算。数据被划分为2秒的时代在每个条件为每个审判。FFT进行时代的单一试验(1024分)和平均为每个块在每个条件来获取每个条件的实验μ值。基线的μ值,FFT进行一分钟的时代静息状态的数据。使用这些值,μ抑制指数(MSI)计算。

2.6。μ抑制指数(MSI)

我们计算的比值在实验条件相对于μμ权力权力基线条件。变化的比率是用来控制绝对μ由于个体差异,如头皮厚度和电极阻抗(49]。因为比率数据本质上是倾斜的,对数变换的目的是用于参数分析(49]。MSI是绝对的变化分数μ权力8—13赫兹()之间的基线和实验条件。这是计算的

日志值低于零的C3, C4、CZ表明μ抑制或激活运动或感觉运动神经元和被认为是一个镜像神经元系统功能的指标。值0表示没有抑制或者从基本没有变化。值高于零显示同步或失活的运动或感觉运动神经元,或许表明抑制这些运动区域。

每个参与者的MSI计算(使用其他作为基线)电极C3, CZ, C4。这些中央电极记录活动的左边,中间,分别和对感觉运动区域。

统计分析,我们首先比较MSI的PP和OP组收购(阶段2)3块(实践 /块)和三个电极的网站。这些数据比较2组×3×3块电极网站混合设计方差分析与反复的措施在第二个和第三个因素。我们与这第一个分析的主要目的是为组织评估不同的函数类型的体验(观测和物理实践)以及确定任何变化在实践。第二,我们比较了MSI值为每个电极零网站评估是否存在抑制为每个组的证据。这允许我们确定在类内级别,如果有证据表明抑制(基于电极和网站)。因此,我们执行单一样本测试(比较反对零),Bonferroni-corrected值基于电极的数量( )。

第二个分析进行postpractice观察3组会话(阶段3)。再一次,我们首先比较跨组(PP、OP和NP)和一群3×3电极电极RM方差分析、重复措施在第二个因素。MSI相比我们还对零单样本每组测试,每个电极(同样基于Bonferroni-corrected测试)。

2.7。行为测量和分析

两种行为的措施被用来评估学习:(1)错误,这是表示作为参与者的次数过花图的边界,和(2)总跟踪时间,被称为时间参与者完成每个跟踪/审判。这两个措施分析了保留测试3组(PP、人事处、NP)×9块(5试验/块),混合设计方差分析、重复措施在第二个因素。Greenhouse-Geisser修正是违反适用于球形与重复测量因素有关。跟进明显交互作用图基HSD事后比较( )。由于加工错误,我们缺失的数据从一个对照组的参与者(NP)和从一个块PP参与者;这些人并不包括在报告的统计分析。检查,我们重复的分析PP参与者使用估计的值(基于意味着插值周边街区),这并不影响行为的结果。

3所示。结果

3.1。在脑电图观察实践带来改变μ节奏相似物理实践后见过吗?

3.1.1。μ抑制在练习OP和PP组

一般来说,μ抑制跨越两组和实践模块和电极看起来相似。MSI混合方差分析的结果显示显著的主要作用和显著的交互(所有 ,除了集团主要影响 , , )。在图3,我们已经绘制的MSI PP和OP组平均每个三个电极的所有试验。基于比较为零,有证据显示双边亩抑制在PP、但只有左单侧性的μ期间抑制相机会这是通过单样品确认测试页和OP组对于每个电极,是显示在表中1。在PP、平均MSI在C3, CZ, C4明显小于零。在OP,平均MSI在C3和CZ明显小于零,但它不是在C4。

3.1.2。μ抑制在Postpractice观察阶段

比较三组的postpractice观察产生了一个重要的组主要作用, , , ,但没有电极效应( )。在图4每个电极,我们绘制了MSI值的函数组。基于图基HSD事后比较,人民党集团整体抑制比OP和NP组和OP组显示抑制比NP对照组。集团和电极之间的交互水平接近传统意义, , , 。我们可以看到在图4基于图基事后比较,显示的PP组相比明显更大的MSI NP组电极(即。跨两个半球,强有力的双边激活)。然而,MSI的PP组只值明显高于那些OP组的C4,右半球。额外的分析上运行基线μ为每个电极测试结果预先存在的群体差异,在一群3×3电极RM方差分析。没有组基线差异μ所有组 。组平均值变化从6.7到12.2。

为镇压的证据,测试样品单测试比较每组的MSI值为零和电极显示人民党集团,MSI在所有三个电极(CZ C3, C4)明显小于零( )。OP组,只有中间,中心电极、CZ,显著降低MSI值( )。NP对照组,MSI在CZ明显高于基线( )。

3.2。观察实践带来运动学习吗?

在图5(一个),我们策划了三组的平均数量的错误在九块测试延迟保留测试。说明性的比较,我们也策划收购数据页组。似乎没有任何储蓄与先前的观测实践OP组,比较其性能人民党和NP组。PP组在保留最少数量的错误,尤其是在最初几个保留块,但在团体,在块的错误数量减少。关于描述性的统计确认数据,尽管集团的主要影响不显著, , , ,有一个重要的块, , ,一个重要的组×块交互, , , 。块效应由显著的线性和二次趋势组件( )。图基的事后分析之间的交互显示显著差异PP和NP组块1、2和3,与PP组比NP组表现出更少的错误。人民党和OP组只有1块明显不同。然而,没有明显区别OP和NP组练习。

我们还策划前10试验的数据物理实践对所有组为了更好地描述组效果和说明性能并没有明显的差异在这些前10试验,而是出现了与实践。这些数据在图所示6(即。,first 10 trials of retention for all groups in addition to the first 10 trials of acquisition for the PP group). A group × trial ANOVA comparing the PP group during acquisition and the NP and OP groups during retention confirmed the absence of any group effect, , , ,也不是×试验一组交互( )。

跟踪时间,数据见图5 (b)再次与PP集团的收购数据所表明的,做个比较。虽然仍然是一个主要的块效应, , , ,由一个重要组件(线性趋势 )由于减少倍保留测试持续,没有组或组(×块交互 )。

4所示。讨论

这项研究是第一个研究μ抑制变化的函数观测和物理实践而言,这意味着运动学习的行为指标。正如预测的那样,行为结果表明,在保持阶段,PP组犯了最少的错误与OP和NP对照组相比。然而,平均追踪时间的组织没有差别在保留。这表明,受益于物理实践大多是由于空间精度的改进,而不是速度。尽管人民党和OP组显示μ镇压的证据,在实践和postpractice观察(特别是与对照组相比),模式和程度的抑制在不同组。因此,尽管有抑制OP组的证据,暗示皮质的变化处理由于观测实践经验,这些模式激活似乎没有明显的改善运动学习,当OP组比较NP控制和PP组延迟保留测试。

对行为的数据,没有任何证据表明OP组运动学习。跟踪时报》没有明显与群体相关的差异。没有证据表明前物理实践导致跟踪时间的好处。相反,有一个趋势的PP组低于NP和OP组。然而,也没有证据表明前观察辅助性能,当比较NP和OP组。相关的行为影响物理经验证明在跟踪错误。PP组表现出更少的错误在保留前五个试验,相比NP和OP组和在最初的15试验相比,NP组。然而,OP组从NP组没有统计学差异。因为精度可以破坏速度的函数,这可能是因为慢跟踪时间PP组(至少叙述地)被更少的错误弥补。我们没有一个好的理由PP组可能比跟踪时间加权精度更高。 We would have expected the NP group in retention to have looked like the PP group in acquisition, but as can be seen from Figures5(一个)和5 (b)PP组显示更少的错误和更长的跟踪时间从一开始就。

缺乏差异的NP组和PP和OP组运动学习的行为措施可能是由于五30 - 40年代观测试验显示在postpractice观察测试会话。可能是学习者不需要遵守所有45视觉试验显示在随后的执行和“好”的这五个试验性能可能是在保留足以带来性能优势,至少对跟踪时间。如果是这样的话,这表明秘密练习的好处很可能更多的战略协调,与熟悉的花的形状,而不是motor-mediated策略基于动作仿真。这并不意味着没有动作仿真,EEGμ抑制似乎证明了这一点数据,但这种抑制或模拟运动学习与行为指标无关。

神经生理学的结果表明,与基线相比,μ节奏明显抑制在PP在两个半球,只有在左半球在相机会但是,这种抑制的大小没有改变,因为实践的功能。这个结果不一致的研究报道MNS的大小的变化在实践活动。Nakano et al。37),例如,报告一个显著差异之间的第一个和最后一个抑制5试验的观察球的旋转任务。尽管作者相关的降低抑制运动学习,很难得出一个结论关于运动学习基于很少试验(在我们的研究中,有45试验的实践)。不变的μ抑制也不符合神经效率假说,这将提高学习与少皮质激活(50]。一些证据表明,专家表现出更少的抑制在运动技能的执行和观察,表明更多的经验最终会导致一个更有效的神经处理(43]。但是,与我们的研究集中在短期实践,这些研究测试个人多年的经验和研究人员已经确定了不同的大脑网络,涉及不同的激活模式,在短期和长期运动实践(51]。

正如所料,μ抑制在身体练习是双边、显示两个半球都活跃在运动性能。与我们的假设相反,然而,μ抑制在观测实践级高左脑右脑相比,因此没有显示类似的双边抑制作为物理实践指出。考虑到模型和研究参与者是右撇子,观察员观看了运动从第一人称的角度来看,两国对μ节奏将基于以前的工作(52]。

尽管这项研究,主要是基于已经经历了行为的观察,有证据表明,行动观察可以导致更多边音的激活模式。例如,佩里和Bentin [53)表明,当他们检查右撇子参与者观察运动的左右两只手从第一人称的角度来看,μ抑制8—13赫兹频率范围的证明。这种抑制是强大的半球侧手被观察到比半球侧观察手(类似于我们的数据)。同样的,当科万特et al。54,55]提出了右撇子模型的视频剪辑从第一人称的角度来看,行为观察与更大的抑制α频率范围的左脑与右脑。在不同的研究中,当第三人称,action-observation范式受雇,抑制大在右脑比左脑(55]。left-lateralized激活报道在这项研究也符合功能磁共振成像研究。这些研究表明,看着右手reaching-and-grasping运动从第一人称,以自我为中心的观点引起较大的大胆的左前壁内的皮层反应右手观察家(17]。这侧的影响,然而,被身体的同侧的反应(即所取代。,the right hemisphere) in the anterior superior parietal lobule when the right-handed observers viewed the right-handed movements from an allocentric perspective (i.e., facing the model) [56]。

补充EEG实践OP与PP之间的差异,postpractice观察测试会话组基于经验也产生了差异。尽管OP组,这些postobservation试验已经被浏览,而这些都是小说视频页和NP组,目前为止还没有迹象表明激活的模式被新奇事物的影响。没有明显块效应在收购,这样激活的模式显示在第一个块的练习是维护整个练习。此外,模式的激活页集团同时也维持这一组,观察。再一次,这表明之前的经验,而不是新奇或熟悉,负责这些影响。

PP集团postpractice观察双边抑制的特点。OP组,观察PP集团一样的刺激行动观察left-lateralized抑制的特点。观察时,似乎并没有任何物理实践只激活的大脑区域的一个子集,这也解释了在实践观察单侧性的影响。缺乏抑制NP组的情况下,然而,表明超过5试验的观察这抑制证明或需要一个学习模特展示了抑制改进跨试验是必要的。模型所示postpractice观察会话仅是近乎完美的性能(即。从实践,最后五个试验)。行为研究专家和学习模式提供了证据表明,相比看学习模式吸引观察者的解决问题的方式,他/她认为所有的运动模式之间的关系和他们的结果来优化性能57]。考虑到左半球之间的联系和关系推理(58视觉训练期间,left-lateralized抑制可能是由模型类型,继续影响期间的激活模式近乎完美的表现。根据这一解释,有可能是两国效应观察报告中其他的研究在这一领域是因为观察家认为无误的手部运动,没有学习组件。

从postpractice是什么重要的观测数据之间存在差异这一事实组织基于类型的经验,尽管所有三组在看相同的动作刺激,我们只有在实践中收集的数据从5试验(每个审判持久的~ 60年代)。激活OP和PP组之间的差异可能只是翘尾因素来自实践,这样,无论被激活的大脑区域在初始接触继续被激活在随后的观察阶段。因为observe-only集团从不身体练习,没有显示两国镇压,没有理由认为这将是观察postpractice什么也没有改变。人民党集团,它能够产生共鸣和参与行动模拟,基于身体经验的任务,这样的模式激活类似这些早期学习物理实践经验。在比较大小的抑制,使结论motor-mediated学习在观察条件下,PP组表现出最强的抑制与OP和NP对照组相比。这表明,观察诱导显著抑制,它必须是之前积极运动的经验感兴趣的运动技能。这个结果证实与脑电图研究强调积极运动经验的角色(长期或短期)调制μ反应观察期间(59]。

尽管之前的页在这项研究涉及两个半球,导致最强的抑制,可比抑制OP和PP组之间在内侧中心站点(即。CZ),特别是NP对照组比较。有趣的是,尽管NP控制不不同的页和OP组在保留对他们的行为表现,至少对跟踪的时候,五项试验期间收集的脑电图observation-testing会话透露这些团体之间的显著差异。没有观察到抑制所有三个中心网站(事实上,有明显的同步与基线相比)。尽管参与者在对照组观察电机的任务,他们与这个任务前缺乏经验秘密或公开主持任何电动机系统抑制中央位置。因此,action-observation并不总是产生抑制,支持MNS的建议和μ抑制更特别的敏感与任务之前的经历,视觉和物理(参见[60])。之前μ抑制引起的生理和观察实践经验在我们的研究中,但在定性不同程度和不同方式。

这项研究有一些局限性,值得一提。这些担忧可能accuracy-speed权衡之一。任何改善措施可以归因于下降。虽然没有报告,这两个措施保留之间的相关性都是小( )和无意义的。然而,在未来的工作中,解决一个测量任务的检查其他的变化将排除任何可能的平衡影响和缩小替代解释观察到的影响(例如,要求零点误差性能)。

监控观察者的运动只能通过摄像头,没有严格的控制肌肉活动,引入另一个限制。虽然期间激活页是不同于在OP,仍有可能,任何μ抑制可能是由于肌肉激活。为了避免这种干扰,肌电图(EMG)应该用于精确检测任何可能的运动。

缺乏改变的大小μ抑制在两种类型的练习可以训练的数量试验的结果(即。45岁的试验)。使用这个数字,因为在试验测试,结果表明:行为措施的性能(即趋于平稳。45试验,达到平衡)。增加试验也可能引起参与者的数量可能与脑电图净不适,进而可能对性能造成负面影响。然而,在未来的工作中是重要的增加实践,特别是行为高原并不意味着缺乏学习(61年]。此外,它可能是观察学习实现它的好处在这个任务中,观测实践试验应该增加。虽然行为,OP组没有看不同的NP组,这可能表明,五个观测试验足以带来一些性能提升,看45试验的实践学习模型并导致皮质激活差异。在未来的工作中,这将是重要的测试电机性能不实践对照组没有任何观测实践试验,以便更好地欣赏短期效应的观察和实践的体积需要带来observational-related变化。

最后,尽管μ节奏主要描述为脑电图振荡8—13赫兹的频率范围,一些作者μ节奏有限的频带8 - 10赫兹(例如,26])。脑电图研究人员已经确定了两个频率范围在α范围内8—13赫兹():较低的α(8 - 10)赫兹和上层α(13)赫兹。降低α源自躯体感觉皮质和调制的汽车活动,显示更多的前和半球不对称的效果。上带,相比之下,由后双边波浪、集群主要parietooccipital皮层和主要是由视觉刺激(调制的62年]。鉴于在这项研究中观察到的抑制可能是由于视觉刺激或运动激活或两个,分别检查每个组件将解释在半球激活和刺激的来源。也有可能对未来的工作进行时间频率分析脑电图,帮助提供更多的信息关于复杂网络动力学基础观测实践63年]。

总之,我们已经表明,观测实践诱发神经生理学变化被μ抑制在中央网站,为电机提供证据过程中观察实践。然而,没有证据表明这些motor-related过程是在保留运动学习和行为学习的措施。单侧性的抑制在观察实践表明皮层过程参与这种隐蔽的做法可能不是完全电机,边音的激活在OP和双边激活在PP在中央网站表明,OP并不触发所有脑区激活在页。因此,观察实践不能替代物理实践,尽管在某些情况下可能有好处行为从这种类型的实践(至少相比不练习)。因为脑电图OP和NP控制条件之间的差异在postpractice观察阶段,有证据表明,OP导致神经生理学的改变,尽管我们没有证据表明这种抑制与运动技能学习的结果。

重要的是,我们确认汽车经验的重要作用在调制μ反应观察,表明采用运动是在观察者的运动技能(即。之前,身体接触)更有可能导致最优激活在随后的实践阶段。在较小程度上,观察者没有这种经历可以受益于看运动,他们只有以前的视觉体验。尽管身体和观测实践可能分享一些相似之处,他们每个人的潜在机制的运作似乎是不同的定性和定量。为了更好地理解μ响应之间的关系和运动学习观察实践,研究人员应该解决的其他因素可能会影响这种关系,如偏手性,观察的角度来看,视觉熟悉,模型的专业知识,和电动机的类型的任务。进一步研究这些类型的实践之间的关系和他们的神经生理学将有助于阐明主导机制基础上观察实践,最大化motor-mediated学习在这些条件下的条件。它尚未表明增加motor-related地区观测实践期间负责更好的学习。一个未来可能的方法,以帮助确定如何在motor-related皮质激活的大脑区域与学习是使用方法来刺激大脑期间或之前一段时间的观察实践,可能通过经颅直流电刺激(tDCS)。

信息披露

手稿是基于硕士论文的第一作者,Najah Alhajri(2017年6月),比较运动学习和μ抑制短期成人身体和观测实践(英属哥伦比亚大学)。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。