舞蹈训练与感觉运动网络
除了对动作观察网络的研究,另一类创新性的研究尝试探索舞蹈动作执行时大脑的功能活动模式,结果发现:感觉运动网络内的广泛区域的激活明显。如,Brown等人利用PET技术扫描正在执行探戈舞步的舞蹈家的大脑。选取业余舞蹈家作为被试,在PET任务态扫描时,要求被试躺在扫描仓中,保持头部静止,而下肢则根据任务要求执行舞步动作,其舞步动作的正确率及动作幅度,则由被试足部的一块感应板搜集,如图3-5所示。其任务分为以下几类。
任务一:在节奏音乐背景下,被试下肢执行具有节奏性的协调舞步;
任务二:在非节奏音乐背景下,被试下肢跟随非节奏音乐进行舞步任务;
任务三:在无音乐背景下,下肢执行节奏性协调舞步;
任务四:被试跟随节奏性音乐,进行下肢肌肉的节律性收缩;
任务五:被试被动听舞蹈音乐,但无任何动作;
任务六:被试保持静息,既不听音乐也不执行舞步动作。
图3-5 被试在接受PET扫描时,其下肢进行舞步动作
结果发现:主要的激活区域均位于感觉运动网络,并且根据被试在下肢运动过程中脑区激活程度的变化,推测舞步动作过程中神经系统的协作过程。其基本过程如下:颞上回对舞蹈中所听到的音乐的旋律性和和谐性进行表征。与此同时,内侧膝状体将传入信息通过脑干中的接力神经核团,传递到小脑前部,对节奏信息进行处理并进一步为跟随音乐节奏的舞蹈动作做准备。基底节,其中的壳核负责对细小动作单元的选择与组织,尤其是对有很强可预测性的或是规律性的动作,特别是舞蹈中的节奏性运动。丘脑则负责将躯体感觉信息与动作连接整合起来。相对的,丘脑对全新动作或是非节奏性不可预测的动作具有重要作用。体觉感受区、前运动皮质区以及辅助运动皮质区则负责对肌肉群进行编码和处理,最后决定肌肉收缩的力量、发起或结束的位置、动作的方向等。辅助运动皮层(SMA)、扣带回运动区和小脑可能参与双下肢的协调运动。右侧额叶岛盖则参与动作的顺序编码,右侧扣带运动区则处理动作意图和动力资源的分配。最后,顶上小叶负责舞蹈中腿部动作的空间定位及导航。随着动作复杂程度和节奏性的加强,更为广泛的“皮层—基底节—丘脑—小脑”回路被激活(Brown et al.,2006),如图3-6所示。
图3-6 不同任务条件下,被试脑内的激活区域
以上研究只是观察到下肢进行舞步动作时脑的功能状态,而无法回答全身性舞蹈运动时的情况。因此,Tachibana等人利用功能近红外光谱(fNIRS)对普通被试进行类似舞蹈动作的研究(和fMRI类似,fNIR也是测量脑中的氧基血红素的变化,但与fMRI不同的是它对头动并不敏感)。他们搜集到被试执行跳舞毯任务时的脑激活状态,结果发现,颞上回、顶上小叶随着任务难度的增加其激活增强(Tachibana et al.,2011)。而Ono等人同样使用fNIRS探索被试在玩跳舞毯时,感觉输入(视觉或听觉节奏线索)是如何在脑中被处理,进而影响并决定动作的输出的。根据舞蹈任务,他们选择了颞中回(MTG)和额极皮层(FPC)作为感兴趣区。其研究结果发现,动作的准确性与颞中回的激活和额极皮层的抑制显著相关。当大脑将听觉线索从背景中提取出来后,不同水平的跳舞毯游戏被试的大脑皮层的反馈和激活出现差异。在无音乐背景条件下跳舞,跳舞毯水平高的被试的MTG区域表现为较高的氧合血红蛋白水平,而水平较低的被试则表现为氧合血红蛋白水平下降。而在额极区域,高水平被试的氧合血红蛋白水平较为稳定且受音乐背景影响较小,而低水平被试则表现出对音乐背景的依赖,受有无音乐背景的影响较大。以上结果表明,MTG在整合视觉与节奏线索时非常重要,而FPC可能对MTG处理视觉与节奏线索整合不足时,进行自上而下地补偿(Ono et al.,2014),如图3-7所示。
图3-7 FPC激活模式对舞蹈动作模仿精确度的预测效应
Cruz-Garza等人利用EEG比较研究舞蹈家进行三种不同状态的动作的差异,即“无情感表达性的动作+无情感表达性的内部思考”、“无情感表达性的动作+情感表达性的内部思考”、“具有情感表达性的动作”,结果发现:在执行具有情感性的动作时,其前运动区、运动区、顶叶区的激活最显著,说明带有情感性的舞蹈动作更大地影响了感觉运动网络(Cruz-Garza et al.,2014)。