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- Physiology & Behavior
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Articles by Christopher D. Askew in JoVE
JoVE Neuroscience
大脑皮质功能和神经在更改重力条件下的性能之间的一致性
1Institute of Movement and Neurosciences, German Sport University Cologne, 2Deptartment of Surgical Skills, University of Toronto, 3School of Human Movement Studies, Institute of Health and Biomedical Innovation, Queensland University of Technology, 4Brain Products GmbH, Scientific Support, Gilching, Germany
大脑中的血流动力学和电生理过程，失重和超重的影响将是脑电图和近红外光谱技术的抛物线飞行期间。一个更复杂的实验，这是有计划地进行中期和长期的太空飞行期间的可行性研究。
Other articles by Christopher D. Askew on PubMed
骨骼肌细胞表型是与外周动脉疾病患者的运动耐量相关联。
为了更好地理解骨骼肌和外周动脉疾病 (PAD) 的行使不容忍现象之间的关联，我们评估走路跑步机的性能和健康对照组和垫患者腓肠肌肌表型。我们的虚拟特征将改变中垫与控制科目和垫将关系到肌肉型患者的运动耐量相比，腓肠肌。
对响应的血浆血管内皮生长因子外, 周动脉疾病患者运动训练的影响。
扩张的毛细血管网或血管新生，耐力训练之后发生。这一进程，这是依赖 VEGF (血管内皮生长因子) 的存在，是一种适应于慢性氧供需之间不匹配。IC (间歇性跛行） 患者疼痛期间相关供氧不足传递到肌肉的练习。因此本研究的目的是检查血浆 VEGF 响应对急性运动，并建立运动训练是否改变此 IC 患者的反应。在 A 部分，从 IC 患者收集血液 (n = 18) 之前和之后 （+ 20 + 60 分钟床) 最大的步行测试以确定急性运动对血浆 VEGF 反应。VEGF (45.11 + /-29.96 pg/ml） 患者血浆中在场，针对急性运动保持不变。第二部分是训练研究，以确定是否运动训练改变 VEGF 对急性运动反应。患者被随机分配到治疗组 (TMT ； n = 7），完成 6 个星期的高强度跑步机训练，或控制组 (CON ； n = 6)。所有病人都完成之前最大的步行测试和干预后与血液样本部分 A.训练方面并不影响血浆 VEGF 在休息或急性运动，尽管大幅度增加步行时间 TMT 组中的最大响应 (915 + 533 到 1206 + 500 /-/-s;P = 0.009) 干预之后。血浆 VEGF 可能反映的改变没有改变血管内皮细胞，在绑定但却不能通过现有的数据证实。
会发生什么的大脑在失重状态下？脑电图断层的第一种方法。
基本环境条件的变化是理解大脑皮质机制的基础。几项研究报告说，中央的紧张过程失重的损害。有这些损伤是否归因于主的生理效应或失重环境的辅助心理影响正在进行的辩论。这项研究的计算结果对大脑皮质活动改变了的重力条件的生理影响。在第一次实验中，七名学员的脑电活动录在正常、 增加和抛物线飞行期间零重力。此外脑电图印前检查正常重力条件下的录得。在第二个实验中，24 名学员参加了到仰卧、 座位及 9 度的头向下倾斜位置暴露，而录得的脑电图。数据进行了分析，使用低分辨率脑电磁层析成像 （LORETA）。Beta 2 脑电活动 (18-35 Hz) 被发现在右上回下正常重力条件飞行增加。暴露于失重的可以注意到这项活动在同一地区内不同抑制。倾斜实验表明变化在仰卧位和倾斜的立场，我们得出结论认为左颞下回失重状态下的观察到的变化都不可以解释的血流动力学变化但相反反映情感过程有关的失重的经验。这些研究结果表明失重对电皮层活动有重大的影响，并可能会影响中枢神经和适应过程。
对男子和妇女在感知身体、 动机和心理状态的抛物线飞行影响： 与神经内分泌应力参数和 Electrocortical 活动的关系。
以前的研究结果的心理和感性电机性能下降在抛物线飞行期间已归入主要是失重的初步效果，而不是压力和情绪变化所带来的影响。虽然最近的研究已提到的对性能的应力可能负面影响，但一直没有试图调查这期间抛物线飞行。为期 3 年，27 人参加 (男 n = 18，平均年龄 + SD 34.67 + /-7.59 岁 ； 女性 n = 9，+ /-9.92 年 36.22) 被招募，目的是评估如果，和到何种程度上，抛物线飞行伴随着情绪的变化。此外，情绪和生理指标的压力和觉醒，即循环应激激素 （促肾上腺皮质激素、 皮质醇、 肾上腺素、 去甲肾上腺素、 催乳素和脑活动 （EEG）） 之间的关系进行了调查。强和显著的相关性之间循环应激激素浓度和人们的身体状况，发现动机的状态 （MOT） 和心理应变 (心理)，而没有心情、 脑电图或脑电图与应激激素浓度之间的相互作用观察到。因此，两个不同的应激反应似乎是在场抛物线飞行。第一次似乎特点是一般皮质觉醒，而第二个似乎从 adrenomedullary 系统演化而来。很可能这两种机制有不同的心理和感性的电机性能影响，需要进一步进行调查，应解释以前的失重研究时考虑。
脑电活动和健康的情绪不同强度运动后定向赛跑。
越来越多的研究在近几年来内连接体育锻炼与变化在大脑皮质的活动。大多数此类数据 (1) 有氧运动是指，以及 (2) 不关联到心理参数虽然众所周知行使了对情绪的积极影响。在健康活动，发挥重大作用的时间是越来越必要的连接躯体生理和康奈尔组件的体育活动。这项研究的目的后低、 首选和高强度运行找脑电活动和情绪的变化。脑电图和实际状态的心情录之前和之后行使。结果显示脑电图和心情的首选和高强度速度的效果。只有高频率领域 N18 Hz 表明持续下跌床我们结束了这可能是一个迹象的奴才运动对大脑皮质活动的可能影响对一般安康的影响。我们还可以显示有脑电活动和情绪反映皮质激励的基本原则之间的明确关系。
大脑皮质活动衡量的脑电的变化被有关个人行使首选项。
行使是众所周知的大脑皮质活动衡量的脑电图变化的结果。这项研究的目的是 (1) 向本土化运动致改变大脑皮质活动使用分布式的源的本地化算法和 (2) 向显示运动的影响链接到参与者的体育锻炼首选项。录得 Electrocortical 活动 （5 分钟），metabolical 参数峰值氧摄取乳酸心率） 的十一名跑步之前和之后增量跑步机，臂曲柄和自行车的出色。脑电活动被局部使用标准化的低分辨率脑电磁层析成像 （sLORETA）。立即开机自检行使而增加自行车后的行使被发现在顶叶区域局部结果显示额叶 alpha 活动中，增加。行使所有三种导致 Brodmann 地区 7 beta 活动的增加。十五至三十分钟后行使特定激活模式 (枕地区在额叶脑活动增加减少) 是跑步机和自行车但不手臂曲柄运动明显。我们得出的结论特定的脑激活模式链接到不同种类的运动和体育锻炼学员的首选项。
三磷酸腺苷血药浓度和期间动态握把前臂静脉氧含量行使。
有人提议从红血细胞 （红细胞） 释放的腺苷三磷酸 （ATP） 可能有助于血液流动和承包骨骼肌中需氧量之间的紧密耦合。若要确定是否 ATP 可能有助于舒张血管的反应在前臂行使，我们衡量瓣膜和静脉血浆 ATP 浓度和静脉氧含量 10 健康男性青年在休息，并在期间动态握把 30 和 180 秒时行使最大的自愿收缩 (MVC) 的 45%。
运动、 音乐和大脑： 有中枢模式发生器吗？
沿纵向轴大约 3 hz 运行高峰期间的运动频率。其他生理系统 （如心率和脑皮层活动） 已知显示 ~ 3 Hz 主频连接来行使。因为最近的研究已提出音乐节奏、 情绪和性能输出之间明显的相互关系，我们希望以确定是否在运行期间 ~ 3 Hz 的峰值运动频率同步不同的内在和外在的频率。十八个健康经常跑步执行在不同强度的三个户外运行会话。沿纵向轴振动录加速度 (ActiBelt)。Electrocortical 活动录运动前后使用脑电图和三角洲频率范围 (2-4 Hz) 进行分析。此外，参与者的最喜爱的乐曲的频率光谱进行了分析。数据显示，大约 2.7 至 2.8 hz 的运行期间的垂直加速度峰值频率。类似的振荡模式发现心率和音乐作品。脑电图三角洲活动增加后运行。这项研究的结果给理由推测运动过程中的内在和外在的振荡模式之间存在强烈的关系。大约 3 Hz 的频率似乎是在不同的生理系统中占主导地位，似乎被评为愉快时选择行使相应的音乐。这是音乐的根据先前的研究显示适当的运动过程中选择可增强性能输出和心情。
确定在运行使用单个惯性传感器的步态对称性。
表明运行步态变化强度的改变。它被王士，骶骨装入一个惯性传感器能够识别大规模 (COM) 垂直加速度的中心。这项研究旨在验证此新技术对标准措施，确定在左和右的步骤之间运行的 COM 垂直加速度的对称性和强度对 COM 垂直加速度变化的影响。十个运动员跑 5 分钟在他们自选的步伐，再加上 1 公里/小时的上方和下方这个速度。单一的惯性传感器的有效性确定通过比较 COM 垂直加速度对这六个摄像机的红外系统用来衡量。大相关性 (r = 0.96），一个小的典型错误的估计 (184) 和平均偏差 (0.02) 发现的两个系统之间。COM 垂直加速度最大震级发生运行速度最慢的速度，减少随着速度的增加。60%的运动员展示不对称期间至少一个正在运行的速度 ；跨所有三个速度，30%是不对称的。虽然 COM 垂直加速度的重大变化发生之间的不同的运行速度，但这并不总是导致对称性的变化。这项研究发现一个惯性传感器可以用作 COM 垂直加速度测量的一种有效的手段。这种技术可以检测与运行速度可能会更改 COM 垂直加速度中的更改。在运行期间的步态对称性 （使用 COM 垂直加速度） 也被量化使用惯性传感器。
脑和练习： 使用 Electrotomography 的第一种方法。
运动对脑功能的影响得到了广泛的兴趣。因为血流动力学与影像学研究很难执行期间和之后，脑电图 （EEG） 往往是选择的方法。在此项研究，我们的目的 1） 到延长事前工作，审查电气与运动相关的活动和 2） 到使用一种分布式的源定位算法 （标准化低分辨率脑电磁层析成像 [sLORETA]），以运动后脑电活动模型的更改可能神经来源的头皮记录大脑的变化。
