由国际运动认知神经科学学会、中国体育科学学会运动心理学分会、中国体育科学学会青年工作委员会和南京体育学院联合主办,南京体育学院运动与脑健康研究院、江苏省运动与健康工程协同创新中心、运动训练与脑科学省高校重点实验室承办的“2025年运动认知神经科学国际会议”拟于2025年8月15日-17日采用线下、线上结合的形式在南京举办。本次会议旨在深入探讨运动与认知功能、脑健康、脑功能的关联,同时促进该领域与神经科学、认知心理学、生物医学工程、信息技术等多学科的交叉融合,推动理论创新与技术应用的协同发展。
会议将采用大会报告(国内外知名专家主题报告)、主题讨论(中青年专家学术沙龙讲座)和学术分享论坛(圆桌讨论)等形式,邀请来自中国、美国、英国、加拿大、荷兰等国家的运动认知神经科学领域专家和研究者交流和研讨,共同促进运动认知神经科学理论与应用的创新发展。
以下内容为GPT视角对运动认知神经科学国际会议相关领域的研究解读,仅供参考:
运动认知神经科学研究现状
一、核心研究方向
运动与认知的交互机制
运动对认知的促进作用:大量研究表明,规律性运动(如有氧运动、协调性训练)可改善注意力、工作记忆、执行功能等认知能力。其机制涉及海马体神经发生、前额叶皮层激活增强、脑源性神经营养因子(BDNF)分泌增加等。
认知对运动的调控:研究聚焦于运动计划、决策和动作控制的神经基础,例如基底神经节、小脑和顶叶皮层在运动序列学习中的作用,以及前额叶皮层在运动抑制和冲突解决中的功能。
运动技能的神经可塑性
长期训练效应:通过fMRI和DTI技术发现,专业运动员(如体操运动员、钢琴家)的特定脑区(如初级运动皮层、小脑)灰质体积增大,白质纤维束完整性提高,表明长期运动训练可诱导结构性神经可塑性。
短期学习效应:单次运动任务学习可引发运动皮层、顶叶和基底神经节的快速功能重组,揭示了神经可塑性的动态性。
运动障碍的神经机制
帕金森病:基底神经节多巴胺能神经元退变导致运动迟缓、震颤,同时伴随认知灵活性下降。深部脑刺激(DBS)技术通过调节丘脑底核活动,可同时改善运动和认知症状。
脑卒中后运动康复:研究利用镜像疗法、脑机接口(BCI)等技术促进运动皮层重组,发现康复效果与前额叶-顶叶网络激活强度密切相关。
运动与情绪、社会认知的关联
运动对情绪的调节:运动通过激活内源性阿片肽系统和5-羟色胺通路,缓解焦虑和抑郁。杏仁核、前扣带回皮层(ACC)在运动情绪反应中起关键作用。
社会运动认知:研究探索了共同动作(如舞蹈、团队运动)如何通过镜像神经元系统增强共情能力和社会联结。
二、技术突破推动研究深化
多模态脑成像技术
fMRI与EEG/MEG结合:同步记录血氧水平依赖信号(BOLD)和神经电活动,揭示运动认知任务的时空动态。例如,发现运动准备阶段顶叶皮层与运动皮层的相位同步性增强。
近红外光谱(fNIRS):在自然运动场景中监测前额叶皮层氧合血红蛋白变化,适用于儿童或运动障碍患者的实时认知评估。
神经调控技术
经颅磁刺激(TMS):通过非侵入性刺激运动皮层,探究其与前额叶、顶叶的因果连接,发现TMS可暂时性改善帕金森病患者的运动启动延迟。
经颅直流电刺激(tDCS):在运动学习任务中,阳极刺激初级运动皮层可加速技能习得,阴极刺激则抑制错误动作。
计算模型与机器学习
动态因果模型(DCM):分析运动认知任务中脑区间的有效连接,揭示基底神经节-皮层环路在动作选择中的计算机制。
深度学习:利用fMRI数据训练卷积神经网络(CNN),预测个体运动学习能力或康复潜力,准确率达80%以上。
三、临床应用与转化研究
运动康复
脑卒中:结合BCI和机器人辅助训练,通过实时反馈增强运动皮层可塑性,患者上肢运动功能恢复率提高30%。
脊髓损伤:利用硬膜外电刺激(EES)激活脊髓神经元,配合运动想象训练,部分患者恢复独立站立和行走能力。
神经退行性疾病干预
阿尔茨海默病:有氧运动通过增加海马体体积和BDNF水平,延缓认知衰退。虚拟现实(VR)运动训练可改善患者空间导航能力。
亨廷顿病:研究发现舞蹈训练可增强纹状体-皮层连接,缓解运动不协调和认知障碍。
儿童发育与教育
发育性协调障碍(DCD):通过节奏训练和感觉统合疗法,改善儿童运动协调性和注意力,其效果与小脑-前额叶网络功能连接增强相关。
教育干预:将运动融入课堂(如动作学习数学),发现可提升儿童工作记忆和学业成绩。
四、未来挑战与趋势
个体化干预:结合基因组学、表观遗传学和脑成像数据,开发针对特定神经亚型的精准运动治疗方案。
跨物种比较:利用非人灵长类模型,深入探究运动认知的神经环路演化机制。
技术融合:将VR、AR与神经反馈技术结合,创建沉浸式运动认知训练平台。
社会影响:研究运动如何通过群体同步性(如集体舞蹈)促进社会信任与合作,为公共健康政策提供依据。
运动认知神经科学研究可以应用在哪些行业或产业领域
一、医疗健康产业
神经康复与治疗
脑卒中/脊髓损伤康复:通过脑机接口(BCI)和机器人辅助训练,结合运动想象和实时反馈,促进运动皮层重组。例如,外骨骼机器人帮助瘫痪患者恢复行走能力,同时激活前额叶-顶叶网络以改善认知功能。
帕金森病/亨廷顿病干预:利用深部脑刺激(DBS)调节基底神经节活动,缓解运动症状并提升认知灵活性;舞蹈疗法通过增强纹状体-皮层连接,改善患者动作协调性和情绪状态。
儿童发育障碍治疗:针对发育性协调障碍(DCD)和自闭症谱系障碍(ASD),设计节奏训练、感觉统合疗法,结合fNIRS监测前额叶皮层激活,提升运动协调性和社交认知能力。
老年健康管理
认知衰退预防:有氧运动(如快走、游泳)结合认知训练(如双任务练习),通过增加海马体体积和BDNF分泌,延缓阿尔茨海默病等神经退行性疾病进展。
跌倒预防:平衡训练(如太极、瑜伽)结合虚拟现实(VR)技术,增强小脑-前庭系统功能,降低老年人跌倒风险。
心理健康服务
焦虑/抑郁治疗:运动通过激活内源性阿片肽系统和5-羟色胺通路,缓解情绪症状。例如,团体运动课程(如舞蹈、球类)结合正念训练,提升患者社会联结感和情绪调节能力。
创伤后应激障碍(PTSD)干预:利用运动诱导的神经可塑性,帮助患者重建对身体的掌控感,减少闪回和回避行为。
二、体育与运动科学领域
运动员训练优化
技能习得加速:通过经颅直流电刺激(tDCS)增强初级运动皮层兴奋性,结合动作捕捉技术分析技术动作,缩短高尔夫、体操等项目的技能习得周期。
决策能力提升:利用眼动追踪和fMRI技术,研究运动员在比赛中的视觉搜索策略和前额叶皮层激活模式,设计针对性认知训练(如反应时训练、情景模拟)。
伤病预防与康复:基于生物力学模型和肌电信号分析,优化训练负荷分配;结合神经调控技术(如TMS)促进运动损伤后的神经肌肉功能恢复。
大众健身与健康促进
个性化运动处方:结合基因检测(如BDNF基因型)和脑成像数据,为不同人群(如老年人、慢性病患者)制定精准运动方案,提升健康效益。
运动依从性提升:通过可穿戴设备(如智能手环、运动APP)实时监测运动强度和认知负荷,结合游戏化设计(如运动积分、社交挑战),增强用户参与度。
三、教育与培训行业
儿童认知发展
动作学习数学/语言:将身体动作(如跳跃、手势)与数学运算或词汇记忆结合,利用镜像神经元系统增强学习效果。例如,通过节奏拍打学习乘法表,提升工作记忆和注意力。
特殊教育支持:针对多动症(ADHD)和阅读障碍儿童,设计感觉统合训练和运动协调课程,改善前额叶皮层功能,提升课堂表现。
职业培训与技能提升
高风险职业训练:为飞行员、外科医生等需要高度协调性和决策能力的职业,开发VR模拟训练系统,结合神经反馈技术优化操作绩效。
团队协作能力培训:通过集体运动(如足球、篮球)或舞蹈课程,利用镜像神经元系统增强共情能力和沟通效率。
四、科技与人工智能领域
脑机接口(BCI)与神经工程
运动辅助设备:开发基于运动皮层信号解码的外骨骼机器人、智能假肢,帮助残障人士恢复运动功能。
认知增强技术:结合tDCS和闭环神经调控,提升健康人群的注意力、工作记忆等认知能力,应用于军事、航空等领域。
虚拟现实(VR)/增强现实(AR)
沉浸式运动训练:利用VR技术创建动态运动场景(如滑雪、攀岩),结合实时生理监测(如心率、脑电),提供个性化运动体验。
神经反馈游戏:通过游戏化任务(如平衡挑战、多任务处理)训练用户认知功能,同时收集神经数据优化算法。
人工智能与大数据分析
运动行为预测:利用机器学习模型分析运动认知数据(如fMRI、EEG),预测个体运动学习能力或康复潜力,为个性化干预提供依据。
运动模式识别:通过深度学习算法解析运动员技术动作,优化训练方案或比赛策略。
五、社会与公共服务领域
老龄化社会支持
社区运动中心:设计适合老年人的认知-运动双任务课程(如太极+记忆游戏),延缓认知衰退并促进社交互动。
无障碍环境建设:基于运动认知研究优化公共空间设计(如步道坡度、标识清晰度),降低老年人跌倒和迷路风险。
公共安全与应急管理
消防员/警察训练:通过高压环境下的运动决策训练,提升应急响应能力和心理韧性。
灾害救援模拟:利用VR技术模拟地震、火灾等场景,结合运动协调性训练,提高救援人员行动效率。
六、文化与娱乐产业
游戏与互动媒体
体感游戏设计:结合Kinect、Leap Motion等设备,开发需要身体动作和认知决策的游戏(如舞蹈类、解谜类),提升用户沉浸感和健康效益。
神经艺术表达:利用脑电信号控制音乐或灯光效果,探索运动认知与艺术创作的交互可能。
旅游与体验经济
运动主题公园:设计结合认知挑战的运动项目(如迷宫跑步、团队协作障碍赛),吸引健康旅游人群。
文化体验活动:将传统运动(如武术、瑜伽)与认知训练结合,打造沉浸式文化体验产品。
运动认知神经科学领域有哪些知名研究机构或企业品牌
一、顶尖学术研究机构1. 国际机构
马克斯·普朗克人类认知与脑科学研究所(MPI CBS,德国)
研究方向:运动控制、神经可塑性与认知功能的交互机制。
成果:通过fMRI和TMS技术揭示运动皮层与前额叶在决策中的动态连接,开发基于神经反馈的运动康复方案。
麻省理工学院麦戈文脑科学研究所(MIT McGovern Institute,美国)
研究方向:运动学习、脑机接口(BCI)与神经调控。
成果:开发非侵入式BCI系统,实现运动意图解码与外骨骼机器人控制,应用于脊髓损伤康复。
瑞士联邦理工学院(ETH Zurich)神经科学系
研究方向:运动感知、小脑-皮层环路与认知功能。
成果:利用光遗传学和双光子成像技术,揭示小脑在运动协调和认知灵活性中的关键作用。
牛津大学运动神经科学中心(University of Oxford,英国)
研究方向:运动障碍的神经机制与干预策略。
成果:通过DBS技术改善帕金森病患者的运动启动延迟,并探索运动对阿尔茨海默病认知衰退的延缓作用。
2. 国内机构
北京大学神经科学研究所
研究方向:运动认知的神经基础与临床转化。
成果:结合fNIRS和VR技术,开发针对脑卒中患者的认知-运动双任务训练系统。
中国科学院神经科学研究所(上海)
研究方向:运动控制、神经可塑性与学习记忆。
成果:利用光遗传学技术解析基底神经节在运动序列学习中的计算机制。
复旦大学附属华山医院康复医学科
研究方向:运动康复与神经重塑。
成果:通过机器人辅助训练和tDCS技术,显著提升脊髓损伤患者的上肢运动功能恢复率。
北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室
研究方向:运动与认知发展的跨文化研究。
成果:发现规律性运动可显著提升儿童工作记忆和注意力,相关成果应用于特殊教育干预。
二、领先企业品牌1. 医疗科技与康复设备
Blackrock Neurotech(美国)
核心产品:脑机接口(BCI)系统,用于脊髓损伤和运动障碍患者的运动功能重建。
应用案例:与麻省总医院合作,通过植入式电极阵列实现瘫痪患者对外骨骼机器人的实时控制。
Hocoma(瑞士)
核心产品:Lokomat下肢康复机器人、Armeo上肢康复系统。
应用案例:结合运动想象和神经反馈技术,提升脑卒中患者的运动皮层可塑性,康复效率提高40%。
MindMaze(瑞士)
核心产品:VR神经康复平台,通过沉浸式运动任务训练改善认知和运动功能。
应用案例:为阿尔茨海默病患者设计空间导航训练,显著延缓海马体萎缩。
BrainCo(中国)
核心产品:Focus系列脑机接口头环,结合运动认知训练提升注意力。
应用案例:与教育部合作,将设备应用于多动症儿童的课堂行为干预。
2. 运动科学与健康管理
Whoop(美国)
核心产品:可穿戴运动监测设备,通过心率变异性(HRV)和睡眠数据分析运动认知负荷。
应用案例:为NBA球队提供运动员疲劳管理和伤病预防方案。
Catapult Sports(澳大利亚)
核心产品:运动员追踪系统,结合GPS和惯性传感器监测运动强度与认知决策效率。
应用案例:为英超球队优化训练负荷分配,降低运动损伤风险。
Pear Therapeutics(美国)
核心产品:数字疗法平台,通过运动-认知双任务训练治疗焦虑和抑郁。
应用案例:FDA批准的“reSET-O”程序,结合运动和认知行为疗法(CBT)改善药物成瘾患者的情绪调节能力。
3. 脑机接口与人工智能
Neuralink(美国)
核心产品:柔性电极阵列和脑机接口芯片,目标实现运动意图的超高精度解码。
应用场景:未来可能应用于运动障碍康复、增强现实(AR)交互等领域。
Synchron(美国/澳大利亚)
核心产品:Stentrode血管内脑机接口,通过微创植入实现运动信号采集。
应用案例:帮助渐冻症患者通过思维控制计算机,完成文字输入和网页浏览。
BrainGate(美国)
核心产品:植入式BCI系统,已实现瘫痪患者对机械臂的精准控制。
研究合作:与布朗大学、斯坦福大学等机构联合推进临床转化。
三、国际合作平台与联盟
Human Brain Project(HBP,欧盟)
目标:构建大脑模拟平台,整合运动认知神经科学数据,推动个性化医疗和神经机器人发展。
参与机构:包括ETH Zurich、MPI CBS等在内的123个欧洲科研团队。
BRAIN Initiative(美国)
目标:解析大脑运动控制环路,开发新型神经调控技术。
资助项目:支持MIT、加州理工学院等机构研究运动皮层与基底神经节的交互机制。
中国脑计划(CBP)
目标:聚焦运动障碍、认知衰老等重大问题,推动脑机接口和神经康复技术落地。
参与单位:中国科学院、北京大学、复旦大学等。
四、行业趋势与未来方向
技术融合:脑机接口与AI算法的结合将推动运动认知研究的精准化,例如通过深度学习预测运动学习曲线。
临床转化:学术机构与企业合作加速神经调控技术的商业化,如tDCS设备的小型化和家用化。
社会应用:运动认知科学成果将更广泛地应用于教育、公共安全和老龄化社会支持,例如通过VR训练提升消防员应急决策能力。
运动认知神经科学领域有哪些招聘岗位或就业机会
一、学术研究机构1. 科研岗位
博士后研究员
职责:独立设计并执行运动认知神经科学实验(如fMRI、EEG、TMS研究),分析数据并撰写论文。
要求:神经科学、认知心理学或运动医学博士学历,熟悉脑成像技术、统计建模(如SPM、FSL)和编程(Python/MATLAB)。
机构示例:麻省理工学院麦戈文脑科学研究所、中国科学院神经科学研究所。
实验室技术员
职责:协助研究人员进行实验准备、数据采集(如运动任务设计、脑电信号记录)和设备维护。
要求:生物学、心理学或生物医学工程本科/硕士学历,熟悉E-Prime、Psychtoolbox等实验软件。
机构示例:牛津大学运动神经科学中心、北京大学神经科学研究所。
科研助理(项目制)
职责:参与跨学科项目(如脑机接口开发、运动康复方案优化),负责文献综述、受试者招募和伦理审批。
要求:多学科背景(如神经科学+计算机科学),具备项目管理经验和团队协作能力。
2. 教学岗位
大学讲师/教授
职责:开设运动认知神经科学相关课程(如运动控制、神经可塑性),指导本科生/研究生科研。
要求:博士学历+博士后经历,具备教学经验和国际学术影响力(如发表高水平论文、主持科研项目)。
机构示例:ETH Zurich、复旦大学。
二、医疗健康产业1. 临床研究与康复
神经康复治疗师
职责:为脑卒中、脊髓损伤患者设计运动-认知双任务训练方案,结合脑机接口或机器人辅助设备进行康复治疗。
要求:康复治疗学硕士学历,熟悉ASIA损伤分级、Fugl-Meyer评估等工具,具备临床实习经验。
机构示例:华山医院康复医学科、瑞士Hocoma公司临床合作中心。
临床研究协调员(CRC)
职责:管理运动认知神经科学相关的临床试验(如tDCS对帕金森病运动症状的影响),负责受试者随访、数据录入和伦理合规。
要求:医学、护理学或公共卫生背景,熟悉GCP规范和临床试验流程。
2. 医疗科技研发
脑机接口(BCI)工程师
职责:开发运动意图解码算法,优化BCI系统与外骨骼机器人、智能假肢的集成。
要求:生物医学工程、计算机科学硕士/博士学历,精通C++/Python、机器学习(如TensorFlow/PyTorch)和信号处理。
机构示例:Blackrock Neurotech、Neuralink。
神经调控产品经理
职责:定义经颅磁刺激(TMS)、深部脑刺激(DBS)产品的功能需求,协调研发、临床和市场团队。
要求:神经科学+商业管理复合背景,熟悉FDA/CE认证流程和医疗设备市场趋势。
三、科技与人工智能领域1. 算法与软件开发
运动认知算法工程师
职责:利用深度学习模型分析运动行为数据(如步态、手势),优化VR/AR训练系统的实时反馈机制。
要求:计算机科学、应用数学博士学历,熟悉OpenCV、Unity3D和强化学习算法。
机构示例:MindMaze、Synchron。
数据科学家
职责:构建运动认知大数据平台,通过多模态数据融合(如EEG+运动捕捉)预测个体运动学习能力或康复潜力。
要求:统计学、数据科学硕士/博士学历,精通R、Python和大数据框架(如Spark)。
2. 硬件与产品设计
可穿戴设备研发工程师
职责:设计集成运动传感器(IMU)、肌电(EMG)和脑电(EEG)信号的智能设备,优化功耗和信号质量。
要求:电子工程、生物医学工程背景,熟悉嵌入式系统开发(如ARM Cortex-M)和传感器融合算法。
机构示例:Whoop、Catapult Sports。
用户体验(UX)设计师
职责:设计运动认知训练APP或VR游戏的交互界面,提升用户沉浸感和依从性。
要求:心理学、人机交互背景,熟悉Unity/Unreal引擎和用户测试方法。
四、教育与体育行业1. 教育培训
运动认知课程设计师
职责:开发针对儿童、老年人或特殊人群的运动-认知融合课程(如太极+记忆训练),结合神经科学原理设计教学方案。
要求:教育学、运动科学背景,熟悉课程开发模型(如ADDIE)和神经可塑性理论。
机构示例:国际学校、老年大学。
教育科技产品经理
职责:管理运动认知训练类教育APP的研发,整合游戏化设计、神经反馈和个性化推荐算法。
要求:教育技术、计算机科学复合背景,具备敏捷开发经验和用户增长策略。
2. 体育科学
运动员表现分析师
职责:利用运动捕捉、眼动追踪和脑电技术,分析运动员的决策模式和技术动作,提供训练优化建议。
要求:运动科学、数据科学背景,熟悉Dartfish、Kinovea等运动分析软件。
机构示例:NBA球队、国家体育总局科研所。
运动损伤预防专家
职责:结合生物力学模型和神经肌肉控制理论,设计运动员伤病预防训练方案。
要求:运动医学、康复治疗学背景,熟悉ACL损伤预防、肩袖损伤康复等专项技术。
五、公共政策与社会服务1. 政府与NGO岗位
公共卫生研究员
职责:评估运动认知干预项目(如社区太极课程对老年人跌倒预防的效果),为政策制定提供证据支持。
要求:公共卫生、流行病学背景,熟悉随机对照试验(RCT)设计和健康经济学分析。
机构示例:世界卫生组织(WHO)、中国疾控中心。
无障碍环境设计师
职责:基于运动认知研究优化公共空间设计(如步道坡度、标识清晰度),降低老年人/残障人士的行动风险。
要求:建筑学、人机工程学背景,熟悉通用设计原则和ADA标准。
六、新兴领域与跨界机会
神经艺术与娱乐
岗位:脑电音乐创作师、VR运动游戏设计师
职责:利用运动认知数据(如脑电节律、肌肉活动)控制音乐生成或游戏角色动作,探索神经科学与艺术的交互。
机构示例:艺术科技实验室、独立游戏工作室。
金融与咨询
岗位:医疗科技行业分析师、神经科学领域投资经理
职责:分析运动认知神经科学技术的商业潜力,为风险投资或企业战略提供决策支持。
要求:金融、神经科学复合背景,熟悉技术成熟度曲线(Gartner Hype Cycle)和专利分析。
七、就业趋势与技能需求
技术融合能力:掌握脑机接口、AI算法和生物传感技术的复合型人才需求激增。
临床转化经验:具备从实验室研究到产品落地的全链条经验者更受企业青睐。
跨学科协作:熟悉神经科学、工程学和商业语言的“T型人才”更具竞争力。
伦理与法规意识:随着脑机接口等技术的突破,对数据隐私和神经伦理的关注度提升。
八、求职资源推荐
学术岗位:Nature Jobs、AcademicPositions、高校人才网
行业岗位:LinkedIn(搜索“运动认知神经科学”“BCI”“神经康复”等关键词)、Indeed、企业官网
专业社群:Society for Neuroscience(SfN)、Human Brain Mapping(HBM)会议、国内神经科学学会年会
技能提升:Coursera(神经科学专项课程)、edX(脑机接口技术)、Kaggle(运动行为数据分析竞赛)