陳嘉成，李雅南，金鑫虹，周成林

羽毛球運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)典型的開放型運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員需依據(jù)外部不斷變化的環(huán)境對(duì)自身動(dòng)作進(jìn)行調(diào)整。羽毛球運(yùn)動(dòng)作為隔網(wǎng)對(duì)抗（持拍類）項(xiàng)目，其最大的特點(diǎn)是雙方運(yùn)動(dòng)員交替擊球，在場(chǎng)地上相互博弈，實(shí)現(xiàn)控制與反控制過程。這就決定了運(yùn)動(dòng)員的技戰(zhàn)術(shù)實(shí)施具有較大的隨機(jī)性與變異性[1]。如當(dāng)運(yùn)動(dòng)員應(yīng)對(duì)對(duì)手快速回球時(shí)，若隨即判斷球有出界嫌疑，此時(shí)他們需要快速抑制正在進(jìn)行的揮拍動(dòng)作，避免觸球；在遭遇對(duì)手假動(dòng)作欺騙導(dǎo)致第一反應(yīng)出錯(cuò)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員需要即刻抑制不適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)或反應(yīng)趨勢(shì)，同時(shí)進(jìn)行二次起動(dòng)，變換擊球方式，避免快速失分。由此可見，快速抑制和變換能力是羽毛球運(yùn)動(dòng)員提高回球質(zhì)量的重要保障。

認(rèn)知心理學(xué)領(lǐng)域，把“正在進(jìn)行或?qū)⒁M(jìn)行的，不符合當(dāng)前環(huán)境需求的動(dòng)作”能力稱為抑制控制，它包含反應(yīng)抑制和反應(yīng)調(diào)整2個(gè)部分[2]。在眾多研究范式中，信號(hào)停止任務(wù)（stop signal task，SST）[3]被研究者認(rèn)為是測(cè)量反應(yīng)抑制能力的經(jīng)典范式，它通過執(zhí)行過程（go process）以及停止過程（stop process）反映出純正的抑制過程。賽馬模型（horse-racemodel）[4]認(rèn)為，動(dòng)作執(zhí)行與動(dòng)作抑制過程是2個(gè)互相獨(dú)立的過程，且兩者之間處于不斷競(jìng)爭(zhēng)的狀態(tài)，抑制的結(jié)果取決于哪個(gè)過程率先完成。通過賽馬模型的數(shù)學(xué)公式計(jì)算，便可得到被試抑制一個(gè)動(dòng)作所需的潛在加工時(shí)間（SSRT），即抑制速度。SSRT越短，說明抑制速度越快，反之亦然。信號(hào)變換任務(wù)（change-signal task）[5]是信號(hào)停止任務(wù)的變式和延伸，在該任務(wù)中，反應(yīng)調(diào)整過程得到完整體現(xiàn)。多數(shù)研究者認(rèn)為，在動(dòng)作變換過程中包含執(zhí)行過程、停止過程和變換過程3個(gè)獨(dú)立的子過程，三者相互獨(dú)立，依次進(jìn)行，且賽馬模型同樣是支持該范式的理論模型[4，6]。因此，信號(hào)變換任務(wù)不僅能夠得到被試的反應(yīng)動(dòng)作變換特征，還能觀測(cè)到在反應(yīng)調(diào)整過程中被試的反應(yīng)抑制特征（CSRT）。SST與CST已廣泛應(yīng)用于心理學(xué)界的各個(gè)領(lǐng)域，如反應(yīng)抑制的基礎(chǔ)研究[7-8]、臨床病人的認(rèn)知缺陷[9-10]、高水平運(yùn)動(dòng)員的認(rèn)知特征[11]和有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)抑制功能的作用[12]等。然而，有研究者證明，2種任務(wù)中的反應(yīng)抑制具有相同的神經(jīng)機(jī)制[2，13]，且在對(duì)臨床病人的研究中，使用SST所得到的結(jié)果與CST的結(jié)果基本一致，說明2種抑制過程具有相同的加工特點(diǎn)[14-16]。但兩者存在差異：在于認(rèn)知加工中，CST比SST多出一個(gè)動(dòng)作變換的過程。以上研究結(jié)果表明，SST和CST是分別用于評(píng)估反應(yīng)抑制和反應(yīng)調(diào)整的任務(wù)，可以在研究中交互使用，依據(jù)不同動(dòng)作控制的要求來探究反應(yīng)抑制的表現(xiàn)特征。

信號(hào)停止任務(wù)與信號(hào)變換任務(wù)能夠很好地測(cè)量抑制控制的2個(gè)部分——反應(yīng)抑制與反應(yīng)調(diào)整，而羽毛球運(yùn)動(dòng)員在日常訓(xùn)練及比賽中無時(shí)無刻都在經(jīng)歷該過程，那么他們的這種抑制控制能力是否優(yōu)于普通人群呢？不少研究者采用經(jīng)典的抑制任務(wù)為試驗(yàn)范式，以深入理解不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)抑制的加工特點(diǎn)。研究表明，開放型項(xiàng)目（如擊劍、網(wǎng)球）運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)抑制能力均優(yōu)于普通人[17-18]。同時(shí)，研究者們借助事件相關(guān)電位技術(shù)（ERP），探究運(yùn)動(dòng)員在抑制過程中其大腦皮層的電活動(dòng)變化[19-20]。研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員在Go/Nogo任務(wù)中，由Nogo刺激誘發(fā)的N2，P3成分與普通人相比存在差異，以此從電生理學(xué)的角度解釋運(yùn)動(dòng)員對(duì)停止信號(hào)進(jìn)行反應(yīng)抑制過程中的加工機(jī)制。但是，以往研究只側(cè)重探討運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)抑制能力，忽略了運(yùn)動(dòng)員反應(yīng)調(diào)整表現(xiàn)，以及在反應(yīng)調(diào)整中的抑制特征，而反應(yīng)調(diào)整是運(yùn)動(dòng)員在場(chǎng)上需要完成的主要?jiǎng)幼骺刂七^程，且與Go/Nogo任務(wù)相比，信號(hào)停止任務(wù)和信號(hào)變換任務(wù)更好地反映了運(yùn)動(dòng)員在真實(shí)賽場(chǎng)中的抑制過程。因此，為全面了解高水平運(yùn)動(dòng)員的抑制控制特征，有必要結(jié)合該2種任務(wù)進(jìn)行深入探討。

然而，大部分研究都只關(guān)注運(yùn)動(dòng)員抑制過程本身，卻較少有研究將關(guān)注點(diǎn)放在抑制控制的早期準(zhǔn)備過程上。雙控制機(jī)制理論認(rèn)為，認(rèn)知控制過程主要通過2種不同的操作模式完成：反應(yīng)型控制和前攝型控制[21]。以抑制過程為例，在反應(yīng)型控制中，人們對(duì)隨機(jī)出現(xiàn)的停止信號(hào)進(jìn)行即時(shí)反應(yīng)，注意過程成為這種即時(shí)行為的晚期校正機(jī)制，當(dāng)人們檢測(cè)到停止信號(hào)時(shí)才對(duì)執(zhí)行反應(yīng)進(jìn)行動(dòng)作抑制，這種控制機(jī)制屬于刺激驅(qū)動(dòng)型機(jī)制。而在前攝型控制中，人們會(huì)在刺激出現(xiàn)之前由任務(wù)目標(biāo)生成一組早期選擇機(jī)制，使得任務(wù)目標(biāo)相關(guān)的信息指導(dǎo)行為，以此形成特定的注意、感知和動(dòng)作系統(tǒng)偏向，在停止信號(hào)出現(xiàn)前，人們可以在大腦內(nèi)部生成一個(gè)停止目標(biāo)，將注意集中至停止信號(hào)可能出現(xiàn)的區(qū)域，提前激活抑制機(jī)制，這種控制機(jī)制屬于目標(biāo)驅(qū)動(dòng)型機(jī)制。2種控制機(jī)制共同作用，使人們的認(rèn)知控制過程得以順利完成，提前生成的任務(wù)目標(biāo)使得前攝型控制比反應(yīng)型控制更加靈活，快速[22]。有研究發(fā)現(xiàn)，在將要進(jìn)行動(dòng)作抑制之前事先啟動(dòng)抑制網(wǎng)絡(luò)，會(huì)促進(jìn)接下來的抑制表現(xiàn)[23]，說明前攝型控制機(jī)制在抑制表現(xiàn)中的重要作用。而運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出優(yōu)于常人的抑制能力，是否與前攝型控制機(jī)制有關(guān)？因此，為全面了解運(yùn)動(dòng)員的抑制控制能力，嘗試探討運(yùn)動(dòng)員在反應(yīng)調(diào)整過程中抑制特征，以及抑制控制中的前攝型控制機(jī)制是非常必要的。因此，本文借助事件相關(guān)電位技術(shù)，觀測(cè)被試在任務(wù)過程中的大腦皮層電活動(dòng)，以探究高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員在停止信號(hào)未出現(xiàn)時(shí)是否會(huì)做出額外的應(yīng)答準(zhǔn)備，對(duì)抑制控制過程中的前攝型控制機(jī)制進(jìn)行初探。

綜上所述，提出如下假設(shè)：高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)抑制速度及反應(yīng)調(diào)整速度較快，并且抑制速度并不會(huì)隨著認(rèn)知過程難度的增加而減慢，且高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員將對(duì)可能出現(xiàn)的停止信號(hào)或變換信號(hào)做出更多的反應(yīng)準(zhǔn)備?；诖?，該研究運(yùn)用專家-新手范式，采用信號(hào)停止任務(wù)和信號(hào)變換任務(wù)，借助ERP技術(shù)擬探究高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的抑制控制特點(diǎn)。此研究能夠幫助我們進(jìn)一步探究和了解長期專業(yè)訓(xùn)練及比賽對(duì)羽毛球運(yùn)動(dòng)員的抑制功能帶來的可塑性變化。

1 研究對(duì)象與方法

1.1被試

本研究從上海體育學(xué)院選取41名本科生被試，將其設(shè)置為高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員（專家組）和普通大學(xué)生（對(duì)照組）2個(gè)組別，慣用手均為右手，視力或矯正后視力正常，且身體健康，無腦損傷和其他精神類或器質(zhì)性病史（見表1）。專家組20人（男14名，女6名），M=19.7歲（SD=1.1），運(yùn)動(dòng)等級(jí)為國家二級(jí)或以上，且每周保持5 h以上的訓(xùn)練時(shí)間。普通組21名（男14名，女7名），M=19.1歲（SD=1.7），均無運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練經(jīng)歷及日常鍛煉習(xí)慣。在進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理時(shí)，每組各有一名被試因其行為數(shù)據(jù)在該組平均值的3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差之外，視為極端值被剔除，由此，最終保留39名被試，專家組19名，對(duì)照組20名。每名被試均需簽署知情同意書，試驗(yàn)完成后能到一定報(bào)酬。

表1 被試基本信息Table1 The In form ation of Subjects

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2×2兩因素混合設(shè)計(jì)，因素一為組間變量，分別為專家組和新手組2個(gè)水平；因素二為組內(nèi)變量，即不同任務(wù)（信號(hào)停止任務(wù)，信號(hào)變換任務(wù)）中的2種刺激條件，即反應(yīng)執(zhí)行刺激（go信號(hào)）和反應(yīng)停止/變換刺激（stop/change信號(hào)）。

因變量包括動(dòng)作執(zhí)行、動(dòng)作停止/變換的反應(yīng)時(shí)和正確率，以及在反應(yīng)刺激下誘發(fā)的腦電P2成分。

1.3 試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)程序在Matlab軟件中的PsychToolbox工具箱編制而成。試驗(yàn)中的刺激顯示和反應(yīng)記錄采用DELL臺(tái)式機(jī)，被試使用數(shù)字小鍵盤進(jìn)行按鍵反應(yīng)。電腦CUP主頻為3.0 GHz，顯示器19英寸，分辨率為1 024×768，刷新頻率為100 Hz。

ERP試驗(yàn)設(shè)備采用德國Brain Products公司生產(chǎn)的Recorder記錄與分析系統(tǒng)。電極帽采用國際10-20標(biāo)準(zhǔn)電極系統(tǒng)定位，設(shè)置64個(gè)Ag/AgCl記錄電極點(diǎn)，電極點(diǎn)FCz處為參考電極點(diǎn)，AFz處為接地電極點(diǎn)。水平眼電（EOG）電極記錄安置在被試左眼外側(cè)1 cm處，垂直眼電（ECG）電極記錄安置在右眼下眼眶中下處1 cm處。頭皮與每個(gè)電極之間的阻抗保持在10 kΩ以下，采樣頻率為500Hz/導(dǎo)。

1.4 試驗(yàn)程序

1.4.1 信號(hào)停止任務(wù) 信號(hào)停止任務(wù)（Stop-Signal Task，SST）由2種任務(wù)組成：動(dòng)作執(zhí)行任務(wù)與動(dòng)作停止任務(wù)。動(dòng)作執(zhí)行任務(wù)中，go信號(hào)是2種箭頭圖案，被試的任務(wù)是當(dāng)箭頭朝左時(shí)，快速按“4”鍵；當(dāng)箭頭朝右時(shí)，則快速按“6”鍵。動(dòng)作停止任務(wù)中，停止信號(hào)是箭頭外圍的紅色方框，在靶刺激之后呈現(xiàn)，被試的任務(wù)是看到此信號(hào)后立即停止對(duì)靶刺激的按鍵反應(yīng)（見圖1）。

圖1 信號(hào)停止任務(wù)試驗(yàn)流程圖Figure1 Illustration of the Process in SST

1.4.2 信號(hào)變換任務(wù) 在信號(hào)變換任務(wù)（Change-Signal Task，CST）中包含2種不同的任務(wù)：動(dòng)作執(zhí)行任務(wù)與動(dòng)作變換任務(wù)。go任務(wù)與SST中的go任務(wù)一致，被試需對(duì)靶刺激進(jìn)行快速按鍵（箭頭朝左，按數(shù)字鍵“4”；箭頭朝右，按數(shù)字鍵“6”）。動(dòng)作變換任務(wù)中，變換信號(hào)為主要刺激，該信號(hào)是箭頭外圍的紅色圓圈，在靶刺激之后呈現(xiàn)，被試的任務(wù)是看到此信號(hào)后需立即停止對(duì)靶刺激的按鍵反應(yīng)，并將按鍵模式由之前的左右側(cè)按鍵改為上下端按鍵。即當(dāng)朝左箭頭外出現(xiàn)紅色圓圈中時(shí)，要求被試快速按數(shù)字鍵“8”；當(dāng)朝右箭頭外出現(xiàn)紅色圓圈時(shí)，要求被試快速按數(shù)字鍵“2”（見圖2）。

圖2 change-signa l任務(wù)試驗(yàn)流程圖Figure2 Illustration of the Process in CST

在該研究中的2個(gè)試驗(yàn)任務(wù)中，靶刺激（go信號(hào)）的呈現(xiàn)時(shí)間稱為SOA（stimulus onset asynchrony）。依據(jù)LOGAN等研究者提出的數(shù)學(xué)模型，SOA并不是個(gè)固定值，我們采用追蹤法（the staircase tracking procedure）將它的值設(shè)置為隨著被試的表現(xiàn)而上下浮動(dòng)：若在前一個(gè)信號(hào)試次中，被試反應(yīng)正確，則SOA在當(dāng)前的信號(hào)試次中將延長50ms，以增大停止或變換難度；反之，若在前一個(gè)信號(hào)試次中被試反應(yīng)錯(cuò)誤，則當(dāng)前的信號(hào)試次中的SOA將縮短50ms，以減小停止或變換難度。使用追蹤法，被試的停止或變換成功率可維持在50%左右[24]。本研究中，我們將SOA的初始值設(shè)定為200ms，其變動(dòng)范圍為50～700ms。

試驗(yàn)中，用數(shù)字鍵盤采集被試的按鍵反應(yīng)，被試一律進(jìn)行右手食指按鍵反應(yīng)，并要求被試按鍵反應(yīng)之前食指從數(shù)字鍵“5”出發(fā)，完成反應(yīng)后回到該鍵。在SST和CST中，70%的試次為go試次，其中g(shù)o信號(hào)朝向左側(cè)和右側(cè)的概率均為50%，另外30%的試次為停止或變換試次。SST和CST均有3個(gè)block，每個(gè)block均包含120個(gè)試次。此外，在試驗(yàn)開始前，被試需完成3個(gè)練習(xí)block，每個(gè)block有20個(gè)試次，包括14個(gè)go試次和6個(gè)信號(hào)試次。

1.5 試驗(yàn)流程

所有被試在上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)心理研究中心完成試驗(yàn)。試驗(yàn)開始前，被試仔細(xì)閱讀指導(dǎo)語，待完全理解指導(dǎo)語并完成練習(xí)后，進(jìn)入正式試驗(yàn)。試驗(yàn)中，被試眼睛距屏幕1m，并被要求放松身體，以感覺舒服的坐姿完成試驗(yàn)。

1.6 數(shù)據(jù)采集與分析

1.6.1 行為數(shù)據(jù)的采集與分析 本研究主要分析的因變量為反應(yīng)時(shí)和正確率。在SST中，采集被試的go正確率和go反應(yīng)時(shí)，停止stop正確率，以及成功停止按鍵時(shí)的SOA，即停止信號(hào)延時(shí)（Stop Signal Delay，SSD）。在CST中，同樣采集被試的go正確率和go反應(yīng)時(shí)，change正確率，以及成功變換按鍵時(shí)的SOA，即變化信號(hào)延時(shí)（Change Signal Delay，CSD），還包括被試進(jìn)行正確動(dòng)作變換的反應(yīng)時(shí)間（change RT）。此外，將計(jì)算每名被試的抑制反應(yīng)時(shí)，即該被試在SST和CST中抑制一個(gè)動(dòng)作所需的反應(yīng)時(shí)間（Stop Signal Response Time，SSRT&Change Signal Response Time，CSRT），計(jì)算方法是將該被試在go試次中正確反應(yīng)的平均反應(yīng)時(shí)減去該被試在信號(hào)試次中所有正確試次下的平均SOA，即SSRT=go RT-SSD；CSRT=go RT-CSD。（見表2）

表2 2種任務(wù)中所測(cè)量的行為指標(biāo)Table2 Behavioral Measurements in the Two Task

使用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件包，對(duì)SST中的正確率數(shù)據(jù)進(jìn)行2（反應(yīng)類型：go，stop）×2（組別：專家組、對(duì)照組）重復(fù)測(cè)量方差分析；對(duì)CST中的正確率數(shù)據(jù)依次進(jìn)行2（反應(yīng)類型：go，change）×2（組別：專家組、對(duì)照組）重復(fù)測(cè)量方差分析。之后，對(duì)2種任務(wù)下的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)[go RT、抑制反應(yīng)時(shí)（SSRT、CSRT）]依次進(jìn)行2（組別：專家組、對(duì)照組）×2（任務(wù)：SST，CST）重復(fù)測(cè)量方差分析。對(duì)變換任務(wù)的變換反應(yīng)時(shí)進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。

1.6.2 ERP數(shù)據(jù)的采集與分析 采用EEGLAB軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。將雙側(cè)乳突上電極點(diǎn)（TP9，TP10）的平均電位設(shè)為參考值，數(shù)字濾波為1～30Hz帶通，去除50Hz的市電干擾，自動(dòng)排除±100μV范圍外的片段。

本研究記錄與分析2種試驗(yàn)任務(wù)下靶刺激誘發(fā)的ERP。在2種任務(wù)的所有g(shù)o試次中，選取所有被試正確反應(yīng)的go試次，以go信號(hào)出現(xiàn)為0點(diǎn)，分析0～600ms內(nèi)的ERP成分，并對(duì)-200～0ms內(nèi)的EEG平均波幅進(jìn)行基線校正。最后，分別疊加2種試驗(yàn)任務(wù)下go試次誘發(fā)的ERP，并得到ERP成分的平均波幅與潛伏期。

本研究擬探討P2成分，在分析go刺激誘發(fā)的ERP時(shí)，將分析窗口設(shè)置為（120～180ms），選取中線上Fz、FCz、Cz和Pz 4個(gè)電極位點(diǎn)作為興趣點(diǎn)，使用SPSS 20.0，采用2（組別）×4（電極位點(diǎn)）重復(fù)測(cè)量方差分析，分別對(duì)SST和CST中g(shù)o試次的平均波幅和潛伏期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。在對(duì)行為數(shù)據(jù)和ERP數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)，對(duì)不滿足球形檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量采用Greenhouse Geisser法矯正自由度和P值，事后比較采用LSD法，將P＜0.05視為差異顯著，而將0.05＜P＜0.08視為邊緣顯著。

最后，為了檢測(cè)抑制控制的準(zhǔn)備過程與抑制能力之間的關(guān)聯(lián)，分別分析了2組被試的行為數(shù)據(jù)與ERP數(shù)據(jù)之間的雙變量相關(guān)：（1）停止/變換正確率與P2波幅；（2）SSRT/CSRT與P2波幅；（3）變換反應(yīng)時(shí)與P2波幅。

2 結(jié) 果

2.1 高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員與普通人的反應(yīng)正確率比較

在SST中，以反應(yīng)類型和組別為自變量，對(duì)2組被試的go正確率與stop正確率進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析，結(jié)果顯示：組別主效應(yīng)不顯著[F（1，37）=0.866，P=0.358，ηp2=0.023]，反應(yīng)類型的主效應(yīng)顯著[F（1，37）=7 198.086，P＜0.001，ηp2=0.995]；事后比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)，go正確率（98.11%±2.04）顯著高于stop正確率（48.65%±2.86）（P＜0.001）；反應(yīng)類型與組別之間不存在交互作用[F（1，37）=3.934，P=0.155，ηp2=0.096]（見表3）。

在CST中，以反應(yīng)類型和組別為自變量，對(duì)2組被試的go正確率與change正確率進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析，結(jié)果顯示：組別主效應(yīng)不顯著[F（1，37）=0.579，P=0.451，ηp2=0.015]，反應(yīng)類型的主效應(yīng)顯著[F（1，37）=2 320.694，P＜0.001，ηp2=0.995]；事后比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)，go正確率（98.04%±2.44）顯著高于change正確率（46.25%±5.96）（P＜0.001）；反應(yīng)類型與組別之間不存在交互作用[F（1，37）=0.498，P=0.485，ηp2=0.013]（見表3）。

表3 2種任務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)果Table3 Behavioral Data Associated with the Two Tasks

以上結(jié)果表明，2組被試在不同反應(yīng)類型的任務(wù)中正確率相同，且stop正確率和change正確率不存在組間差異（達(dá)到50%左右），該結(jié)果符合階梯追蹤法（staircase tracking procedure）的假設(shè)[25]，說明本研究中試驗(yàn)任務(wù)的參數(shù)設(shè)置具有良好的信度。

2.2 高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作執(zhí)行特點(diǎn)

對(duì)2組被試在停止任務(wù)和變換任務(wù)中正確go試次的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析，結(jié)果顯示：組別主效應(yīng)邊緣顯著[F（1，37）=3.362，P=0.075，ηp2=0.083]，任務(wù)主效應(yīng)不顯著[F（1，37）=0.012，P=0.913，ηp2＜0.001]；事后比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員的go反應(yīng)時(shí)[（428.34±57.46）ms]小于普通人（[455.22±44.64）ms]（P=0.075）；任務(wù)與組別之間不存在交互作用[F（1，37）=1.508，P=0.227，ηp2=0.039]。以上結(jié)果表明，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員在與普通人go正確率相當(dāng)?shù)那闆r下，go反應(yīng)時(shí)快于普通人，表明運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作執(zhí)行速度快。

2.3 高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的抑制特點(diǎn)

對(duì)2組被試在停止任務(wù)和變換任務(wù)中信號(hào)試次的抑制反應(yīng)時(shí)（即SSRT、CSRT）進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析，結(jié)果顯示：任務(wù)主效應(yīng)顯著[F（1，37）=11.399，P=0.002，ηp2=0.236]，組別主效應(yīng)不顯著[F（1，37）=2.571，P=0.117，ηp2=0.065]；事后比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CSRT[（298.50± 34.99）ms]顯 著 長 于 SSRT[（285.79± 24.29）ms]（P=0.002）；組別與任務(wù)的交互作用顯著[F（1，37）=4.804，P=0.035，ηp2=0.115]。隨后進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明，在變換任務(wù)下，運(yùn)動(dòng)員的抑制反應(yīng)時(shí)顯著短于普通人（P=0.048），普通人在變換任務(wù)下的抑制反應(yīng)時(shí)顯著長于停止任務(wù)（P＜0.001）。表明，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)調(diào)整能力好于普通人，其反應(yīng)抑制控制能力更穩(wěn)定（見圖3）。

2.4 高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作變換特點(diǎn)

對(duì)2組被試變換任務(wù)的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，運(yùn)動(dòng)員的變換反應(yīng)時(shí)顯著短于普通人[t（37）=2.718，P=0.01，cohen’s d=0.873]。表明，在2組被試的變化正確率沒有顯著差異的情況下，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出更快的變換反應(yīng)能力（見圖4）。

圖3 2種抑制情境下抑制速度的組間比較Figure3 Comparison of the Mean Inhibition Speed Across Two Groups in the Two Tasks

圖4 變換任務(wù)下變換反應(yīng)時(shí)的組間比較Figure4 Comparison of the Mean Change RT between Two Groups in the CST

2.5 高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員早期動(dòng)作準(zhǔn)備的結(jié)果

P2（120-180）成分：在SST中，因素的主效應(yīng)和交互作用均不顯著。在CST中，采用重復(fù)測(cè)量方差分析對(duì)P2成分的平均波幅進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示：組別主效應(yīng)邊緣顯著[F（1，37）=3.628，P=0.065，ηp2＜0.089]；電極位點(diǎn)主效應(yīng)顯著[F（1，42）=15.590，P＜0.001，ηp2=0.296]；事后比較結(jié)果顯示，F(xiàn)z（0.792 μV）、FCz（0.664μV）上的波幅顯著大于Cz（-0.123μV）和Pz（-1.243μV）（P＜0.001），Cz（-0.123 μV）的波幅顯著大于Pz（-1.243 μV）（P=0.008），高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的波幅大于（0.493μV）普通人（-0.448μV）（P=0.065）；組別與電極位點(diǎn)之間無交互作用[F（1，42）=1.299，P=0.266，ηp2=0.034]（見圖5）

2.6 行為數(shù)據(jù)與腦電數(shù)據(jù)之間的相關(guān)

在CST中發(fā)現(xiàn)，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員組的正確率與P2波幅（Fz、FCz、Cz、Pz）之間的相關(guān)[Fz：P=0.089，r=-0.401（見圖6A）；FCz：P=0.086，r=-0.405（見圖6B）；Cz：P=0.125，r=-0.364；Pz：P=0.770，r=-0.072]；而在普通人組沒有發(fā)現(xiàn)CSRT與P2波幅之間的相關(guān)。在SST中，沒有發(fā)現(xiàn)2組被試的SSRT與P2波幅（Fz、FCz、Cz、Pz）之間的相關(guān)。其次，在2種任務(wù)中，沒有發(fā)現(xiàn)2組被試的正確率與P2波幅（Fz、FCz、Cz、Pz）之間的顯著相關(guān)。也未發(fā)現(xiàn)變換反應(yīng)時(shí)與P2波幅之間的相關(guān)。

注：圖A為2組被試在CST中，go條件下誘發(fā)P2成分在4個(gè)典型電極點(diǎn)上的波幅；圖B為2組被試在CST中，go條件下誘發(fā)的ERP在FCz點(diǎn)上的總平均圖及運(yùn)動(dòng)員-普通人的差異波；圖C為2組被試P2成分在FCz點(diǎn)上的電流密度圖及運(yùn)動(dòng)員-普通人的差異圖

圖5 兩組被試在CST中不同電極點(diǎn)上誘發(fā)的P2成分比較Figure5 The P2 Component at Four Representative Electrode Sites for Two Groups Performing CST

圖6 2組被試在CST中CSRT與P2波幅的雙變量相關(guān)圖Figure6 Correlations between CSRTland P2 amplitude in CST

3 討論

本研究采用信號(hào)停止任務(wù)和信號(hào)變換任務(wù)模擬羽毛球場(chǎng)上常見的抑制控制過程，以探究高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)抑制及反應(yīng)調(diào)整特征。行為結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作執(zhí)行速度更快，在反應(yīng)調(diào)整中表現(xiàn)出更快的抑制速度，且動(dòng)作變換速度更快，擁有更好的認(rèn)知靈活性。ERP結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員相比于普通人，在CST的go任務(wù)下誘發(fā)出更大的P2波幅。

3.1 高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作執(zhí)行能力的優(yōu)勢(shì)

從研究結(jié)果可知，在2種試驗(yàn)任務(wù)的go試次中，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的go反應(yīng)時(shí)均快于普通人，說明他們?cè)诒ＷC高正確率的同時(shí)表現(xiàn)出更快的執(zhí)行速度。該研究結(jié)果與前人研究相似，以往有研究采用Go/Nogo范式發(fā)現(xiàn)擊劍運(yùn)動(dòng)員的go反應(yīng)時(shí)顯著快于普通人[19]。這表明，運(yùn)動(dòng)員能夠更快地察覺go刺激并對(duì)其做出反應(yīng)。go任務(wù)是穿插在抑制及調(diào)整任務(wù)中進(jìn)行的，因此被試既要保證一定的動(dòng)作執(zhí)行速度，還需要在信號(hào)刺激（停止信號(hào)或變換信號(hào)）出現(xiàn)時(shí)成功完成抑制控制。由此可見，運(yùn)動(dòng)員并沒有通過放慢對(duì)go刺激進(jìn)行反應(yīng)的執(zhí)行速度以來保證抑制及變換成功率。研究認(rèn)為，go任務(wù)的執(zhí)行是由于go過程與go目標(biāo)之間已建立的聯(lián)結(jié)的激活。相比之下，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員擁有更快的反應(yīng)執(zhí)行速度，表明他們能更快地激活這種內(nèi)部聯(lián)結(jié)，以高效地完成動(dòng)作執(zhí)行[26]。這種反應(yīng)特征可能與他們技戰(zhàn)術(shù)指導(dǎo)思想相一致，在日常訓(xùn)練和比賽中，他們時(shí)常需要在擊球時(shí)加快移動(dòng)及出手速度，從而做到在速度上壓制對(duì)手進(jìn)而占據(jù)主導(dǎo)地位[27]，長此以往，這種內(nèi)部聯(lián)結(jié)便儲(chǔ)存在運(yùn)動(dòng)員大腦中，當(dāng)大腦接收到go信號(hào)時(shí)，聯(lián)結(jié)便可得到快速激活，因此，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員在抑制控制的2個(gè)部分中均表現(xiàn)出較快的動(dòng)作執(zhí)行速度。

3.2 高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)抑制的特點(diǎn)

本研究假設(shè)，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員在信號(hào)停止任務(wù)及信號(hào)變換任務(wù)中都能展現(xiàn)出更快的抑制速度，但只在反應(yīng)調(diào)整過程（信號(hào)變換任務(wù)）中發(fā)現(xiàn)高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員更快的抑制速度，而在反應(yīng)抑制過程（信號(hào)停止任務(wù)）中，他們的抑制速度的優(yōu)勢(shì)并不明顯。

與信號(hào)停止任務(wù)中的抑制過程相比，信號(hào)變換任務(wù)中的抑制難度更大，對(duì)被試的認(rèn)知要求也更高，因?yàn)楫?dāng)變換信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，被試不僅需要快速抑制對(duì)go刺激的反應(yīng)趨勢(shì)，還需在此之后完成動(dòng)作變換，這一系列操作不僅加大了工作記憶負(fù)荷[28]，而且這一過程的動(dòng)作變換也是考驗(yàn)他們動(dòng)作的靈活性水平。本研究發(fā)現(xiàn)，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的CSRT快于普通人，且高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員在抑制控制的2個(gè)過程中，其抑制速度并未隨任務(wù)難度的增加而出現(xiàn)變化，反映了高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的抑制過程快速且穩(wěn)定，這一特點(diǎn)可能與運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)作變換中的抑制加工速度調(diào)用已儲(chǔ)備專業(yè)經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。周成林[29]對(duì)羽毛球運(yùn)動(dòng)員的認(rèn)知優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了歸納和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)羽毛球運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行與專項(xiàng)有關(guān)的任務(wù)時(shí)，他們的視覺搜索過程更加高效，記憶組化能力更優(yōu)異，工作記憶廣度也更高。筆者認(rèn)為，羽毛球運(yùn)動(dòng)員的這種專家優(yōu)勢(shì)符合“經(jīng)驗(yàn)說”，該理論是認(rèn)知運(yùn)動(dòng)心理學(xué)領(lǐng)域的經(jīng)典假說，它認(rèn)為，專家運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過長時(shí)間、真實(shí)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中的日常訓(xùn)練和比賽對(duì)抗，其大腦中會(huì)形成專門化的運(yùn)動(dòng)圖示以及生成精確的動(dòng)作模式，這些內(nèi)部表征是運(yùn)動(dòng)員在完成運(yùn)動(dòng)相關(guān)知覺認(rèn)知任務(wù)時(shí)獲得良好績(jī)效的關(guān)鍵因素[29]。羽毛球運(yùn)動(dòng)員在平時(shí)訓(xùn)練和比賽中時(shí)常受到對(duì)手假動(dòng)作欺騙，只有先快速抑制原有錯(cuò)誤的動(dòng)作或動(dòng)作趨勢(shì)，才能更高效地進(jìn)行技術(shù)動(dòng)作的變換調(diào)整，避免失分。這就要運(yùn)動(dòng)員正確且快速發(fā)現(xiàn)場(chǎng)上瞬時(shí)出現(xiàn)的動(dòng)作變換信號(hào)，并習(xí)得這些信號(hào)與抑制過程之間的聯(lián)結(jié)，久而久之，這些聯(lián)結(jié)形成特定的運(yùn)動(dòng)圖示儲(chǔ)存在運(yùn)動(dòng)員的大腦中。而信號(hào)變換任務(wù)中的被試反應(yīng)模式與羽毛球運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上的反應(yīng)調(diào)整模式具有相似性，這種相似性有利于他們將實(shí)際運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上發(fā)生的聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)過程遷移至實(shí)驗(yàn)室任務(wù)中，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員看見變換信號(hào)時(shí)，其大腦內(nèi)部的抑制控制圖示得到快速激活，幫助他們快速進(jìn)行動(dòng)作抑制進(jìn)而完成動(dòng)作變換，獲得更高的行為績(jī)效。如上所述，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員在行為任務(wù)中的優(yōu)異表現(xiàn)，可能與他們?cè)谌粘Ｓ?xùn)練和比賽中所建立的抑制控制的反應(yīng)模式有關(guān)，這是運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)積累的結(jié)果。

3.3 高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作變換能力

本研究還發(fā)現(xiàn)，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員在信號(hào)變換任務(wù)中，其變換反應(yīng)時(shí)顯著快于普通人，且變換正確率與普通人沒有差異。這進(jìn)一步表明，他們不僅具有更快的反應(yīng)抑制能力，還擁有更好的反應(yīng)調(diào)整能力。由前文可知，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作執(zhí)行速度更快，這種特征可能也幫助他們獲得更快的動(dòng)作變換速度。但本文認(rèn)為，這種更好的反應(yīng)調(diào)整能力更多的來自于他們更加出色的抑制表現(xiàn)。Nakamo to使用事件相關(guān)電位（ERPs）技術(shù)發(fā)現(xiàn)，棒球運(yùn)動(dòng)員通過更快的抑制速度使其動(dòng)作調(diào)整任務(wù)表現(xiàn)更好[30]。在之后的研究中發(fā)現(xiàn)，在無TMS（Transcranial Magnetic Stimulation）作用的情況下，棒球運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作調(diào)整效率高于普通人；而當(dāng)用TMS刺激被試的右側(cè)額下回（rIFG）使其抑制加工受阻時(shí)，棒球運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作調(diào)整表現(xiàn)明顯下降，而普通人卻沒有受到影響[31]。這進(jìn)一步證明，在進(jìn)行動(dòng)作調(diào)整的過程中，棒球運(yùn)動(dòng)員有目的性地依賴抑制過程，使得動(dòng)作調(diào)整更加流暢和高效。這也從側(cè)面證實(shí)本文在前文中的探討，即高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員通過激活大腦內(nèi)部的抑制圖示，快速提取信號(hào)刺激與抑制過程之間的聯(lián)結(jié)，從而更高效地進(jìn)行動(dòng)作變換。

3.4 高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員在抑制控制前的準(zhǔn)備過程

ERP結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在CST中，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員在go試次中誘發(fā)的P2波幅顯著大于普通人。一般研究認(rèn)為，P2成分為刺激誘發(fā)的早期外源性成分，其波幅大小與注意過程有關(guān)。然而研究發(fā)現(xiàn)，P2成分的頭皮分布通常分為前額和枕葉2種。而在本研究中，腦地形圖（見圖5）可清楚看到P2成分出現(xiàn)在前額部位。研究認(rèn)為，前額P2反映的是被試對(duì)刺激的評(píng)價(jià)過程[32]；還有研究認(rèn)為，這種評(píng)價(jià)過程是被試的有意識(shí)行為，目的是為了對(duì)刺激做出更快更好的反應(yīng)。這種評(píng)價(jià)行為可以使被試在一些偶然事件中做好更多應(yīng)對(duì)的準(zhǔn)備，提高行為績(jī)效[33]。綜上，本文認(rèn)為高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員go試次中更大的P2波幅可能是由于他們?cè)贑ST中，為更好地應(yīng)對(duì)變換信號(hào)，采用前攝型控制機(jī)制，無論是在go試次或是在變換試次中都主動(dòng)加強(qiáng)了對(duì)go刺激的評(píng)估，為可能出現(xiàn)的變化信號(hào)做好反應(yīng)的準(zhǔn)備。此外還發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員組的P2波幅與CSRT之間負(fù)相關(guān)，即P2波幅越大，CSRT越小，抑制速度越快。這說明，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員更快速的動(dòng)作抑制能力可能與他們的前攝型控制機(jī)制有關(guān)，即當(dāng)高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員看到go信號(hào)時(shí)，他們會(huì)同時(shí)做好動(dòng)作執(zhí)行或動(dòng)作變換的準(zhǔn)備，以便變換信號(hào)時(shí)能更高效地應(yīng)對(duì)。這種前攝型控制機(jī)制的反應(yīng)特征也存在其他項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員中，研究發(fā)現(xiàn)，擊劍運(yùn)動(dòng)員與跆拳道運(yùn)動(dòng)員在停止信號(hào)出現(xiàn)的概率更高的任務(wù)條件下，相對(duì)于普通人會(huì)更多地啟動(dòng)前攝型抑制機(jī)制，減慢對(duì)go信號(hào)的反應(yīng)速度[34]。也有研究采用ERP技術(shù)發(fā)現(xiàn)，擊劍運(yùn)動(dòng)員與拳擊運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行Go/Nogo任務(wù)時(shí)，在刺激出現(xiàn)前也會(huì)更多地采用前攝型控制加工，比普通人誘發(fā)出更大的與動(dòng)作準(zhǔn)備相關(guān)的腦電成分[35]。由此可見，運(yùn)動(dòng)員前攝型控制機(jī)制的應(yīng)用可能與開放性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特點(diǎn)有關(guān)，賽場(chǎng)信息千變?nèi)f化、復(fù)雜多樣，運(yùn)動(dòng)員為了更好地應(yīng)對(duì)對(duì)手的變化，他們?cè)趹?yīng)對(duì)對(duì)手回球前，往往提前做好各種擊球的準(zhǔn)備，以及更有目的地防備對(duì)手假動(dòng)作，隨時(shí)準(zhǔn)備進(jìn)行二次起動(dòng)，為自己的回球爭(zhēng)取更多的優(yōu)勢(shì)。而這一系列認(rèn)知過程，都由前攝型控制機(jī)制主導(dǎo)完成。

本研究探討了高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的抑制控制特征，發(fā)現(xiàn)高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員在抑制過程的優(yōu)勢(shì)，且他們能夠更高效地完成動(dòng)作變換。為進(jìn)一步了解高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的抑制控制機(jī)制，采用ERP技術(shù)對(duì)他們?cè)谝种瓶刂魄暗臏?zhǔn)備過程做出了初步探索，結(jié)果提示，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員在準(zhǔn)備過程中可能會(huì)自主生成多個(gè)反應(yīng)的可能性，并做好應(yīng)對(duì)的準(zhǔn)備，使得后續(xù)將要進(jìn)行的抑制過程高效完成，而這種前攝型控制機(jī)制是促進(jìn)行為表現(xiàn)的重要保障。本研究采用抑制任務(wù)對(duì)高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的前攝型控制特征進(jìn)行了一次初探，未來有必要運(yùn)用不同的任務(wù)范式對(duì)高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的前攝型控制機(jī)制進(jìn)行針對(duì)性的探討，進(jìn)一步挖掘高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員的這兩種控制機(jī)制是如何相互作用進(jìn)而影響于認(rèn)知過程的。此外，運(yùn)動(dòng)技能提高的過程也可能是由反應(yīng)型控制機(jī)制逐漸向前攝型控制機(jī)制過渡的過程，因此，未來的研究可以加入不同水平的羽毛球運(yùn)動(dòng)員對(duì)該推論進(jìn)行深入探討。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員具有更優(yōu)異的抑制控制能力，表現(xiàn)在更快的抑制速度和更好的反應(yīng)靈活性，且在任務(wù)過程中對(duì)變換信號(hào)準(zhǔn)備的更加充分。這可能與高水平羽毛球運(yùn)動(dòng)員在多年訓(xùn)練和比賽中形成的抑制控制特征有關(guān)。