小脑通过与感觉运动网络（SMN）的动态交互，在运动控制中发挥着不可替代的作用。近年来，研究者在小脑内部识别出两个独特的运动表征：第一运动表征（MRP1，位于小叶I-VI）主要与简单身体运动的执行相关；而第二运动表征（MRP2，位于小叶VIII）则表现出与感觉运动网络核心区域相邻的皮层区域更强的连接，并在工作记忆、语言加工等认知任务中持续激活，提示其在更复杂、更自主的运动控制方面发挥作用。尽管这两个运动表征在多种运动任务中呈现出重叠且不同的激活模式，但它们如何协调配合以实现高效运动控制仍不完全清楚。精英运动员作为具有卓越运动控制能力的特殊人群，为探索小脑在运动表现中的贡献提供了理想样本。然而，既往研究大多忽视了小脑功能及其与其他脑区在运动任务中的交互作用。

为此，tcy8722太阳集团杜小霞教授课题组进行了相关研究，于2025年在Medicine & Science in Sports & Exercise（运动科学领域顶级期刊，JCR Q1）上在线发表了题为Cerebello-Cerebral Network Dynamic of Basketball Athletes in Motor Control Tasks的研究论文。该研究采用任务态功能磁共振成像结合动态因果建模（DCM）技术，系统比较了55名精英篮球运动员与65名非运动员对照在上肢握力控制任务和下肢抬腿姿势控制任务中的脑激活模式及小脑-大脑有效连接特征，揭示了运动专家小脑-大脑网络的功能重组机制。

图 1实验任务及流程示意图。A：握力任务流程示意图。B：抬腿任务流程示意图。C：握力任务材料与内容示意图。D：抬腿任务内容示意图。

该研究设计了两项通用运动控制任务（见图1）以敏感探测小脑调节变化：握力任务评估上肢力量调节与维持能力，要求参与者根据屏幕数字提示以10%-50%最大自主收缩力握持握力环；抬腿任务改编自Smith等人提出的无支撑抬腿范式，评估下肢与躯干的姿势控制能力，要求参与者将右腿抬至预定高度并保持稳定。结果显示，在脑激活强度水平上，两组在两项任务中均未表现出显著的脑区激活强度差异，提示单纯依靠区域激活强度可能无法充分捕捉运动专家的神经适应性特征。

图 2A1（握力控制任务）和 B1（抬腿控制任务）展示了用于动态因果模型的最终选定感兴趣区（VOIs）的分布情况。红色区域为所有受试者动作执行时的神经活动情况（体素 P < 0.001，簇 P < 0.05）。A2（握力控制任务）和 B2（抬腿控制任务）展示了有效连接的组间差异，红色表示运动员组 > 对照组，蓝色表示运动员组 < 对照组。

在有效连接层面，动态因果建模分析揭示了运动员小脑-大脑网络重组的精细模式。在握力任务中，运动员MRP1（小叶IV）与效应器区域（初级感觉皮层S1）之间的双向有效连接显著增强，同时MRP1至辅助运动区SMA的调制作用也显著增强；独立样本t检验进一步确认，运动员小叶IV与S1之间的双向连接增强经FDR校正后仍然显著。在抬腿任务中，运动员MRP1（小叶III）与效应器区域（中央旁小叶PCL）之间的双向有效连接同样显著增强；而MRP2（小叶VIII）至效应器区域PCL的有效连接则显著降低，且MRP2至MRP1的连接也显著减弱，上述降低效应经FDR校正后依然显著。

该研究结果揭示了运动员小脑调节的显著重组特征：MRP1与效应器区域之间的双向连接在两项任务中均表现出稳定的跨效应器增强，反映了MRP1在运动员自动化运动调节中的关键作用；而MRP2在复杂任务（抬腿任务）中对效应器区域的调制减弱，提示运动员在完成复杂多肢体协调任务时减少了对有意识高级调控的依赖，转向更为高效、认知负荷更低的运动策略。这一发现与运动学研究中"神经-肌肉的精细协调模式比单纯的生理素质更能反映卓越运动控制背后的群体差异"的结论不谋而合，并将其拓展至神经层面。

该研究具有重要的理论和实践意义。首先，研究揭示了运动专家神经特征的本质并非特定脑区激活强度的提升，而是脑网络交互模式的精细化重组，为理解运动专长的神经基础提供了新视角。其次，研究阐明了小脑两个运动表征在专家运动控制中的功能分化：MRP1通过增强与效应器区域的连接促进自动化运动输出，MRP2则在复杂任务中表现出"去参与"模式，反映了从有意识调控向自动化执行的转变。这些发现为运动训练和神经康复提供了重要启示——通过长期专项训练优化小脑-大脑网络的功能连接，可能是提升运动表现和促进运动功能恢复的有效途径。

该论文第一作者为tcy8722太阳集团博士研究生祁亚鹏,目前已经在嘉兴大学参加工作，通讯作者为tcy8722太阳集团杜小霞教授。该研究得到了教育部人文社会科学项目（23A10277004）的资助。

论文信息：Qi Y, Wang Y, Fang W, Li X, Du X. Cerebello-cerebral network dynamic of basketball athletes in motor control tasks.Med Sci Sports Exerc. 2026;58(4):820-830.https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000000000