何紅俊
運(yùn)動(dòng)技能形成的實(shí)質(zhì)是大腦皮層上暫性神經(jīng)聯(lián)系的建立,其形成受人的動(dòng)機(jī)、興趣、個(gè)性和外界環(huán)境等因素的影響,在此只對(duì)控制系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)技能的作用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析??刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):皮層輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)有纖維投射至初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層,這兩個(gè)皮層在協(xié)調(diào)和計(jì)劃復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)中起重要作用,它們也都接受聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)中樞的纖維,因此聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)也參考運(yùn)動(dòng)技能的設(shè)計(jì)和形成;腦干、大腦皮層都接受外圍的信息,可以對(duì)下行指令產(chǎn)生影響;另外,小腦通過(guò)對(duì)下行的運(yùn)動(dòng)指令和實(shí)際產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)反饋信息的比較來(lái)提高運(yùn)動(dòng)精確程度,中樞的神經(jīng)還有很多反饋環(huán)路,這些形成了反饋控制的生理基礎(chǔ),反饋控制在從運(yùn)動(dòng)指令到運(yùn)動(dòng)輸出這些過(guò)程中,神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)需要時(shí)間,因此反饋控制在時(shí)間意義上分為終末反饋和同步反饋。
概念:終未反饋是動(dòng)作結(jié)束后,看動(dòng)作的效果產(chǎn)生的反饋信息,主要為下次練習(xí)提供信息,起調(diào)節(jié)作用。
終末反饋對(duì)運(yùn)動(dòng)技能的作用:以籃球罰球?yàn)槔?,只有?dāng)做完此動(dòng)作后,看結(jié)果才能為下次罰球動(dòng)作的調(diào)整提供反饋信息,如果投籃未中,打住籃圈前沿是本次的結(jié)果,輸出變量經(jīng)過(guò)分析后為下次提供反饋信息:加大力量或提高弧度,第二次結(jié)果又為第三次提供反饋信息,使罰球更加準(zhǔn)確。
終末反饋在效果上以正負(fù)反饋起作用,從而提高運(yùn)動(dòng)技能,正反饋的作用是通過(guò)反饋信息加強(qiáng)促進(jìn)控制部分的活動(dòng),而負(fù)反饋的作用則是通過(guò)反饋信息抑制反饋部位,對(duì)動(dòng)作起調(diào)節(jié)糾正作用,以上例籃球罰籃投中了,加強(qiáng)了此運(yùn)動(dòng)過(guò)程,下次還按此動(dòng)作做,當(dāng)未投中,則下次加大或減小力量,調(diào)整弧度來(lái)糾正、彌補(bǔ)上次不足,使動(dòng)作更加準(zhǔn)確。各種運(yùn)動(dòng)技能形成過(guò)程都需要終末反饋調(diào)整,因?yàn)槊總€(gè)運(yùn)動(dòng)技能都有其結(jié)果上的意義,如籃球投籃、跳高過(guò)桿、投擲出手角度、方向、遠(yuǎn)度等,其結(jié)果本身就是運(yùn)動(dòng)技能好壞的重要體現(xiàn)。終末反饋有兩大特點(diǎn),第一是動(dòng)作的結(jié)果是重要的反饋信息,第二是在下次練習(xí)中起調(diào)節(jié)作用。
概念:在一次練習(xí)動(dòng)作的過(guò)程中,根據(jù)各種感受器提供的反饋信息來(lái)調(diào)整此動(dòng)作后部分的環(huán)節(jié),即一次練習(xí)過(guò)程還沒(méi)有結(jié)束,前一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的反饋信息對(duì)后面動(dòng)作環(huán)節(jié)產(chǎn)生的影響。
同步反饋對(duì)運(yùn)動(dòng)技能的作用:實(shí)驗(yàn)證明視覺(jué)反饋需要在300ms左右的時(shí)間才開(kāi)始起調(diào)節(jié)作用,而有些快速的動(dòng)作卻可以在150~200ms內(nèi)完成。以跳馬動(dòng)作為例,由預(yù)備姿勢(shì)開(kāi)始,接著是一串復(fù)雜的動(dòng)作,這些動(dòng)作環(huán)節(jié)彼此串聯(lián),結(jié)合十分緊密。按順序這些動(dòng)作環(huán)節(jié)是:預(yù)備姿勢(shì)→助跑→踏跳→第一騰空→推手→第二騰空→落地。許婧(國(guó)家集訓(xùn)隊(duì)體操女子運(yùn)動(dòng)員)做跳馬直體奎爾沃騰越(前手翻轉(zhuǎn)體180度直體后空翻)時(shí):踏跳至落地平均用時(shí)1.25s,其中踏跳100ms,第一騰空190ms,推手160ms,第二騰空790ms。很明顯踏跳過(guò)程的反饋信息輸出在300ms后,第一騰空不能接受來(lái)自踏跳過(guò)程的反饋調(diào)節(jié),但在理論上可以通過(guò)視覺(jué)反饋來(lái)調(diào)節(jié)推手和第二騰空的動(dòng)作環(huán)節(jié)。因此,同步反饋要想起到作用,需要這一次練習(xí)動(dòng)作過(guò)程前一環(huán)節(jié)的信息反饋(即各種感覺(jué)信息輸出后經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)裝置返回中樞整合后發(fā)出反饋信息來(lái)調(diào)節(jié)后面的動(dòng)作環(huán)節(jié))的時(shí)間夠用,當(dāng)動(dòng)作結(jié)束了反饋信息才到,那就成終末反饋了。
同步反饋受時(shí)間影響比較大,這就要求神經(jīng)沖動(dòng)傳送的速度和中樞的分析整合能力要提高。加強(qiáng)同步反饋的作用可以采用分解法,在不改變動(dòng)作性質(zhì)的情況下放慢動(dòng)作速度,有意加強(qiáng)某個(gè)環(huán)節(jié)的感受,許多動(dòng)作的輔助練習(xí)就是這個(gè)作用;適當(dāng)延長(zhǎng)與下一環(huán)節(jié)的時(shí)間間隔,讓中樞有時(shí)間做出反應(yīng),教學(xué)中的分解練習(xí)就是這個(gè)作用。當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)流暢,速度提高了,中樞的整合機(jī)能提高了,運(yùn)動(dòng)技能就有很大的進(jìn)步。不過(guò)分解要與完整練習(xí)相結(jié)合,避免動(dòng)作的脫節(jié)。同步反饋調(diào)節(jié)也是通過(guò)正負(fù)同步反饋方式來(lái)起作用(如終末反饋同)。同步反饋對(duì)動(dòng)作調(diào)控的范圍比較小,但對(duì)動(dòng)作的精細(xì)度作用很大,如上例跳馬踏跳的同步反饋信息作用于推手,只有當(dāng)踏跳角度、速度在一定范圍內(nèi)才能通過(guò)推手的力度、方向、速度的改變來(lái)完成動(dòng)作,當(dāng)起跳受到一定干擾而產(chǎn)生不大的誤差時(shí),可以通過(guò)推手來(lái)調(diào)整使整個(gè)動(dòng)作不受影響,如果踏跳的角度、速度超過(guò)一定范圍,則再調(diào)整推手也不能完成動(dòng)作了。因此在形成運(yùn)動(dòng)技能過(guò)程中要加強(qiáng)同步反饋的作用,使動(dòng)作更精細(xì)、完善。反饋控制是運(yùn)動(dòng)發(fā)出后發(fā)出的反饋信息返回中樞的控制的方式,但在做動(dòng)作前,大腦皮層上出現(xiàn)準(zhǔn)備電位,反映運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)備過(guò)程,這說(shuō)明除了反饋控制外還有在運(yùn)動(dòng)發(fā)前有的控制系統(tǒng),即前饋控制系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)概念:輸出變量不發(fā)出反饋信息,監(jiān)測(cè)裝置在檢測(cè)到干擾信息后發(fā)出前饋(feed forward)信息,作用于控制系統(tǒng),調(diào)整控制信息以對(duì)抗干擾信息對(duì)受控系統(tǒng)的作用,從而使輸出變量保持穩(wěn)定,即是動(dòng)作執(zhí)行前的控制。因此,前饋控制系統(tǒng)所起的作用是預(yù)先監(jiān)測(cè)干擾,防止干擾的擾亂;或是超前洞察動(dòng)因,及時(shí)做出適應(yīng)性反應(yīng)。條件反射活動(dòng)是一種前饋控制系統(tǒng)。
前饋控制的生理機(jī)制:椎體外系作用之一是不直接迅速抵達(dá)下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,而在下行傳到過(guò)程中于紋狀體、小腦等結(jié)構(gòu)部位經(jīng)過(guò)一系列神經(jīng)接替,對(duì)大腦皮層呈現(xiàn)反饋?zhàn)饔玫沫h(huán)路聯(lián)系,其中一條是:皮層→腦橋→小腦→紅核→丘腦→皮層 。通過(guò)此途徑可以使大腦皮層下達(dá)的沖動(dòng)起糾正作用,使動(dòng)作準(zhǔn)確定向平穩(wěn)。(由于上述回路可以在動(dòng)作發(fā)出前中樞的調(diào)整過(guò)程,所以是前饋控制。)這只是中樞的一種前饋方式,還有很多方式的回路可以形成前饋控制。
在運(yùn)動(dòng)技能中的作用:例如體操手倒立時(shí),要先有倒立的概念,練習(xí)時(shí),當(dāng)身體將要前倒但還未倒時(shí),監(jiān)控裝置提前發(fā)出前饋信息到控制系統(tǒng),發(fā)出壓手指、向后拉肩等信息來(lái)調(diào)整重心。學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)技能先要在講解、示范后練習(xí),因此前饋控制在時(shí)間上可分:前饋一、前饋二。前饋一是運(yùn)動(dòng)指令發(fā)出前,各感受器接受信息后分析整合計(jì)算運(yùn)動(dòng)指令,即運(yùn)動(dòng)指令的計(jì)算階段。前饋二是運(yùn)動(dòng)指令發(fā)出到效應(yīng)器執(zhí)行前中樞分析整合調(diào)整來(lái)預(yù)防干擾、糾正錯(cuò)誤使輸出的信息更為準(zhǔn)確,即運(yùn)動(dòng)指令發(fā)出后的修正。在形成運(yùn)動(dòng)技能時(shí)針對(duì)前饋一應(yīng)該盡可能多地接受運(yùn)動(dòng)技能的各種感覺(jué)信息如:示范、動(dòng)作錄像(視覺(jué)),講解(聽(tīng)覺(jué))和自己的理解和體會(huì)(本體感覺(jué))等信息。練習(xí)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)表象練習(xí)就是前饋一的計(jì)算編碼過(guò)程,運(yùn)動(dòng)表象有加強(qiáng)前饋一的作用。另外終末反饋的信息對(duì)下次練習(xí)來(lái)說(shuō)是前饋一所接受的重要信息,主要是通過(guò)各種感覺(jué)器官所得信息來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)指令的編碼和計(jì)算。因此,要發(fā)揮前饋一的作用要接受更多的動(dòng)作信息來(lái)準(zhǔn)確的計(jì)算運(yùn)動(dòng)指令。前饋二的作用是對(duì)內(nèi)外干擾的對(duì)抗和更為準(zhǔn)確的分析糾正運(yùn)動(dòng)指令。練習(xí)初期要盡可能地減少內(nèi)外環(huán)境的變化的干擾,內(nèi)環(huán)境的干擾主要包括傳導(dǎo)通路上、下行定位不準(zhǔn)確,興奮抑制的迷散,分析整合的速度慢,外環(huán)境的干擾應(yīng)是場(chǎng)地、器材等外部?jī)?nèi)容。要通過(guò)反復(fù)練習(xí)和重點(diǎn)體會(huì)加強(qiáng)本體感覺(jué)的敏感度和精細(xì)度,練習(xí)是要想練結(jié)合,分析自己的動(dòng)作合理在什么地方,不合理在那里。因此,加強(qiáng)前饋控制的作用有助于運(yùn)動(dòng)技能的精細(xì)、準(zhǔn)確、完善。
通過(guò)以上對(duì)終末反饋、同步反饋、前饋控制對(duì)運(yùn)動(dòng)技能的作用的一般規(guī)律的闡述,運(yùn)動(dòng)技能形成的此過(guò)程視覺(jué)對(duì)運(yùn)動(dòng)技能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)表象、編碼指令,所以應(yīng)加強(qiáng)視覺(jué)反饋的作用。在對(duì)不同的練習(xí)者在不同的時(shí)期內(nèi)需要加強(qiáng)那種控制方式,和這些控制方式的練習(xí)方法,以此來(lái)指導(dǎo)體育實(shí)踐。