录用日期: 2025-04-29
摘要:
目的：探究不同类型（认知\运动）与负荷（简单\困难）双任务步行对人体前额叶皮层激活特征及行走稳定性的影响，本研究旨在揭示认知与运动双任务负荷对神经调控机制及步态控制的影响规律，为老年人防跌倒训练和神经康复患者的步态功能评估提供理论依据，对提升双任务情境下的运动安全性和康复干预精准性具有重要应用价值。方法：采用功能性近红外光谱技术（functional near infrared spectroscopy-fNIRS）和三维动态捕捉系统同时测量33名健康成年人单任务步行、（简单\困难）认知双任务步行与运动双任务步行时人体前额叶皮层的氧合血红蛋白浓度和运动学参数，并通过运动学数据间接计算出动态稳度（Margin of stability,MoS）。结果：右背外侧前额叶皮质在困难认知双任务步行激活值大于困难运动双任务步行（F=7.067，P=0.012），左背外侧前额叶皮质在困难认知双任务步行激活值大于困难运动双任务步行（F=4.831，P=0.035），右额极区认知双任务步行的激活值大于运动双任务步行（P=0.029），右眶额皮质认知双任务步行的激活值大于运动双任务步行（P=0.046），左腹外侧前额叶皮质认知双任务步行的激活值大于运动双任务步行（P=0.039），左额极区认知双任务步行的激活值大于运动双任务步行（P=0.022）。简单认知双任务行走时MOSap小于困难认知双任务行走（F=13.357，P=0.001），困难认知双任务行走MOSap大于困难运动双任务行走（F=8.571，P=0.006），简单认知双任务行走时MOSml小于困难认知双任务行走（F=5.394，P=0.027），困难认知双任务行走时MOSml大于困难运动双任务行走（F=4.703，P=0.038）。结论：双任务执行涉及前额叶亚区的层级化协同调控机制，背外侧前额叶皮层优先协调高阶认知任务资源分配。不同类型和负荷双任务对前额叶皮层激活和行走稳定性的影响存在交互效应。认知双任务步行时前额叶皮层多个亚区的神经激活强度高于运动双任务，困难认知任务引发前额叶皮层高激活的同时伴随行走稳定性的下降。简单认知双任务行走稳定性优于困难认知双任务行走，困难运动双任务行走稳定性优于困难认知双任务行走。
