舞蹈被试部分各向异性与平均弥散率的变化模式
较之对照组与音乐组,舞蹈组在广泛的白质区域中存在降低的FA值与升高的MD值。本研究中,舞蹈组出现的各向异性与平均弥散率的变化模式,也被其他关于舞蹈和体操等全身性大尺度运动的脑结构研究所证实(Karpati et al.,2017;Huang et al.,2015)。音乐组中发现了各向异性没有显著改变,而大部分关于音乐家的研究则报告了升高的FA值(Steele et al.,2013;Ruber et al.,2015),这与相关研究存在不一致。在临床研究中,降低的FA值往往表明神经纤维微结构的破坏或是髓鞘的受损,是一种病理性表现。但在神经可塑性研究中,降低的各向异性往往反映的是一种经训练或学习后的优化改变,这种改变可能反映了突触直径的变化、主干纤维的伞状化或者次级纤维在纤维交叉区域内致密度和连贯性的增强(Zatorre et al.,2012)。具体来说,较长、较大的突触直径可能会导致各向异性的降低(Alex&er et al.,2010)。因为较大的突触较之短小的轴突,往往没有那么高的密集度。但是,突触直径的增大,可能会更有利于信息的传导。类似的,高度伞状化的纤维束也会让白质纤维的各向异性降低。较之连接相邻皮层的纤维束,这种高度伞状化的纤维束能连接到更为广泛的皮层,因此,连接更为发散,信息的传导也会有更多路径。另外,有研究从神经髓鞘化发育的角度来解释这一变化模式,当婴儿的髓鞘增厚时表现出各向异性的降低与平均弥散率的增高(Dubois et al.,2008)。这一变化模式也可能反映了舞蹈家脑内神经元髓鞘厚度的增高,髓鞘厚度的增高将会降低不同神经元间在信息传递时的干扰,提高信息传递的效率。因此,我们在舞蹈家身上发现的各向异性降低而平均弥散率增高的现象,可能表明舞蹈家在白质微结构上存在更多的纤维束交叉、纤维束突伞状化或是髓鞘增厚。舞蹈家白质纤维结构指标的这种改变模式,可能反映其脑内神经连接结构的优化,信息传递效率的提升,进而提示其大脑可能因长期舞蹈训练导致白质结构可塑性改变。