与年龄相关的双手协调差异与小脑活动增加及额叶募集减少有关

root 提交于 周六, 07/11/2026 - 22:47
双手协调能力在成年晚期会下降,但这些变化所依据的神经机制仍不清楚。与年龄相关的脑活动差异通常有两种解释:其一是额叶认知控制区域的代偿性募集;其二是控制方式转向基于反馈的控制,并由感觉系统和小脑加工系统提供支持。为检验这些假设,我们采用功能性磁共振成像(fMRI),考察了23名年轻成人和23名老年成人在执行不同任务复杂度的双手视觉运动捏力任务时的脑活动。从行为结果来看,老年成人的准确性低于年轻成人,尤其是在任务要求增加时更为明显。神经影像结果显示,老年人群在后部小脑第VI–VII小叶中的活动普遍呈年龄依赖性升高,这些区域与经典的眼动蚓部相重叠,并被认为参与视觉运动适应、运动校准以及基于误差的运动学习。此外,在要求更高的任务条件下,老年成人在前部小脑第IV–V小叶中的激活增加更明显,而内侧额极(BA10)的激活则降低。在顶额区域中,未观察到与年龄相关的任务激活一致性增加或降低。此外,跨年龄组而言,更好的任务表现与额叶认知控制区域中较低的激活相关,包括内侧额上回和右侧额下回。综合来看,这些结果提示,老年成人在涉及小脑和额叶皮层的反馈相关与误差相关感觉运动加工方面有所增强。

双手协调能力在成年晚期会下降,但这些变化背后的神经机制仍不明确。对与年龄相关的大脑活动差异的解释主要有两种:一种认为这是额叶认知控制区域的补偿性募集;另一种认为这是向基于反馈的控制方式转移,而这种控制方式由感觉处理系统和小脑处理系统所支持。为检验这些假设,我们采用功能磁共振成像(fMRI)考察了23名年轻成人和23名老年成人在执行不同任务复杂度的双手视觉运动捏握力任务时的脑活动。

在行为表现方面,老年成人的准确性低于年轻成人,尤其是在任务要求提高时更为明显。神经影像结果显示,老年成人在小脑后叶VI–VII小叶内的活动普遍呈现年龄依赖性的增加,这些区域与经典的眼动蚓部相重叠,并被认为参与视觉运动适应、运动校准和基于误差的运动学习。此外,在要求更高的任务条件下,老年成人在小脑前叶IV–V小叶中的激活增加更明显,而内侧额极(BA10)的激活则有所降低。在顶额区域中,未观察到与任务相关激活存在一致的年龄相关增加或减少。此外,跨年龄组来看,更好的任务表现与额叶认知控制区域中较低的激活相关,包括内侧额上回和右侧额下回。

综上,这些结果提示,老年成人中涉及小脑和额叶皮层的、与反馈和误差相关的感觉运动加工有所增强。

Hartwig R. Siebner曾作为演讲者和顾问接受丹麦Lundbeck AS的酬金,并作为编辑(NeuroImage Clinical)接受荷兰阿姆斯特丹Elsevier出版社的酬金。他还曾作为图书编辑从德国斯图加特Springer出版社、英国牛津Oxford University Press以及丹麦哥本哈根Gyldendal出版社获得版税收入。 其余作者声明,本研究的开展不存在任何可被解释为潜在利益冲突的商业或财务关系。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.07.736910v1?rss=1

🏷️ 衰老 双手协调 功能性磁共振成像 小脑激活 额叶募集 感觉运动控制