2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 2 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 運動與大腦四肢發達, 頭腦不簡單 張智宏副教授國立中央大學認知神經科學研究所 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 3 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 4 1
2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 6 海鞘 (Sea Squirts) 成體 幼蟲 會動的生物才需要腦 -ROLDOLFO LINAS, NEW YORK UNIVERSITY -DANIEL WOLPERT, CAMBRIDGE UNIVERSITY 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 7 舊石器時代的人類每天平均要走八到十六公里覓食 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 8 大綱 大腦結構與神經系統運作方式 運動促進認知能力 2
2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 10 大腦皮層分區 頂葉 大腦結構與神經系統運作方式 額葉 枕葉 顳葉 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 11 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 12 大腦基本組成單位 : 神經元 大腦皮層運動區 中央溝 3
2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 13 皮層下運動區 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 14 運動神經系統的階層式架構 基底核 尾核紋狀體殻核蒼白球 神經結 : 一大群神經元細胞體的集合 小腦 前運動區輔助運動區 主要運動區 基底核 副視丘核 黑質體 腦幹 大腦 小腦 脊髓 深層小腦神經結 脊髓 訊號至肌肉 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 15 主要運動區 (Primary Motor Cortex) 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 16 主要運動區與動作結構之對應 地形圖式對應 Topographic organization 身體或空間中相鄰處, 在腦中處理的神經元也在相鄰處 感覺或控制越靈敏的區域, 相對應處理的腦區面積也越大 4
2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 17 腦中的小人 (Sensory and Motor homunculus) 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 18 半身不遂 (Hemiplegia) 主要運動區的受損通常肇因於中大腦動脈 (middle cerebral artery) 出血 受損運動區對側之身體無法自主運動 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 19 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 20 腦 電感應 人類 Became quadriplegic on May 27, 1995 Christopher D'Olier Reeve (1952~2004) 5
2013/4/17 雲門舞集舞蹈教室講座 基底核 2013/4/17 雲門舞集舞蹈教室講座 基底核像是個閘門 2013/4/17 雲門舞集舞蹈教室講座 帕金森氏症症狀 2013/4/17 雲門舞集舞蹈教室講座 深部腦刺激術 (Deep Brain Stimulation) 6
2013/4/17 雲門舞集舞蹈教室講座 杭廷頓氏舞蹈症 2013/4/17 雲門舞集舞蹈教室講座 小腦 2013/4/17 雲門舞集舞蹈教室講座 2013/4/17 雲門舞集舞蹈教室講座 小腦萎縮症患者 vs. 正常人表現 真實故事 7
2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 29 發展協調障礙 (Developmental Coordination Disorder,DCD) 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 30 DCD 對個體的不良影響 動作的表現與協調比同齡小朋友差, 並且影響其日常生活活動與學業表現 通常在就學後與其他同儕相比才發現 工具使用 : 剪刀 蠟筆 綁鞋帶 穿衣 扣鈕釦 肢體動作 : 丟接球 跳躍 平衡 原因不明 神經學 染色體與智力測驗都正常 盛行率在美國約 6%, 在台灣部份研究指出為 12% 以上 男生比女生高 (3:1) 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 31 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 32 兒童動作測驗輯 (Movement ABC) 初篩量表 由老師進行情境觀察評分 Movement ABC 7-8 歲 : 手部靈敏度 動作檢測量表 三大類動作, 共八項 手部靈敏度 球類技巧 平衡能力 四個年齡層各自安排不同項目 4-6, 7-8, 9-10, 11-12 排珠子和移珠子 穿洞洞 9-10 歲 : 平衡能力 描花邊 用板子持球在相隔 2.7 公尺的三角椎間往返, 球不能掉 單平衡板平衡單腳跳方格持球走路 8
2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 33 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 34 治療方式一 : 感覺統合訓練 基本假設 : 神經系統有階層架構, 高階要統合低階訊息才能產生更高功能統合, 統合發生於腦幹和小腦 著重提供大量週邊刺激 有系統的實驗檢測未發現顯著療效 Arendt (1988); Polatajko (1992); Miller (1993); Hoehn & Baumeister (1994); Kaplan, Polatajko, Wilson & Fairs (1993) 治療方式二 : 特殊任務介入 強調特定動作技巧的訓練 跑 跳 滑步 跨步跳等移動技巧, 以及傳 接 踢 運球 打擊等物體控制能力 (Goodway 等,2003) 原則 針對有困難的動作進行訓練 充份指導與重覆練習 鼓勵持續使用誘發出之運動技能 較多研究証據支持其訓練效果 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 36 神經元的結構 運動改善認知能力 9
2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 37 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 38 突觸的化學訊號 髓鞘 (Myelin) 神經活動 3D 模擬 突觸 (Synapse) 離子通道 (Ion Channel) 神經傳導物 Neurotransmitter 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 39 腦中的血管網路 腦血管散布電子顯微鏡下的腦血管 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 40 內帕維中央高中 (Naperville Central High School) 10
2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 41 零時體育課計畫 (Zero Hour Physical Education) 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 42 零時體育課計畫增進了學業成績 1.6 閱 1.4 讀 1.2 能力 1 成 0.8 績 0.6 進步 0.4 幅 0.2 度 0 非零時體育課組零時體育課組 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 43 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 44 什麼是控制良好的實驗? 什麼是控制良好的實驗? 服藥前服藥服藥後 發燒 咳嗽 流鼻水 症狀消失 實驗組 對照組 服藥前服藥服藥後 發燒 咳嗽 流鼻水 發燒 咳嗽 流鼻水 多休息喝水 症狀消失 症狀消失 11
2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 45 老鼠與人的海馬迴 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 46 自願去跑步的老鼠 老鼠腦 人腦 海馬迴 (Hippocampus) 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 47 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 48 腦衍生神經滋養因子 (BDNF) 跑得越遠,BDNF 越多 12
2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 49 運動對於水迷宮表現的影響 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 50 運動能改善中央執行功能 旁側辨識作業 (Flanker test) 螢幕呈現 小小大小小 反應 按左鍵 大大小大大按右鍵 Kempermann et al. (1999). Nature. 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 51 運動改善抑制能力 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 52 體適能好的小朋友的基底核體積大於體適能不好的小朋友 (Source: Davranche et al., 2009) Chaddock et al. (2010). Developmental Neuroscience. 13
2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 53 從事有氧運動訓練的老人, 腦中的灰質與白質區域都比從事伸展運動者增加更多體積 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 54 為什麼運動對大腦有益? 刺激神經傳導物質分泌 血清素 (Serotonin) 正腎上腺素 (Norepinephrine) 多巴胺 (Dopamine) 藍色部份為灰質區域的增加, 黃色部份為白質區域的增加 促進有益蛋白質與荷爾蒙的產生 腦衍生神經滋養因子 (BDNF) 第一型類胰島素生長因子 (IGF-1) 血管內皮生長因子 (VFGF) 纖維母細胞生長因子 (FGF-2) Colcombe et al (2006) J of Gerontology. 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 55 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 56 一般人的休閒活動是什麼? 沙發上的馬鈴薯 (Couch Potato) 中等費力活動與費力活動 中等費力活動 : 持續從事 10 分鐘以上身體活動時, 還可以舒服的對話, 但無法唱歌, 這些活動會讓您覺得有點累, 呼吸比平常快一些, 流一些汗, 心跳快一些 費力活動 : 持續從事 10 分鐘以上身體活動時, 會讓你無法一面活動, 一面跟別人輕鬆說話, 這些活動會讓您的身體感覺很累, 呼吸比平常快很多, 流很多汗, 心跳加快很多 來源 : 衛生署國民健康局 台灣活動量調查問卷 14
2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 57 代謝當量 (MET) 坐著休息一分鐘消耗的能量 (Metabolic Equivalent) 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 58 符合下列條件之一為身體活動量足夠 : 費力活動達到 3 天以上, 且每天至少進行費力身體活動時間 20 分鐘 中等費力活動或走路達到 5 天以上, 且每天至少活動 30 分鐘 費力活動 中等費力活動與走路天數加總達到 5 天以上, 且三項累計加總消耗能量達一週 600 代謝當量 (MET-minutes) 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 59 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 60 台灣人的活動量 下課時間十分鐘 台灣人高活動量比率僅有 24%, 遠低於國際平均的 43%, 但低活動量比率卻高達 38%, 是國際平均 17% 的兩倍之多 九十九年十一月二十六日下午一點二十六分攝於名間國小 15
2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 61 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 62 有氧運動 最佳組合 以最大心跳率的百分之六十五到七十五, 持續三十分鐘以上的運動 消耗極多的氧 持續時間較長且運動量大的運動 最大心跳率理論值 : 220 年齡 體適能改善, 增進認知儲備 有氧運動 每次三十分鐘 每週至少三次 智能訓練 有氧運動後進行 技巧性運動 瑜珈 芭蕾 跆拳道 武術 強調人際互動與團隊合作的運動 雙人舞 籃球 排球 認知能力 記憶 注意力 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 63 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 64 動腦時間 運動改造大腦 在台灣實行零時體育課的難處 : 多數學校沒有淋浴設備, 小朋友運動後滿身大汗怎麼上其他課? 學習壓力焦慮憂鬱注意力不足成癮荷爾蒙變化老化 約翰. 瑞提醫師艾瑞克. 海格曼 野人出版社 16
2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 65 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 66 摘要 大腦有許多結構及認知功能是為運動而存在 運動會增加認知能力的後備量能 提昇大腦的新陳代謝 增進神經元間的連結 促進神經傳導物的平衡 結語 為了讓人類擁有成功的生活, 神提供了兩種管道 : 教育與運動 它們不僅各司其職卻又並行互補 透過此兩者, 人類便能臻於完美 柏拉圖 2013/4/21 2013 符合大腦功能教學的進階師資人才培訓計畫 67 17