支配的なハンドトレーニングと非支配的なハンドトレーニングの間の視覚運動タスクの適応における脳機能の違い

視覚運動タスクへの学習と適応は、リハビリテーションを必要とする子どもの発達と健康状態にとって重要ですが、新しい視覚運動タスクを学び、訓練されていない肢での実行などの新しい条件に適応することに関与する神経プロセスは完全には理解されていません。したがって、18〜35歳の27人の健康な右手を訓練して、機能的な磁気共鳴画像診断中にジョイスティックを使用して多方向ポイントツーポイント視覚回転照準照準タスクを実行し、13人の参加者がドミナントでタスクを学習しました（d）および非支配的な（nd）手で14。すべての個人は、トレーニングの前後に訓練された訓練を受けていない手でタスクを実行しました。予想どおり、訓練された手と訓練を受けていないハンドの両方のパフォーマンスは、タスクの獲得の過程で大幅に改善されました。タスクの要求への適応に関連する脳機能変化、および実行は、DグループとNDグループの間で大きく異なりました。特に、NDグループは、タスクの獲得中にDグループよりも視覚領域と運動領域（左中側後頭部および左前gyri）のより大きな募集を示しました。さらに、Dグループは、訓練を受けた手から訓練されていない手から非訓練を受けた手から双方向転送の後であっても、訓練された手のパフォーマンスに寄与する運動計画領域（左前駆体）のより大きな募集を示しました。Dグループは、短い間隔のためのよりシンプルで回転していない照準タスクに切り替えた後、回転したタスクに戻るときに、感覚運動領域の活性化における活性化のより多くの持続性を示しました。最後に、Dグループは、視覚的に回転したタスクでトレーニングした後、より単純なタスク活性化においてより多くの活性化後の影響を示しました。調査結果は、視覚運動スキルへの適応に関連する脳機能変化が、支配的または非支配的な手が訓練されているかどうかによって大きく異なる可能性があることを示唆しています。両側移動、持続性、および後遺症中のより大きな活性化に関連するトレーニング。

Although learning and adapting to visuo-motor tasks is critical to child development and health conditions requiring rehabilitation, the neural processes involved in learning a new visuo-motor task and adapting it to novel conditions such as execution with an untrained limb are not fully understood. Therefore, we trained 27 healthy, right-hand-dominant individuals aged 18-35 years to perform a multidirectional point-to-point visually rotated aiming task with a joystick during functional magnetic resonance imaging, with 13 participants learning the task with the dominant (D) and 14 with the non-dominant (ND) hand. All individuals performed the task with the trained and untrained hand before and after training. As expected, performance of both the trained and the untrained hand improved significantly over the course of task acquisition. Brain functional changes associated with adaptation to the demands of the task, and execution differed significantly between D and ND groups. In particular, the ND group showed greater recruitment of visual and motor regions (left middle occipital and left precentral gyri) than the D group during task acquisition. In addition, the D group exhibited greater recruitment of motor planning regions (left precuneus) that contribute to performance with the trained hand, even after bilateral transfer-switching from the trained to non-trained hand. The D group showed more persistence of activation in sensorimotor regions-greater activation when returning to the rotated task after a switching to a simpler, non-rotated aiming task for a short interval. Finally, the D group showed more activation after-effects-increases in simpler task activation after training on the visually rotated task. The findings suggest that brain functional changes associated with adaptation to a visuo-motor skill may differ substantially depending on whether the dominant or non-dominant hand is trained, with non-dominant-hand training associated with greater activation during acquisition, and dominant-hand training associated with greater activation during bilateral transfer, persistence, and after-effects.