VR运动-认知双任务训练对低空间能力者空间视觉化能力的影响：来自行为和fNIRS的证据

摘要: 空间视觉化能力是空间认知的核心成分。与传统认知训练相比，整合身体活动与认知 加工的新型干预途径为提升该能力，特别是改善低空间能力个体的缺陷提供了新方向；然而， 其有效性尚需行为与神经层面的实证证据支持。本研究旨在探讨虚拟现实（VirtualReality， VR）运动-认知双任务训练，对低空间能力者空间视觉化能力的促进效果及神经可塑性机制。 筛选 120 名低空间能力大学生，随机分为 VR 运动-认知双任务组、VR 运动组、VR 认知 组以及对照组，进行 8 周干预。采用空间视觉化任务评估行为表现，利用功能性近红外光 谱技术（Functional Near-Infrared Spectroscopy，fNIRS）记录干预前后前额叶-顶叶网络激活 变化，并基于随机森林机器学习模型解析神经模式的区分性特征。结果表明，VR 运动-认 知双任务组在空间视觉化行为表现和神经效率上均显著优于其他组别，表现为左侧额极区 （Left Frontopolar Area，L-FPA）和右侧初级运动皮层（Right Primary Motor Cortex，R-M1） 的激活水平显著降低，提示其认知加工神经效率得到优化。机器学习模型进一步验证，双任 务组的神经活动模式与对照组高度可分，其中 R-MI 与 L-FPA 的活动变化量为最具判别力 的特征。VR 运动-认知双任务训练可通过协同优化前额叶与运动皮层的神经效能，显著提 升低空间能力者的空间视觉化能力，研究为“身体-认知整合”理论提供了多模态证据，并 为基于神经标志物的精准干预范式奠定了方法基础。