郭志平+李安民+陸青+顧楠

摘要：為了探討乒乓球運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中的大腦皮層激活變化，以抽象的經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形為刺激材料，運(yùn)用64導(dǎo)腦電測(cè)試系統(tǒng)記錄了14名乒乓球運(yùn)動(dòng)員和14名非運(yùn)動(dòng)員在簡(jiǎn)單反應(yīng)和辨別反應(yīng)任務(wù)中的腦電數(shù)據(jù)，分析低頻α（8～10 Hz）和高頻α（10～12 Hz）事件相關(guān)去同步化/同步化（ERD/ERS）指標(biāo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在簡(jiǎn)單反應(yīng)任務(wù)中，運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員的αERD/ERS無差異；在辨別反應(yīng)任務(wù)中，運(yùn)動(dòng)員額區(qū)（P=0.006）和中央?yún)^(qū)（P=0.004）的低頻αERD及額區(qū)（P=0.007）和中央?yún)^(qū)（P=0.026）的高頻αERD高于非運(yùn)動(dòng)員，頂區(qū)（P=0.014）和枕區(qū)（P=0.035）的高頻αERD低于非運(yùn)動(dòng)員。研究結(jié)果表明，運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別中的神經(jīng)效率受到任務(wù)要求和腦區(qū)的調(diào)節(jié)，其大腦皮層激活并非嚴(yán)格遵循“神經(jīng)效率”策略，而是具有專家大腦皮層加工的選擇性激活特性。

關(guān)鍵詞：乒乓球運(yùn)動(dòng)員；圖形識(shí)別；神經(jīng)效率

中圖分類號(hào)：G 804.8 文章編號(hào)：1009—783X（2017）01-0078-07 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

源自心理測(cè)量傳統(tǒng)的神經(jīng)效率假說認(rèn)為，在認(rèn)知功能測(cè)試中表現(xiàn)良好的個(gè)體具有更有效的大腦皮層功能。該假說最初用于解釋認(rèn)知過程中的大腦功能組織情況，高神經(jīng)效率反映了更有效的大腦皮層功能，具體表現(xiàn)為在具有相同任務(wù)成績(jī)時(shí)消耗的大腦資源更少或者是在消耗相同大腦資源條件下具有更好的任務(wù)表現(xiàn)。神經(jīng)效率假說自提出以來，得到了眾多神經(jīng)影像研究的支持，在智力、詞匯、空間技能及工作記憶等認(rèn)知任務(wù)中表現(xiàn)較好個(gè)體的額-頂葉激活水平更低；但是，也有少數(shù)研究不支持神經(jīng)效率假說，發(fā)現(xiàn)認(rèn)知任務(wù)中表現(xiàn)好的個(gè)體具有更高的額-頂葉皮層激活。鑒于認(rèn)知與目標(biāo)動(dòng)作之間在一定程度上有著共同的神經(jīng)生理機(jī)制，神經(jīng)效率假說被擴(kuò)展到感覺運(yùn)動(dòng)加工中，用于解釋大腦皮層激活與任務(wù)成績(jī)之間的關(guān)系問題，運(yùn)動(dòng)專家的神經(jīng)效率表現(xiàn)在完成與其專業(yè)相關(guān)的任務(wù)時(shí)，比非專家具有更低幅度的大腦皮層激活。

近年來，不少研究者對(duì)運(yùn)動(dòng)員的神經(jīng)效率現(xiàn)象進(jìn)行了探索。在研究方法上，大多運(yùn)用專家-新手范式，采用腦電（EEG）技術(shù)，以EEG α節(jié)律（約8～13 Hz）的事件相關(guān)能量降低/升高（ERD/ERS）作為皮層激活變化指標(biāo)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員在安靜狀態(tài)、一般認(rèn)知任務(wù)、運(yùn)動(dòng)表象、動(dòng)作準(zhǔn)備及簡(jiǎn)單動(dòng)作任務(wù)完成過程中的神經(jīng)效率進(jìn)行研究。腦電的事件相關(guān)去同步化（ERD）是指與基線水平相比，譜能量的降低，而事件相關(guān)同步化（ERS）則描述了譜能量相對(duì)于基線水平的上升。從功能上看，αERD反映了皮層激活，低αERD表明較低的大腦皮層激活，而αERS則反映了皮層的抑制。采用腦電ERD/ERS對(duì)運(yùn)動(dòng)員神經(jīng)效率進(jìn)行研究時(shí)，實(shí)驗(yàn)對(duì)象既有閉鎖性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目（例如射擊、射箭、高爾夫等）運(yùn)動(dòng)員，也有開放性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目（例如空手道、擊劍、乒乓球等）的運(yùn)動(dòng)員。盡管大多數(shù)研究都發(fā)現(xiàn)了支持神經(jīng)效率假設(shè)的結(jié)果（運(yùn)動(dòng)員具有較低的αERD），也有少數(shù)研究得出了與之相反的結(jié)論（運(yùn)動(dòng)員的αERD更高）。例如，對(duì)射擊或射箭運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)作準(zhǔn)備期間的研究表明，運(yùn)動(dòng)員比非運(yùn)動(dòng)員顯示出更低的αERD。體操運(yùn)動(dòng)員和空手道運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)作判斷過程中比非運(yùn)動(dòng)員具有更低的αERD。高水平空手道和擊劍運(yùn)動(dòng)員在簡(jiǎn)單自主運(yùn)動(dòng)、站立任務(wù)及安靜睜眼狀態(tài)中比非運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出更低的αERD。乒乓球運(yùn)動(dòng)員在乒乓球動(dòng)作視頻識(shí)別中比新手具有更低的αERD；但是對(duì)健將級(jí)短距離場(chǎng)地自行車運(yùn)動(dòng)員的研究發(fā)現(xiàn)，在表象過程中有較高的ERS，而二級(jí)運(yùn)動(dòng)員則產(chǎn)生較高的ERD。此外，對(duì)高爾夫選手的研究表明，成功推桿比不成功推桿時(shí)額中央及運(yùn)動(dòng)皮層顯示出更高的αERD。

回顧已有研究發(fā)現(xiàn)，與認(rèn)知領(lǐng)域的研究相似，關(guān)于運(yùn)動(dòng)員在各種任務(wù)完成過程中的神經(jīng)效率，研究結(jié)果不盡一致，而且以αERD/ERS為大腦皮層激活變化指標(biāo)來探討開放性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員在一般認(rèn)知過程中的神經(jīng)效率的研究較少。此外，我們的研究團(tuán)隊(duì)在以往研究中探討了乒乓球運(yùn)動(dòng)員對(duì)真實(shí)乒乓球動(dòng)作視頻識(shí)別、模擬的3D乒乓球發(fā)球旋轉(zhuǎn)圖片判斷、抽象的乒乓球擊球點(diǎn)圖片辨別過程中的大腦功能特征，但是并未對(duì)運(yùn)動(dòng)員在抽象乒乓球擊球點(diǎn)圖片辨別中的神經(jīng)效率進(jìn)行研究；因此，本研究運(yùn)用EEG技術(shù)，以αERD/ERS作為評(píng)價(jià)神經(jīng)效率的指標(biāo)，采用經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形為刺激材料，探討乒乓球運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中的神經(jīng)效率。研究假設(shè)為：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)別過程中顯示出更低的αERD。

1方法

1.1被試

28名男性右利手被試參加本實(shí)驗(yàn)，其中運(yùn)動(dòng)員組是來自上海體育學(xué)院乒乓球訓(xùn)練專業(yè)的乒乓球運(yùn)動(dòng)員，共14名，運(yùn)動(dòng)等級(jí)為二級(jí)，平均年齡（19.64±1.50）歲，平均訓(xùn)練年限（11.00±2.50）年；其余14名為非運(yùn)動(dòng)員，是上海體育學(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學(xué)院的普通大學(xué)生，平均年齡（21.50±1.83）歲，沒有乒乓球訓(xùn)練經(jīng)歷。在實(shí)驗(yàn)前，被試都熟悉了本研究的目的、實(shí)驗(yàn)要求、方法及流程，自愿參加實(shí)驗(yàn)并簽署知情同意書，實(shí)驗(yàn)完成后給予一定的報(bào)酬。

1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備

編制和播放實(shí)驗(yàn)程序的E-Prime 2.0心理實(shí)驗(yàn)編程軟件。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)，運(yùn)行實(shí)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)，分辨率為1024×768，刷新率為100 Hz。

1.3實(shí)驗(yàn)材料

本研究依據(jù)“Type Token”模型和乒乓球項(xiàng)目特點(diǎn)設(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)刺激材料——帶缺口的圓。圓的缺口角度為15°，缺口位置有4種，按順時(shí)針方向計(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)員來說是一種運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的刺激物，可以用來啟動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)認(rèn)知加工過程。

1.4實(shí)驗(yàn)程序endprint

在某高校運(yùn)動(dòng)心理研究中心腦電實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室舒適、隔音、光線柔和。實(shí)驗(yàn)前被試洗好頭發(fā)并吹干，熟悉實(shí)驗(yàn)室環(huán)境并填寫被試基本情況調(diào)查表，關(guān)閉通信設(shè)備。

實(shí)驗(yàn)在只有主試和被試的獨(dú)立環(huán)境中進(jìn)行。首先向被試介紹實(shí)驗(yàn)要求：選舒服的坐姿坐好并在實(shí)驗(yàn)過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95cm，雙眼與顯示器屏幕中心處于同一水平線上，實(shí)驗(yàn)正式開始后，盡量保持頭部和身體不動(dòng)。雙手舒服地放在小鍵盤的數(shù)字鍵上。告知被試屏幕上將呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)語及需要進(jìn)行的按鍵操作。

實(shí)驗(yàn)程序分為練習(xí)階段和正式測(cè)試階段。為了消除操作熟練性因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，在正式開始實(shí)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)入正式實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分為簡(jiǎn)單反應(yīng)任務(wù)（SRT）和辨別反應(yīng)任務(wù)（DRT）2個(gè)部分。在SRT中，被試需要使用右手食指又快又準(zhǔn)地對(duì)呈現(xiàn)出的所有刺激按“1”鍵進(jìn)行反應(yīng)，刺激呈現(xiàn)72次，所有刺激均隨機(jī)呈現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)任務(wù)流程如圖1所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)間大約為3 min。在DRT中，被試需要又快又準(zhǔn)地辨別所呈現(xiàn)的圖片中是否包含靶刺激，即缺口正中位置對(duì)應(yīng)135°（右下方）的圓，其他位置缺口的圓為非靶刺激，若包含靶刺激，則使用右手食指按“1”鍵進(jìn)行反應(yīng)，不包含靶刺激則不作反應(yīng)。包含靶刺激的圖片和不包含靶刺激的圖片分別呈現(xiàn)72次，所有圖片均隨機(jī)呈現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)任務(wù)流程如圖2所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)間大約為7min。

1.5腦電記錄和預(yù)處理

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。電極參考點(diǎn)在AFz和Fz電極之間，接地參考點(diǎn)在Pz和Oz之間。水平眼電（HEOG）和垂直眼電（VEOG）安放在右眼外側(cè)和左眼下方。電極阻抗在5 kΩ以下。

腦電數(shù)據(jù)的預(yù)處理采用腦電數(shù)據(jù)分析軟件Analyzer 2.O完成。預(yù)處理過程包括使用雙耳乳突的平均電位作為參考，去除眨眼偽跡，充分排除噪聲干擾和其他偽跡，濾波范圍為0.01～35 Hz，去除50 Hz市電干擾，波幅大于+100μV的視為偽跡自動(dòng)去除。對(duì)去除偽跡后的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行基線校正并分段，對(duì)靶刺激反應(yīng)正確的trial分成事件前期和事件期2段，事件前期為（-800 ms，0ms），事件期為（O ms，800 ms），將刺激呈現(xiàn)時(shí)間點(diǎn)標(biāo)記為0 ms。分段后進(jìn)行低頻a（8～10 Hz）和高頻α（10～12 Hz）2個(gè)頻段的濾波，并進(jìn)行傅里葉轉(zhuǎn)換（FFT）。

1.6 ERD/ERS的計(jì)算

Pfurtscheller等的研究認(rèn)為，ERD/ERS反映的是事件與事件前的能量密度變化百分比，計(jì)算公式如下：

公式中的event是指事件期的能量密度，pre是指事件前期的能量密度。本研究中采用上述公式計(jì)算低頻和高頻α ERD/ERS時(shí)，event的時(shí)間范圍為（0 ms，800 ms），pre的時(shí)間范圍為（-800 ms，0 ms）。計(jì)算出的結(jié)果為負(fù)值（即事件期能量密度小于事件前）代表ERD，能量下降；結(jié)果為正值（即事件期能量密度大于事件前）代表ERS，能量升高。

鑒于前人的研究和本研究目的，選取額區(qū)（F3、Fz、F4）、中央?yún)^(qū)（C3、Cz、C4）、頂區(qū)（P3、Pz、P4）和枕區(qū)（O1、Oz、O2）4個(gè)腦區(qū)，對(duì)各腦區(qū)中的電極點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均以計(jì)算相應(yīng)腦區(qū)的ERD/ERS。

1.7數(shù)據(jù)的處理與分析

行為數(shù)據(jù)（反應(yīng)時(shí)和反應(yīng)正確率）由E-prime 2.0軟件記錄并進(jìn)行初步的篩選和處理，而后采用SPSS16.0剔除超過3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的數(shù)據(jù)，對(duì)納入數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。

腦電數(shù)據(jù)的篩選和處理，剔除掉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。為了檢驗(yàn)我們的假設(shè)，即在圖形識(shí)別過程中，運(yùn)動(dòng)員比非運(yùn)動(dòng)員具有更低的α ERD，采用重復(fù)測(cè)量方差分析方法對(duì)不同頻段（低頻α、高頻α）的ERD/ERS進(jìn)行了分析。分析時(shí)，組間變量為組別（運(yùn)動(dòng)員、非運(yùn)動(dòng)員），組內(nèi)變量為腦區(qū)（額區(qū)、中央?yún)^(qū)、頂區(qū)和枕區(qū)），進(jìn)行2（組別）×4（腦區(qū)）的重復(fù)測(cè)量方差分析。使用Mauchlcy球型檢驗(yàn)評(píng)估數(shù)據(jù)的方差齊性，對(duì)不滿足球型檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量采用Greenhouse-Geisser法進(jìn)行自由度矯正，事后比較采用LSD法（P<0.05）。

2結(jié)果

2.1行為數(shù)據(jù)

運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員在簡(jiǎn)單反應(yīng)任務(wù)（SRT）和辨別反應(yīng)任務(wù)（DRT）中對(duì)靶刺激的反應(yīng)正確率、反應(yīng)時(shí)均值及標(biāo)準(zhǔn)差見表1?？梢钥闯觯赟RT中，運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)正確率及反應(yīng)時(shí)基本相等，獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果表明，二者差異不顯著（P>0.7）。在DRT中，運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)正確率差異不顯著（P>0.6）；此外，盡管運(yùn)動(dòng)員在反應(yīng)時(shí)上要比普通大學(xué)生快53 ms，但差異并未達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著水平（P>0.2）。

2.2腦電數(shù)據(jù)

2.2.1運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員不同腦區(qū)的α譜能量

運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)在簡(jiǎn)單反應(yīng)任務(wù)和辨別反應(yīng)任務(wù)中不同腦區(qū)電極位置（F3，F(xiàn)z，F(xiàn)4，C3，Cz，C4，P3，Pz，P4，O1，Oz，O2）的α頻段及其鄰近頻段的能量譜密度如圖3和圖4所示。

比較圖3和圖4中可以發(fā)現(xiàn)：運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在簡(jiǎn)單反應(yīng)任務(wù)中的α頻段能量譜密度差異沒有二者在辨別反應(yīng)任務(wù)中的差異明顯。運(yùn)動(dòng)員在辨別反應(yīng)任務(wù)中的額區(qū)和中央?yún)^(qū)α頻段能量譜密度比非運(yùn)動(dòng)員低（即更高幅度的α ERD），而頂區(qū)和枕區(qū)的α頻段能量譜密度比非運(yùn)動(dòng)員高（即更低幅度的α ERD）。αERD顯著高于非運(yùn)動(dòng)員，而頂區(qū)（P=0.014：）和枕區(qū)（P=0.035）的高頻αERD低于非運(yùn)動(dòng)員，如圖6所示。

3討論

本研究采用腦電αERD/ERS指標(biāo)，以經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形為刺激材料，檢驗(yàn)了乒乓球運(yùn)動(dòng)員在簡(jiǎn)單反應(yīng)和辨別反應(yīng)任務(wù)中的神經(jīng)效率。結(jié)果表明：在簡(jiǎn)單反應(yīng)任務(wù)中，運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在行為和腦電指標(biāo)上均無差異；在辨別反應(yīng)任務(wù)中，運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在行為指標(biāo)上沒有差異，但是在腦電指標(biāo)上存在差異。運(yùn)動(dòng)員額區(qū)和中央?yún)^(qū)的低頻α（8～10 Hz）、高頻α（10～12Hz）ERD顯著高于非運(yùn)動(dòng)員，而頂區(qū)和枕區(qū)的高頻αERD低于非運(yùn)動(dòng)員，部分支持了前面的假設(shè)。運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中頂-枕區(qū)激活更低的結(jié)果與有關(guān)乒乓球運(yùn)動(dòng)員在模擬及抽象的乒乓球圖形識(shí)別中的ERP研究結(jié)果相一致。endprint

運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中頂區(qū)和枕區(qū)αERD顯著低于非運(yùn)動(dòng)員，該結(jié)果支持了前面的假設(shè)，即與非運(yùn)動(dòng)員相比，運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中顯示出更低的αERD。頂-枕腦區(qū)主要負(fù)責(zé)感覺和視覺-空間信息的處理，頂-枕區(qū)能量在視覺刺激或其他類型事件的預(yù)期和編碼中下降；后頂葉皮層是背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)的一部分，通過視覺皮層α節(jié)律的調(diào)節(jié)起著自上而下的控制作用。αERD是對(duì)額葉和頂-枕葉功能狀態(tài)變化極為敏感的神經(jīng)電生理變量，高頻αERD與這些腦區(qū)的激活相聯(lián)系。源自動(dòng)作執(zhí)行和觀察的α節(jié)律振蕩不同程度地受到個(gè)體經(jīng)驗(yàn)的影響。對(duì)舞蹈者、體操運(yùn)動(dòng)員、乒乓球運(yùn)動(dòng)員的研究發(fā)現(xiàn)，在專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的識(shí)別判斷過程中，運(yùn)動(dòng)員頂葉、枕葉顯示出更低的高頻αERD。本研究中運(yùn)動(dòng)員頂區(qū)和枕區(qū)αERD顯著低于非運(yùn)動(dòng)員，表明在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中，運(yùn)動(dòng)員的大腦頂區(qū)和枕區(qū)激活低于非運(yùn)動(dòng)員。該結(jié)果可能源于乒乓球運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)時(shí)間接觸乒乓球，將形狀（圓形）和方向（缺口方向）這2個(gè)水平的視覺一空間信息進(jìn)行了簡(jiǎn)化保存，形成了捆綁式的特殊表征，在圖形識(shí)別過程中，啟動(dòng)了基于經(jīng)驗(yàn)的自上而下的加工方式，通過對(duì)簡(jiǎn)化保存信息的提取，能耗費(fèi)相對(duì)較少的資源就完成相關(guān)任務(wù)，從而表現(xiàn)出頂-枕區(qū)相對(duì)較低的激活。相較于運(yùn)動(dòng)員，非運(yùn)動(dòng)員沒有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，無法形成缺口圓相對(duì)簡(jiǎn)單的捆綁式表征，對(duì)缺口圓的識(shí)別可能需要進(jìn)行形狀和方向2個(gè)水平信息的處理，啟動(dòng)的是自下而上的加工方式，進(jìn)而耗費(fèi)了相對(duì)較多的大腦資源，表現(xiàn)出頂-枕區(qū)的較高激活。

除了與預(yù)期相一致的結(jié)果，本研究還有一部分結(jié)果與假設(shè)不一致，即與非運(yùn)動(dòng)員相比，運(yùn)動(dòng)員額區(qū)和中央?yún)^(qū)的低頻α、高頻αERD更高，表明運(yùn)動(dòng)員在額區(qū)和中央?yún)^(qū)的激活更高。該結(jié)果與以往研究相一致。神經(jīng)生理和神經(jīng)影像研究表明，額葉在“計(jì)劃”中起著重要作用，“計(jì)劃”包括策略形成、大腦皮層激活的順序、各腦區(qū)的協(xié)調(diào)及信息的“在線”保持，額葉可以通過自上而下的方式調(diào)節(jié)各腦區(qū)以完成特定任務(wù)。中央?yún)^(qū)在動(dòng)作計(jì)劃、控制和抑制加工過程中具有重要作用。對(duì)射擊運(yùn)動(dòng)員在射擊準(zhǔn)備期間的研究表明，運(yùn)動(dòng)員額葉的更大激活可能源于控制類型的差異，運(yùn)動(dòng)員采取了自上而下的注意控制方式。運(yùn)動(dòng)相關(guān)區(qū)域，特別是中央運(yùn)動(dòng)區(qū)，在運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行運(yùn)動(dòng)表象或是僅僅是聽到、看到與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的刺激時(shí)也會(huì)被激活。綜合額區(qū)與中央?yún)^(qū)的功能及相關(guān)研究結(jié)果，本研究中運(yùn)動(dòng)員額區(qū)和中央?yún)^(qū)的更高激活表明，在圖形識(shí)別過程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)運(yùn)動(dòng)相關(guān)刺激十分敏感，激活了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，并且采取了與非運(yùn)動(dòng)員不同的加工策略，即運(yùn)動(dòng)員基于其長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行自上而下的加工。

綜合分析本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，關(guān)于乒乓球運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中是否比非運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出更高的神經(jīng)效率問題，目前還無法得出確切的結(jié)論。在評(píng)估神經(jīng)效率時(shí)，不僅僅需要考慮大腦皮層整體激活情況，還需要考慮任務(wù)成績(jī)，只有在成績(jī)相等或更好而大腦皮層整體激活更低的情況下，或者是在大腦皮層整體激活相同而成績(jī)更好的情況下，才能認(rèn)為具有更高的神經(jīng)效率。本研究結(jié)果顯示：乒乓球運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在行為指標(biāo)上不存在差異，雖然在大腦皮層激活上二者存在差異；但是運(yùn)動(dòng)員顯示出在頂區(qū)和枕區(qū)激活更低，在額區(qū)和中央?yún)^(qū)激活更高的混合模式，因此，無法判斷運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在大腦皮層整體激活上的差異。這種部分腦區(qū)顯示出更高激活而另一些腦區(qū)顯示出更低激活的混合模式結(jié)果得到了以往研究的支持，即神經(jīng)效率只是表現(xiàn)在特定條件下，受到任務(wù)要求及腦區(qū)等變量的調(diào)節(jié)。運(yùn)動(dòng)員的大腦皮層激活情況靈活地依賴于外部要求和目標(biāo)，并非是嚴(yán)格的“神經(jīng)效率”策略（即一貫的更低皮層激活），體現(xiàn)出專家大腦皮層加工的選擇性激活特性。

此外，本研究結(jié)果表明，無論是皮層激活更低還是更高，運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員的差異只是出現(xiàn)在辨別反應(yīng)任務(wù)中，在簡(jiǎn)單反應(yīng)任務(wù)中無差異。研究表明，神經(jīng)效率受到任務(wù)難度因素的調(diào)節(jié)，任務(wù)難度太低或太高都會(huì)影響神經(jīng)效率現(xiàn)象。本研究中皮層激活差異只出現(xiàn)在辨別反應(yīng)任務(wù)中的結(jié)果可能源于任務(wù)難度的不同。簡(jiǎn)單反應(yīng)任務(wù)過于簡(jiǎn)單，以至于無法區(qū)分出運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在大腦皮層激活上的差異。相對(duì)于簡(jiǎn)單反應(yīng)任務(wù)，辨別反應(yīng)任務(wù)的難度增加，對(duì)個(gè)體在任務(wù)完成過程中的大腦資源利用要求提高，需要更加合理地分配大腦資源以對(duì)靶刺激和非靶刺激進(jìn)行辨別并作出反應(yīng)，進(jìn)而反映出運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在大腦皮層激活方面的差異。

4結(jié)論

在簡(jiǎn)單反應(yīng)任務(wù)中，運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在行為和腦電指標(biāo)上均無差異；在辨別反應(yīng)任務(wù)中，運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在行為指標(biāo)上沒有差異，但是在腦電指標(biāo)上存在差異，運(yùn)動(dòng)員顯示出大腦額區(qū)和中央?yún)^(qū)的更高激活，頂-枕區(qū)的更低激活。表明運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中的神經(jīng)效率受到任務(wù)要求和腦區(qū)的調(diào)節(jié)，其大腦皮層激活情況并不是嚴(yán)格遵循著“神經(jīng)效率”的策略，而是具有專家大腦皮層加工的選擇性激活特性。endprint