Internationale Zeitschrift für Physikalische Medizin und Rehabilitation
Offener Zugang
ISSN: 2329-9096
ISSN: 2329-9096
Daisuke Hirano, Yuki Seki, Fubiao Huang und Takamichi Taniguchi
Um die zerebralen Mechanismen zu untersuchen, die dem Erlernen motorischer Fähigkeiten zugrunde liegen, untersuchten wir mithilfe der funktionellen Nahinfrarotspektroskopie ( fNIRS) serielle Veränderungen der Gehirnaktivierungsmuster während einer Verfolgungsrotor-Aufgabe (PR) bei 12 gesunden Rechtshändern. Die Probanden führten die Aufgabe 15 Sekunden lang mit der rechten Hand aus, abwechselnd mit einer Ruhepause von 30 Sekunden, und das 18 Mal (Zyklen 1 bis 18). Die Fortschritte bei den motorischen Fähigkeiten wurden anhand der Zeit beurteilt, die der Stift auf dem Ziel verblieb. Die Leistung verbesserte sich mit der Wiederholung der Aufgabe. Aufgabenbezogene Anstiege von sauerstoffhaltigem Hämoglobin (Oxy-Hb) wurden um die vorhergesagte Position der sensorischen Motorkortexe auf beiden Hemisphären herum beobachtet. Die erhöhten Oxy-Hb-Werte schienen mit der Wiederholung der Aufgabe in den Kanälen, die den linken sensorischen Motorkortex abdecken, abzunehmen. Darüber hinaus gab es eine signifikante Korrelation zwischen der Leistungssteigerung bei der PR-Aufgabe und dem Oxy-Hb-Signal in den linken und rechten sensorischen Motorkortexen. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Aktivierung des sensorisch-motorischen Kortex Veränderungen in einer Reihe von Faktoren widerspiegelt, darunter die Verarbeitung sensorischer Rückmeldungen, korrekte motorische Befehle und Wahrnehmungs- oder kognitive Funktionen während des Lernens einer PR-Aufgabe. Daher können Veränderungen der kontralateralen sensorisch-motorischen Aktivierung des Kortex als Biomarker für das Lernen motorischer Sequenzen zu Rehabilitationszwecken oder zur Vorhersage der Genesung dienen.