Altering attention to split-belt walking increases the generalization of motor memories across wa...

某个情景下获得的能力运用到另一情景当中即为动作学习的泛化（Generalization of learned movements）。例如运动学家发现网球训练中，手臂在练习某种姿势或向某个方向伸展后，手臂的运动会被调整以适合用其他姿势或向方向伸展——但相反的是，如果没有训练设备之类的辅助支持，用通过观察而“感觉”到的运动信息重新校准推广到运动中效果是比较有限的。此现象可能可以为校准中风等原因导致的动作不平衡提供解决思路。作者试图找到介导感觉运动适应泛化的因素。一般研究指出来自感官（fromsensory），运动（motor）或认知信息的特定于上下文的线索（context）调节着感觉运动适应的泛化，简单地说即认知过程能够影响感觉运动适应的泛化，认知负荷（cognitive load）的变化会引起不同trial间的运动适应调整的时间频率以及后效等的改变。作者试图探究注意的分散对运动感觉泛化的影响，并在假设通过分散注意力来改变注意力会增加行走环境中运动模式的泛化的基础上进行实验。

实验采用的是一个运动带范式（Locomotor Paradigm）：

实验分3个阶段——基线（baseline），适应阶段（adaptation）和适应后阶段（post adaptation）

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如图a，每一位被试都会经历三个阶段，其中baseline和post adaptation部分都是相同的。在baseline阶段分为2部分——地面（over ground）和跑步机（treadmill），在地面上时被试按照自己随意的速度在8m长的跑道（类似）上走10min，而橙色矩形代表跑步机两条皮带以1.125 m/s的速度移动，被试则要在其上走300步。

在适应阶段，被试被随机分为3个组别：对照组（control）、注意集中组（awareness，将注意用于获得两脚间速度差信息）、注意分散组（distraction，将注意分散至无关任务）

在适应阶段被试一共要走1200步，且适应阶段运动带的速度也会改变

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如图b，首先运动带的两条皮带以相同的速度运动（1.125），在被试走过300步后，一条皮带开始加速而另一条则开始减速（改变两脚间速度差），在900步后两条皮带速度稳定在2：1,并且再保持300步。*快速度的带子为优势腿一侧

在适应后阶段，重复之前的baseline阶段，观察经过适应阶段后被试运动能力的泛化（即能不能好地控制自身的行走动作，以速度和双脚差为指标），最终结果如图c（数据已经按文章指标来量化运动控制能力）

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*对于注意集中组如何注意双脚速度差，实验会设置一个屏幕在改组被试面前，屏幕上有2个垂直条（如图d下部分）

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条的高度代表脚与带子直接的接触时间。当速度差为零时，它们的高度相同，随着速度差的增加，它们的高度差会随速度差增加。d上图代表被试垂直条的平均高度变化。

经过数据处理分析，实验得到了若干结论。

1注意的改变不会影响步辐的适应泛化。实验观察到，不管注意力分散情况如何，所有组的被试都达到了相同的适应情况。注意对被试步幅并没有显著的影响作用。

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*如上图（其中SLA代表步态自适应程度，AdaptExt代表适应程度，Steptime为步时，StepPosition为步辐）可看出在适应阶段，注意对被试的各项适应都没有显著作用。

2改变对分带行走的注意增加了地面行走适应步时的泛化。注意虽然不影响在运动带上的适应泛化，但却改变了在地面的“散步”步时的后效。与对照组相比，将注意力转移的两组（awareness和distraction）被试有着更高的步时（step time）

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当然，像其余（如步长和步辐等）也有着影响如下图

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3对Treadmill过程的后效影响。在经过适应阶段后，注意改变的组（awareness和distraction）的步时有着显著变化，而步辐和步态则没有多大的改变（如下图）

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总的来说，注意的改变不会影响分带处和之后treadmill的绩效，但会调节在地面行走时运动能力的泛化，当人们在感觉运动适应过程中对运动的注意发生改变时，就会对行走进行一个比较普遍的调整。

即使对视觉分散者将意识转移到特定于训练环境的外部干扰中，改变对皮带式步行的关注也有助于将适应的踏步时间从跑步机转移到地面。值得注意的是，在跑步机上适应的步态时间的后校不仅在distraction组中变大，在awareness组中也有相同的现象。（个人猜测是给予awareness组对象的视觉信息（垂直条）会随着他们的行走而变化，这可能会成为干扰因素）。

实验体现了在运动适应过程中，分散受试者的注意力会导致训练环境之外校准动作的泛化。文章作者推测有2个原因：其一，注意力的分散会减少运动适应的外显（与环境相关），而内隐的部分则与主体的行为相关，并且可以应用于其他context；其二，注意力改变会减少动作记忆在适应环境过程中的错误，这也会加强动作的泛化。

对研究的意义：

一般来说，如果要用跑步机等“设备”来训练动作，那么将训练迁移到现实环境当中则是十分必要的（例如，中风用跑步机康复后还是要在现实地面上再进行跑步训练才能较好地恢复）但实验表明，在感觉运动适应过程中改变对干扰环境的注意力有助于将适应的行为推广到不同的环境中，训练过程中，认知负荷的增加可能导致编码更多泛化的运动记忆，而与特定训练环境相关的错误则将记忆与训练情况联系在一起并且纠正运动的泛化。

*当然，因为实验主要是为了中风等运动障碍方面的研究，一般人的运动训练是否也和患者有相同现象文章并没有明说——但实验采用的被试都是体格健全的正常人，所以应该可以推广到一般人的运动记忆的泛化。