1.研究背景

双手协调运动的能力对QY球友会的日常活动是必不可少的，因为许多日常任务（例如系鞋带）需要双手在时间和空间上的协调运动。越来越多的研究强调，更多的关键大脑区域在功能上参与了双手协调的执行，根据任务的复杂性和经验，这个基本的运动网络动态地延伸到顶叶、颞叶和前额叶区域。尽管最近的一项功能磁共振成像（fMRI）研究显示，在准备复杂的双侧协调任务时，双侧背外侧前额叶皮层（DLPFC）和背侧前运动皮层（PMd）参与其中，视觉前线索提供了即将到来的动作信息，也就是说DLPFC和PMd高度参与了双手运动的规划，但是其作用的确切性质（促进或抑制）尚不清楚。

2.研究方法

2.1 被试

15名年轻人（7名男性，平均年龄22.6±2.6岁）参与到这项研究中，所有被试均为右利手，没有神经损伤，视力正常或矫正视力正常。

2.2 实验流程

双手追踪任务（BTT）目标是通过旋转刻度盘，用光标精确跟踪屏幕上的移动目标。被试舒服地坐在椅子上，双臂放在他们面前的桌子上，手掌朝下放在手掌托上肘部在135度左右弯曲。在整个实验过程中，手掌休息是为了帮助放松手部肌肉，并确保食指运动的自由。左（L）和右（R）刻度盘的旋转分别与光标在纵坐标和横坐标上的移动有关。尤其是被试仅能够移动他们的食指来操纵旋转表盘，因为皮质脊髓投射到食指的主要运动，即第一骨间背肌（FDI），是TMS的目标。

图2. 双手任务(BTT)的试验首先显示一条蓝色的目标线(目标模板，TT)，在整个试验中都显示这条线。听觉命令刺激(IS, 525 Hz, 126 msec)被呈现在2000 msec (预备阶段)在TT发病后。与IS同时，一个白色的目标点开始沿着目标线从TT的开始(屏幕中间)以恒定的速度移动到结束(持续时间约为7000毫秒)。参与者被要求通过同时旋转左右两个刻度盘来沿着目标线跟踪移动的白点

在每个疗程中，评估rMT和刺激强度（激发每个半球约1mv的MEP振幅所需的刺激强度）之后，QY球友会进行了两个基线IHI评估，包括12个TS和12个CS-TS试次在每个ISI（仅PMd-M1和M1-M1）两个方向静止。QY球友会进行了12个实验组块，其中6个连续组块从左半球到右半球评估IHI, 6个连续组块从右半球到左半球评估IHI。交互方向的顺序（即从左到右和从右到左）在被试之间是平衡的，在交互的每个方向上，被试执行3种不同运动频率条件下的2组。

2.3 数据处理与分析

皮质脊髓兴奋性是通过测试刺激的试验中FDI肌肉的峰值-峰值MEP的平均值来确定的。运动诱发电位在所有的试次中，在每一个运动频率条件下，在每个被试间进行平均。

3.实验结果

本研究采用双位点经颅磁刺激（TMS）范式，研究了在操纵手间动作频率的复杂协调任务准备过程中，DLPFC和PMd对对侧初级皮质（M1）的功能影响。只有左侧PMd在与对侧M1的相互作用中表现出手间频率特异性的调节。在准备阶段，当左手比右手移动更快时，左侧PMd-右侧M1相互作用变得更容易，而当运动频率排列相反时，则出现抑制调节。有趣的是，只有在困难的条件下，双侧DLPFC与对侧M1在准备期间表现出促进交互作用，而不考虑手间频率比率，这表明在复杂的双手动作的组织中具有较少的任务特异性作用。在准备过程中观察到的DLPFC-M1和左PMd-右M1相互作用的任务相关调节与即将到来的表现（预测成功的双手动作）明显相关。

图3. 左pmd -右M1 (A)和右pmd的nIHI平均值PMd在两个TMS时间点为不同的频率比离开M1连接(B)。所有包含值1(基线:虚线)的误差条(95% CI)表示当时相对于基线静止状态无明显差异

图4. 不同大脑区域之间的相互作用作为一个函数的运动频率比率分配示意图。在困难的双手运动条件下(3:1和1:3)，双侧DLPFC产生促进性影响(绿色箭头)对侧M1，表明在复杂运动准备过程中招募了高阶控制系统。相反，左PMd通过控制M1输出，以一种运动速度相关的方式与对侧M1相互作用。更具体地说，在3:1的条件下，左手需要比右手快三倍

4.结论