基于EEG的太极拳习练对大学生脑功能网络的影响

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太极拳是中华民族辩证的理论思维与武术、艺术、引导术、中医等的完美结合,以太极、阴阳辩证理念为核心思想,具有颐养性情和强身健体等功能。以往对于太极拳效果的评价往往是从武术学、养生学、心理学和医学等角度进行研究。关于脑功能、电生理等角度的太极拳研究多集中于大脑衰老和认知功能障碍的脑机制等方面,研究对象多为中老年人。然而,习练太极拳对青少年身心健康同样具有积极的影响。因此,本文以大学生为研究对象,通过脑电信号构建大脑功能网络进行分析,从而认识习练太极拳对人的大脑功能的影响,为太极拳的定量评价提供一种新的角度,同时也为太极拳的推广提供科学意义。具体工作及研究结果如下:(1)招募太极组被试25名,同时招募25名年龄和性别与太极组相匹配的对照组被试,完成了所有被试的信号采集等数据获取,并对采集到的信号进行了预处理。(2)基于相位锁定值方法,我们构建了两组被试的脑功能网络。采用非参数置换检验的统计分析方法来检测复杂网络指标组间差异的显著性,并采用皮尔森相关系数来衡量反应时间与全局特性以及积极心理资本问卷得分和局部特性的之间的线性相关程度。(3)太极组和对照组静息态脑功能网络的全局特性分析。结果表明:在选定的稀疏度范围内,太极组和对照组的小世界属性、聚类系数、特征路径长度、全局效率和局部效率的差异在alpha频段表现出了显著性。随后,两组被试在alpha频段所有单一稀疏度下的结果显示,太极组的小世界属性、聚类系数、全局效率和局部效率有着更高的趋势,而特征路径长度有着更短的趋势。此外,太极组在听觉刺激实验下的反应时间要显著短于对照组,并且太极组的反应时间与其特征路径长度呈现显著的正相关,而与全局效率呈现显著的负相关。(4)太极组和对照组静息态脑功能网络的局部特性分析。结果表明:相比于对照组,太极组额叶和颞叶的节点度和节点效率更高,并且在一些节点其差异表现出了显著性。这可能是太极拳习练对大脑特定脑区产生了一定的影响。关于积极心理资本问卷,太极组的总得分以及自我效能、韧性和乐观三个核心成分的得分显著高于对照组。不仅如此,两组被试额叶和颞叶的节点度与积极心理资本问卷得分呈现出了显著的正相关。这些结果表明,太极拳独特的习练方式可以通过影响特定脑区进而对习练者的心理状态产生积极的影响。
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