摘" " 要" "目的：探究運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和任務(wù)難度對(duì)不同水平定向運(yùn)動(dòng)員識(shí)圖決策行為績(jī)效和腦神經(jīng)活動(dòng)的影響。方法：采用2（運(yùn)動(dòng)水平：專家、新手）×2（運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度：靜息態(tài)、高強(qiáng)度）×2（任務(wù)難度：簡(jiǎn)單地圖、復(fù)雜地圖）的三因素混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使用功能性近紅外光譜技術(shù)（fNIRS）測(cè)量定向運(yùn)動(dòng)員在不同條件下識(shí)圖決策任務(wù)的大腦前額葉皮層（PFC）的含氧血紅蛋白（Oxy-Hb）濃度變化。結(jié)果：1）識(shí)圖決策正確率隨任務(wù)難度和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加而顯著降低，專家組顯著高于新手組。2）不同水平定向運(yùn)動(dòng)員在左背外側(cè)前額葉（L-DLPFC）、左腹外側(cè)前額葉（L-VLPFC）腦區(qū)的Oxy-Hb激活存在顯著差異，專家組顯著低于新手組；除左側(cè)額極區(qū)（L-FOA）外，其余腦區(qū)Oxy-Hb激活均受到運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的影響，表現(xiàn)出高強(qiáng)度顯著低于靜息態(tài)；隨著任務(wù)難度的改變，左背外側(cè)前額葉（L-DLPFC）腦區(qū)的Oxy-Hb激活增強(qiáng)，復(fù)雜地圖顯著大于簡(jiǎn)單地圖。3）專家組在復(fù)雜地圖靜息態(tài)下，L-DLPFC的血氧激活程度與正確率顯著正相關(guān)；新手組在簡(jiǎn)單地圖靜息態(tài)下，L-DLPFC、R-VLPFC血氧激活程度與正確率均顯著正相關(guān)。結(jié)論：定向運(yùn)動(dòng)的識(shí)圖決策任務(wù)受運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、任務(wù)難度的制約，專家運(yùn)動(dòng)員具有認(rèn)知優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)出較高的任務(wù)績(jī)效和前額葉皮層相關(guān)腦區(qū)更低的血氧激活；任務(wù)難度造成L-DLPFC的特異性激活，在高強(qiáng)度下大腦血氧激活模式也發(fā)生改變。這對(duì)于優(yōu)化運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練策略、提升競(jìng)技水平及推動(dòng)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域認(rèn)知決策研究具有重要意義。

關(guān)鍵詞" "定向運(yùn)動(dòng)；識(shí)圖決策；運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度；近紅外光譜功能成像技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：G804.8" " " " " 學(xué)科代碼：040302" " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.14036/j.cnki.cn11-4513.2025.01.011

Abstract" Objective：To explore the influence of exercise intensities and different task difficulties on the image recognition and decision-making of orienteering athletes with different levels. Method： Adopting 2 （exercise level： expert， novice） ×2 （exercise intensities：resting-state，high intensity） ×2 （exercise difficulties：simple map，complex map）. In the three-factor mixed experimental design， near-infrared functional imaging （fNIRS） was used to measure the concentration of Oxy-Hb in prefrontal cortex （PFC） of oriented-athletes during the mapping decision task. Results： 1） The accuracy of image recognition decision decreased significantly with the increase of task difficulty and exercise intensity; the expert group was significantly higher than the novice group， and the resting-state group was significantly higher than the high-intensity group. 2） Oxy-Hb activation in left dorsolateral prefrontal lobe （L-DLPFC） and left ventrolateral prefrontal lobe （L-VLPFC） showed group differences， and the expert group was significantly lower than the novice group. With the exceptionof the left frontal polar region （L-FOA）， Oxy-Hb activation in the remaining brain regions was affected by exercise intensity， showing a high intensity significantly lower than the resting state. With the change of task difficulty， Oxy-Hb activation in the left dorsolateral prefrontal lobe （L-DLPFC） was enhanced， which was significantly greater than that in simple maps under complex map conditions. 3）In the resting state of a complex map， the blood oxygen activation level of L-DLPFC is significantly positively correlated with accuracy in the expert group. In the resting state of a simple map， the blood oxygen activation levels of L-DLPFC and R-VLPFC are both significantly positively correlated with accuracy in the novice group.Conclusion： The map-reading decision-making task in orienteering is constrained by the intensity of exercise and the difficulty of the task. Expert athletes have certain cognitive advantages， demonstrating higher task performance and lower blood oxygen activation in relevant brain regions of the prefrontal cortex. Task difficulty results in specific activation of L-DLPFC， and the brain’s blood oxygen activation pattern also changes under high intensity.This research is of great significance for optimizing athletes’training strategies， improving competitive performance， and promoting the development of cognitive decision-making in sports.

Keywords" orienteering；image recognition decision；exercise intensity；fNIRS

識(shí)圖決策（Map Recognition Decision）是指在定向運(yùn)動(dòng)比賽或訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員根據(jù)地形、距離、可跑性等因素進(jìn)行地圖路線判斷，并做出最佳路線決策的過(guò)程［1-2］，識(shí)圖決策能力直接制約著選手的比賽成績(jī)。在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域中，運(yùn)動(dòng)決策主要包括直覺(jué)決策和認(rèn)知決策，直覺(jué)決策以直覺(jué)判斷為主導(dǎo)，而認(rèn)知決策主要依靠邏輯思維進(jìn)行判斷和決策，屬于復(fù)雜的信息加工過(guò)程［3］。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于運(yùn)動(dòng)決策的研究大部分集中于直覺(jué)決策，如：籃球［4］、足球［5］、手球［6］及棒球［7］，而認(rèn)知決策研究相對(duì)較少，定向運(yùn)動(dòng)屬于典型的認(rèn)知決策類(lèi)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目［8］，通過(guò)對(duì)定向運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目識(shí)圖決策的研究將為運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域認(rèn)知決策研究提供新的視角及理論依據(jù)。

在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域中，高水平運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)決策能力被視為專家優(yōu)勢(shì)的主要表現(xiàn)。如在棋類(lèi)項(xiàng)目中，專家棋手能夠憑借豐富的經(jīng)驗(yàn)和深厚的棋藝，在復(fù)雜的棋局中做出更加合理的決策［9］，同樣，在足球、籃球等團(tuán)隊(duì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，專家運(yùn)動(dòng)員在傳球、射門(mén)、防守等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的決策能力也明顯高于新手運(yùn)動(dòng)員［10］。國(guó)內(nèi)專家劉陽(yáng)等人利用眼動(dòng)技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，高水平定向運(yùn)動(dòng)員在完成識(shí)圖決策任務(wù)時(shí)，表現(xiàn)出專家認(rèn)知優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)為識(shí)圖能力強(qiáng)、工作記憶容量大、圖例識(shí)別速度快等特征［11］。此外，任務(wù)難度對(duì)運(yùn)動(dòng)員的決策速度和準(zhǔn)確率具有顯著影響，在較簡(jiǎn)單的任務(wù)中，運(yùn)動(dòng)員能夠迅速做出決策，且準(zhǔn)確率較高，但隨著任務(wù)難度的增加，運(yùn)動(dòng)員的決策速度會(huì)逐漸降低，準(zhǔn)確率也會(huì)受到一定影響［12］，如羽毛球運(yùn)動(dòng)員在比賽中，隨著比賽進(jìn)程的推進(jìn)，對(duì)手技戰(zhàn)術(shù)的變化、對(duì)抗速度的加快，任務(wù)難度增加，從而影響預(yù)判決策的準(zhǔn)確性［13］；在定向運(yùn)動(dòng)中，研究者比較了任務(wù)難度對(duì)普通練習(xí)者識(shí)圖決策的影響，發(fā)現(xiàn)行為結(jié)果存在顯著差異且前額葉皮層也表現(xiàn)出不同的血氧激活水平［14-15］。研究結(jié)果揭示了識(shí)圖決策的認(rèn)知特征，但相關(guān)研究缺乏不同水平運(yùn)動(dòng)員的差異比較，尚不明確高水平運(yùn)動(dòng)員在識(shí)圖決策任務(wù)時(shí)的認(rèn)知優(yōu)勢(shì)特征及相關(guān)的大腦神經(jīng)活動(dòng)變化。

同時(shí)，已有研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員的認(rèn)知決策表現(xiàn)與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度密切相關(guān)，隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加，對(duì)認(rèn)知能力產(chǎn)生一定的影響［16-17］。持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能下降，注意力難以集中，如水球運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練或比賽中因持續(xù)進(jìn)行高強(qiáng)度沖刺和拼搶時(shí)產(chǎn)生疲勞，在這種情況下，運(yùn)動(dòng)員會(huì)在傳球、射門(mén)或防守時(shí)出現(xiàn)判斷失誤，從而影響比賽結(jié)果［18］。在定向運(yùn)動(dòng)比賽中同樣存在類(lèi)似現(xiàn)象，在比賽中持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員往往會(huì)出現(xiàn)一些低級(jí)失誤，如，忽略地圖上的關(guān)鍵信息、方向選擇錯(cuò)誤等［19］，這種現(xiàn)象很可能是因?yàn)檫x手的認(rèn)知決策能力受到了高運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的制約［20］。但也有研究發(fā)現(xiàn)，高運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度有利于運(yùn)動(dòng)員情景記憶的保留，能夠有效提升個(gè)體的注意力、記憶力和決策能力等認(rèn)知能力，在決策任務(wù)上的表現(xiàn)有所提升［21-23］。目前關(guān)于高運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度對(duì)認(rèn)知能力的影響尚不明確，因此，本研究將運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度作為控制變量，探究靜息態(tài)與高強(qiáng)度下定向運(yùn)動(dòng)員識(shí)圖決策過(guò)程中的大腦神經(jīng)活動(dòng)，揭示其內(nèi)在神經(jīng)特征。

功能性近紅外光譜技術(shù)（fNIRS）利用大腦組織的光穿透性來(lái)測(cè)量大腦皮層組織中的血流動(dòng)力學(xué)變化指標(biāo)［24-25］。氧合血紅蛋白（Oxy-Hb）血氧濃度［26-27］，可以有效反映大腦區(qū)域神經(jīng)皮層的情況，進(jìn)而分析個(gè)體的認(rèn)知活動(dòng)［28］。該技術(shù)目前已在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用［29-30］，已有研究發(fā)現(xiàn)，定向運(yùn)動(dòng)員在不同的認(rèn)知任務(wù)下各腦區(qū)激活表現(xiàn)出顯著差異，為本研究提供了相關(guān)理論支撐［14，29］。由于前額葉是接收外部信息，將記憶等信息進(jìn)行整合并做出合理計(jì)劃的區(qū)域［31］，在認(rèn)知決策起著非常重要的作用［32］，研究表明，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的變化能夠引起前額葉血流量和血氧含量的顯著變化［33-34］。因此，本研究選取前額葉（PFC）來(lái)監(jiān)測(cè)定向運(yùn)動(dòng)員在不同任務(wù)難度和不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下的血氧濃度變化，以此探究定向運(yùn)動(dòng)員識(shí)圖決策的腦加工機(jī)制。

研究采用功能性近紅外光譜成像技術(shù)，探究不同任務(wù)難度和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度對(duì)不同水平定向運(yùn)動(dòng)員識(shí)圖決策行為績(jī)效和腦神經(jīng)活動(dòng)特征的影響。綜上，提出以下假設(shè)：1）在識(shí)圖決策任務(wù)過(guò)程中，高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)會(huì)影響定向運(yùn)動(dòng)員的行為績(jī)效，專家組表現(xiàn)出專項(xiàng)認(rèn)知優(yōu)勢(shì)；2）在識(shí)圖決策任務(wù)中，行為學(xué)與腦血氧濃度具有相關(guān)性，不同水平運(yùn)動(dòng)員腦血氧表現(xiàn)出不同的激活特征，且不同的任務(wù)難度、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度會(huì)造成Oxy-Hb的激活差異。

1" "研究對(duì)象與方法

1.1" 研究對(duì)象

選取32名定向運(yùn)動(dòng)員，其中包括16名專家組，16名新手組成員。專家組年齡（21.07±1.58）歲，BMI指數(shù)為（21.0±0.7）kg/m2，技術(shù)等級(jí)一級(jí)以上，訓(xùn)練年限 6 年以上，每周訓(xùn)練頻次（4.00±0.46）次。新手組年齡（20.53±1.36）歲，BMI指數(shù)為（22.0±0.8）kg/m2，訓(xùn)練年限在半年以上，每周訓(xùn)練頻次（1.2±0.16）次。受試者標(biāo)準(zhǔn)：1）無(wú)腦創(chuàng)傷及精神疾病等；2）視力或矯正視力正常；3）右利手；4）熟練掌握定向運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)；5）能夠熟知鍵盤(pán)按鍵位置，且未參加過(guò)類(lèi)似實(shí)驗(yàn)。參加試驗(yàn)之前告知受試者整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程以及注意事項(xiàng)，并簽署實(shí)驗(yàn)知情同意書(shū)。本研究已得到陜西師范大學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)（批準(zhǔn)文號(hào)：SNNU2023301）。

1.2" 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和材料

實(shí)驗(yàn)采用 2（運(yùn)動(dòng)水平：專家、新手）×2（運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度：靜息態(tài)、高強(qiáng)度）×2（任務(wù)難度：簡(jiǎn)單地圖、復(fù)雜地圖）的三因素混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。因變量為識(shí)圖決策正確率和前額葉各興趣區(qū)（ROI）的Oxy-Hb濃度變化。

識(shí)圖決策任務(wù)刺激材料：采用標(biāo)準(zhǔn)定向比賽中的真實(shí)點(diǎn)位場(chǎng)景地圖作為原材料，像素800×600，比例尺1∶4 000，并由3名專家進(jìn)行地圖難度5分評(píng)分，簡(jiǎn)單地圖平均得分（1.2±0.6）分，復(fù)雜地圖平均得分（4.5±0.3）分［35］，簡(jiǎn)單地圖為校園地圖（地圖多由房屋、道路等地物符號(hào)組成），復(fù)雜地圖為公園地圖（地圖由等高線等地貌符號(hào)和相關(guān)地物符號(hào)組成），每張地圖含12條路線規(guī)劃任務(wù)（如圖1所示）。

1.3" 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備

實(shí)驗(yàn)儀器為便攜式功能性近紅外光譜成像儀LIGHTNIRS系統(tǒng)（島津，日本），以3種不同波長(zhǎng)的近紅外光（780 mm、805 mm、830 mm），13.33 Hz的采樣率，對(duì)不同水平定向運(yùn)動(dòng)員識(shí)圖決策任務(wù)時(shí)不同腦區(qū)的氧合血紅蛋白（Oxy-Hb）血氧濃度進(jìn)行采集［36-37］。通道布局采用2×8個(gè)光極探頭（8個(gè)發(fā)射光極和8個(gè)接收光極）的多通道相連布局，共組成22個(gè)通道，利用3D數(shù)字儀（FASTRAK系統(tǒng)）定位光極位置，通過(guò)NIRS_SPM軟件空間概率配準(zhǔn)方法確定各通道位置的MNI位置坐標(biāo)，在成人布羅德曼區(qū)（Brodmann）圖譜中查找對(duì)應(yīng)腦區(qū)，劃分出8個(gè)興趣區(qū)（region of interest，ROI）：R-DLPFC、L-DLPFC、R-FOA、L-FOA、R-VLPFC、L-VLPFC、R-OFA和L-OFA，如圖2所示。

1.4" 實(shí)驗(yàn)流程

實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)階段，練習(xí)階段和正式測(cè)試階段，練習(xí)階段：在實(shí)驗(yàn)前告知受試者整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程以及注意事項(xiàng)，并提醒受試者在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持頭部的穩(wěn)定性。本實(shí)驗(yàn)采用手繪方式進(jìn)行路線決策，首先受試者坐在自行車(chē)上采集30 000 ms靜息態(tài)下的電生理信息（靜息態(tài)和高強(qiáng)度任務(wù)前均需采集），完成后提醒受試者開(kāi)始實(shí)驗(yàn)測(cè)試。進(jìn)行高強(qiáng)度任務(wù)之前受試者先做準(zhǔn)備活動(dòng)，做完準(zhǔn)備活動(dòng)后，讓受試者在功率自行車(chē)進(jìn)行大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)負(fù)荷為每隔5 min遞增25 W功率持續(xù)運(yùn)動(dòng)，保持轉(zhuǎn)數(shù)55～65轉(zhuǎn)/min的勻速蹬車(chē)［38］。實(shí)驗(yàn)中使用HRV檢測(cè)儀對(duì)心率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，按照美國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)會(huì)（ACSM）運(yùn)動(dòng)測(cè)試與運(yùn)動(dòng)處方指南，確定高強(qiáng)度為76%～96%HRmax（HRmax=208-0.7×年齡）［39］。測(cè)試場(chǎng)景見(jiàn)圖3。

靜息態(tài)條件下識(shí)圖決策測(cè)試：測(cè)試地圖每個(gè)難度共有11個(gè)目標(biāo)點(diǎn)位，受試者從地圖的起點(diǎn)出發(fā)，完成12次路線決策最后到達(dá)終點(diǎn)，每4次路線決策為一個(gè)組塊（block）（大約40 s），總共3個(gè)組塊，每完成一個(gè)組塊休息20 s。高強(qiáng)度識(shí)圖決策同靜息態(tài)，但每一個(gè)組塊間繼續(xù)完成騎行任務(wù)，保持高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。每個(gè)條件測(cè)試間隔24 h，保證受試者體力與腦力完全恢復(fù)，正式試驗(yàn)階段與練習(xí)階段相同（如圖4所示）。

1.5" 數(shù)據(jù)采集與分析

行為學(xué)數(shù)據(jù)：首先，請(qǐng)3名定向運(yùn)動(dòng)專家對(duì)所有受試者路線決策結(jié)果進(jìn)行5分制評(píng)定并取平均值作為最終成績(jī)，然后換算為百分比［11］，首先對(duì)正確率進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，S-W檢驗(yàn)結(jié)果顯示，服從正態(tài)分布。采用2（運(yùn)動(dòng)水平：專家、新手）×2（運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度：靜息態(tài)、高強(qiáng)度）×2（任務(wù)難度：簡(jiǎn)單地圖、復(fù)雜地圖）進(jìn)行三因素混合方差分析，對(duì)識(shí)圖決策任務(wù)中行為學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

fNIRS數(shù)據(jù)：利用fNIRS設(shè)備自帶軟件對(duì)采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行解算，基于Matlab（R2013b）平臺(tái)的NIRS_SPM軟件，通過(guò)修正的比爾－朗伯定律將光強(qiáng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為血氧數(shù)據(jù)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，消除異常值，提高信噪比，使整體濾波后的信號(hào)便于后續(xù)計(jì)算分析［MNI坐標(biāo)配準(zhǔn)；基于一般線性模型（GLM）的設(shè)計(jì)矩陣的構(gòu)建；基于具有時(shí)間導(dǎo)數(shù)的血流動(dòng)力學(xué)響應(yīng)函數(shù)（HRF）的低通濾波器；基于小波分析法（wavelet-MDL）的高通濾波器］；然后對(duì)任務(wù)條件下的β值進(jìn)行評(píng)估，作為相應(yīng)通道的激活指標(biāo)。采用 2（運(yùn)動(dòng)水平：專家、新手）×2（任務(wù)難度：簡(jiǎn)單地圖、復(fù)雜地圖）×2（運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度：靜息態(tài)、高強(qiáng)度）三因素混合方差分析，將興趣區(qū)（ROI）所包含各通道的β進(jìn)行平均，該均值即為該ROI激活強(qiáng)度，運(yùn)用SPSS27.0進(jìn)行分析，并對(duì)存在交互效應(yīng)的變量進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)分析，plt;0.05被認(rèn)為是具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所有數(shù)據(jù)均使用SPSS27.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，多重比較采用Bonferroni法進(jìn)行校正。

2" "結(jié)果

2.1" 行為學(xué)結(jié)果

為了探索專家組和新手組在不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和不同任務(wù)難度下的行為學(xué)指標(biāo)差異，對(duì)行為學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，描述性結(jié)果如表1所示。

結(jié)果顯示，運(yùn)動(dòng)水平主效應(yīng)顯著［F（1，30）=58.141，plt;0.001，η2=0.839］，專家組正確率顯著大于新手組，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=441.618，plt;0.001，η2=0.770］，靜息態(tài)下的正確率顯著大于高強(qiáng)度，任務(wù)難度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=67.105，plt;0.001，η2=0.337］，簡(jiǎn)單地圖正確率顯著大于復(fù)雜地圖；運(yùn)動(dòng)水平×運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度交互效應(yīng)顯著［F（1，30）=20.148，plt;0.01，η2=0.132］，簡(jiǎn)單效應(yīng)分析，在靜息態(tài)下，運(yùn)動(dòng)水平主效應(yīng)顯著［F（1，30）=4.953，plt;0.05，η2=0.036］，專家組的正確率顯著大于新手組，在高強(qiáng)度下，運(yùn)動(dòng)水平主效應(yīng)顯著［F（1，30）=73.884，plt;0.001，η2=0.357］，專家組正確率顯著大于新手組；專家組運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=109.383，plt;0.001，η2=0.451］，靜息態(tài)時(shí)的正確率顯著大于高強(qiáng)度，新手組運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=440.845，plt;0.001，η2=0.768］，靜息態(tài)時(shí)的正確率顯著大于高強(qiáng)度。運(yùn)動(dòng)水平×任務(wù)難度交互效應(yīng)不顯著；任務(wù)難度×運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度交互效應(yīng)顯著［F（1，30）=4.499，plt;0.05，η2=0.033］，簡(jiǎn)單效應(yīng)分析，在靜息態(tài)下，任務(wù)難度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=16.783，plt;0.01，η2=0.124］，簡(jiǎn)單地圖正確率顯著大于復(fù)雜地圖，在高強(qiáng)度下，任務(wù)難度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=56.147，plt;0.01，η2 =0.297］，簡(jiǎn)單地圖的正確率顯著大于復(fù)雜地圖；在簡(jiǎn)單地圖條件下，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=184.481，plt;0.001，η2=0.581］，靜息態(tài)正確率顯著大于高強(qiáng)度，在復(fù)雜地圖條件下，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=280.435，plt;0.001，η2=0.678］，靜息態(tài)正確率顯著大于高強(qiáng)度下的正確率；三者交互效應(yīng)不顯著。以上結(jié)果表明，在不同條件下，專家組正確率均高于新手組；在簡(jiǎn)單地圖下，專家組和新手組的正確率高于復(fù)雜地圖；靜息態(tài)下專家組和新手組的正確率顯著高于高強(qiáng)度。

2.2" fNIRS結(jié)果

探究不同水平運(yùn)動(dòng)員不同任務(wù)難度、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下各興趣區(qū)Oxy-Hb濃度的變化，對(duì)收集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如表2和圖5所示。

2.2.1" 右側(cè)背外側(cè)前額葉（R-DLPFC）

運(yùn)動(dòng)水平主效應(yīng)不顯著，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=17.957，plt;0.001，η2 =0.140］，靜息態(tài)下血氧濃度顯著高于高強(qiáng)度，任務(wù)難度主效應(yīng)不顯著；運(yùn)動(dòng)水平×運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度交互效應(yīng)顯著［F（1，30）=11.704，plt;0.01，η2=0.096］；簡(jiǎn)單效應(yīng)分析，在靜息態(tài)下，運(yùn)動(dòng)水平主效應(yīng)顯著［F（1，30）=7.803，plt;0.01，η2=0.066］，新手組的血氧濃度顯著大于專家組，在高強(qiáng)度下，運(yùn)動(dòng)水平主效應(yīng)顯著［F（1，30）=4.212，p＜0.05，η2=0.037］，新手組的血氧濃度顯著大于專家組；新手組運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=3.64，plt;0.05，η2=0.03］，靜息態(tài)顯著高于高強(qiáng)度；專家組運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=27.019，plt;0.001，η2=0.197］，靜息態(tài)下的血氧濃度顯著大于高強(qiáng)度，其余交互效應(yīng)均不顯著。

2.2.2" 左側(cè)背外側(cè)前額葉（L-DLPFC）

運(yùn)動(dòng)水平主效應(yīng)顯著［F（1，30）=5.868，plt;0.05，η2=0.003］，新手組的血氧濃度顯著大于專家組，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=5.035，plt;0.05，η2=0.044］，靜息態(tài)下的血氧濃度顯著大于高強(qiáng)度，任務(wù)難度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=5.416，plt;0.05，η2=0.047］，復(fù)雜地圖下的血氧濃度顯著大于簡(jiǎn)單地圖；交互效應(yīng)均不顯著。

2.2.3" 右側(cè)額極區(qū)（R-FOA）

運(yùn)動(dòng)水平效應(yīng)不顯著，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=9.868，plt;0.05，η2=0.082］，靜息態(tài)血氧濃度大于高強(qiáng)度，任務(wù)難度主效應(yīng)不顯著；運(yùn)動(dòng)水平×運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度交互效應(yīng)顯著［F（1，30）=8.518，plt;0.05，η2=0.072］；簡(jiǎn)單效應(yīng)分析，在靜息態(tài)下，運(yùn)動(dòng)水平主效應(yīng)不顯著，高強(qiáng)度下，運(yùn)動(dòng)水平主效應(yīng)顯著［F（1，30）=10.066，plt;0.05，η2=0.084］，新手組血氧濃度顯著大于專家組；新手組運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=2.07，plt;0.05，η2=0.001］，靜息態(tài)血氧濃度顯著高于高強(qiáng)度；專家組運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=16.916，plt;0.01，η2=0.133］，靜息態(tài)下的血氧濃度顯著大于高強(qiáng)度；其余交互效應(yīng)均不顯著。

2.2.4" 左側(cè)額極區(qū)（L-FOA）

該腦區(qū)運(yùn)動(dòng)水平、任務(wù)難度、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)以及交互效應(yīng)均不顯著。

2.2.5" 右側(cè)腹外側(cè)前額葉（R-VLPFC）

運(yùn)動(dòng)水平、任務(wù)難度主效應(yīng)不顯著，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=39.266，plt;0.001，η2=0.263］，靜息態(tài)下的血氧濃度顯著大于高強(qiáng)度；交互效應(yīng)均不顯著。

2.2.6" 左側(cè)腹外側(cè)前額葉（L-VLPFC）

運(yùn)動(dòng)水平主效應(yīng)顯著［F（1，30）=12.627，plt;0.01，η2=0.103］，新手組的血氧濃度顯著高于專家組，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=45.729，plt;0.001，η2=0.294］，靜息態(tài)血氧濃度顯著高于高強(qiáng)度，任務(wù)難度主效應(yīng)不顯著；交互效應(yīng)均不顯著。

2.2.7" 右側(cè)眶額區(qū)（R-OFA）

運(yùn)動(dòng)水平、任務(wù)難度主效應(yīng)不顯著，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=24.986，plt;0.01，η2=0.185］，靜息態(tài)血氧濃度顯著高于高強(qiáng)度；運(yùn)動(dòng)水平×運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度交互效應(yīng)顯著［F（1，30）=6.975，plt;0.01，η2=0.06］，簡(jiǎn)單效應(yīng)分析，在靜息態(tài)下，運(yùn)動(dòng)水平主效應(yīng)不顯著，在高強(qiáng)度下，運(yùn)動(dòng)水平主效應(yīng)顯著［F（1，30）=9.927，plt;0.05，η2=0.083］，新手組的血氧濃度顯著高于專家組；新手組運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=3.034，plt;0.05，η2=0.27］，靜息態(tài)下的血氧濃度顯著高于高強(qiáng)度；專家組運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=26.872，plt;0.01，η2=0.196］，靜息態(tài)的血氧濃度顯著大于高強(qiáng)度下的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度；其余交互效應(yīng)均不顯著。

2.2.8" 左側(cè)眶額區(qū)（L-OFA）

運(yùn)動(dòng)水平、任務(wù)難度主效應(yīng)不顯著，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著［F（1，30）=19.52，plt;0.01，η2=0.151］，靜息態(tài)血氧濃度顯著高于高強(qiáng)度；交互效應(yīng)均不顯著。

以上結(jié)果表明，不同運(yùn)動(dòng)水平運(yùn)動(dòng)員在L-DLPFC、L-VLPFC的血氧濃度具有顯著差異，具體的表現(xiàn)為新手組大于專家組；不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度在R-DLPFC、L-DLPFC、R-FOA、R-VLPFC、L-VLPFC、R-OFA和L-OFA血氧濃度有顯著差異，具體的表現(xiàn)為在靜息態(tài)下的血氧濃度顯著高于高強(qiáng)度；不同任務(wù)難度在L-DLPFC的血氧濃度具有顯著差異，具體的表現(xiàn)為復(fù)雜地圖大于簡(jiǎn)單地圖。運(yùn)動(dòng)水平與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度交互作用下，在R-DLPFC、R-FOA、R-OFA中具有顯著差異，具體的表現(xiàn)為在新手組、專家組條件下運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主效應(yīng)顯著，靜息大于高強(qiáng)度；在R-DLPFC中，靜息態(tài)、高強(qiáng)度條件下，運(yùn)動(dòng)水平主效應(yīng)顯著新手大于專家組。

2.3" fNIRS數(shù)據(jù)與正確率的相關(guān)性結(jié)果

fNIRS數(shù)據(jù)分析結(jié)果見(jiàn)表3、圖6。

對(duì)2（運(yùn)動(dòng)水平：新手組、專家組）×2（運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度：靜息態(tài)、高強(qiáng)度）×2（任務(wù)難度：簡(jiǎn)單地圖、復(fù)雜地圖）在識(shí)圖決策任務(wù)中的行為學(xué)數(shù)據(jù)與8個(gè)興趣區(qū)的Oxy-Hb濃度值進(jìn)行相關(guān)性分析，得到如下結(jié)論。

在識(shí)圖決策任務(wù)中，fNIRS結(jié)果和正確率顯著相關(guān)，體現(xiàn)在：專家組復(fù)雜地圖靜息態(tài)，L-DLPFC（r=0.678，plt;0.01）血氧激活程度與正確率呈正相關(guān)，即正確率越高，血氧激活程度越高；新手組在簡(jiǎn)單地圖靜息態(tài)下，L-DLPFC（r=0.533，plt;0.05），R-VLPFC（r=0.609，plt;0.05）血氧激活程度與正確率均呈正相關(guān)，即正確率越高，血氧激活程度越高。

3" "討論

3.1" 不同條件下定向運(yùn)動(dòng)員識(shí)圖決策的行為績(jī)效分析

行為學(xué)結(jié)果顯示，專家組在不同條件下均表現(xiàn)出較高的行為績(jī)效，且兩個(gè)組別運(yùn)動(dòng)員均表現(xiàn)出簡(jiǎn)單地圖正確率顯著高于復(fù)雜地圖，靜息態(tài)正確率顯著高于高強(qiáng)度，表明不同水平定向運(yùn)動(dòng)員在完成識(shí)圖決策任務(wù)時(shí)的行為績(jī)效受運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和任務(wù)難度的影響，假設(shè)1得到驗(yàn)證。專家運(yùn)動(dòng)員具有專項(xiàng)認(rèn)知優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)劉陽(yáng)等學(xué)者在對(duì)定向運(yùn)動(dòng)員識(shí)圖決策過(guò)程中視覺(jué)搜索特征研究中發(fā)現(xiàn)，專家組識(shí)圖決策任務(wù)中具有較高的行為績(jī)效［40-41］，這可能與專家運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年專項(xiàng)訓(xùn)練具有較強(qiáng)的視覺(jué)搜索、符號(hào)識(shí)別、信息轉(zhuǎn)換的能力相關(guān)［42］。根據(jù)認(rèn)知加工理論模型，運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)決策情景中首先是輸入信息，對(duì)關(guān)鍵信息進(jìn)行記錄，然后對(duì)信息進(jìn)行加工處理，為運(yùn)動(dòng)決策做好準(zhǔn)備，高水平運(yùn)動(dòng)員這一過(guò)程中表現(xiàn)出較高的視覺(jué)搜索效率以及多信息組塊加工的記憶提取特征［43-44］。任務(wù)難度和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的變化會(huì)影響運(yùn)動(dòng)員認(rèn)知資源的分配與能量的消耗，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)顯著下降［45-46］，這與本研究結(jié)果一致。運(yùn)動(dòng)能力的下降可能是由于疲勞影響了運(yùn)動(dòng)員的神經(jīng)傳導(dǎo)速度，以及高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)會(huì)消耗大量的能量，運(yùn)動(dòng)員大腦氧氣供應(yīng)不足，影響大腦的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致認(rèn)知能力下降［47］，表現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)員的選擇注意力、集中注意力明顯降低［48］。此外易妍等研究發(fā)現(xiàn)，定向運(yùn)動(dòng)員在完成簡(jiǎn)單任務(wù)時(shí)的行為績(jī)效顯著高于復(fù)雜任務(wù)［15］，本研究發(fā)現(xiàn)復(fù)雜地圖下，專家組與新手組行為績(jī)效均顯著下降，這可能是由于在高認(rèn)知負(fù)荷條件下，占用和消耗運(yùn)動(dòng)員更多的注意資源，不利于中樞資源的合理分配［49］，且在運(yùn)動(dòng)員大腦處理的信息量達(dá)到個(gè)體所能承受的極限時(shí)，工作效率也會(huì)顯著降低，因而表現(xiàn)出較低的正確率。以上的研究結(jié)果可以得出，在高任務(wù)難度、高運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下，無(wú)論是專家組還是新手組運(yùn)動(dòng)員，皆表現(xiàn)出相對(duì)較低的行為績(jī)效。

由于本研究用正確率來(lái)比較專家組和新手組定向運(yùn)動(dòng)員在識(shí)圖決策任務(wù)中的差異，只是反映二者之間的行為學(xué)結(jié)果，無(wú)法了解其內(nèi)在機(jī)制以及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和任務(wù)難度改變下大腦的神經(jīng)活動(dòng)，因此借助fNIRS來(lái)監(jiān)測(cè)任務(wù)過(guò)程中大腦前額葉皮質(zhì)區(qū)的變化。

3.2" 定向運(yùn)動(dòng)員識(shí)圖決策的腦激活表現(xiàn)

fNIRS結(jié)果顯示，專家組腦區(qū)大腦Oxy-Hb激活顯著低于新手組，大量研究表明，專項(xiàng)認(rèn)知能力與血氧激活程度呈負(fù)相關(guān)，即認(rèn)知能力越強(qiáng)，血氧激活程度越低［50］，這種激活差異可能是由于腦認(rèn)知加工造成，專家組成員普遍具有專項(xiàng)認(rèn)知優(yōu)勢(shì)，有學(xué)者認(rèn)為高水平定向運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練和比賽積累了大量的知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行合理的任務(wù)決策，而新手組運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行任務(wù)決策時(shí)，無(wú)法快速篩選和處理相關(guān)信息，需動(dòng)用更多的認(rèn)知資源，表現(xiàn)出較高的血氧激活特征［29，51］。神經(jīng)效率假說(shuō)也為其提供了依據(jù)，該假說(shuō)認(rèn)為，相關(guān)領(lǐng)域的認(rèn)知表現(xiàn)越好，與之相關(guān)的大腦皮層激活強(qiáng)度越低，主要是源于大腦的神經(jīng)資源被保存和自動(dòng)化，顯現(xiàn)出大腦皮層神經(jīng)的高效率［52］。這也可能是專家組在復(fù)雜地圖靜息態(tài)下L-DLPFC的腦血氧激活與正確率均呈現(xiàn)出顯著正相關(guān)的原因。在本研究中不同水平定向運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)腦區(qū)激活差異，新手組定向運(yùn)動(dòng)員在識(shí)圖決策任務(wù)中L-VLPFC、L-DLPFC的血氧激活顯著高于專家組，在高強(qiáng)度條件下，R-DLPFC的血氧激活新手組也顯著大于專家組。以往研究證實(shí)，認(rèn)知功能與PFC密切相關(guān)［53］，VLPFC、DLPFC作為前額葉皮質(zhì)的主要功能區(qū)，在注意選擇、抑制控制、工作記憶、運(yùn)動(dòng)決策過(guò)程中起著關(guān)鍵性作用［54-55］。Corballis等指出大腦左半球主要是處理局部細(xì)節(jié)，如文字和物體的細(xì)節(jié)，而右半球?qū)φw空間關(guān)系、圖形和空間導(dǎo)航更為敏感［56］，在識(shí)圖決策過(guò)程中，需要定向運(yùn)動(dòng)員對(duì)地圖中的符號(hào)信息進(jìn)行識(shí)別，因而表現(xiàn)出L-VLPFC、L-DLPFC激活顯著。Dietrich等研究發(fā)現(xiàn)，大腦皮層認(rèn)知資源有限，不同腦區(qū)需要競(jìng)爭(zhēng)資源的優(yōu)先使用權(quán)［57］，也解釋了進(jìn)一步證實(shí)DLPFC、VLPFC的功能，都對(duì)于識(shí)圖決策的認(rèn)知加工過(guò)程至關(guān)重要。而新手組運(yùn)動(dòng)員對(duì)于地圖符號(hào)的識(shí)別、圖景的匹配等能力相對(duì)較差，導(dǎo)致新手在簡(jiǎn)單地圖下呈現(xiàn)出相關(guān)性，也證實(shí)了任務(wù)難度影響著不同水平運(yùn)動(dòng)員的腦血氧激活與行為學(xué)結(jié)果。

在不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度條件下，大腦前額葉皮層的大部分區(qū)域均表現(xiàn)出靜息態(tài)血氧激活顯著高于高強(qiáng)度，且在簡(jiǎn)單地圖靜息態(tài)下新手組L-DLPFC、R-VLPFC，以及復(fù)雜地圖靜息態(tài)下專家組L-DLPFC的腦血氧激活水平與正確率均呈現(xiàn)出顯著正相關(guān)。相關(guān)研究證實(shí)，DLPFC、VLPFC、FOA在運(yùn)動(dòng)決策過(guò)程中扮演著重要角色［58-59］，OFA與處理平衡狀態(tài)等內(nèi)部信息的皮層結(jié)構(gòu)相關(guān)［60］，持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致疲勞PFC激活顯著降低。能量-認(rèn)知模型（Cognitive-Energetical Model）認(rèn)為，由于持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，機(jī)體能量大量的消耗，大腦供能不足［61］，這時(shí)運(yùn)動(dòng)員工作效率降低，腦激活顯著下降，表現(xiàn)出選擇注意力下降，注意力難以集中［62］；Romain等指出高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)遞質(zhì)失衡，大量的神經(jīng)遞質(zhì)釋放和變化，可能會(huì)影響大腦的興奮性和抑制性導(dǎo)致認(rèn)知功能下降［63］，且隨著高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)的不斷增加，代謝廢物的積累也會(huì)對(duì)大腦產(chǎn)生負(fù)面影響，如乳酸等代謝廢物會(huì)干擾神經(jīng)元的正?；顒?dòng)，降低神經(jīng)系統(tǒng)的傳導(dǎo)速度和反應(yīng)速度，大腦神經(jīng)元對(duì)肌肉活動(dòng)的抑制增加［64］，運(yùn)動(dòng)員短時(shí)記憶力、心理運(yùn)動(dòng)能力和視覺(jué)辨別力下降［65］，同時(shí)這也可能是專家與新手均在靜息態(tài)下行為績(jī)效與相關(guān)腦區(qū)腦激活呈現(xiàn)出相關(guān)性的原因［66］，表明在靜息態(tài)下有利于定向運(yùn)動(dòng)員做識(shí)圖決策任務(wù)。

且在不同任務(wù)難度條件下，L-DLPFC激活顯著，同時(shí)隨著任務(wù)難度的增加PFC激活顯著增加，由于任務(wù)難度越大，運(yùn)動(dòng)員需要更加集中的注意力，腦力負(fù)荷大，需要消耗更多的認(rèn)知資源，從而導(dǎo)致腦激活較高［67］，為PFC提供更多的能源物質(zhì)以供其消耗，該結(jié)果與以往的研究結(jié)果一致［68］。同時(shí)在該研究結(jié)果中顯示L-DLPFC激活顯著，可能是由于大腦自身的功能結(jié)構(gòu)造成的差異［56］。張文等對(duì)定向運(yùn)動(dòng)員不同認(rèn)知負(fù)荷下腦加工的研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)雜地圖運(yùn)動(dòng)員需要更為集中的注意力，隨任務(wù)難度的變大，血氧激活程度也隨之增大［69］。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，在簡(jiǎn)單地圖下血氧激活低于復(fù)雜地圖，由于在復(fù)雜地圖條件下，地圖信息多用等高線表示地貌，等高線信息需要進(jìn)行抽象的三維想象，將平面信息變?yōu)榱Ⅲw信息［14，69］。簡(jiǎn)單地圖符號(hào)特征便于識(shí)別，任務(wù)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，腦區(qū)資源易分配，難度遠(yuǎn)低于復(fù)雜地圖，以及根據(jù)腦區(qū)功能差異，造成L-DLPFC腦區(qū)表現(xiàn)出特異性激活。

3.3" 局限性與展望

研究采用fNIRS設(shè)備研究定向運(yùn)動(dòng)員在識(shí)圖決策任務(wù)下的腦加工特征，使用22通道模型，因設(shè)備通道限制未能對(duì)全腦區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析，只能探測(cè)大腦的核心認(rèn)知區(qū)域（大腦前額葉皮層）的神經(jīng)活動(dòng)特征，未來(lái)研究可進(jìn)一步優(yōu)化通道分布與布局，進(jìn)行全腦監(jiān)測(cè)。此外，功率自行車(chē)雖能很好調(diào)控運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，但它無(wú)法完全模擬定向運(yùn)動(dòng)員在真實(shí)比賽的環(huán)境，未來(lái)研究可通過(guò)VR模擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，進(jìn)一步提高研究的生態(tài)效度。

4" "結(jié)論

定向運(yùn)動(dòng)的識(shí)圖決策任務(wù)受任務(wù)難度、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的制約，專家具有一定的認(rèn)知優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)出較高的任務(wù)績(jī)效和前額葉皮層相關(guān)腦區(qū)更低的血氧激活；任務(wù)難度造成L-DLPFC的特異性激活，在高強(qiáng)度下大腦血氧激活模式也發(fā)生改變；腦激活變化與認(rèn)知行為表現(xiàn)存在相關(guān)性，且受運(yùn)動(dòng)水平、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度以及任務(wù)難度的制約，并體現(xiàn)在不同的腦區(qū)；本研究對(duì)于優(yōu)化運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練策略、提升競(jìng)技水平以及推動(dòng)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域認(rèn)知決策研究具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

［1］" 劉潔. 情緒與視覺(jué)空間工作記憶對(duì)定向識(shí)圖認(rèn)知決策的實(shí)驗(yàn)研究［D］. 濟(jì)南：山東師范大學(xué)，2022：4-6.

［2］" 安豐學(xué). 時(shí)距知覺(jué)對(duì)百米定向選手運(yùn)動(dòng)決策影響的實(shí)驗(yàn)研究［D］. 濟(jì)南：山東師范大學(xué)，2022： 9-12.

［3］" 王曉婷，遲立忠，任鵬飛. 心智游移對(duì)羽毛球運(yùn)動(dòng)決策的影響——言語(yǔ)工作記憶容量的調(diào)節(jié)作用［J］. 天津體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，37（4）：489-496.

［4］" 劉美珍.高水平籃球運(yùn)動(dòng)員籃球運(yùn)動(dòng)決策過(guò)程特征及ERP研究［D］. 長(zhǎng)沙：湖南師范大學(xué)，2016：1.

［5］" 何忻鍵. 足球情境訓(xùn)練對(duì)9～12歲少年兒童運(yùn)動(dòng)決策能力影響的研究［D］. 北京：北京體育大學(xué)，2022：1.

［6］" NICOLAS B， FLORIAN L， J？魻RG S， et al. Impact of psychological and physical load on the decision-making of top-class handball referees［J］. International Journal of Performance Analysis in Sport，2022，22（3）：352-369.

［7］" TAKEUCHI T， INOMATA K.Visual search strategies and decision making in baseball batting［J］. Perceptual and Motor Skills， 2009， 108（3）： 971-980.

［8］" MACQUET A C， ECCLES D W， BARRAUX E.What makes an orienteer an expert？ A case study of a highlyelite orienteer’s concerns in the course of competition［J］. Journal of Sports Sciences，2012，30（1）： 91-99.

［9］" KRAWCZYK C D，BOGGAN L A，MCCLELLAND M M， et al.The neural organization of perception in chess experts［J］. Neuroscience Letters，2011，499（2）：64-69.

［10］" MANN D T Y， WILLIAMS A M， WARD P，et al.Perceptual-cognitive expertise in sport： A meta-analysis［J］. Journal of Sport Exercise Psychology， 2007， 29（4）： 457-478.

［11］" 劉陽(yáng)，何勁鵬. 定向運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)認(rèn)知技能的心理學(xué)詮釋與思考［J］. 遼寧體育科技，2016，38（5）：64-69.

［12］" WILLIAMS A， DAVIDS K， BURWITZ L， et al. Perception and action in sport［J］. Journal of Human Movement Studies，1992， 22：147-204.

［13］" 葉浣鈺，遲立忠. 信息量與反應(yīng)認(rèn)知方式對(duì)羽毛球運(yùn)動(dòng)員決策速度、準(zhǔn)確性的影響［J］. 北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，33（11）：117-120.

［14］" 趙明生，劉靜如，鮑圣彬，等. 任務(wù)難度對(duì)定向運(yùn)動(dòng)練習(xí)者路線決策的影響研究——來(lái)自fNIRS的證據(jù)［J］. 山東體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，38（2）：110-118.

［15］" 易妍，劉靜如，張言，等. 不同認(rèn)知負(fù)荷條件下定向運(yùn)動(dòng)員心理旋轉(zhuǎn)能力的行為績(jī)效及腦加工特征［J］.體育學(xué)刊，2022，29（2）：136-144.

［16］" 楊威，顧正秋，陳美霞，等. 腦力疲勞對(duì)足球運(yùn)動(dòng)員靈敏、下肢爆發(fā)力和平衡能力的影響［J］. 體育科學(xué)，2022，42（5）：68-76.

［17］" 張志敏. 籃球運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)性疲勞狀態(tài)下的注意特征和情緒變化研究［D］. 武漢：武漢體育學(xué)院，2017：7.

［18］" ROYAL K A， FARROW D， I？譙IGO M， et al.The effects of fatigue on decision making and shooting skill performance in water polo players［J］. Journal of Sports Sciences，2006，24（8）：807-815.

［19］" COCO M，BUSCEMI A， GUERRERA C S， et al.Effects of a bout of intense exercise on some executive functions［J］. International Journal of Environmental Research and Public Health，2020，17（3）：898.

［20］" 楊倩倩. 力竭性運(yùn)動(dòng)對(duì)羽毛球運(yùn)動(dòng)員認(rèn)知控制影響的NIRS研究［D］. 北京：首都體育學(xué)院，2015： 3-8.

［21］" BRISSWALTER J， COLLARDEAU M， ARCELIN R. Effects of acute physical exercise characteristics on cognitive performance［J］. Sports Medicine，2002，32（9）：555-566.

［22］" MAKEPEACE R， CRAIG M. Higher intensity exercise after encoding is more conducive to episodic memory retention than lower intensity exercise： A field study in endurance runners［J］. Plos One， 2024，19（9）： 11-15.

［23］" 胡靜蕓，蔡明，商慶慧，等. 高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練改善認(rèn)知功能及其機(jī)制研究進(jìn)展［J］. 生理學(xué)報(bào)，2021，73（1）：126-136.

［24］" XUAN B T， THI T N， ANH S H N， et al.Utility of portable functional near-infrared spectroscopy （fNIRS） in patients with bipolar and unipolar disorders： A comparison with healthy controls［J］. Journal of Affective Disorders，2023，323：581-591.

［25］" KOO B， LEE H， NAM Y， et al.A hybrid NIRS-EEG system for self-paced brain computer interface with online motor imagery［J］. Journal of Neuroscience Methods，2015，244： 26-32.

［26］" 潘津津，焦學(xué)軍，姜?jiǎng)?，? 利用功能性近紅外光譜成像方法評(píng)估腦力負(fù)荷［J］. 光學(xué)學(xué)報(bào)，2014，34（11）：344-349.

［27］" NASEER N， HONG K.Classification of functional near-infrared spectroscopy signals corresponding to the right- and left-wrist motor imagery for development of a brain-computer interface［J］. Neuroscience Letters， 2013， 553：84-89.

［28］" 唐思潔，秦奎元，李瑛，等. 定向運(yùn)動(dòng)員空間距離感知特征研究：來(lái)自行為學(xué)和fNIRS的證據(jù)［J］.中國(guó)體育科技，2023，59（3）：20-27， 36.

［29］" 焦學(xué)軍，姜?jiǎng)牛私蚪?，? 基于fNIRS技術(shù)的腦機(jī)接口研究［J］. 天津大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)與工程技術(shù)版），2017，50（5）：527-535.

［30］" 楊蕾. 基于fNIRS的少兒足球運(yùn)動(dòng)員平衡能力與警覺(jué)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)性研究［D］. 長(zhǎng)春：吉林體育學(xué)院，2021： 13-45.

［31］" SCHAFER J R， MOORE T.Selective attention from voluntary control of neurons in prefrontal cortex［J］. Science，2011，332（6037）： 1568-1571.

［32］" XIAO W， JIAO Z， SENOL E， et al.Neural circuit control of innate behaviors［J］. Science China（Life Sciences）， 2022， 65（3）：466-499.

［33］" 張斌，劉瑩. 急性有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知表現(xiàn)的影響［J］. 心理科學(xué)進(jìn)展，2019，27（6）：1058-1071.

［34］" 蔡治東，舒展，王興，等. 急性彈力帶運(yùn)動(dòng)對(duì)高齡老年人工作記憶的影響：來(lái)自fNIRS的證據(jù)［J］.中國(guó)體育科技，2023，59（9）：46-53.

［35］" 劉陽(yáng). 定向運(yùn)動(dòng)選手識(shí)圖的認(rèn)知加工特征與技能訓(xùn)練研究［D］. 長(zhǎng)春：東北師范大學(xué)，2017： 32.

［36］" SKAU S， HELENIU O， SUNDBERG K， et al.Proactive cognitive control， mathematical cognition and functional activity in the frontal and parietal cortex in primary school children： An fNIRS study［J］. Trends in Neuroscience and Education，2022，28： 1-24.

［37］" 文世林，王華. 有氧體能對(duì)執(zhí)行功能的影響：一項(xiàng)fNIRS研究［J］. 首都體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，28（2）：161-166.

［38］" 王鈞. 基于主觀感覺(jué)疲勞量表和心率變異性相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)性疲勞監(jiān)測(cè)［D］. 武漢：武漢體育學(xué)院，2015： 17.

［39］" 王正珍. ACSM運(yùn)動(dòng)測(cè)試與運(yùn)動(dòng)處方指南（第十版）［M］. 北京： 北京體育大學(xué)出版社，2019：38.

［40］" 劉陽(yáng)，何勁鵬. 定向運(yùn)動(dòng)員識(shí)圖過(guò)程中視覺(jué)搜索特征研究［J］. 中國(guó)體育科技，2018，54（4）：120-128， 145.

［41］" 王飛. 空間認(rèn)知能力對(duì)定向越野識(shí)圖影響的研究［D］." 濟(jì)南：山東師范大學(xué)，2015： 30.

［42］" 孫瑞. 體育與非體育專業(yè)大學(xué)生手部圖片心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)的比較研究［D］. 武漢：武漢體育學(xué)院，2019： 7-8.

［43］" 王洪彪. 運(yùn)動(dòng)決策情境中認(rèn)知加工理論模型的初步構(gòu)建［J］. 沈陽(yáng)體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，32（3）：28-32.

［44］" HARPER F W K， SCHMIDT J E， BEACHAM A O， et al.The role of social cognitive processing theory and optimism in positive psychosocial and physical behavior change after cancer diagnosis and treatment［J］. Psycho-oncology， 2007， 16（1）：79-91.

［45］" MCMORRIS T， KEEN P. Effect of exercise on simple reaction times of recreational athletes［J］. Percept Mot Skills，1994， 78（1）：123-130.

［46］" CHMURA J， JUSIAK R.Changes in psychomotor performance of soccer players subjected to an exercise test［J］. Biology of Sport，1994，11：197-203.

［47］" DAVRANCHE K， AUDIFFREN M.Facilitating effects of exercise on information processing［J］. Journal of Sports Sciences，2004，22（5）： 419-428.

［48］" 張志敏. 籃球運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)性疲勞狀態(tài)下的注意特征和情緒變化研究［D］. 武漢：武漢體育學(xué)院，2016：7.

［49］" 張曉念. 初學(xué)乒乓球兒童的運(yùn)動(dòng)決策能力研究［J］. 當(dāng)代體育科技，2020，10（10）：74， 76.

［50］" HAIER R J， SIEGEL J R B V， MACLACHLAN A， et al.Regional glucose metabolic changes after learning a complex visuospa-tial/ motor task： A positron emission tomographic study［J］. Brain Research，1992，570（1/2）： 134-143.

［51］" 劉寧. 圍棋專家的認(rèn)知優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)及其腦基礎(chǔ)［D］. 上海： 華東師范大學(xué)，2019：2-3.

［52］" 彭艷芳，任杰. 精準(zhǔn)類(lèi)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)與大腦EEG特征潛在關(guān)系研究［J］. 天津體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，36（3）： 332-338.

［53］" MORIGUCHI Y， HIRAKI K. Prefrontal cortex and executive function in young children： A review of NIRS studies［J］. Human Neuroscience，2013，7： 1-9.

［54］" OCHSNER K N， SILVERS J A， BUHLE J T.Functional imaging studies of emotion regulation： A synthetic review and evolving model of the cognitive control of emotion［J］. Annals of the New York Academy of Sciences，2012，1251（1）： 1-24.

［55］" WILSON C R E， GAFFAN D， MITCHELL A S，et al.Neurotoxic lesions of ventrolateral prefrontal cortex impair object-in-place scene memory［J］. European Journal of Neuroscience， 2007， 25（8）： 2514-2522．

［56］" CORBALLIS M C. Mental rotation and the right hemisphere［J］. Brain amp; Language， 1997， 57（1）：100-121.

［57］" DIETRICH A， AUDIFFREN M. The reticular-activating hypofrontality （RAH） model of acute exercise［J］. Neuroscience and Biobehavioral Reviews， 2011， 35（6）：1305-1325.

［58］" BOGGIO P S， ZAGHI S， VILLANI A B， et al.Modulation of risk - takingin marijuana users by transcranial direct current stimulation （tDCS） of the dorsolateral prefrontal cortex （DLPFC） ［J］. Drug and Alcohol Dependence， 2010，112（3）： 220-225．

［59］" KOECHLIN E， HYAFIL A. Anterior prefrontal function and the limits of human decision-making［J］. Science，2007， 318（5850）：594-598.

［60］" MILLER E K. The prefrontal cortex and cognitive control［J］. Nature Reviews Neuroscience， 2000， 1（1）：59-65.

［61］" 楊勇濤，張新偉，冉靜，等. 運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和能量消耗對(duì)認(rèn)知表現(xiàn)的影響［J］. 中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2011，30（1）：110-115.

［62］" 祝瑜瑛. 基于腦電信號(hào)的運(yùn)動(dòng)性疲勞研究［D］." 杭州：杭州電子科技大學(xué)，2019：13-15.

［63］" ROMAIN M， PHILIP W， HIROSHI H， et al. Central fatigue：The serotonin hypothesis and beyond［J］. Sports Medicine，2006， 36（10）：881-909.

［64］" MCNEIL C J，MARTIN P G， GANDEVIA S C， et al. The response to paired motor cortical stimuli is abolished at a spinal level during human muscle fatigue［J］. Journal of Physiology， 2010， 587（23）： 5601-5612.

［65］" CIAN C， BARRAUD P A， MELIN B，et al.Effects of fluid ingestion on cognitive function after heat stress or exercise-induced dehydration［J］. International Journal of Psychophysiology， 2001， 42（3）： 243-251.

［66］" DAVIS J M， BAILEY S P. Possible mechanisms of central nervous system fatigue during exercise［J］. Medicine and Science in Sports and Exercise， 1997， 29（1）： 45-57.

［67］" 朱國(guó)毅. 材料類(lèi)型和情緒信息對(duì)病理性網(wǎng)絡(luò)使用者工作記憶的影響：一項(xiàng)近紅外研究［D］. 武漢：華中師范大學(xué)，2021： 67-71．

［68］" FISHBURN F A， NORR M E， MEDVEDEV A V， et al. Sensitivity of fNIRS to cognitive state and load［J］. Frontiers in Human Neuroscience， 2014， 8（76）： 1-11．

［69］" 張文，宋楊，劉陽(yáng). 不同認(rèn)知任務(wù)下定向運(yùn)動(dòng)員腦加工特征研究——來(lái)自fNIRS的證據(jù)［J］. 首都體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2023，35（2）：180-186.

收稿日期：2024-01-08

基金項(xiàng)目：教育部人文社科項(xiàng)目（23YJAZH087）；陜西省社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目（2022P003）。

第一作者簡(jiǎn)介：胡芳芳（1999—），女，碩士在讀，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練理論與方法。E-mail：2956935655@snnu.edu.cn。

通信作者簡(jiǎn)介：劉陽(yáng)（1979—），男，博士，教授，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的注意、記憶與決策。E-mail：liuyang0330@snnu.edu.cn。

作者單位：1.陜西師范大學(xué)體育學(xué)院，陜西西安710119；2.新疆工業(yè)學(xué)院通識(shí)學(xué)院，新疆和田 848000。

1.School of Physical Education， Shaanxi Normal University， Xian， Shaanxi 710119， China；2.General College of Xinjiang University of Technology， Hetian， Xinjiang 848000， China.