飞行训练诱导的眶额-壳核功能连接及其行为学关联

摘要

    飞行操作技能是一种涉及多种认知功能的复杂操作技能。现有脑可塑性研究多聚焦运动员等运动人群，而对飞行训练场景下大脑的动态耦合变化尚不清晰。壳核作为基底节核心输入脑区，参与习惯养成、奖赏加工与精细运动控制，这些功能与飞行操作有很大的相关性。本研究采用2019—2022 年两时点纵向静息态功能磁共振（rs-fMRI）实验，匹配25 名飞行学员与23 名同届无飞行经验地面专业男生，基于壳核种子点开展全脑功能连接分析，通过混合方差分析检验组别与时间交互效应，并结合心理运动追踪任务开展行为关联分析。结果显示，壳核与右侧眶上额回的功能连接存在显著组别与时间交互作用；基线阶段两组该环路功能连接存在组间差异，两年随访时组间差异方向反转；此外，飞行组壳核与右侧眶额皮层功能连接随训练降低，并且这种连接的降低对应更高的运动操纵准确率。本研究证实长期飞行训练会重塑壳核-右侧眶上额回认知运动环路，通过抑制冗余脑区间同步活动、保留核心决策-运动传导通路实现网络高效化；研究结果补充职业技能依赖的皮层-纹状体可塑性实证，可为飞行员认知神经评估、航空人为因素防控提供影像学理论支撑。