篮球运动员对面部情绪识别的脑功能活动特征探究

研究目的:在竞技体育运动领域,开放性的群体项目如篮球、足球、橄榄球等,运动员的选择性注意对其竞技表现尤为重要。这类项目的运动员在传球、断球、进攻等过程中不仅要关注对手球员与队友球员的肢体动作,还要时刻关注他们的表情动作,了解场上球员的需求和意图,成功预判目标球的位置。情绪识别对于个体在社会交往过程中理解他人的情绪状态至关重要,不能准确识别他人的情绪可能产生抑郁、焦虑等负性情绪,因此情绪识别对社会功能和心理健康有重要意义。已有研究表明开放性体育运动可以促进情绪识别,但其内在生理机制尚不清楚。因此,本研究试图采用磁共振成像技术观察篮球运动员与无长期运动习惯人群的情绪识别是否有差异,以及探讨这种差异产生的脑功能活动特征。研究方法:选取国家二级以上篮球运动员10人,年龄相匹配的无长期运动习惯的非运动员10人,均为男性、右利手,视力或矫正视力正常。本研究使用标准的fMRI情绪面孔任务(EFT),给被试呈现不同的(非重复的)面孔,这些面孔对应于不同的面孔身份,每个面孔都描述了一种特定的情绪(快乐、恐惧、被试)或中性表情,要求被试使用右手持的反应盒通过右手食指或中指按键判断每个面孔的性别。基本情绪的面孔识别任务旨在评估对情绪刺激的反应。实验材料选自中国化面孔情绪图片系统(CFAPS),选取情绪认同度较高、辨认性别正确率较高的120张情绪面孔图片,其中快乐面孔30张,恐惧面孔30张,悲伤面孔30张,中性面孔30张。选取的120张情绪面孔图片在情绪强度值、面孔性别、block三方面均进行了平衡,各组之间均无显著差异。实验程序使用E-prime3.0编写,并在一台配备刺激呈现装置的3T磁共振成像系统中进行(Siemens Prisma,Germany)。实验材料以伪随机顺序共呈现120试次,每40个试次会有一段10秒的注视交叉,每个刺激呈现2秒,可变刺激间隔为3.9±2.4秒,延迟过程中被试观看注视交叉。所有成像均通过西门子3TMAGNETOMPrisma磁共振成像扫描仪进行,获得被试的全脑T1结构像和通过EPI序列采集的全脑BOLD信号。使用dpabi软件对fMRI数据进行预处理和统计分析,包括结构像与功能像配准、时间层校正、头部运动校正、场图校正、空间标准化和空间平滑,进行百分信号变化计算。然后对事件类型(快乐、悲伤、恐惧、中性和错误)的血氧水平依赖(blood oxygen level dependent,BOLD)反应进行单PTGS Predictive Toxicogenomics Space个被试的统计建模,并回归了被试三个方向上的头部刚体运动信息。个体分析还进行了快乐与中性、悲伤与中性、恐惧与中性三组对比,并纳入组分析。对运动员组与非运动员组的差值进行了组间的独立样本T检验,并对所有检验结果进行GRF校正(voxelp<0.005,clusterp<0.05)。行为数据针对任务的反应时和正确率分别进行了组别*条件的两因素重复测量方差分析。研究结果:运动员组与非运动员组在人口学变量上无显著性差异。行为数据的结果显示,正确率指标上无显著差异;反应时指标上,组别主效应显著F(1,18)=5.388,p=0.032,运动员整体反应时显著小于对照组,条件Compound C体内实验剂量主效应显著F(1,54)=4.094,p=0.011,中性情绪与其他情绪的反应时有显著差异,交Dolutegravir互效应无显著性差异。一名篮球运动员由于在任务态的扫描过程中头动过大而剔除其数据。磁共振成像数据的结果显示,快乐、悲伤、恐惧三种情绪分别与中性情绪相减条件下,运动员组相比于非运动员组在双侧颞下回和双侧颞中回区域的大脑活动强度显著增加。与非运动员组相比,在快乐情绪减去中性情绪条件下,运动员组在豆状核区域和左侧小脑小叶Ⅷ、Ⅸ的神经活动降低,但在恐惧情绪减去中性情绪条件和悲伤情绪减去中性情绪条件下,运动员组的右侧小脑小脚Ⅱ,小叶Ⅶb、Ⅵ、Ⅸ区域的脑激活显著增强。研究结论:本研究旨在探讨运动员面孔情绪识别的脑网络机制。与预期结果一致,与非运动员相比,开放性运动员在情绪面孔识别的任务中表现出不同的脑功能活动模式。双侧颞下回和颞中回被认为是视觉加工和记忆的高级区域,尤其位于颞下回与海马旁回之间的梭状回负责面孔识别,与面部辨识能力缺乏症直接相关。豆状核是基底神经节的一部分,有重要的运动调节功能,当肢体进行随意运动时神经元活动发生明显明确的变化。本研究还发现小脑与情绪识别有关,说明小脑不仅有运动控制和协调功能,在情绪处理方面也有重要作用,这与前人研究一致。因此,本研究发现开放性运动员有更强的情绪识别能力,与梭状回、豆状核和小脑区域的脑功能活动有关。