張燕會,陸穎之,王丹丹,鄭 堅,徐紅豆,徐 暢
(1.上海體育學(xué)院心理學(xué)院,上海200438;2.哈爾濱體育學(xué)院運動人體科學(xué)學(xué)院,黑龍江哈爾濱150001)
自20世紀60年代以來,視覺注意一直是心理學(xué)研究的重要議題之一。在視覺注意的引導(dǎo)下,人們能夠從復(fù)雜的視覺信息中快速地選擇那些最重要、最有用、與當(dāng)前行為最相關(guān)的視覺信息。在不斷變化的運動場景中,運動員需要靈活地調(diào)整自己的視覺注意完成對場上信息的加工,從而做出戰(zhàn)術(shù)決策[1]。其中,冰球運動員需要對瞬息萬變的運動場景保持高度注意。例如,在運球、傳球時,持球球員需要將注意資源分配到運動場景中的不同關(guān)鍵區(qū)域,持球球員不僅需要時刻關(guān)注高速滑行且靈活改變方向的隊友的位置,還需要注意對方球員的位置和跑位。其他球員要時刻關(guān)注球的位置、隊友及對手的位置與跑位,并進行一定時間的持續(xù)追蹤以獲取場上的時間和空間信息,不斷更新和分析對手的戰(zhàn)略信息,選擇最佳的戰(zhàn)術(shù)策略。利用視覺注意在運動場景中追蹤多個客體的能力是高水平運動員迅速且準確做出反應(yīng)的前提[2],也是團體類項目的運動員取得優(yōu)異成績的重要心理保障之一[3]。因此,有必要對冰球運動員的視覺注意特征進行探討,為冰球運動員選材和視覺注意訓(xùn)練提供參考。
Pylyshyn等[4]提出了經(jīng)典多目標追蹤范式(multiple objects tracking,MOT)。在該范式中,參與者看到若干個表面特征相同的客體,其中一些被標記為目標,其余為非目標。目標標記結(jié)束后,若干個表面特征相同的客體進行獨立、隨機運動。要求參與者在客體運動過程中追蹤標記的目標,并在運動停止后報告目標。該任務(wù)結(jié)合了注意的3個核心要素——選擇性、容量有限性和主觀努力[5],具有很高的生態(tài)效度。多目標追蹤任務(wù)是研究動態(tài)情景中視覺注意加工機制的常用范式[6]。研究者將該范式用于探討運動員的動態(tài)視覺注意特征,通過改變目標數(shù)量、非目標數(shù)量、運動速度等參數(shù),對其追蹤表現(xiàn)進行比較。張學(xué)民等[7]通過改變非目標數(shù)量發(fā)現(xiàn),隨著分心物數(shù)量增加,球類運動員和拳擊運動員在多目標追蹤任務(wù)中的反應(yīng)速度快于普通大學(xué)生,并在運動員群體中觀察到顯著的性別差異,男運動員在相同任務(wù)中的注意追蹤表現(xiàn)顯著好于女運動員。Faubert[8]探究多種球類運動員的視覺注意特征,研究結(jié)果顯示從事足球、冰球、橄欖球等項目的專家組運動員的多目標追蹤表現(xiàn)好于新手組運動員和非運動員,專家組運動員表現(xiàn)出更高的學(xué)習(xí)效率,并仍有繼續(xù)提高的潛力。Qiu等[9]研究發(fā)現(xiàn),隨著追蹤目標數(shù)量的增加,籃球運動員的視覺注意追蹤成績表現(xiàn)出優(yōu)勢。以上研究發(fā)現(xiàn),運動經(jīng)驗會影響多目標追蹤表現(xiàn),運動經(jīng)驗越豐富,其多目標追蹤表現(xiàn)越好。然而,季朝新等[10]測試了技術(shù)等級不同的羽毛球運動員,研究結(jié)果顯示,不同技術(shù)等級的羽毛球運動員在完成多目標追蹤任務(wù)中未表現(xiàn)出顯著的區(qū)別。上述研究采用不同運動項目的運動員,探究運動經(jīng)驗對多目標追蹤表現(xiàn)的影響,得出不一致的結(jié)果:一方面可能是因為設(shè)置的多目標追蹤任務(wù)負荷的差異,采用單一的任務(wù)負荷無法反映出運動員的優(yōu)勢;另一方面也可能是因為所選運動員的運動水平存在差異。
很多研究表明,籃球、足球等團體性球類項目的運動員的多目標追蹤表現(xiàn)具有優(yōu)勢。這類項目的運動員在短時間內(nèi)接收并處理大量的時空信息,經(jīng)過長期訓(xùn)練,其視覺注意得到了發(fā)展,在多目標追蹤任務(wù)中較普通人表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢。其中,冰球項目的突出特征是攻防轉(zhuǎn)換更快,球員和球的移動速度更快,運動方向變化更頻繁。經(jīng)過訓(xùn)練,冰球運動員的視覺注意可能具有一定的特異性。本文設(shè)置3種運動速度,探討在不同任務(wù)負荷下冰球運動員的視覺注意追蹤表現(xiàn)。
另外,以往關(guān)于多目標追蹤表現(xiàn)的研究大多集中在行為層面,僅從追蹤正確率或追蹤速度評估運動員的多目標追蹤能力是否存在優(yōu)勢,未分析在完成多目標追蹤任務(wù)過程中參與者的神經(jīng)振蕩變化情況。腦電圖(electroencephalogram,EEG)是大腦皮層的神經(jīng)元突觸后電位在頭皮表面的總體反映,可以反映出大腦在完成認知任務(wù)時的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)活動。研究者常采用EEG節(jié)律振蕩信號來揭示大腦認知加工的神經(jīng)機制。腦電節(jié)律波分成幾個不同頻段,不同頻段的神經(jīng)振蕩與不同的認知加工過程相關(guān)。其中,alpha節(jié)律最早被發(fā)現(xiàn),alpha節(jié)律的神經(jīng)振蕩與工作記憶、注意過程密切相關(guān)。個體清醒時,在大腦后部區(qū)域alpha節(jié)律功率值最為顯著[11]。alpha波段分為低頻alpha節(jié)律(8~10 Hz)和高頻alpha節(jié)律(10~13 Hz)。低頻alpha節(jié)律與大腦非特異性注意和期待喚醒有關(guān);高頻alpha也稱mu節(jié)律與特異性認知皮層激活有關(guān)(如感覺運動區(qū)等)[12]。研究[13]發(fā)現(xiàn),alpha與注意密切相關(guān)。例如,St?rmer等[14]采用外周Posner線索任務(wù),以聲音為刺激材料,探究聲音對alpha節(jié)律神經(jīng)振蕩的影響,結(jié)果顯示在被試的左右視野空間出現(xiàn)無關(guān)的聲音刺激,會導(dǎo)致對側(cè)大腦皮層枕區(qū)alpha節(jié)律的功率值降低,即alpha節(jié)律的神經(jīng)振蕩程度增加,這揭示了被試對一側(cè)空間投入了注意資源。
在完成認知任務(wù)中,大腦皮層神經(jīng)元集群節(jié)律振蕩活動的減弱或增強,反映在EEG信號節(jié)律功率值減少或增加。不同頻段的節(jié)律功率值會減少或增加,反映出神經(jīng)振蕩程度的變化。為了更好地衡量大腦神經(jīng)振蕩程度,研究者提出了多種探究大腦神經(jīng)振蕩強度變化的方法,如事件相關(guān)同步化/去同步化[15]、事件相關(guān)譜擾動等。其中Makeig等[16?17]提出了事件相關(guān)譜擾動(event?related spectral perturbation,ERSP)方法用于分析刺激出現(xiàn)后誘發(fā)的腦電功率值相對于基線功率值的變化情況,這是一種很好的評價不同事件引起的不同頻段神經(jīng)振蕩程度的方法。ERSP可由短時傅里葉變換(short time Fourier transform,SFFT)、小波變換(wavelet transform,WT)計算得到。ERSP值的大小表示不同頻段的神經(jīng)振蕩程度[18]。根據(jù)alpha節(jié)律的功率值與注意的關(guān)系,ERSP值為負值時,表明alpha節(jié)律的活動增強,神經(jīng)振蕩程度增加,在完成追蹤任務(wù)時投入了較多的注意資源。注意越集中于某項任務(wù),alpha節(jié)律的功率值越小,alpha節(jié)律的ERSP值越?。?3]。趙敏捷等[19]采用ERSP方法分析發(fā)現(xiàn),成功完成認知重評任務(wù)的被試,在低頻theta節(jié)律范圍內(nèi)ERSP值顯著高于失敗組,表明成功完成認知重評任務(wù)會增強低頻theta節(jié)律的神經(jīng)振蕩。還有研究[20]發(fā)現(xiàn),運動干預(yù)能改善視覺注意搜索表現(xiàn),相比于運動干預(yù)前,干預(yù)后被試完成視覺注意搜索任務(wù)時alpha節(jié)律的神經(jīng)振蕩強度降低,alpha節(jié)律ERSP值顯著增大,體現(xiàn)出更少的注意資源消耗。在執(zhí)行需要持續(xù)地投入注意資源的多目標追蹤任務(wù)中,冰球運動員和普通大學(xué)生的高頻alpha節(jié)律神經(jīng)振蕩水平是否存在差異,這種差異是否受到任務(wù)負荷的影響,有待于進一步研究,以了解冰球運動員完成多目標追蹤任務(wù)時的注意資源消耗特征。
綜上所述,本文采用多目標追蹤任務(wù),通過改變運動速度,探討冰球運動員視覺注意追蹤表現(xiàn)和神經(jīng)振蕩特征,提出問題:①運動速度加快,能否降低個體的追蹤表現(xiàn)、增強其神經(jīng)振蕩程度。②相比于對照組,隨著運動速度加快,是否冰球運動員的多目標追蹤表現(xiàn)更優(yōu),神經(jīng)振蕩程度更低,且技能水平越高,效應(yīng)越明顯。
共選取68名被試(表1),按照冰球訓(xùn)練經(jīng)驗將其分為專家組、新手組和對照組,其中:專家組運動員的運動等級為國家一級運動員及以上且運動年限為4 a以上,訓(xùn)練頻率為6次/周,每次約3 h;新手組運動員的運動等級為國家二級運動員及以下且訓(xùn)練年限不超過3 a,訓(xùn)練頻率為6次/周,每次約2~3 h;對照組為未受過團體球類訓(xùn)練的普通大學(xué)生。被試視力或矯正視力正常,為右利手且自愿參與試驗并簽署知情同意書。
表1 被試基本信息Table1 The information of subjects
采用3(組別:專家組、新手組、對照組)×3(速度:慢速、中速、快速)的混合設(shè)計。組別為被試間變量,速度為被試內(nèi)變量。因變量為追蹤正確率,腦電指標為高頻alpha節(jié)律的ERSP值。
1.3.1 試驗設(shè)備
試驗程序在Matlab軟件中的Psych Toolbox工具箱編制而成,采用23.8英寸DELL臺式機(屏幕分辨率為1 920×1 080像素,刷新率為60 Hz)呈現(xiàn)試驗中的刺激,并記錄被試行為數(shù)據(jù)。
1.3.2 刺激材料
刺激材料為10個藍色小球,藍色小球大小為0.9°。
用托架將被試的頭部固定,被試的眼睛與屏幕中央之間的距離約為57 cm。屏幕背景為灰色。屏幕中央出現(xiàn)1個黑色注視點“+”,500 ms后,10個藍色小球出現(xiàn)。10個藍色小球的初始位置隨機分布,各個小球之間的距離大于小球直徑,小球的初始位置距離追蹤區(qū)域邊框不小于小球的2倍直徑[2]。500 ms后,其中4個藍色小球變?yōu)榧t色,變?yōu)榧t色的小球被標記為目標刺激,剩余的6個藍色小球則是干擾刺激,標記時間為2 000 ms。2 000 ms后,4個紅色小球變?yōu)樗{色,500 ms后,10個藍色小球在屏幕上隨機運動,運動時間為5 000 ms。每個試次的運動速度隨機呈現(xiàn),在運動過程中,小球之間互不遮擋:當(dāng)小球碰撞到追蹤區(qū)域邊緣時,小球?qū)㈦S機改變運動方向;當(dāng)小球之間的距離小于直徑時,小球隨機改變運動方向。5 000 ms后,小球運動停止,被試用鼠標依次選出之前標記的目標,選擇完畢后,按空格鍵進入下一試次。具體試驗流程見圖1。
圖1 單個試次的流程Figure 1 Procedure of one trial
共有3種速度條件,慢速為3(°)/s,中速為4(°)/s,快速為5(°)/s。3種速度隨機呈現(xiàn),每個速度條件下有30個試次,共計90個試次。每完成15試次,被試休息1 min。在進入正式試驗之前,讓被試進行6次練習(xí),以確保被試熟悉試驗過程。整個試驗過程約50 min。
使用德國Brain Product公司生產(chǎn)的ERP記錄系統(tǒng)記錄腦電數(shù)據(jù),采用國際10~20標準系統(tǒng)擴展的64導(dǎo)電極帽(Brain Products GmbH,Munich,Germany),電極為Ag/AgCl電極。參考電極點是FCz,接地電極點是AFz,在被試的右眼外側(cè)1 cm處放置水平眼電,在被試的左眼眶下方1 cm處放置垂直眼電。頭皮與電極接觸阻抗小于5 kΩ,采樣頻率設(shè)置為1 000 Hz/導(dǎo)。
1.6.1 行為數(shù)據(jù)
采用SPSS 25.0軟件對追蹤正確率進行反正弦函數(shù)轉(zhuǎn)換(ARSIN),然后將追蹤正確率的反正弦轉(zhuǎn)換值進行3(組別:專家組、新手組、對照組)×3(速度:慢速、中速、快速)的重復(fù)測量方差分析。
1.6.2 腦電數(shù)據(jù)
采用BPAnalyzer對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理。以雙耳乳突(TP9和TP10)的平均電位作為重參考電極,并還原FCz電極。將重參考的腦電數(shù)據(jù)進行濾波,高通為1 Hz,低通為30,斜度為24 dB/oct。根據(jù)3種速度條件進行分段,將分段后的數(shù)據(jù)進行基線矯正,基線時間為(?1 000 ms)~(?500 ms)。利用主成分分析法中的半自動模式去除眼電偽跡,自動去除波幅超過±80μV的數(shù)據(jù),最后將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)導(dǎo)出。
將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)在letswave.7軟件中進行時頻分析,在letswave中將數(shù)據(jù)進行小波變換,依據(jù)增益模型(gain model),將變換后的數(shù)據(jù)進行事件相關(guān)譜擾動分析(ERSP)。將數(shù)據(jù)進行連續(xù)小波變換(continues wavelet transform)計算出每個試次的事件相關(guān)功率譜。母小波(mother wavelet short)設(shè)置為cmor1~1.5,低頻率設(shè)置為1 Hz,高頻率設(shè)置為30 Hz,輸出格式設(shè)置為功率值。然后對于每個頻率、每個時頻點的事件相關(guān)頻譜功率除以刺激前基線周期相同頻率的平均頻譜功率。ERSP的百分(ERSP%)進行對數(shù)轉(zhuǎn)換,根據(jù)定義,對數(shù)轉(zhuǎn)換后的單位是分貝(dB)。計算公式如下:
式(1)中,F(xiàn)k為試次K在頻率f處和時間t時的小波值;n為試次數(shù)。
式(2)中,μB(f)是在頻率f處ERSP在基線范圍內(nèi)的平均值,為了使ERSP的值的分布更趨于正態(tài)分布,對ERSP進行對數(shù)轉(zhuǎn)換。
如圖2所示,在完成多目標追蹤任務(wù)時,被試大腦激活區(qū)域集中在枕葉和頂葉區(qū)域,根據(jù)腦地形圖分布和前人文獻[21?24],取枕區(qū)(Oz)和頂區(qū)(Pz)及頂枕區(qū)(POz)的電極點,計算3個電極點的高頻alpha節(jié)律(10~13Hz)的ERSP平均值,并對其進行3×3的重復(fù)測量方差分析。在分析過程中,當(dāng)統(tǒng)計量不滿足球形檢驗時,對自由度和P值進行Greenhouse Geisser法矯正,采用Bonferron法進行事后比較。
如圖3所示,速度主效應(yīng)顯著(F=120.58,P<0.01,η2
P=0.81),事后比較結(jié)果顯示,運動速度越快,追蹤正確率越低。在慢速條件下的追蹤正確率顯著大于中速條件(P<0.01)與快速條件(P<0.01);在中速條件下的追蹤正確率顯著大于快速條件(P<0.01)。組別主效應(yīng)顯著(F=3.39,P<0.05,η2P=0.10),事后比較結(jié)果顯示,專家組的追蹤正確率顯著高于對照組(P<0.05),專家組和新手組之間的追蹤正確率無顯著差異(P>0.05),新手組與對照組之間的追蹤正確率呈邊緣顯著(P=0.061)。組別和速度交互作用顯著(F=2.63,P<0.05,η2P=0.082),進一步進行簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn):在慢速條件下,3組被試之間的追蹤正確率無顯著差異(P>0.05);在中速條件下,對照組的追蹤正確率顯著低于專家組(P<0.01)和新手組(P<0.05),專家組在快速條件下的追蹤正確率顯著高于對照組(P<0.05);而在快速條件下,新手組和對照組的追蹤正確率無顯著差異(P>0.05),專家組的追蹤正確率高于新手組,但未達到統(tǒng)計學(xué)上的顯著水平(P>0.05)。以上結(jié)果表明,隨著運動速度增加,冰球運動員的多目標追蹤正確率表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢;在中速條件下,冰球運動員組(專家組和新手組)顯著優(yōu)于對照組;在快速條件下,專家組運動員的多目標追蹤表現(xiàn)仍然具有優(yōu)勢。
速度主效應(yīng)顯著(F=31.96,P<0.01,η2P=0.53),事后比較結(jié)果顯示,運動速度越快,高頻alpha節(jié)律的ERSP值越低。具體表現(xiàn)為:在慢速條件下的高頻alpha節(jié)律的ERSP值顯著高于中速(P<0.01)和快速條件(P<0.01);在中速條件下的高頻alpha節(jié)律的
ERSP值顯著大于快速條件(P<0.01)。組別主效應(yīng)顯著(F=5.1,P<0.01,η2P=0.15),事后比較結(jié)果顯示,專家組高頻alpha節(jié)律的ERSP值顯著高于對照組(P<0.01),專家組和新手組之間的高頻alpha節(jié)律的ERSP值無顯著差異(P>0.05),新手組的高頻alpha節(jié)律的ERSP值略大于對照組,呈邊緣顯著(P=0.061)。組別與速度交互作用顯著(F=3.01,P<0.05,η2P=0.097),進一步進行簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn):在慢速條件下,3組被試之間的高頻alpha節(jié)律的ERSP值無顯著差異(P>0.05);在中速條件下,對照組的高頻alpha節(jié)律的ERSP值顯著低于專家組(P<0.01)和新手組(P<0.05);在快速條件下,專家組的高頻alpha節(jié)律的ERSP值顯著大于對照組(P<0.01),專家組高頻alpha節(jié)律的ERSP值大于新手組,但未達到統(tǒng)計學(xué)上的顯著水平(P>0.05);新手組與對照組的高頻alpha節(jié)律的ERSP值無顯著差異(P>0.05)。以上結(jié)果(圖4)表明,隨著運動速度增加,相比于對照組,冰球運動員的高頻alpha節(jié)律的振蕩水平較低:在中速條件下,冰球運動員組(專家組和新手組)的高頻alpha節(jié)律的振蕩水平顯著低于對照組;在快速條件下,專家組運動員的高頻alpha節(jié)律的振蕩水平顯著低于對照組。
圖2 在不同速度下3組被試的時頻圖和腦地形圖Figure 2 Time-frequnency and topography of three groups in the condition of different speeds
圖3 3組被試在不同速度條件下追蹤正確率的差異Figure 3 Difference in tracking accuracy of different speed conditions for three groups
本文采用多目標追蹤范式結(jié)合腦電技術(shù),探究在不同速度負荷下冰球運動員的視覺注意追蹤表現(xiàn)和神經(jīng)振蕩特征,結(jié)果顯示:運動速度降低多目標追蹤表現(xiàn)、增強高頻alpha節(jié)律的振蕩水平;專家組冰球運動員、新手組冰球運動員及對照組之間多目標追蹤表現(xiàn)和高頻alpha節(jié)律的振蕩程度差異受到運動速度的調(diào)節(jié)。
圖4 3組被試在不同速度條件下高頻alpha節(jié)律的ERSP值Figure 4 Difference in high alpha ERSPof different speed conditions for three groups
隨著運動速度的加快,專家組冰球運動員、新手組冰球運動員及對照組的追蹤成績顯著降低,這與前人[23,25?26]的研究結(jié)果一致:視覺注意追蹤性能隨著運動速度加快而降低。例如,F(xiàn)eria[27]通過完成4個試驗,驗證了運動速度影響追蹤表現(xiàn),運動速度越快,被試的視覺注意追蹤能力越低。研究者提出了靈活資源理論(flexible resource theory)解釋追蹤成績受損的原因,認為在大腦中有一個追蹤目標所需資源的“資源池”,追蹤每個目標所需的注意資源決定了能夠同時追蹤到的目標數(shù)量。當(dāng)客體運動速度較快時,追蹤1個目標會消耗“資源池”里的大部分注意資源,被試只能準確地追蹤到1個目標,丟失或混淆其他目標,導(dǎo)致追蹤表現(xiàn)受損[28]。本文的追蹤正確率結(jié)果支持了靈活注意資源理論,隨著運動速度的加快,追蹤1個目標需消耗較多的注意資源,導(dǎo)致追蹤正確率下降。
運動速度與組別的交互作用顯著,運動速度對新手組和對照組的視覺追蹤成績的影響比對專家組的影響更為顯著。在慢速條件下,3組被試的多目標追蹤成績無顯著差異,這與前人的研究結(jié)果一致。例如,Qiu等[9]發(fā)現(xiàn)當(dāng)追蹤2個目標時,專家組籃球運動員、新手組籃球運動員和對照組籃球運動員三者之間的追蹤表現(xiàn)無顯著差異,這可能是由于注意負荷較低,運動員與非運動員均能利用有限的注意資源完成追蹤任務(wù)。在中速條件下,相比于對照組,專家組冰球運動員和新手組冰球運動員的視覺追蹤表現(xiàn)具有優(yōu)勢,這表明冰球運動員的多目標追蹤能力優(yōu)于非運動員,支持了部分前人[29?30]的研究結(jié)果,即相比于非運動員,運動員的多目標追蹤表現(xiàn)具有優(yōu)勢。在快速條件下,與對照組相比,專家組冰球運動員的視覺追蹤表現(xiàn)仍然存在優(yōu)勢,新手組冰球運動員與對照組的追蹤表現(xiàn)無顯著差異。這表明隨著運動速度的加快,專家組冰球運動員依然保持著多目標追蹤表現(xiàn)優(yōu)勢,而新手組冰球運動員和對照組的追蹤成績受損。這揭示了冰球運動員的追蹤優(yōu)勢受到運動速度的影響。在高注意負荷下,專家組冰球運動員的優(yōu)勢更為明顯。這與考察籃球運動員的多目標追蹤表現(xiàn)的研究結(jié)果[9]相一致,即運動員的訓(xùn)練年限與視覺注意追蹤能力相關(guān),同時,多目標追蹤任務(wù)的注意負荷影響運動員的認知優(yōu)勢。例如,李軍[31]研究表明,隨著目標數(shù)增多,專家組籃球運動員的追蹤正確率逐漸顯著高于新手組的追蹤正確率,研究發(fā)現(xiàn),專家組籃球運動員在認知加工過程中采取了組塊化策略??赡苁墙?jīng)過長期訓(xùn)練,運動員對快速變化的運動場景具有更強的適應(yīng)性。因此,在高注意負荷下的多目標追蹤任務(wù)中,專家組冰球運動員具有更好的多目標追蹤表現(xiàn)。
本文從行為層面驗證了運動速度增加會降低追蹤表現(xiàn),符合靈活資源理論,且發(fā)現(xiàn)隨著運動速度加快,相比于對照組,冰球運動員的多目標追蹤表現(xiàn)更優(yōu),且技能水平越高,追蹤優(yōu)勢越明顯。
為有效追蹤多個目標,需投入一定的注意資源[6],那么在完成不同速度的多目標追蹤任務(wù)時,專家組冰球運動員、新手組冰球運動員及對照組的神經(jīng)振蕩程度可能存在差異。采用高頻alpha節(jié)律的ERSP值評估高頻alpha節(jié)律的振蕩水平。注意越集中于某項任務(wù),alpha節(jié)律的ERSP值越小,alpha節(jié)律的振蕩程度越高[13]。
隨著運動速度加快,3組被試的高頻alpha節(jié)律的振蕩強度逐漸增大。這說明隨著追蹤負荷的增加,被試需要使更多的注意資源投入到多目標追蹤任務(wù)以確保更好地完成追蹤任務(wù)。這符合前人[32?33]的研究結(jié)果,在進行注意加工、完成認知任務(wù)時會降低alpha節(jié)律的功率值,增加alpha節(jié)律的振蕩程度,對認知任務(wù)投入注意資源。在3種速度負荷下,3組被試高頻alpha節(jié)律的振蕩強度存在差異:在慢速條件下,3組被試的高頻alpha節(jié)律的振蕩強度較小且無顯著差異,這可能是因為在慢速條件下,注意負荷較低,3組被試均不需要投入過多的注意資源就可完成追蹤任務(wù);在中速條件下,相比于對照組,冰球運動員組(專家組和新手組)高頻alpha節(jié)律的振蕩強度低,這表明冰球運動員可以有效利用注意資源,投入較少的注意資源即可完成追蹤任務(wù)。這與前人[34?35]研究結(jié)果一致,即在完成專項任務(wù)或與專項相關(guān)的認知任務(wù)時,運動員的任務(wù)相關(guān)皮層表現(xiàn)出較低的神經(jīng)振蕩水平、較少的注意資源消耗。例如,Baumeister等[36]考察高爾夫球運動員與非運動員完成高爾夫球推桿任務(wù)時大腦神經(jīng)振蕩特征,結(jié)果發(fā)現(xiàn),相比于對照組,高爾夫球運動員額葉中部的theta節(jié)律和頂葉alpha節(jié)律的功率值更高,這說明運動員更好地集中注意資源,提高頂葉皮層神經(jīng)效率。Babiloni等[37]研究發(fā)現(xiàn),空手道運動員在完成識別空手道任務(wù)過程中,運動員的背側(cè)神經(jīng)活動和鏡像神經(jīng)活動較弱,表現(xiàn)為alpha節(jié)律的去同步化活動水平較低,即alpha節(jié)律的振蕩程度較低,這說明空手道運動員在完成專項任務(wù)時,投入了較少的注意資源。
在快速條件下,專家組冰球運動員的高頻alpha節(jié)律的振蕩強度弱于對照組,而新手組與對照組的高頻alpha節(jié)律的振蕩強度無顯著差異。這表明在快速的任務(wù)負荷下,相比于對照組,專家組冰球運動員投入較少注意資源即可完成追蹤任務(wù),體現(xiàn)出注意資源節(jié)省化特征。這揭示了在任務(wù)負荷高的條件下,專家組冰球運動員表現(xiàn)出較低的高頻alpha節(jié)律的振蕩程度,具有更高效的注意資源利用能力。這支持了在完成專項任務(wù)或與專項相關(guān)的認知任務(wù)時,專家組運動員的注意資源消耗節(jié)省化特征更為明顯[35]。例如,魏瑤等[38]研究不同運動水平的乒乓球運動員在完成動作識別任務(wù)時的神經(jīng)振蕩特征,結(jié)果顯示高頻alpha節(jié)律上,專家組運動員表現(xiàn)出更低的振蕩強度,表示專家組運動員在完成該任務(wù)時,其視覺通路和鏡像系統(tǒng)表現(xiàn)出更高效的注意資源利用能力。此外,Qiu等[39]借助fMRI技術(shù),研究發(fā)現(xiàn)在完成高注意負荷條件下的多目標追蹤任務(wù)時,籃球運動員左側(cè)顳中回的負激活強度低于非運動員。腦成像研究結(jié)果表明,運動員可能在多目標追蹤任務(wù)時具有更高的神經(jīng)效率和更少的注意資源消耗。在執(zhí)行多目標追蹤任務(wù)時,相比于非運動員,冰球運動員表現(xiàn)出更低的alpha節(jié)律振蕩水平、更高效的注意資源利用能力,且技能水平越高,注意資源節(jié)省化優(yōu)勢越明顯。
結(jié)合追蹤正確率和高頻alpha節(jié)律振蕩程度,在中速條件下,冰球運動員的追蹤表現(xiàn)優(yōu)于對照組、高頻alpha節(jié)律振蕩水平小于對照組。這與前人[40]研究結(jié)果一致,在運動任務(wù)或認知任務(wù)中,與非運動員相比,運動員的行為績效表現(xiàn)更具優(yōu)勢,同時運動員的相關(guān)大腦皮層表現(xiàn)出更小的能量消耗、激活程度下降。在快速條件下,專家組冰球運動員表現(xiàn)出了追蹤優(yōu)勢和較少的注意資源消耗,新手組冰球運動員與對照組在追蹤績效和高頻alpha節(jié)律振蕩程度方面的差異均不顯著。
①運動速度的增加會降低個體追蹤表現(xiàn)、增加注意資源消耗;②隨著運動速度的加快,冰球運動員表現(xiàn)出更強的追蹤優(yōu)勢和更少的注意資源消耗,運動技能水平越高,效應(yīng)越明顯。