金晨曦 李安民 陶瑩

上海體育學(xué)院（上海200438）

乒乓球運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)以速度快、 變化多為顯著特點(diǎn)的對抗性技能主導(dǎo)類運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，具有體積小、速度快、旋轉(zhuǎn)強(qiáng)、變化多端的特點(diǎn)，所以在競技比賽中乒乓球項(xiàng)目的制勝因素為速度、旋轉(zhuǎn)、準(zhǔn)確、力量以及變化。這些制勝因素對運(yùn)動(dòng)員的應(yīng)變能力、神經(jīng)反應(yīng)的靈敏性、協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性等提出了較高要求。

乒乓球運(yùn)動(dòng)的特質(zhì)使運(yùn)動(dòng)員在特定情境中的能力表現(xiàn)均優(yōu)于普通人。 李安民等[1]的研究發(fā)現(xiàn)，乒乓球運(yùn)動(dòng)員在處理運(yùn)動(dòng)情境信息過程中， 其反應(yīng)時(shí)和準(zhǔn)確性具有明顯優(yōu)勢。 張玉慧[2]、王麗巖[3]等研究發(fā)現(xiàn)，乒乓球運(yùn)動(dòng)員識(shí)別發(fā)球動(dòng)作時(shí)具有大腦皮層活動(dòng)減少、 效率更高的特征。 而在非專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)情境中，楊愛華等[4]的研究發(fā)現(xiàn)， 乒乓球運(yùn)動(dòng)員對一般視覺刺激的加工比普通大學(xué)生迅速，并且其加工過程與大學(xué)生有一定區(qū)別。根據(jù)前人研究，我們發(fā)現(xiàn)，對于乒乓球運(yùn)動(dòng)員能力的研究可根據(jù)是否在專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)情境下進(jìn)行分為兩類， 一類在專項(xiàng)情境下的刺激材料多為動(dòng)態(tài)視頻，其信息量較大，比較符合乒乓球運(yùn)動(dòng)的特征，但由于其包含專項(xiàng)情境，故無法推測乒乓球運(yùn)動(dòng)員具有的這些優(yōu)勢是否發(fā)生遷移，使其一般的認(rèn)知能力也有所提高；另一類為一般情境下的刺激材料，多為靜態(tài)圖片，其信息量較小，基本不具備乒乓球運(yùn)動(dòng)特征， 所以研究得到的結(jié)果與乒乓球運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)性則有待考證。因此，本研究根據(jù)乒乓球“快、準(zhǔn)、狠、變、轉(zhuǎn)”的技術(shù)指導(dǎo)思想設(shè)計(jì)出非專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)情境下的動(dòng)態(tài)視頻作為刺激材料， 選擇動(dòng)態(tài)圖像識(shí)別任務(wù)考察乒乓球運(yùn)動(dòng)員對動(dòng)態(tài)信息的知覺識(shí)別過程。同時(shí)，為了突顯動(dòng)態(tài)信息量大的特點(diǎn)，在保證被試有相同動(dòng)作反應(yīng)的基礎(chǔ)上， 采用詞匯圖片作為靜態(tài)刺激材料，選取詞匯判斷任務(wù)為對照實(shí)驗(yàn)，普通大學(xué)生為對照組。本研究觀測乒乓球運(yùn)動(dòng)員和普通大學(xué)生對動(dòng)、靜態(tài)視覺刺激的認(rèn)知加工過程， 考察二者的認(rèn)知加工過程是否存在差異，并提出假設(shè)：乒乓球運(yùn)動(dòng)員對動(dòng)態(tài)圖像信息的識(shí)別存在優(yōu)勢， 其認(rèn)知加工過程與普通大學(xué)生有顯著差異；而對靜態(tài)詞匯信息的判斷，乒乓球運(yùn)動(dòng)員與普通大學(xué)生無顯著差異，但在認(rèn)知加工過程中，乒乓球運(yùn)動(dòng)員可能會(huì)受其自身特質(zhì)的影響。

由于乒乓球運(yùn)動(dòng)反應(yīng)速度快， 因此在極短的反應(yīng)時(shí)中對運(yùn)動(dòng)員認(rèn)知加工過程進(jìn)行觀測分析就需要具有很高時(shí)間分辨率的研究技術(shù)。 事件相關(guān)電位技術(shù)（ERP）測量指標(biāo)單位可精確至毫秒級，其觀測到的各ERP 成分可較精確地反映大腦認(rèn)知加工過程：N1/P1為視覺早期成分，代表對目標(biāo)刺激的注意與覺察，特別是大腦枕區(qū)的N1 代表對目標(biāo)的選擇性注意[5]；P2 與目標(biāo)刺激的早期識(shí)別有關(guān)[6]，代表對感覺輸入信息的整合加工并且同已有經(jīng)驗(yàn)的比較過程[7]；P3 則反映了受注意和工作記憶聯(lián)合調(diào)控的認(rèn)知加工過程， 其幅值代表了信息加工容量[8]。 本研究選取以上ERP 成分進(jìn)行分析比較， 探討乒乓球運(yùn)動(dòng)員對動(dòng)態(tài)信息認(rèn)知加工過程中的優(yōu)勢。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

乒乓球運(yùn)動(dòng)員組：19 名男性乒乓球運(yùn)動(dòng)員， 年齡19.89 ±1.85 歲，國家二級運(yùn)動(dòng)員，至少有5 年的專業(yè)乒乓球訓(xùn)練經(jīng)歷。 對照組：20 名普通男性大學(xué)生（術(shù)科），年齡20.55±1.57 歲，無專業(yè)乒乓球運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。所有被試視力或矯正視力正常，均為右利手，無腦部損傷或精神疾病史，符合腦電實(shí)驗(yàn)的被試要求。所有被試均簽署知情同意書。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用兩因素設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)組和對照組為被試間變量，實(shí)驗(yàn)任務(wù)為被試內(nèi)變量； 實(shí)驗(yàn)的因變量為行為數(shù)據(jù)和腦電數(shù)據(jù)。

1.3 實(shí)驗(yàn)任務(wù)與材料

本實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)任務(wù)分為圖像識(shí)別任務(wù)和詞匯判斷任務(wù)，被試需根據(jù)呈現(xiàn)的目標(biāo)刺激做出選擇反應(yīng)，判斷其是順時(shí)針還是逆時(shí)針。 實(shí)驗(yàn)時(shí)為了避免利手帶來的干擾，采取平衡設(shè)計(jì)，運(yùn)動(dòng)員組的10 名被試和大學(xué)生組的10 名被試用左手食指按“1”鍵做“順時(shí)針”反應(yīng)，用右手食指按“3”鍵做“逆時(shí)針”反應(yīng)；另一半被試則相反。

圖像識(shí)別任務(wù)中目標(biāo)刺激為帶有缺口并旋轉(zhuǎn)的圓， 圓形直徑4 cm， 為灰底白色線條圖形， 視角約為3°。 缺口的起始位置有8 種，分別為0°（正上方）、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°（圖1）。 首先呈現(xiàn)一個(gè)缺口圓，時(shí)間為40 ms；接著呈現(xiàn)經(jīng)過逆時(shí)針或者順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°的圓，時(shí)間為30 ms；最后呈現(xiàn)經(jīng)過逆時(shí)針或者順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°的圓，呈現(xiàn)時(shí)間為40 ms。 根據(jù)似動(dòng)原理， 由這3 張圖片構(gòu)成了順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°的缺口圓，加上顯示屏的刷新時(shí)間，實(shí)際呈現(xiàn)時(shí)間約為180 ms 的視頻（圖2）。 由8 種不同的起始缺口位置和兩種不同的旋轉(zhuǎn)方式結(jié)合為16 種不同的刺激。

圖1 旋轉(zhuǎn)圖形起始位置示意圖

圖2 動(dòng)態(tài)視頻（目標(biāo)刺激）示意圖

對照實(shí)驗(yàn)為詞匯判斷任務(wù)， 其中目標(biāo)刺激為含有順時(shí)針或逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)語義的名詞或動(dòng)詞各10 個(gè)。 首先選取含有順時(shí)針或逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)語義的名詞或動(dòng)詞各22個(gè)， 請與被試有同等文化水平的大學(xué)生10 人對44 個(gè)詞語做選擇判斷， 根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果從順時(shí)針和逆時(shí)針兩類中各選取判斷正確率由高到低的前10 個(gè)詞語，再按詞的詞頻、結(jié)構(gòu)方式和筆畫數(shù)匹配。 目標(biāo)詞為宋體、24號(hào)、灰底白色字，其寬度約為3 cm，字高約為1 cm。 目標(biāo)詞分別為：順時(shí)針（分針、時(shí)針、秒針、扇葉、日晷、負(fù)角、緊螺絲、緊瓶蓋、螺旋槳、左側(cè)旋）、逆時(shí)針（競走、臺(tái)風(fēng)、颶風(fēng)、正角、賽跑、公轉(zhuǎn)、松螺絲、松瓶蓋、右側(cè)旋）。

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與流程

本實(shí)驗(yàn)在腦電實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行， 主試在控制間控制程序記錄數(shù)據(jù)，被試在操作間獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。被試舒適地坐在實(shí)驗(yàn)桌前，保證眼睛與顯示屏中心水平，距離為80 cm。 實(shí)驗(yàn)采用19 英寸顯示器（LG E1948S，響應(yīng)時(shí)小于5 ms）進(jìn)行，顯示器刷新率為75 Hz，分辨率為1024×768 像素。

實(shí)驗(yàn)前做好各項(xiàng)腦電實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作， 包括讓被試適應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，熟知實(shí)驗(yàn)流程，佩戴電極帽。 本實(shí)驗(yàn)使用按照國際10-20 標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)擴(kuò)展的64 導(dǎo)電極帽，其電極為Ag/AgCl 電極，物理參考點(diǎn)為FCz 點(diǎn)，接地點(diǎn)為AFz 點(diǎn)，垂直眼電（VEOG）置于左眼框下方1 cm 處，水平眼電（HEOG）置于右眼外側(cè)1 cm 處，實(shí)驗(yàn)時(shí)在各電極注入導(dǎo)電膏，保證各電極與頭皮之間阻抗小于5 kΩ以下。EEG 經(jīng)放大器放大后連續(xù)記錄，采樣頻率為500 Hz/導(dǎo)，記錄過程由BP Recorder 軟件完成。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，操作間內(nèi)光線柔和、室溫舒適，讓被試除了手指做按鍵反應(yīng)外盡量減少其他身體動(dòng)作， 以保證記錄的腦電數(shù)據(jù)真實(shí)有效。

1.5 實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)程序采用反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化軟件Eprime2.0 軟件編制。

首先屏幕中央呈現(xiàn)一個(gè)注視點(diǎn)“＋”，200 ms；然后呈現(xiàn)目標(biāo)刺激（任務(wù)一為視頻180 ms、 任務(wù)二為詞語200 ms）；給被試1700 ms 的灰屏反應(yīng)窗，之后進(jìn)入下一次試驗(yàn)（圖3），要求被試判斷呈現(xiàn)的目標(biāo)刺激是順時(shí)針還是逆時(shí)針，并做按鍵反應(yīng)。 在正式實(shí)驗(yàn)中每個(gè)任務(wù)的目標(biāo)刺激呈現(xiàn)120 次，其中順時(shí)針60 次，逆時(shí)針60次，但其出現(xiàn)順序是隨機(jī)的。這120 次試驗(yàn)被分成2 個(gè)block，被試在block 間短暫休息一會(huì)兒。 被試先進(jìn)行練習(xí)實(shí)驗(yàn)， 當(dāng)其熟悉實(shí)驗(yàn)流程以及正確率達(dá)到穩(wěn)定水平后開始正式實(shí)驗(yàn)。

圖3 兩目標(biāo)任務(wù)程序示意圖

1.6 數(shù)據(jù)采集與處理

行為數(shù)據(jù)用E-prime2.0 軟件記錄， 在Excel 中形成數(shù)據(jù)表并預(yù)處理， 剔除均值加減3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差之外的異常值后進(jìn)行重復(fù)測量方差分析。

ERP 數(shù)據(jù)采用Brain Vision Recorder Version 1.03軟件連續(xù)記錄，使用BP Analyzer 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析， 從中提取和疊加有效的ERP 成分進(jìn)行分析處理。 ERP 成分提取方法如下：以Tp9/Tp10 的平均電位為參考， 利用ICA 矯正眨眼偽跡， 去除50 Hz 市電干擾，根據(jù)所選參考電極對EEG 進(jìn)行濾波，去除100 ms之內(nèi)峰值大于100 μV 和小于0.5 μV 的片段， 以所選電極點(diǎn)為參考電極對EEG 片段進(jìn)行濾波，剔除波幅大于50 μV 的片段。分析時(shí)采用刺激鎖時(shí)方式，從目標(biāo)刺激呈現(xiàn)開始進(jìn)行EEG 片段切分，分析0～1000 ms 內(nèi)的ERP 成分，以事件前100 ms 的腦電波形為基線，對各EEG 片段進(jìn)行基線校正， 統(tǒng)計(jì)分析兩組被試的潛伏期和波峰。選取枕區(qū)（Oz、O1、O2）、中央頂區(qū)（Cz、C3、C4）、頂區(qū)（Pz）、額區(qū)（Fz、F3、F4）作為分析點(diǎn)，分析波包括N1、P2 和P3。 乒乓球運(yùn)動(dòng)員組有2 個(gè)被試的腦電數(shù)據(jù)漂移嚴(yán)重，被刪除。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS17.0 對反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行2（組別：乒乓球運(yùn)動(dòng)員、普通大學(xué)生）×2（任務(wù)類型：圖像識(shí)別、詞匯判斷）兩因素重復(fù)測量方差分析。分別以兩組被試在電極點(diǎn)處腦電成分的波幅和潛伏期為因變量，進(jìn)行2（組別：乒乓球運(yùn)動(dòng)員、普通大學(xué)生）×2（任務(wù)類型：圖像識(shí)別、詞匯判斷）×n（電極點(diǎn)個(gè)數(shù)）3 因素重復(fù)測量方差分析。對不滿足球形檢驗(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。

2 結(jié)果

2.1 行為數(shù)據(jù)結(jié)果

2.1.1 乒乓球運(yùn)動(dòng)員與普通大學(xué)生完成兩目標(biāo)任務(wù)的正確率比較

圖像識(shí)別任務(wù)和詞匯判斷任務(wù)中， 兩組被試的反應(yīng)正確率均無顯著差異，基本情況見表1：Z圖= 0.60，P> 0.05；Z詞= 0.86，P > 0.05。

表1 兩組被試完成兩種目標(biāo)任務(wù)的反應(yīng)正確率的總體率差異檢驗(yàn)（單位：比例）

2.1.2 乒乓球運(yùn)動(dòng)員與普通大學(xué)生完成兩目標(biāo)任務(wù)的反應(yīng)時(shí)比較

對反應(yīng)時(shí)進(jìn)行2（組別：乒乓球運(yùn)動(dòng)員、普通大學(xué)生）×2（任務(wù)類型：圖像識(shí)別、詞匯判斷）的兩因素方差分析，基本情況見表2。 結(jié)果顯示：組別主效應(yīng)極顯著，F(xiàn)（1，37）= 25.19，P < 0.001，乒乓球運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)時(shí)極顯著小于普通大學(xué)生；任務(wù)類型主效應(yīng)極顯著，F(xiàn)（1，37）= 73.74，P < 0.001， 被試完成圖像識(shí)別任務(wù)的反應(yīng)時(shí)顯著大于詞匯判斷任務(wù)。 組別和任務(wù)類型的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，37）= 1.22，P > 0.05。

表2 兩組被試正確反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差（單位：毫秒）

2.2 腦電數(shù)據(jù)結(jié)果

2.2.1 枕區(qū)的N1 成分

通過枕區(qū)（OZ、O1、O2）電極點(diǎn)的總平均圖（圖4）可以發(fā)現(xiàn)， 兩組被試在目標(biāo)刺激出現(xiàn)后都誘發(fā)了明顯的N1 成分。 潛伏期的分析結(jié)果為：電極點(diǎn)主效應(yīng)顯著[F（2，70）= 5.947，P = 0.004]， 其 中OZ 點(diǎn) 潛 伏 期 最 短（143.77 ± 3.27 ms），O1 點(diǎn)最長（155.38 ± 2.99 ms）。 組別主效應(yīng)[F（1，35）= 0.149，P = 0.702]和任務(wù)類型主效應(yīng)[F（1，35）= 0.135，P = 0.727] 均不顯著， 各因素間無交互作用。 波幅分析結(jié)果為：電極點(diǎn)主效應(yīng)[F（2，70）= 0.158，P =0.850]、組別主效應(yīng)[F（1，35）= 2.919，P = 0.096]和任務(wù)類型主效應(yīng)[F（1，35）= 0.499，P = 0.497]均不顯著。電極點(diǎn)、任務(wù)類型和組別三者間有顯著的交互作用， 簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)：圖像識(shí)別任務(wù)中OZ 點(diǎn)（P = 0.009）和O2 點(diǎn)（P =0.017）上的組別效應(yīng)顯著，其中OZ 點(diǎn)上乒乓球運(yùn)動(dòng)員的波幅為-4.36 ± 0.47 μV， 普通大學(xué)生為-2.61 ± 0.43 μV， 其中O2 點(diǎn)上乒乓球運(yùn)動(dòng)員的波幅為-5.29 ± 0.66 μV，普通大學(xué)生為-3.05 ± 0.61 μV。

2.2.2 頂、枕區(qū)的P2 成分

圖像識(shí)別任務(wù)在頂、 枕區(qū)誘發(fā)了明顯的P2 成分（圖4），對其潛伏期和波幅做2（組別：乒乓球運(yùn)動(dòng)員、普通大學(xué)生）×n（電極點(diǎn)個(gè)數(shù)）的兩因素重復(fù)測量方差分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在潛伏期上各因素主效應(yīng)及其交互作用均不顯著。波幅分析結(jié)果為：組別主效應(yīng)顯著[F（1，35）=5.417，P = 0.026]，乒乓球運(yùn)動(dòng)員的波幅（1.761 ± 0.300 μV）顯著小于普通大學(xué)生（2.711 ± 0.277 μV），電極點(diǎn)主效應(yīng)[F（4，108.241）= 0.189，P = 0.944]和二者交互作用[F（4，108.241）= 1.737，P = 0.162]均不顯著。

2.2.3 額區(qū)的P2 成分

通過枕區(qū)（F3、F4、Fz）電極點(diǎn)的總平均圖（圖4）可以發(fā)現(xiàn)， 兩組被試在目標(biāo)刺激出現(xiàn)后都誘發(fā)了明顯的P2 成分。 結(jié)果顯示，在潛伏期上各因素主效應(yīng)及其交互作用均不顯著。 波幅分析結(jié)果為：電極點(diǎn)主效應(yīng)顯著[F（2，70）= 4.469，P = 0.015]，其中F4 點(diǎn)波幅最大（4.569 ±0.299 μV），F(xiàn)z 點(diǎn)波幅最?。?.597 ± 0.290 μV）；組別主效應(yīng)顯著[F（1，35）= 13.363，P = 0.001]，乒乓球運(yùn)動(dòng)員的波幅顯著大于普通大學(xué)生；任務(wù)類型主效應(yīng)極顯著[F（1，35）= 79.492，P = 0.001]， 圖像識(shí)別任務(wù)誘發(fā)的波幅（2.559± 0.222 μV） 顯著小于詞匯判斷任務(wù) （5.816 ± 0.326 μV）。 電極點(diǎn)、任務(wù)類型和組別三者間無顯著的交互作用。

2.2.4 中央頂區(qū)的P3 成分

由中央頂區(qū)各電極點(diǎn)的總平均圖（圖4）可見，兩組被試在目標(biāo)刺激出現(xiàn)后都誘發(fā)了明顯的P3 成分。潛伏期 的 分 析 結(jié) 果 為：組 別 主 效 應(yīng) 顯 著[F（1，35）= 17.77，P =0.001]，乒乓球運(yùn)動(dòng)員的潛伏期（598.184 ± 14.885 ms）顯著小于普通大學(xué)生（682.093 ± 13.723 ms）；任務(wù)類型主效應(yīng)極顯著[F（1，35）= 41.681，P = 0.001]，圖像識(shí)別任務(wù)的潛伏期 （700 ± 16.763 ms） 顯著大于詞匯判斷任務(wù)（682.093 ± 13.723 ms）；電極點(diǎn)主效應(yīng)[F（3，105）= 2.713，P= 0.058] 及各因素交互作用均不顯著。 波幅分析結(jié)果為：電極點(diǎn)主效應(yīng)顯著[F（3，82.131）= 4.199，P = 0.014]，其中Cz 點(diǎn)波幅最大（5.870 ± 0.360 μV）；任務(wù)類型主效應(yīng)顯著[F（1，35）= 12.421，P = 0.001]，圖像識(shí)別任務(wù)誘發(fā)的波幅（4.395 ± 0.368μV） 顯著小于詞匯判斷任務(wù) （6.383 ±0.435 μV）； 組 別 主 效 應(yīng) 不 顯 著 [F（1，35）= 0.383，P =0.540]； 任務(wù)類型與組別有顯著的交互作用[F（1，35）=10.653，P = 0.002]，簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)詞匯判斷任務(wù)誘發(fā)的波幅有顯著的組別差異， 乒乓球運(yùn)動(dòng)員的波幅（7.428 ± 0.639 μV） 顯著大于普通大學(xué)生 （5.285 ±0.589 μV）。

圖4 ERP 波形圖

3 討論

3.1 乒乓球運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)態(tài)圖像識(shí)別任務(wù)和靜態(tài)詞匯判斷任務(wù)上的行為績效特征

在完成圖像識(shí)別任務(wù)和詞匯判斷任務(wù)時(shí)， 乒乓球運(yùn)動(dòng)員和普通大學(xué)生在準(zhǔn)確率上差異不顯著， 但是在反應(yīng)時(shí)上出現(xiàn)了極顯著差異。首先，乒乓球運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)時(shí)極顯著小于普通大學(xué)生的反應(yīng)時(shí)， 這種優(yōu)勢可能與運(yùn)動(dòng)員在長期訓(xùn)練中貫徹“快、準(zhǔn)、狠、變、轉(zhuǎn)”的技術(shù)指導(dǎo)思想有關(guān)， 其在訓(xùn)練中逐漸形成了準(zhǔn)確且快速反應(yīng)的運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)這種運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)固化后就有可能遷移，影響運(yùn)動(dòng)員的一般認(rèn)知能力[9]。 其次，兩組被試完成圖像識(shí)別任務(wù)的反應(yīng)時(shí)顯著大于詞匯判斷任務(wù)。 這驗(yàn)證了本研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)， 圖像識(shí)別中的目標(biāo)刺激為動(dòng)態(tài)圖像，信息量大，人對動(dòng)態(tài)圖像的識(shí)別需要通過目標(biāo)搜索、目標(biāo)確認(rèn)、目標(biāo)跟蹤定位后才可完成[10]。 而對照實(shí)驗(yàn)詞匯判斷任務(wù)的目標(biāo)刺激為詞語、一張靜態(tài)圖片，加之被試在實(shí)驗(yàn)前學(xué)習(xí)記憶了詞匯， 所以其在視知覺早期就可以有效識(shí)別詞語， 并在工作記憶中完成分類判斷，故其加工過程更簡單，用時(shí)更短。

乒乓球運(yùn)動(dòng)員和普通大學(xué)生在兩任務(wù)的行為績效上出現(xiàn)了顯著差異，為探究這種差異形成的原因，本研究進(jìn)一步分析ERP 成分，以尋找二者在認(rèn)知加工過程中的差異。

3.2 乒乓球運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)態(tài)圖像識(shí)別任務(wù)和靜態(tài)詞匯判斷任務(wù)中誘發(fā)的ERP 成分特點(diǎn)

3.2.1 N1 成分

當(dāng)目標(biāo)刺激出現(xiàn)后大腦枕區(qū)出現(xiàn)的N1 成分代表對目標(biāo)的選擇性注意。 兩組被試在完成所有任務(wù)時(shí)的潛伏期沒有顯著差異， 說明乒乓球運(yùn)動(dòng)員和普通大學(xué)生都是集中注意等待目標(biāo)刺激出現(xiàn)， 對刺激的覺察是沒有區(qū)別的。 但對波幅的分析發(fā)現(xiàn)， 圖像識(shí)別任務(wù)中OZ 點(diǎn)與O2 點(diǎn)上乒乓球運(yùn)動(dòng)員波幅顯著大于普通大學(xué)生， 說明目標(biāo)刺激對乒乓球運(yùn)動(dòng)員喚醒度要大于普通大學(xué)生， 運(yùn)動(dòng)員投入更多的注意資源去接收圖像識(shí)別任務(wù)中的信息， 此任務(wù)中信息量較大且對之后的整合判斷十分重要， 所以這可能是乒乓球運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)態(tài)圖像識(shí)別任務(wù)中反應(yīng)更快的先決條件。其次，乒乓球運(yùn)動(dòng)員與普通大學(xué)生在N1 成分上出現(xiàn)差異顯著的腦區(qū)更偏向于右腦， 這一特征符合右腦功能與運(yùn)動(dòng)技能的關(guān)系更為密切。

3.2.2 P2 成分

ERP 結(jié)果表明，圖像識(shí)別任務(wù)在頂區(qū)（Pz、POz）和枕區(qū)（Oz、O1、O2）均明顯地誘發(fā)了P2 成分，在詞匯判斷任務(wù)中卻沒有。 P2 和目標(biāo)刺激的早期識(shí)別有關(guān)，代表對感覺輸入信息的整合加工過程。 知覺系統(tǒng)要把從感受器傳來的信息轉(zhuǎn)化為我們知覺到的圖形， 不僅需要對周圍環(huán)境信息的檢測， 還需要把這些信息組織成正確的、有用的知覺[11]。 而詞匯判斷任務(wù)沒有這一復(fù)雜的過程，當(dāng)靜態(tài)的詞匯圖片出現(xiàn)，被試知覺后就可進(jìn)入工作記憶中，完成分類判斷。 在頂、枕區(qū)誘發(fā)的P2 中，兩組被試在潛伏期上沒有顯著差異， 而乒乓球運(yùn)動(dòng)員的波幅顯著小于普通大學(xué)生， 表明在對信息進(jìn)行整合加工的過程中，運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出認(rèn)知資源節(jié)省化的優(yōu)勢，這應(yīng)該是由于運(yùn)動(dòng)員在收集信息時(shí)調(diào)動(dòng)了更多的資源，在隨后的整合過程中捕捉有效的關(guān)鍵信息即可。人有意識(shí)加工的注意資源是有限的， 乒乓球運(yùn)動(dòng)員此時(shí)高效地利用則為后續(xù)的加工過程保留了更多的心理資源。

圖像識(shí)別任務(wù)和詞匯判斷任務(wù)在額區(qū)均明顯地誘發(fā)了P2 成分，其潛伏期無顯著差異，但對波幅的比較分析發(fā)現(xiàn)， 詞匯判斷任務(wù)的波幅顯著大于圖像識(shí)別任務(wù)。額區(qū)的P2 成分一般代表感覺輸入信息同已有經(jīng)驗(yàn)的比較過程，與目標(biāo)刺激的早期識(shí)別有關(guān)[12]，其表明被試知覺文字后進(jìn)入工作記憶進(jìn)行匹配， 這一語義加工過程消耗的認(rèn)知資源要多于對圖像的加工。 普通大學(xué)生的波幅小于乒乓球運(yùn)動(dòng)員的波幅， 說明普通大學(xué)生對文字的識(shí)別加工所消耗的資源更少。

3.2.3 P3 成分

本研究在中央頂區(qū)誘發(fā)了顯著的P3 成分，P3 反映了受注意和工作記憶聯(lián)合調(diào)控的認(rèn)知加工過程。 對潛伏期的分析發(fā)現(xiàn)， 乒乓球運(yùn)動(dòng)員顯著短于普通大學(xué)生。 P3 成分的潛伏期與運(yùn)動(dòng)控制能力相關(guān)，所以可通過運(yùn)動(dòng)執(zhí)行過程的自動(dòng)化進(jìn)行解釋。 經(jīng)過多年的訓(xùn)練，對動(dòng)作反應(yīng)的過程必定伴隨著無需意識(shí)資源參與的自動(dòng)化反應(yīng)過程，易化了認(rèn)知加工過程，從而達(dá)到快速反應(yīng)的目的[13]。 動(dòng)態(tài)圖像識(shí)別任務(wù)的潛伏期長于靜態(tài)詞匯判斷任務(wù)， 這應(yīng)該是由于動(dòng)態(tài)目標(biāo)刺激的信息量大于靜態(tài)目標(biāo)刺激的信息量， 對信息進(jìn)行整合加工需要更多的時(shí)間。對波幅的分析發(fā)現(xiàn)，在動(dòng)態(tài)圖像識(shí)別任務(wù)中，乒乓球運(yùn)動(dòng)員與普通大學(xué)生無顯著差異，但結(jié)合二者潛伏期差異， 認(rèn)為乒乓球運(yùn)動(dòng)員可以更迅速地投入中樞資源區(qū)解決問題，這也是高效性的一種表現(xiàn)。在靜態(tài)詞匯判斷任務(wù)中， 乒乓球運(yùn)動(dòng)員的波幅大于普通大學(xué)生，這與P2 的結(jié)果相同，可能是由于乒乓球運(yùn)動(dòng)員在長期訓(xùn)練過程中多進(jìn)行運(yùn)動(dòng)表象訓(xùn)練， 結(jié)合其自身特質(zhì)的影響使其在一般情景下也更多地傾向以形象的圖形表象進(jìn)行知覺加工。 當(dāng)運(yùn)動(dòng)員對詞匯進(jìn)行語義加工時(shí)，可能需要進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換，這就需要消耗更多的認(rèn)知資源。

4 總結(jié)

本研究探討了乒乓球運(yùn)動(dòng)員和普通大學(xué)生在一般情景中對動(dòng)、靜態(tài)視覺刺激的認(rèn)知加工過程，結(jié)合行為學(xué)數(shù)據(jù)和腦電數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)， 乒乓球運(yùn)動(dòng)員在完成信息量較大的動(dòng)態(tài)圖像識(shí)別任務(wù)時(shí)反應(yīng)更快， 這種快速反應(yīng)與其認(rèn)知加工過程中中樞資源的分配方式有關(guān)， 具體表現(xiàn)為在早期迅速地投入更多的注意資源去有效地收集大量信息， 以保證在信息整合階段可以節(jié)省認(rèn)知資源， 只對關(guān)鍵信息進(jìn)行加工， 這樣在后期的辨別判斷中， 運(yùn)動(dòng)員可更為迅速地調(diào)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制有關(guān)的中樞資源。 通過對照實(shí)驗(yàn)靜態(tài)詞匯判斷任務(wù)發(fā)現(xiàn)，由于運(yùn)動(dòng)員自身特質(zhì)， 乒乓球運(yùn)動(dòng)員更傾向于在認(rèn)知加工過程中選擇更為形象化的圖形進(jìn)行處理。

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