郭志平，李安民，王積福

大腦半球特化是人類大腦組織的主要特征之一，左半球主要負(fù)責(zé)言語(yǔ)功能，右半球主要負(fù)責(zé)空間信息加工[1]，這種大腦組織特征是否會(huì)受到經(jīng)驗(yàn)的影響及其機(jī)制問(wèn)題受到研究者的廣泛關(guān)注，運(yùn)動(dòng)員群體為了解經(jīng)驗(yàn)對(duì)大腦功能組織特性的影響提供了良好的契機(jī)。

在體育運(yùn)動(dòng)，特別是對(duì)抗性的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員通常需要對(duì)瞬息萬(wàn)變的運(yùn)動(dòng)情景進(jìn)行快速處理，繼而迅速地做出恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，因此視覺(jué)空間信息的處理能力對(duì)運(yùn)動(dòng)員而言至關(guān)重要。早期的生理研究表明，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，運(yùn)動(dòng)員右半球視覺(jué)-空間能力提高，他們的大腦功能非對(duì)稱性變得越發(fā)顯著[2]。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和研究方法的革新，腦電技術(shù)被應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員大腦功能特性的研究中，其中不少是以腦電特定頻段能量變化或相干性為指標(biāo)的。通常，alpha頻段（8～13 Hz）能量的增加反映了皮層激活水平的降低[3]。在認(rèn)知或注意任務(wù)中，alpha頻段能量的增加往往在任務(wù)無(wú)關(guān)皮層區(qū)域出現(xiàn)，與半球內(nèi)抑制相聯(lián)系[4-6]，而左半球顳葉alpha頻段能量的上升可能表明左半球言語(yǔ)認(rèn)知加工的抑制。theta頻段（4～7 Hz）反映了通過(guò)遠(yuǎn)距離皮層交流進(jìn)行的神經(jīng)環(huán)路整合，以及自上而下的注意加工過(guò)程[7]。

對(duì)射擊、射箭以及高爾夫選手的研究表明，運(yùn)動(dòng)員在自主運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的準(zhǔn)備期間，與大腦右半球相比，左半球（主要是顳葉區(qū)域）顯示出alpha頻段能量的上升[8-12]。與低水平運(yùn)動(dòng)員相比，高水平運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)作準(zhǔn)備、動(dòng)作識(shí)別和動(dòng)作表象過(guò)程中顯示出更高的左半球alpha頻段能量[9，13-14]。但是，這種運(yùn)動(dòng)員左側(cè)大腦alpha頻段能量更高的結(jié)論與另一些研究結(jié)果相矛盾。如有研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)成績(jī)與雙側(cè)或主要是與右側(cè)alpha頻段的高能量相聯(lián)系[15-17]。此外，對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的識(shí)別判斷以及手部自主運(yùn)動(dòng)的腦電研究表明，運(yùn)動(dòng)員比非運(yùn)動(dòng)員的alpha頻段事件相關(guān)去同步化幅值更低，即能量更高[18-19]。

除了比較alpha頻段的能量變化，研究者也運(yùn)用腦電相干性分析方法對(duì)運(yùn)動(dòng)員的大腦功能組織特性進(jìn)行探索。研究發(fā)現(xiàn)，與低水平選手相比，高水平選手在動(dòng)作準(zhǔn)備[20]、動(dòng)作表象[13]和動(dòng)作識(shí)別[21]時(shí)表現(xiàn)出左側(cè)大腦的低相干性，特別是左側(cè)顳葉（T3）和運(yùn)動(dòng)前區(qū)（FZ）之間。但是，并非所有研究都支持運(yùn)動(dòng)員左側(cè)大腦具有低相干性的結(jié)論。如C.DEL PERCIO等[22]采用腦電相干性分析方法對(duì)氣手槍選手的研究表明，在準(zhǔn)備射擊期間，高水平選手的雙側(cè)頂顳葉、頂枕葉腦區(qū)低頻alpha、高頻alpha頻段的相干性高于非運(yùn)動(dòng)員。此外，C.BABILONI等[23]對(duì)高爾夫?qū)＜疫x手的相干分析發(fā)現(xiàn)，與失敗推桿相比，成功推桿時(shí)在雙側(cè)頂額葉以及頂中央腦區(qū)的半球內(nèi)低頻alpha相干性更高。

總之，已有研究豐富了對(duì)運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)之于大腦功能特性影響的認(rèn)識(shí)，然而回顧前人的研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)于運(yùn)動(dòng)員在任務(wù)完成過(guò)程中特定腦電頻段能量變化或是腦電相干性高低，結(jié)論并不一致。此外，現(xiàn)有研究均是針對(duì)運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)作準(zhǔn)備、動(dòng)作識(shí)別或動(dòng)作表象時(shí)的大腦功能特性，鮮有研究探討運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)以及經(jīng)驗(yàn)無(wú)關(guān)的一般認(rèn)知過(guò)程中的大腦功能特性，正如M.W.VOSS等[24]有關(guān)運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知關(guān)系的元分析所指出的那樣，未來(lái)研究應(yīng)該使用高水平的認(rèn)知任務(wù)和不同的視覺(jué)注意測(cè)試。因此，本研究運(yùn)用腦電技術(shù)，以經(jīng)驗(yàn)相關(guān)和經(jīng)驗(yàn)無(wú)關(guān)圖形作為刺激材料，對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)員在圖形識(shí)別過(guò)程中的大腦功能非對(duì)稱性及耦合性進(jìn)行研究，以探討下面2個(gè)問(wèn)題：（1）運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)與腦功能非對(duì)稱性之間的關(guān)系；（2）乒乓球運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)和無(wú)關(guān)圖形識(shí)別過(guò)程中不同腦區(qū)之間的功能耦合，研究假設(shè)如下。（1）與非運(yùn)動(dòng)員相比，乒乓球運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過(guò)程中顯示出更高的右側(cè)顳葉激活，更少的左側(cè)顳葉激活；在經(jīng)驗(yàn)無(wú)關(guān)圖形識(shí)別過(guò)程中無(wú)差異。差異通過(guò)左右顳葉8～13 Hz alpha能量差值（T8減去T7 alpha能量）反映，差值為正則表示左側(cè)顳葉激活高于右側(cè)，差值為負(fù)責(zé)表示右側(cè)顳葉激活高于左側(cè)，這也作為運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過(guò)程中言語(yǔ)分析多少的反映指標(biāo)。（2）與非運(yùn)動(dòng)員相比，乒乓球運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過(guò)程中顯示出更高的T8FZtheta（4～7 Hz）相干，更低的T7FZtheta相干；在經(jīng)驗(yàn)無(wú)關(guān)圖形識(shí)別過(guò)程中無(wú)差異。暗示乒乓球運(yùn)動(dòng)員更多地依賴于視覺(jué)-空間動(dòng)作加工，而非言語(yǔ)分析加工，并且這種特性僅限于對(duì)運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形的識(shí)別。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 被試

共有28名男性右利手被試參加本試驗(yàn)，其中來(lái)自上海體育學(xué)院乒乓球訓(xùn)練專業(yè)的乒乓球運(yùn)動(dòng)員14名，運(yùn)動(dòng)等級(jí)為二級(jí)及以上，平均年齡為（19.64±1.50）歲，平均訓(xùn)練年限為（11.00±2.50）年；其余14名為上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院、經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院和體育新聞傳播與外語(yǔ)學(xué)院的普通大學(xué)生，平均年齡為（21.50±1.83）歲，均沒(méi)有乒乓球運(yùn)動(dòng)的訓(xùn)練經(jīng)歷。在試驗(yàn)前，被試熟悉本研究的目的、試驗(yàn)要求、方法及流程，自愿參加試驗(yàn)并簽署知情同意書(shū)，試驗(yàn)完成后給予一定的報(bào)酬。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

用的E-Prime2.0心理試驗(yàn)編程軟件編制和播放試驗(yàn)程序。德國(guó)Brain Products公司生產(chǎn)的64導(dǎo)事件相關(guān)電位測(cè)試系統(tǒng)，以及用于運(yùn)行試驗(yàn)程序，記錄和采集行為、腦電數(shù)據(jù)的2臺(tái)DELL計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)的分辨率為1 024×768，刷新率為100 Hz。

1.3 試驗(yàn)材料

“Type Token”模型[25]認(rèn)為，對(duì)于熟悉的物體，個(gè)體會(huì)形成特殊的表征形式，包括“Type”和“Token”2種分離的表征水平?！癟ype”提供物體的原型信息，主要包括輪廓（outline）和三維（three-dimension）信息?！癟oken”儲(chǔ)存物體的朝向（orientation）和顏色（color）信息，并且可以與“Type”進(jìn)行捆綁（bind）儲(chǔ)存。如果長(zhǎng)時(shí)間接觸某物體，個(gè)體就能將“Type”和“Token”信息簡(jiǎn)化保存，形成捆綁式的特殊表征形式。對(duì)于乒乓球運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，迅速判斷出擊球點(diǎn)位置并立即做出恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)是極其關(guān)鍵的。本研究依據(jù)“Type Token”模型和乒乓球項(xiàng)目特點(diǎn)設(shè)計(jì)了2類刺激材料。（1）運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)刺激材料——帶缺口的圓，圓形提供乒乓球的輪廓信息，而缺口朝向則提供擊球點(diǎn)方向的信息。圓的缺口角度為15°，缺口位置有4種，按順時(shí)針?lè)较蛴?jì)算，第1個(gè)缺口的正中位置對(duì)應(yīng)45°（右上方），其余缺口的正中位置依次對(duì)應(yīng)135°、225°和315°。該刺激的輪廓與朝向組合對(duì)運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)是一種運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的刺激物，可以用來(lái)啟動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)認(rèn)知加工過(guò)程[26]。（2）運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)無(wú)關(guān)刺激材料——帶缺口的十字星，該刺激材料雖然在朝向和輪廓捆綁方式上與經(jīng)驗(yàn)相關(guān)刺激物相同，但在輪廓上與乒乓球運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)情境無(wú)關(guān)，以此破壞已建立好的“Type Token”捆綁模式，對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)是一種經(jīng)驗(yàn)無(wú)關(guān)的一般性刺激物。

1.4 試驗(yàn)程序

在某高校運(yùn)動(dòng)心理研究中心腦電實(shí)驗(yàn)室完成試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境舒適、隔音，且光線柔和。試驗(yàn)前，被試需要洗干凈頭發(fā)并吹干，熟悉實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境，填寫(xiě)被試基本情況調(diào)查表，關(guān)閉手機(jī)及其他便攜式通訊設(shè)備。

試驗(yàn)是在只有主試和被試的獨(dú)立環(huán)境中進(jìn)行的。開(kāi)始前，向被試介紹試驗(yàn)要求：選舒服的坐姿坐好并在試驗(yàn)過(guò)程中盡量使全身放松；將頭放在面前的U型托上以保持頭部穩(wěn)定，U型托離顯示器95 cm，雙眼與顯示器屏幕的中心處在同一條水平線上，在正式開(kāi)始試驗(yàn)后，需要盡量保持頭部和身體穩(wěn)定；將雙手舒服地?cái)R置在小鍵盤(pán)的數(shù)字鍵上，并告知被試屏幕上將呈現(xiàn)的試驗(yàn)指導(dǎo)語(yǔ)以及需要進(jìn)行的簡(jiǎn)單按鍵操作反應(yīng)。

試驗(yàn)程序設(shè)置了練習(xí)和正式測(cè)試2個(gè)階段。為了消除操作熟練性因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，在正式開(kāi)始試驗(yàn)前，讓被試進(jìn)行一定次數(shù)的練習(xí)，當(dāng)被試的按鍵反應(yīng)時(shí)趨于穩(wěn)定后進(jìn)入正式試驗(yàn)。

試驗(yàn)任務(wù)為選擇反應(yīng)任務(wù)，刺激呈現(xiàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)包含輪廓類型相同，但缺口方向不同的4個(gè)圖形的圖片，靶刺激為缺口正中位置對(duì)應(yīng)135°（右下方）的圓或十字星，靶刺激只會(huì)是4個(gè)圖形中的一個(gè)，不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)2個(gè)、3個(gè)或4個(gè)靶刺激，其他位置缺口的圓或十字星為非靶刺激。在試驗(yàn)中，被試需要又快又準(zhǔn)地辨別所呈現(xiàn)出來(lái)的刺激中是否包含靶刺激，如果出現(xiàn)了包含圓靶刺激的圖片，便使用右手食指按“1”鍵進(jìn)行反應(yīng)，如果出現(xiàn)的是包含十字星靶刺激的圖片，則用右手中指按“3”鍵進(jìn)行反應(yīng)，非靶刺激不作反應(yīng)。圓、十字星靶刺激，以及圓、十字星非靶刺激各呈現(xiàn)72次，共288次，呈現(xiàn)方式是隨機(jī)的，試驗(yàn)時(shí)間大約為 15 min（見(jiàn)圖 1）。

圖1 試驗(yàn)任務(wù)流程圖

1.5 腦電的記錄

使用德國(guó)Brain Product的事件相關(guān)電位記錄系統(tǒng)記錄腦電數(shù)據(jù)（帶寬0.01～100 Hz，采樣率500 Hz），采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)10-20擴(kuò)展系統(tǒng)64導(dǎo)電極帽。在AFz和Fz電極點(diǎn)之間安放電極參考點(diǎn)，在Pz和Oz之間安放接地參考點(diǎn)，在右眼外側(cè)和左眼下方分別安放水平眼電（HEOG）和垂直眼電（VEOG）電極點(diǎn)，電極阻抗保持在5 kΩ以下。

1.6 數(shù)據(jù)的處理與分析

試驗(yàn)獲得的行為數(shù)據(jù)（反應(yīng)時(shí)、反應(yīng)正確率）采用E-prime 2.0軟件記錄并進(jìn)行初步的篩選和處理，而后運(yùn)用spss16.0剔除超過(guò)3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的數(shù)據(jù)，再對(duì)不同組別被試的反應(yīng)時(shí)、正確率進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。

腦電數(shù)據(jù)的處理采用的是腦電數(shù)據(jù)分析軟件Analyzer 2.0，使用雙耳乳突的平均電位作為參考，去除眨眼偽跡，排除噪音干擾以及其他偽跡，濾波范圍設(shè)置為0.01～35 Hz，去除50 Hz市電干擾，將波幅大于的當(dāng)作偽跡自動(dòng)去除。用于提取alpha頻段能量和計(jì)算theta頻段相干性的時(shí)間窗口為0～900 ms，刺激呈現(xiàn)時(shí)間點(diǎn)為0 ms。剔除7名腦電偽跡較多的被試，最終納入統(tǒng)計(jì)分析的運(yùn)動(dòng)員組和非運(yùn)動(dòng)員組各14名被試。

為了檢驗(yàn)前面的假設(shè)（在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過(guò)程中，與非運(yùn)動(dòng)員相比，乒乓球運(yùn)動(dòng)員顯示出更高的右側(cè)顳葉激活，更少的左側(cè)顳葉激活，T8-FZtheta相干性高，T7-FZtheta相干性低，但二者在經(jīng)驗(yàn)無(wú)關(guān)圖形識(shí)別過(guò)程中無(wú)上述差異），采用重復(fù)測(cè)量方差分析對(duì)alpha頻段能量、theta頻段相干性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在分析過(guò)程中，數(shù)據(jù)的方差齊性評(píng)估采用Mauchlcy球型檢驗(yàn)，對(duì)于不滿足球型檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量運(yùn)用Greenhouse-Geisser法進(jìn)行自由度的矯正。

在評(píng)估左右半球8～13 Hzalpha頻段能量差異時(shí)，以T8-T7 alpha能量差值為因變量，以組別（運(yùn)動(dòng)員、非運(yùn)動(dòng)員）為組間變量，刺激類型（圓、十字星）為組內(nèi)變量，對(duì)alpha頻段能量的差異進(jìn)行2（組別）×2（刺激類型）的重復(fù)測(cè)量方差分析。在評(píng)估左右半球的功能耦合情況時(shí)，以組別（運(yùn)動(dòng)員、非運(yùn)動(dòng)員）為組間變量，以腦區(qū)（T7-FZ、T8-FZ）為組內(nèi)變量，分別對(duì)圓和十字星識(shí)別過(guò)程中的腦電相干性進(jìn)行2（組別）×2（腦區(qū)）的重復(fù)測(cè)量方差分析。

2 結(jié) 果

2.1 行為數(shù)據(jù)結(jié)果

對(duì)正確率的方差分析結(jié)果顯示，組別和刺激類型的交互效應(yīng)、組別的主效應(yīng)均不顯著（P＞0.09），刺激類型的主效應(yīng)顯著（P＜0.01），圓的正確率顯著高于十字星。對(duì)反應(yīng)時(shí)的方差分析結(jié)果則表明，組別與刺激類型的交互效應(yīng)顯著（F（1，26）=4.917，P=0.036，η2=0.159）。隨后進(jìn)行的簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，在對(duì)圓的反應(yīng)中，運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)時(shí)要顯著小于非運(yùn)動(dòng)員（P=0.039），此外，運(yùn)動(dòng)員對(duì)圓的反應(yīng)顯著快于十字星（P=0.001）（見(jiàn)表1）。表明，運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過(guò)程中具有速度優(yōu)勢(shì)，但是這種優(yōu)勢(shì)并未遷移到經(jīng)驗(yàn)無(wú)關(guān)的圖形識(shí)別中。

表1 運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在圖形識(shí)別過(guò)程中的正確率和反應(yīng)時(shí)（n=14）

2.2 腦電結(jié)果

2.2.1 運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在圖形識(shí)別過(guò)程中的alpha頻段能量對(duì)T8-T7alpha頻段的能量差異進(jìn)行的方差分析結(jié)果表明，組別和刺激類型的交互效應(yīng)顯著（F（1，26）=4.524，P=0.043，η2=0.148）（見(jiàn)圖2）。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員在對(duì)圓（-0.12±0.65）進(jìn)行反應(yīng)時(shí)的左右側(cè)顳葉alpha頻段的能量差值顯著大于十字星（-0.91±0.98）（P=0.031），非運(yùn)動(dòng)員則無(wú)上述差異（-0.93±1.23圓，-0.68±1.39十字星，P＞0.05）；在對(duì)圓進(jìn)行識(shí)別時(shí)，運(yùn)動(dòng)員（-0.12±0.65）的左右顳葉alpha頻段能量差值顯著大于非運(yùn)動(dòng)員（-0.93±1.23）（P=0.039），在對(duì)十字星的反應(yīng)中，alpha頻段能量沒(méi)有顯示出組間差異（-0.91±0.98運(yùn)動(dòng)員，-0.68±1.39非運(yùn)動(dòng)員，P＞0.05）。此外，鑒于T8-T7的差值為負(fù)，表明運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在圖形識(shí)別過(guò)程中均為右側(cè)顳葉激活比左側(cè)高，在大腦半球的非對(duì)稱性程度上，運(yùn)動(dòng)員要低于非運(yùn)動(dòng)員。

圖2 運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員左右顳葉alpha頻段能量差

2.2.2 運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在圖形識(shí)別過(guò)程中的腦電相干性 運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在圓形識(shí)別過(guò)程中腦電相干性重復(fù)測(cè)量方差分析顯示，組別與腦區(qū)的交互效應(yīng)顯著（F（1，26）=11.247，P=0.002，η2=0.302）（見(jiàn)圖3）。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員的右半球（0.23±0.19）相干性顯著高于左半球（0.04±0.06）（P＜0.000），非運(yùn)動(dòng)員左右半球相干性無(wú)差異（0.07±0.11右，0.10±0.10左，P＞0.05）；在右半球相干性上，運(yùn)動(dòng)員（0.23±0.19）顯著高于非運(yùn)動(dòng)員（0.07±0.11）（P=0.019），而左半球相干性無(wú)組間差異（0.04±0.06運(yùn)動(dòng)員，0.10±0.10非運(yùn)動(dòng)員，P＞0.05）。對(duì)十字星形識(shí)別過(guò)程中的腦電相干性不存在組間及半球差異（0.05±0.10運(yùn)動(dòng)員右，0.07±0.12非運(yùn)動(dòng)員右，0.10±0.22運(yùn)動(dòng)員左，0.12±0.25非運(yùn)動(dòng)員左，P＞0.05）。

圖3 運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員左右顳葉與運(yùn)動(dòng)前區(qū)的theta頻段相干性

3 討 論

運(yùn)動(dòng)前區(qū)與運(yùn)動(dòng)區(qū)、顳葉與頂葉皮層之間有著廣泛的生理連接[27]，在心理運(yùn)動(dòng)任務(wù)以及動(dòng)作技能學(xué)習(xí)中，這些連接可能反映了動(dòng)作計(jì)劃和軀體感覺(jué)以及視覺(jué)運(yùn)動(dòng)整合[28-29]。大腦顳葉功能非對(duì)稱性以及顳葉與運(yùn)動(dòng)前區(qū)之間的信息交流可能與運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作效率有關(guān)[13]。

alpha頻段（8～13 Hz）反映了與高水平運(yùn)動(dòng)員熟練認(rèn)知-運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)相聯(lián)系的皮層神經(jīng)同步化機(jī)制，是了解專家大腦功能組織特征的窗口[9，19，22]。alpha頻段能量的增加被認(rèn)為是皮層激活降低的指標(biāo)[3]，反映了加工抑制、選擇性皮層信息加工或皮層空閑[30]，而alpha頻段能量的降低是皮層激活上升的反映，表示皮層信息加工。

在alpha頻段能量的變化上，與非運(yùn)動(dòng)員相比，假設(shè)運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別中顯示出更高的右側(cè)顳葉激活，更少的左側(cè)顳葉激活；在經(jīng)驗(yàn)無(wú)關(guān)圖形的識(shí)別過(guò)程中無(wú)差異。研究結(jié)果與假設(shè)相反，運(yùn)動(dòng)員在對(duì)圓的反應(yīng)中，左右顳葉alpha頻段能量差顯著大于非運(yùn)動(dòng)員，而且運(yùn)動(dòng)員在對(duì)圓進(jìn)行反應(yīng)時(shí)的左右顳葉alpha頻段能量差顯著大于十字星；在對(duì)十字星的識(shí)別過(guò)程中，無(wú)組間及半球差異，與假設(shè)一致。即與非運(yùn)動(dòng)員相比，運(yùn)動(dòng)員的皮層激活以及左右半球的非對(duì)稱程度均較低，而且這種差異只出現(xiàn)在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別中。該結(jié)果得到了相關(guān)研究[15-17]的支持，運(yùn)動(dòng)成績(jī)與雙側(cè)或主要是與右側(cè)alpha頻段的高能量相聯(lián)系。此外，對(duì)體操動(dòng)作的識(shí)別研究表明，體操運(yùn)動(dòng)員的右側(cè)顳葉和枕葉區(qū)域高頻alpha頻段能量在體操動(dòng)作識(shí)別中更高[18]，研究者認(rèn)為，這種alpha頻段高能量（低激活）是專家大腦神經(jīng)效率加工的體現(xiàn)，即在完成相同任務(wù)過(guò)程中，專家大腦的皮層激活可能具有空間集中特性[31]，只需耗費(fèi)相對(duì)較少的皮層資源。乒乓球運(yùn)動(dòng)員通過(guò)常年的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，對(duì)乒乓球及其擊球點(diǎn)位置的判斷已經(jīng)達(dá)到非常熟練的程度，可能形成捆綁式的表征方式，在面對(duì)相似情景（缺口圓的判斷）的時(shí)候，是基于感覺(jué)信息與長(zhǎng)時(shí)記憶中的信息進(jìn)行比較，并與記憶中的模式進(jìn)行匹配，從而做出判斷。該過(guò)程的完成對(duì)于運(yùn)動(dòng)員而言幾乎是自動(dòng)化的，速度快，而且耗費(fèi)的皮層資源相對(duì)較少。因此，乒乓球運(yùn)動(dòng)員對(duì)圓的識(shí)別反應(yīng)速度相對(duì)更快，皮層激活水平以及左右大腦半球的非對(duì)稱程度均較低，右側(cè)激活高于左側(cè)，而且這種差異只出現(xiàn)在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別中，可能源于運(yùn)動(dòng)員具有良好的視覺(jué)-空間注意技巧[12]。在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過(guò)程中，只需相對(duì)較少的皮層資源，主要是右半球的視覺(jué)空間資源，支持了專家大腦的神經(jīng)效率假說(shuō)[32]。此外，較低的半球非對(duì)稱性可能反映了運(yùn)動(dòng)員具有更好的認(rèn)知功能，具體表現(xiàn)在操作思維、認(rèn)知和信息加工方面[33]。

腦電相干性被認(rèn)為是對(duì)腦功能連接所必須的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成和整合的測(cè)量[34]，低腦電相干性與腦血流量降低有關(guān)[35]，高相干性與信息交換[36]以及腦區(qū)之間的功能耦合、功能協(xié)調(diào)性[37-38]有關(guān)。在腦電相干性上，與非運(yùn)動(dòng)員相比，假設(shè)乒乓球運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過(guò)程中顯示出更高的T8FZtheta相干，更低的T7FZtheta相干；在經(jīng)驗(yàn)無(wú)關(guān)圖形的識(shí)別過(guò)程中，無(wú)上述差異。研究結(jié)果與假設(shè)一致，在對(duì)圓進(jìn)行識(shí)別時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的右半球相干性顯著高于左半球，非運(yùn)動(dòng)員左右半球相干性無(wú)差異；在右半球相干性上，運(yùn)動(dòng)員顯著高于非運(yùn)動(dòng)員，而左半球相干性無(wú)組間差異；對(duì)十字星進(jìn)行識(shí)別時(shí)，腦電相干性不存在組間及半球差異。該結(jié)果得到有關(guān)射擊、高爾夫研究[22-23]的支持，研究者認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)員在任務(wù)完成過(guò)程中的高相干性反映了其良好的大腦功能耦合和更有效的大腦皮質(zhì)功能。鑒于乒乓球運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)時(shí)間接觸乒乓球，可能將形狀（圓形）和方向（缺口方向）這2個(gè)水平的信息進(jìn)行了簡(jiǎn)化保存，形成了捆綁式的特殊表征，結(jié)合theta頻段的功能含義，即它反映了通過(guò)遠(yuǎn)距離皮層交流進(jìn)行的神經(jīng)環(huán)路整合以及自上而下的注意加工過(guò)程[4，7]。運(yùn)動(dòng)員在圓的識(shí)別過(guò)程中，右側(cè)顳葉與運(yùn)動(dòng)前區(qū)之間顯示出高相干性，可能表明了乒乓球運(yùn)動(dòng)員是依賴于已建立好的內(nèi)部模式來(lái)調(diào)節(jié)信息的匹配和執(zhí)行，相關(guān)腦區(qū)具有良好的功能耦合，各腦區(qū)能更加協(xié)同一致地活動(dòng)，啟動(dòng)了自上而下的加工，具有更加有效的大腦皮質(zhì)功能。而非運(yùn)動(dòng)員顳葉與運(yùn)動(dòng)前區(qū)之間的低相干性可能源于他們對(duì)形狀方向信息沒(méi)有形成捆綁式的內(nèi)部記憶表征，相關(guān)腦區(qū)的活動(dòng)還不夠協(xié)調(diào)一致，需要更多地依賴環(huán)境中的信息線索，啟動(dòng)了自下而上的加工，而不是啟動(dòng)記憶來(lái)應(yīng)對(duì)當(dāng)前的任務(wù)。此外，運(yùn)動(dòng)員的高相干性只是顯示在右側(cè)腦區(qū)而非左側(cè)腦區(qū)、經(jīng)驗(yàn)相關(guān)而非經(jīng)驗(yàn)無(wú)關(guān)圖形識(shí)別過(guò)程中，結(jié)合大腦功能組織特征，即左半球主要負(fù)責(zé)言語(yǔ)功能而右半球主要負(fù)責(zé)空間信息加工[1]，左側(cè)顳葉主要與言語(yǔ)分析和語(yǔ)言功能相聯(lián)系，而右側(cè)顳葉與視覺(jué)-空間和整合加工相聯(lián)系[39]。此研究結(jié)果可能表明，在圖形識(shí)別過(guò)程中，乒乓球運(yùn)動(dòng)員比非運(yùn)動(dòng)員更多地依賴于視覺(jué)-空間動(dòng)作加工，而非言語(yǔ)分析加工，并且上述特性并未遷移到經(jīng)驗(yàn)無(wú)關(guān)圖形的識(shí)別過(guò)程中。

總體上看，無(wú)論是行為還是腦電指標(biāo)都表明，運(yùn)動(dòng)員的優(yōu)勢(shì)反應(yīng)僅限于對(duì)運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形的識(shí)別，該結(jié)果與“狹窄遷移假說(shuō)”（narrow transfer hypothesis）的觀點(diǎn)一致，即特定領(lǐng)域的專家在其專長(zhǎng)領(lǐng)域內(nèi)具有優(yōu)異的認(rèn)知加工能力，但在其專長(zhǎng)領(lǐng)域外則不盡然[40]。

4 結(jié) 論

運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)速度快于非運(yùn)動(dòng)員，運(yùn)動(dòng)員右側(cè)顳葉激活以及顳葉-運(yùn)動(dòng)前區(qū)之間的相干性顯著高于左側(cè)，與非運(yùn)動(dòng)員相比，運(yùn)動(dòng)員在圖形識(shí)別過(guò)程中顯示出較低的右側(cè)顳葉激活，較高的T8FZtheta相干，并且上述差異只出現(xiàn)在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別中。該結(jié)果可能表明，運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)更快，他們擁有良好的視覺(jué)-空間注意技巧，在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過(guò)程中更多地依賴于視覺(jué)-空間加工，而非言語(yǔ)分析加工，需要的皮層資源相對(duì)較少，具有信息加工的神經(jīng)高效性，而且上述特性不具有遷移性。

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