于淼 劉憶冰 楊光 羅躍嘉

摘? ? 要：采用近紅外腦成像技術(shù)，考察不同線索類型對不同運(yùn)動(dòng)技能類型運(yùn)動(dòng)員注意網(wǎng)絡(luò)功能產(chǎn)生的行為學(xué)差異及其右側(cè)額—頂網(wǎng)絡(luò)腦區(qū)的血氧特征。方法：對籃球運(yùn)動(dòng)員（30人）、乒乓球運(yùn)動(dòng)員（30人）、田徑運(yùn)動(dòng)員（24人）及非運(yùn)動(dòng)員（30人）進(jìn)行注意網(wǎng)絡(luò)測試，同時(shí)采用多通道近紅外光譜成像技術(shù)記錄被試右側(cè)額-頂網(wǎng)絡(luò)腦區(qū)的血氧變化。結(jié)果：策略性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目（籃球）運(yùn)動(dòng)員在有效線索和無效線索條件下較乒乓球運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員執(zhí)行控制功能表現(xiàn)出更高的準(zhǔn)確率和更低的準(zhǔn)確率沖突效應(yīng)，以及更長的反應(yīng)時(shí)及其沖突效應(yīng)，同時(shí)伴隨著右側(cè)背外側(cè)前額葉、前額眼區(qū)和額下回的顯著激活。截?fù)粜赃\(yùn)動(dòng)項(xiàng)目（乒乓球）運(yùn)動(dòng)員則在各種線索條件下均表現(xiàn)出比其他組更快的反應(yīng)速度和更低的沖突效應(yīng)，并伴隨著右側(cè)前額眼區(qū)和額下回的顯著激活。結(jié)論：不同線索類型對運(yùn)動(dòng)員注意網(wǎng)絡(luò)功能的影響存在運(yùn)動(dòng)技能類型間的差異。在無效線索條件下，策略性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員會(huì)做出更準(zhǔn)確的判斷，其執(zhí)行控制功能優(yōu)勢表現(xiàn)在解決沖突的高準(zhǔn)確率;截?fù)粜赃\(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員執(zhí)行控制功能優(yōu)勢表現(xiàn)在反應(yīng)速度加快，解決沖突的速度也更快。該差異與右側(cè)額—頂網(wǎng)絡(luò)加工機(jī)制有關(guān)。

關(guān)鍵詞：注意網(wǎng)絡(luò);執(zhí)行控制;開放式運(yùn)動(dòng)技能;閉鎖式運(yùn)動(dòng)技能;截?fù)粜赃\(yùn)動(dòng);策略性運(yùn)動(dòng)

中圖分類號：G 804.8? ? ? ? ? 學(xué)科代碼：040302? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：Objective： Using near-infrared brain imaging technology， attention network test and statistical methods， the effects of different cue types on attention network function of athletes with different types of sports skills were studied. Methods： 30 basketball athletes， 30 table-tennis athletes and 24 athletics athletes and 30 college students performed attention network test. By using multi-channel near infrared spectral brain imaging system， this paper records the subjects cerebral oxygenation change on the right frontoparietal network. Results： The results showed that strategic athletes （basketball） had higher accuracy and lower Flanker conflict effects on accuracy， as well as longer reaction time and stronger conflict effects under the valid cue and invalid cue conditions. These are accompanied by higher activity in rDLPFC， rFEF and the right inferior frontal gyrus. Interceptive sports athletes（table-tennis） had higher velocities and lower conflict effects on reaction time and lower conflict effects under the valid，? invalid and double cue conditions accompanied higher activity in rFEF and rIFG. Conclusions： These results extend the evidence suggesting that there are differences between skill types in the influence of cue conditions on the performance of attention network function of athletes. The superiority of interceptive sports athletes on the performance of attention network function are due to the higher velocities to solve conflicts， and strategic sports athletes' superiority are the higher accuracy in the same tasks. These effects are attributed to differences in the right frontoparietal network.

Keywords：attention network; efficiency on executive control; open-skill sports; closed-skill sports; interceptive sports; strategic sports

運(yùn)動(dòng)員的腦結(jié)構(gòu)、腦網(wǎng)絡(luò)、信息加工效率均不同于普通人，且不同項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員之間也存在差異[1]。這可能源于運(yùn)動(dòng)技能的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練誘發(fā)的局部腦區(qū)結(jié)構(gòu)和功能的適應(yīng)性改變，其改變效果與該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)技能的技術(shù)特征、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度等因素有關(guān)[2]。運(yùn)動(dòng)心理學(xué)和運(yùn)動(dòng)生理學(xué)將運(yùn)動(dòng)技能分為開放式（例如乒乓球、擊劍、籃球等）和閉鎖式（例如跑步、游泳、體操等）2種。也有研究將這二者分別稱為外部調(diào)節(jié)（EP）運(yùn)動(dòng)和自主調(diào)節(jié)（SP）運(yùn)動(dòng)[3-4]。Mann等[5]又將EP運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步分為截?fù)粜赃\(yùn)動(dòng)和策略性運(yùn)動(dòng)，并將截?fù)粜赃\(yùn)動(dòng)定義為參與者的全身、身體的某一部分（例如腿）或持器械（例如球拍等）與所處場地中的另一客體對抗才能完成的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目（例如乒乓球、拳擊、擊劍、散打等）;策略性運(yùn)動(dòng)則定義為參與者對隊(duì)友和對手的位置和意圖、球的位置和軌跡、戰(zhàn)術(shù)策略等一系列復(fù)雜信息進(jìn)行同時(shí)加工才能完成的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目（例如籃球、足球、冰球等）。

已有研究認(rèn)為，不同類型運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目對運(yùn)動(dòng)員的心智有著特定的要求，并且運(yùn)動(dòng)技能類型對運(yùn)動(dòng)—認(rèn)知間的關(guān)系存在潛在的調(diào)節(jié)作用，運(yùn)動(dòng)員具有更強(qiáng)的知覺—認(rèn)知技能，諸如有效的注意分配能力和線索利用能力，并且這些認(rèn)知技能在運(yùn)動(dòng)技能的習(xí)得和在比賽過程中發(fā)揮重要作用[5]。注意作為認(rèn)知功能的重要組成部分，是眾多心理因素發(fā)揮作用的基礎(chǔ)和橋梁，對比賽結(jié)果也起著一定作用[6]。孫玉靜等[7]依據(jù)注意的不同功能，將注意系統(tǒng)分為警覺、定向和執(zhí)行3個(gè)子系統(tǒng)。Fan等[8]在此理論基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了注意網(wǎng)絡(luò)測試（ANT），將評估執(zhí)行控制功能的Flanker任務(wù)與線索提示（目標(biāo)刺激呈現(xiàn)之前，屏幕上矩形框的閃爍）相結(jié)合，通過改變線索提示類型和靶刺激狀態(tài)達(dá)到測量警覺、定向和執(zhí)行控制功能的目的。已有研究使用ANT范式證明了注意網(wǎng)絡(luò)功能與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練關(guān)系密切。例如余千春等[9]的研究發(fā)現(xiàn)，2年的乒乓球訓(xùn)練對運(yùn)動(dòng)員注意網(wǎng)絡(luò)功能有明顯的改善作用。有研究者利用注意網(wǎng)絡(luò)測試也證實(shí)，乒乓球運(yùn)動(dòng)員大學(xué)生的執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)功能明顯優(yōu)于普通大學(xué)生[10]。艾麗欣[11]使用ANT證明了排球運(yùn)動(dòng)員的執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)功能與發(fā)球命中率顯著正相關(guān)。這些研究主要觀點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對注意網(wǎng)絡(luò)的執(zhí)行控制功能具有選擇性促進(jìn)作用，但并未關(guān)注這些促進(jìn)作用是否存在運(yùn)動(dòng)技能類型間的差異。Fan等[12]曾采用ANT-R范式確定線索條件誘發(fā)的警覺和定向功能與Flanker沖突效應(yīng)間存在顯著的交互效應(yīng)，而運(yùn)動(dòng)員又具有較強(qiáng)的協(xié)調(diào)和利用線索的能力[5]，那么線索與執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)功能間的交互效應(yīng)是否也存在技能類型間的差異？

有關(guān)神經(jīng)影像研究已經(jīng)證實(shí)，注意的執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)功能與額—頂網(wǎng)絡(luò)（FPN）激活有關(guān)[13]，并呈現(xiàn)明顯的右半球優(yōu)勢[14-16]。元分析結(jié)果也顯示，與Flanker 任務(wù)相關(guān)的腦激活部位主要出現(xiàn)在右側(cè)背外側(cè)前額葉[17]，且不同類型線索條件與額—頂網(wǎng)絡(luò)激活相關(guān)。近紅外光譜技術(shù)（fNIRS）具有良好的生態(tài)效度[18]，是可實(shí)時(shí)通過腦區(qū)微血管血氧信號反映局部腦區(qū)神經(jīng)激活水平的非介入性方法[19]。因此，筆者將右側(cè)額—頂網(wǎng)絡(luò)相關(guān)腦區(qū)作為感興趣區(qū)，采用單側(cè)化修改版注意網(wǎng)絡(luò)測試范式（revised lateralized attention network test，LANT-R）范式[12，20]，以田徑運(yùn)動(dòng)員（閉鎖式運(yùn)動(dòng)）、乒乓球運(yùn)動(dòng)員（開放式截?fù)粜赃\(yùn)動(dòng)）、籃球運(yùn)動(dòng)員（開放式策略性運(yùn)動(dòng)）和非運(yùn)動(dòng)員為研究對象，進(jìn)行注意網(wǎng)絡(luò)測試，探尋不同線索類型所誘發(fā)的運(yùn)動(dòng)員注意網(wǎng)絡(luò)功能的不同運(yùn)動(dòng)技能類型間的差異，以及相關(guān)的腦機(jī)制。

由此，筆者提出假設(shè)：不同線索類型能夠引起運(yùn)動(dòng)員執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)功能改變，并且不同類型運(yùn)動(dòng)技能間存在差異，而這一差異歸因于不同線索類型所誘發(fā)的右側(cè)背外側(cè)前額葉（rdLPFC）、右側(cè)額下回（rIFG）和右側(cè)前額眼區(qū)（rFEFs）的激活方式的不同。

1? ?研究對象與方法

1.1? 研究對象

國家二級籃球運(yùn)動(dòng)員[（23.03±1.27）歲]和乒乓球運(yùn)動(dòng)員[（20.65±2.98）歲]運(yùn)動(dòng)員各30人、田徑運(yùn)動(dòng)員[（22.68±2.11）歲]24人，非運(yùn)動(dòng)員[（21.53±1.77）歲]30人參與本研究。所有被試均為右利手，男女各半，主要來自于吉林省體育運(yùn)動(dòng)學(xué)校、吉林體育學(xué)院的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練專業(yè)、運(yùn)動(dòng)康復(fù)專業(yè)（無專項(xiàng)訓(xùn)練經(jīng)歷）和公共事業(yè)管理專業(yè)（無專項(xiàng)訓(xùn)練經(jīng)歷）。訓(xùn)練年限均在5年以上，所有被試身體健康，雙眼視力正?；蛐Ｕ笳！１緦?shí)驗(yàn)經(jīng)過本校學(xué)術(shù)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)，所有被試都簽訂了知情同意書。

1.2? 研究方法

1.2.1? 注意網(wǎng)絡(luò)測試

注意網(wǎng)絡(luò)測試采用混合設(shè)計(jì)，被試一共完成4個(gè)單元，共計(jì)288個(gè)試次的LANT-R測試（即在ANT-R范式的基礎(chǔ)上，將箭頭排列方向由橫向變?yōu)榭v向），每個(gè)單元包括72個(gè)試次。各單元之間被試可以做短暫休息，反應(yīng)手以左、右、左、右順序在單元間更替?？倻y試時(shí)間約35 min。每次試驗(yàn)時(shí)，要求被試注視屏幕上的“+”，待目標(biāo)刺激（一組向上或向下的箭頭）呈現(xiàn)時(shí)盡可能快地對目標(biāo)箭頭（中間箭頭）的方向作出判斷：如果目標(biāo)箭頭朝上，用右手食指（右手單元）或中指（左手單元）點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵;如果目標(biāo)箭頭朝下，用右手中指（右手單元）或食指（左手單元）點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵。各組目標(biāo)箭頭與上下2個(gè)箭頭方向相同定義為一致情況;目標(biāo)箭頭與上下2個(gè)箭頭方向不相同定義為不一致情況（如圖1所示）。在目標(biāo)箭頭呈現(xiàn)之前，屏幕上矩形的閃爍作為提示線索將以4種可能方式中的一種呈現(xiàn)，分別為：不閃爍——無線索;雙側(cè)閃爍——雙重線索;單側(cè)閃爍（與目標(biāo)箭頭位置相同）——有效線索;單側(cè)閃爍（與目標(biāo)箭頭位置相反）——無效線索。

1.2.2? fNIRS 監(jiān)測

采用事件相關(guān)fNIRS系統(tǒng)（NIRSport，USA）監(jiān)測被試執(zhí)行注意網(wǎng)絡(luò)任務(wù)過程中右側(cè)背外側(cè)前額葉（rDLPFC）、右側(cè)前額眼區(qū)（rFEFs）、右側(cè)額下回（rIFG）、右側(cè)顳頂聯(lián)合（rTPJ）和右側(cè)后頂葉皮層（rPPC）的血氧信號。NIRSport的光極包括8個(gè)雙波長光源（760 nm和850 nm）和8個(gè)探測器，以 3.0 cm的間距構(gòu)成20個(gè)通道，覆蓋于右側(cè)FPN（如圖2所示），位置根據(jù)10-20系統(tǒng)布置。樣本采樣率為7.8 Hz。放置光極時(shí)保證傳感器與頭皮的良好接觸。

1.2.3? 數(shù)據(jù)處理

1.2.3.1? ? 行為學(xué)數(shù)據(jù)處理

注意網(wǎng)絡(luò)的執(zhí)行控制功能被分為不一致情況與一致情況2種。根據(jù)此公式計(jì)算被試在準(zhǔn)確率和反應(yīng)時(shí)（reaction time，RT）2方面的沖突效應(yīng)，所得差值絕對值越大，說明Flanker沖突效應(yīng)越大，執(zhí)行控制功能效率越低，如圖3所示。

1.2.3.2? ? fNIRS 數(shù)據(jù)處理

采用NIRSLAB軟件包對fNIRS數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，帶通濾波濾除小于0.01 Hz和大于0.3 Hz 數(shù)據(jù)，采用Beer-Lambert Law將光學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成血氧數(shù)據(jù)，再通過經(jīng)典的血流動(dòng)力學(xué)反應(yīng)曲線對實(shí)驗(yàn)相關(guān)氧合血紅蛋白反應(yīng)進(jìn)行一般線性模型分析。根據(jù)10-20系統(tǒng)和解剖學(xué)位置將感興趣區(qū)分為5個(gè)區(qū)域，分別是rDLPFC（通道1、2、3）、 rFEFs（通道6和7）、 rIFG（通道4和5）、rTPJ（通道12、13和19）及rPPC （通道16、17和18）。將ROIs所包含的2～3個(gè)通道的oxy-Hb信號進(jìn)行平均，該均值即為該ROIs的血氧信號。各ROIs的Flanker效應(yīng)為：不一致情況與一致情況的oxy-Hb信號的差值。

1.2.4? 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用SPSS21.0軟件包對行為學(xué)結(jié)果和fNIRS數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析。行為學(xué)分析先以總準(zhǔn)確率、總反應(yīng)時(shí)及其各自沖突效應(yīng)為因變量，運(yùn)動(dòng)技能類型作為自變量，進(jìn)行單因素方差分析;再分別以反應(yīng)時(shí)和準(zhǔn)確率的沖突效應(yīng)作為因變量，線索類型和運(yùn)動(dòng)技能類型作為自變量，進(jìn)行4（運(yùn)動(dòng)技能類型）×4（運(yùn)動(dòng)線索類型）混合設(shè)計(jì)的雙因素方差分析。fNIRS分析先對Flanker沖突效應(yīng)相關(guān)的腦血氧變化量進(jìn)行組間單因素方差分析;再進(jìn)行4（線索類型）×5（ROIs）×4（運(yùn)動(dòng)技能類型）混合設(shè)計(jì)三因素方差分析。其中線索類型（無線索、有效線索、無效線索和雙重線索）和ROIs（rDLPFC、rFEFs、rIFG、rTPJ和rPPC）作為被試內(nèi)變量，運(yùn)動(dòng)技能類型（閉鎖式項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員、開放式截?fù)粜皂?xiàng)目運(yùn)動(dòng)員、開放式策略性項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員和普通大學(xué)生）是被試間變量。在整個(gè)分析過程中，對不滿足球形檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量采用Greenhouse Geisser法矯正，事后檢驗(yàn)采用Bonferroni，以P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異非常顯著。

2? ?研究結(jié)果

2.1? 行為學(xué)結(jié)果

如表1所示，組間總準(zhǔn)確率及其Flanker效應(yīng)差異顯著（F（3，113）=8.528，P=0.000;F（3， 113）=2.915，P=0.038），事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，籃球運(yùn)動(dòng)員準(zhǔn)確率明顯高于乒乓球運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員，沖突效應(yīng)明顯低于非運(yùn)動(dòng)員。運(yùn)動(dòng)技能類型主效應(yīng)顯著（F（3， 113）=2.832，P=0.003，？濁2P=0.072），線索類型的主效應(yīng)顯著（F（3，284）=25.373，P=0.000，？濁2P=0.187），二者具有顯著的交互效應(yīng)（F（3， 284）=3.784，P=0.000，？濁2P=0.094）。進(jìn)一步簡單效應(yīng)分析結(jié)果表明：有效線索條件下籃球運(yùn)動(dòng)員的Flanker沖突效應(yīng)顯著低于非運(yùn)動(dòng)員（P<0.05），與其他不同運(yùn)動(dòng)技能類型運(yùn)動(dòng)員比較未見顯著性差異;在無效線索條件下，籃球運(yùn)動(dòng)員的Flanker效應(yīng)顯著低于乒乓球運(yùn)動(dòng)員（P<0.05）和非運(yùn)動(dòng)員（P<0.01），田徑運(yùn)動(dòng)員的Flanker效應(yīng)顯著低于非運(yùn)動(dòng)員（P<0.01），與籃球運(yùn)動(dòng)員比較未見顯著性差異。

如表2所示，組間總反應(yīng)時(shí)及其Flanker效應(yīng)差異顯著（F（3，113）=17.471，P=0.000;F（3，113）=10.309，P=0.038），事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：乒乓球運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)時(shí)及其Flanker效應(yīng)明顯低于其他組。運(yùn)動(dòng)技能類型主效應(yīng)顯著（F（3， 113）=6.003，，P=0.001，？濁2P=0.141），線索類型的主效應(yīng)顯著（F（3， 284）=47.108，P=0.000， ？濁2P=0.300），二者具有顯著的交互效應(yīng)（F（3， 284）=1.921，P=0.048，？濁2P=0.050）。進(jìn)一步簡單效應(yīng)分析結(jié)果表明，在有效條件下，乒乓球運(yùn)動(dòng)員的Flanker沖突效應(yīng)顯著低于其他組（P<0.01）;無效線索條件下，籃球運(yùn)動(dòng)員的Flanker沖突效應(yīng)明顯大于乒乓球運(yùn)動(dòng)員（P<0.01）;雙重線索條件下，乒乓球運(yùn)動(dòng)員的Flanker沖突效應(yīng)顯著低于非運(yùn)動(dòng)員（P<0.01）。

這些結(jié)果表明，運(yùn)動(dòng)員的執(zhí)行控制功能優(yōu)于非運(yùn)動(dòng)員，籃球運(yùn)動(dòng)員在反應(yīng)速度上與田徑運(yùn)動(dòng)員無差異。與乒乓球運(yùn)動(dòng)員相比，籃球運(yùn)動(dòng)員在無效線索條件下具有更高的準(zhǔn)確率，但也表現(xiàn)出更大的反應(yīng)時(shí)沖突效應(yīng)，而乒乓球運(yùn)動(dòng)員在有效、無效和雙重條件下，均表現(xiàn)出更快的反應(yīng)速度。為進(jìn)一步分析這一行為學(xué)優(yōu)勢，筆者通過fNIRS，分析不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員解決沖突和線索提示出現(xiàn)時(shí)的腦活動(dòng)特征。

2.2? fNIRS結(jié)果

如圖4所示，rDLPFC與Flanker效應(yīng)相關(guān)的血氧變化量組間差異顯著（F（3，113）=5.671，P=0.001，P<0.01），事后檢驗(yàn)顯示，籃球運(yùn)動(dòng)員rDLPFC激活水平明顯高于其他組，非運(yùn)動(dòng)員的激活水平最低（P<0.05）。如圖5所示，ROIs、線索類型和運(yùn)動(dòng)技能類型均具有顯著主效應(yīng)（F（3， 113）=6.071，P=0.000，？濁2P=0.051;F（3，284）=9.416，P=0.000，？濁2P=0.073;F（3， 113）=7.631，P=0.000，？濁2P=0.171）。并且二重交互作用和三重交互作用均顯著（P<0.01），二重交互簡單效應(yīng)檢驗(yàn)顯示，有效線索條件下籃球運(yùn)動(dòng)員腦區(qū)激活水平最顯著，無效線索條件下籃球運(yùn)動(dòng)員和乒乓球運(yùn)動(dòng)員腦區(qū)激活水平顯著高于其他組，且籃球運(yùn)動(dòng)員激活水平大于乒乓球運(yùn)動(dòng)員，雙重線索條件下，乒乓球運(yùn)動(dòng)員腦區(qū)激活水平最顯著。有效線索條件下rDLPFC的激活水平最顯著，無效線索條件下rIFG和rFEFs激活水平最顯著，雙重線索條件下rFEFs激活水平最顯著?；@球運(yùn)動(dòng)員腦激活區(qū)主要在rDLPFC和rIFG，乒乓球運(yùn)動(dòng)員腦激活區(qū)主要在rIFG和rFEF，而田徑運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員在各腦區(qū)激活量均不顯著。三重交互簡單效應(yīng)檢驗(yàn)顯示，乒乓球運(yùn)動(dòng)員在有效線索條件下rFEFs的激活水平顯著（如圖6A所示），無效線索條件下rIFG的激活水平顯著（如圖6C所示），雙重線索條件下rFEFs的激活水平顯著（如圖5C所示）;籃球運(yùn)動(dòng)員在有效線索條件下rDLPFC和rFEFs激活水平顯著（如圖6B所示），在無效線索條件下rIFG的激活水平顯著（如圖6D所示）;田徑運(yùn)動(dòng)員僅在雙重線索條件下rFEF有顯著激活（如圖5C所示）。這些結(jié)果為籃球運(yùn)動(dòng)員和乒乓球運(yùn)動(dòng)員行為學(xué)中表現(xiàn)出來的各自優(yōu)勢提供了腦影像學(xué)解釋。

3? ?討論

筆者對不同運(yùn)動(dòng)技能類型運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行了注意網(wǎng)絡(luò)測試，探索了不同線索條件下各組被試執(zhí)行控制功能的差異，并使用近紅外光譜技術(shù)記錄了被試執(zhí)行注意網(wǎng)絡(luò)任務(wù)過程中的腦血氧變化量，發(fā)現(xiàn)截?fù)粜赃\(yùn)動(dòng)技能運(yùn)動(dòng)員和策略性運(yùn)動(dòng)技能運(yùn)動(dòng)員在有效和無效線索條件下執(zhí)行控制的“速度—準(zhǔn)確性權(quán)衡”中存在較大差異，該差異與右側(cè)額頂網(wǎng)絡(luò)的加工機(jī)制有關(guān)。

行為學(xué)結(jié)果顯示，與非運(yùn)動(dòng)員相比，運(yùn)動(dòng)員在解決沖突時(shí)表現(xiàn)出更快的反應(yīng)速度和更高的準(zhǔn)確率。運(yùn)動(dòng)員的執(zhí)行控制功能確實(shí)呈現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，表現(xiàn)出更快、更準(zhǔn)確的察覺和解決沖突的能力。這與已有的研究結(jié)果相一致[21-24]，原因可能是運(yùn)動(dòng)員在比賽場上需要具有敏銳的反應(yīng)速度和運(yùn)動(dòng)能力，長時(shí)間的專業(yè)訓(xùn)練增加了神經(jīng)生長因子的表達(dá)[25]，進(jìn)而提高了運(yùn)動(dòng)員信息加工的效率，并且能夠更有效地使用線索提示[26]。線索提示對執(zhí)行控制功能的影響也存在組間差異，乒乓球運(yùn)動(dòng)員在有效、無效和雙重線索條件下反應(yīng)時(shí)沖突效應(yīng)均最小，而籃球運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)時(shí)沖突效應(yīng)均大于另外2組運(yùn)動(dòng)員，但同時(shí)也表現(xiàn)出最低的準(zhǔn)確率沖突效應(yīng)，田徑運(yùn)動(dòng)員僅在無效線索條件下準(zhǔn)確率的沖突效應(yīng)小于非運(yùn)動(dòng)員。說明籃球運(yùn)動(dòng)員和乒乓球運(yùn)動(dòng)員在整合線索提示和目標(biāo)任務(wù)時(shí)所采取的加工策略有所不同。乒乓球?qū)儆诮負(fù)粜赃\(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，要求乒乓球運(yùn)動(dòng)員在最短時(shí)間內(nèi)有效整合自上而下（TD）和自下而上（BU）的信息加工過程，使TD的加工過程最小化，以獲得最快的加工速度對外界信息做出快速?zèng)Q策[27]，這種反射性加工方式的優(yōu)勢在于使運(yùn)動(dòng)員反應(yīng)速度加快，解決沖突的速度也更快。而籃球?qū)儆诓呗孕赃\(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，籃球運(yùn)動(dòng)員在賽場上更多的是要對動(dòng)態(tài)情境中的多元信息作出準(zhǔn)確判斷和決策，既要注意身體和球的相對位置，還要考慮球的軌跡和落點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)對手的肢體動(dòng)作、眼神甚至是表情來判斷其動(dòng)作的真實(shí)意圖。不僅如此，籃球運(yùn)動(dòng)員還要確定隊(duì)友的位置，合理布置戰(zhàn)術(shù)，做好攻防轉(zhuǎn)換，這些都要求籃球運(yùn)動(dòng)員不能僅依靠某個(gè)線索提示做出判斷及決策，而是要對多目標(biāo)進(jìn)行合理的注意分配，采用最佳策略利用注意資源，并做出合理的預(yù)判[28]。這些都要通過TD加工過程來完成，因此，其處理速度相對慢于BU加工過程，RT相對較長，沖突效應(yīng)更大。Shih等[29]和Vestberg等[30]的研究證實(shí)，越是高水平足球運(yùn)動(dòng)員越能夠在面對賽場復(fù)雜情況時(shí)，快速整合賽場各種信息并做出合理決策。

為進(jìn)一步分析這種加工策略，筆者對所采集的腦影像信息進(jìn)行了分析。從fNIRS結(jié)果來看，籃球運(yùn)動(dòng)員的rDLPFC與Flanker沖突效應(yīng)相關(guān)的血氧變化量明顯高于其他組，且與行為學(xué)上表現(xiàn)出的高準(zhǔn)確率同步出現(xiàn)，筆者推測籃球運(yùn)動(dòng)員在察覺和解決沖突時(shí)的高準(zhǔn)確性可能源自于rDLPFC的神經(jīng)高度激活，即Byun等[31]和Yanagisawa等[32]提出的在執(zhí)行控制加工過程中，更高的資源募集保證了在沖突情境下更高的信息加工效率。而rDLPFC是右側(cè)額頂網(wǎng)絡(luò)中 TD 加工的重要組成部分[10]，該腦區(qū)的顯著激活也支持了籃球運(yùn)動(dòng)員TD加工策略的優(yōu)勢參與假設(shè)。

在線索提示誘發(fā)的腦激活分析中，筆者發(fā)現(xiàn)，在有效線索條件下，籃球運(yùn)動(dòng)員rDLPFC、rFEFs激活水平顯著，而乒乓球運(yùn)動(dòng)員僅rFEFs激活水平高于田徑運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員，且與籃球組無差異。首先說明有效線索提示為籃球運(yùn)動(dòng)員和乒乓球運(yùn)動(dòng)員的注意轉(zhuǎn)向提供準(zhǔn)備[32]，而這一加工過程已證實(shí)與rFEFs功能顯著相關(guān)[33]。功能解剖學(xué)研究也證實(shí)FEFs參與調(diào)動(dòng)注意的分配和與注意有關(guān)的眼動(dòng)[13，34-35]。本研究結(jié)果顯示，開放式運(yùn)動(dòng)技能訓(xùn)練能夠提高FEF的神經(jīng)激活水平，從而提高運(yùn)動(dòng)員對先驗(yàn)信息快速提取加工和反應(yīng)的能力。其次，有研究認(rèn)為，F(xiàn)EFs既接收源自視覺區(qū)的BU視覺信息，又受到rDLPFC的TD調(diào)節(jié)[36]，那么本研究rDLPFC的激活就為籃球運(yùn)動(dòng)員預(yù)判的高準(zhǔn)確率提供了保障，二者的同步激活也進(jìn)一步說明了籃球運(yùn)動(dòng)員的TD加工優(yōu)勢。在雙重線索條件下乒乓球運(yùn)動(dòng)員rFEFs的血氧變化量明顯高于籃球運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員，可能與rFEF在最佳的持續(xù)性注意過程中起的重要作用有關(guān)[37]，雙重線索所起到的警覺作用有效加速了運(yùn)動(dòng)員對沖突的察覺和解決。在無效線索條件下，籃球運(yùn)動(dòng)員和乒乓球運(yùn)動(dòng)員rIFG均呈現(xiàn)顯著激活水平，且前者大于后者，而該區(qū)域的激活已證實(shí)與運(yùn)動(dòng)員對動(dòng)作的觀察與預(yù)判密切相關(guān)[38]。Simone的研究發(fā)現(xiàn)，無效線索能夠增強(qiáng)視區(qū)向rTPJ的聯(lián)系，進(jìn)而影響IFG的TD調(diào)節(jié)，并呈現(xiàn)明顯的右側(cè)偏側(cè)化[39]。rIFG的顯著激活反映了開放式運(yùn)動(dòng)技能運(yùn)動(dòng)員在先驗(yàn)信息錯(cuò)誤情況下的TD加工策略，截?fù)粜赃\(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和策略性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員之間的“速度—準(zhǔn)確性權(quán)衡”差異表明，后者會(huì)給予更多的注意和預(yù)判資源，做出更準(zhǔn)確的判斷。

在本研究中，筆者觀察到了不同運(yùn)動(dòng)技能類型項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員在執(zhí)行控制功能方面的明顯差異，但無法確定這些差異是源自于專項(xiàng)訓(xùn)練的結(jié)果，還是遺傳因素，或是二者共同作用的結(jié)果。因此，在今后的研究中，應(yīng)嘗試對運(yùn)動(dòng)員做縱向動(dòng)態(tài)跟蹤研究，以進(jìn)一步確定其中的原因，為運(yùn)動(dòng)員的選材和訓(xùn)練提供理論依據(jù)。此外，本研究選取的截?fù)粜赃\(yùn)動(dòng)項(xiàng)目為乒乓球，屬于隔網(wǎng)對抗項(xiàng)目，而與其相對應(yīng)的決策性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目是籃球，屬非隔網(wǎng)對抗項(xiàng)目，這一因素是否會(huì)對研究結(jié)果產(chǎn)生影響尚不明確，有待進(jìn)一步研究加以確定。在本研究中田徑運(yùn)動(dòng)員行為學(xué)結(jié)果中僅在無效線索條件下準(zhǔn)確率的沖突效應(yīng)小于非運(yùn)動(dòng)員，但影像學(xué)結(jié)果并未呈現(xiàn)明顯差異，而其在雙重線索條件下雖然rFEF激活水平顯著高于非運(yùn)動(dòng)員，但行為學(xué)上差異不具有顯著性，這些可能與該組被試中包含了田賽運(yùn)動(dòng)員和徑賽運(yùn)動(dòng)員有關(guān)，原因有待進(jìn)一步分析。

4? ?結(jié)論

不同線索類型對不同運(yùn)動(dòng)技能類型運(yùn)動(dòng)員執(zhí)行控制功能的影響存在差異，乒乓球運(yùn)動(dòng)員在有效線索、無效線索和雙重線索條件下反應(yīng)時(shí)沖突效應(yīng)均最小，而籃球運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)時(shí)沖突效應(yīng)則均大于另外2組運(yùn)動(dòng)員;但同時(shí)也表現(xiàn)出最低的準(zhǔn)確率沖突效應(yīng)，田徑運(yùn)動(dòng)員僅在無效線索條件下準(zhǔn)確率的沖突效應(yīng)小于非運(yùn)動(dòng)員。在有效線索條件下，籃球運(yùn)動(dòng)員rDLPFC、rFEFs激活水平顯著，而乒乓球運(yùn)動(dòng)員僅rFEFs激活水平高于田徑運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員，且與籃球運(yùn)動(dòng)員無差異。與非運(yùn)動(dòng)員相比，運(yùn)動(dòng)員在解決沖突時(shí)表現(xiàn)出更快的反應(yīng)速度和更高的準(zhǔn)確率，說明運(yùn)動(dòng)員的執(zhí)行控制功能呈現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，表現(xiàn)出更準(zhǔn)確的察覺和解決沖突的能力。筆者推測籃球運(yùn)動(dòng)員在察覺和解決沖突時(shí)的高準(zhǔn)確性可能源自于rDLPFC的神經(jīng)高度激活。

開放式運(yùn)動(dòng)技能訓(xùn)練能夠提高運(yùn)動(dòng)員對先驗(yàn)信息快速提取加工和反應(yīng)能力。在無效線索條件下，開放式運(yùn)動(dòng)技能運(yùn)動(dòng)員在先驗(yàn)信息錯(cuò)誤情況下，截?fù)粜赃\(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員和策略性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員之間的“速度—準(zhǔn)確性權(quán)衡”存在較大差異，策略性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員會(huì)做出更準(zhǔn)確的判斷，其執(zhí)行控制功能優(yōu)勢表現(xiàn)在解決沖突的高準(zhǔn)確率。截?fù)粜赃\(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員執(zhí)行控制功能優(yōu)勢表現(xiàn)在反應(yīng)速度加快，解決沖突的速度也更快。在有效線索和無效線索條件下截?fù)粜赃\(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員和策略性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員執(zhí)行控制的“速度—準(zhǔn)確性權(quán)衡”存在較大差異，該差異與右側(cè)額—頂網(wǎng)絡(luò)加工機(jī)制有關(guān)。

參考文獻(xiàn)：

[1]? OSTRY D J， GRIBBLE P L. Sensory plasticity in human motor learning[J]. Trends in Neurosciences， 2016， 39（2）： 114.

[2]? 吳殷，張劍，曾雨雯，等.不同類型運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目對運(yùn)動(dòng)員大腦結(jié)構(gòu)可塑性變化研究[J].體育科學(xué)，2015，35（4）：52.

[3]? WANG C H， CHANG C C， LIANG Y M， et al. Open vs. closed skill sports and the modulation of inhibitory control[J]. Plos One， 2013， 8（2）： 55773.

[4]? TSAI C L， WANG C H， TSENG Y T. Effects of exercise intervention on event-related potential and task performance indices of attention networks in children with developmental coordination disorder[J]. Brain and Cognition， 2012， 79（1）： 12.

[5]? 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.

[6]? 閆蒼松.環(huán)境主導(dǎo)注意項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的視覺選擇性注意特點(diǎn)研究[J].心理科學(xué)，2010，33（3）：750.

[7]? 孫玉靜，尚雪松.注意網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)機(jī)制的評述[J].心理學(xué)報(bào)，2017，7（3）：366.

[8]? FAN J， BYME J， WORDEN M S， et al. The relation of brain oscillations to attentional networks[J]. J Neurosci， 2007， 27（23）： 6197.

[9]? 余千春，董文文，陳建軍，等.應(yīng)用注意網(wǎng)絡(luò)測驗(yàn)研究乒乓球運(yùn)動(dòng)對注意的改善作用[J].天津體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，27（3）：219.

[10]? WANG B Y， WEI G， ZHOU C L. Selective enhancement of attentional networks in college table tennis athletes： a preliminary investigation[J]. Peer J， 2016（4）： 2762.

[11]? 艾麗欣.焦慮對注意網(wǎng)絡(luò)功能和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的影響：認(rèn)知負(fù)荷的調(diào)節(jié)作用[D].北京：北京體育大學(xué)，2017.

[12]? FAN J， GU X S， GUISE K G， et al. Testing the behavioral interaction and integration of attentional networks[J]. Brain Cogn， 2009， 70（2）： 209.

[13]? XUAN B， MACKIE M A， SPAGNA A， et al. The activation of interactive attentional networks[J]. Neuroimage， 2016（129）： 308.

[14]? THIEBAUT D S M， DELLACQUA F， FORKEL S J， et al. A lateralized brain network for visuospatial attention[J]. Nat Neurosci， 2011， 14（10）： 1245.

[15]? ASANOWICZ D， MARZECOVZ A， JAOTROVZ P， et al. Hemispheric asymmetry in the efficiency of attentional networks[J]. Brain Cogn， 2012， 79（2）： 117.

[16]? CHICA A B， THIEBAUT D S M， TOBA M， et al. Attention networks and their interactions after right-hemisphere damage[J]. Cortex， 2012， 48（6）： 654.

[17]? NEE D E， WAGER T D， JONIDES J. Interference resolution： insights from a meta-analysis of neuroimaging tasks[J]. Cogn Affect Behav Neurosci， 2007， 7（1）： 1.

[18]? CUI X， BAKER J M， LIU N， et al. Sensitivity of fNIRS measurement to head motion： an applied use of smartphones in the lab[J]. J Neurosci Methods， 2015（245）： 37.

[19]? CHEN L C， SANDMANN P， THORNE J D， et al. Association of concurrent fNIRS and EEG signatures in response to auditory and visual stimuli[J].Brain Topogr， 2015， 28（5）： 710.

[20]? GREENE D J， BARNEA A， HERZBERG K， et al. Measuring attention in the hemispheres： the lateralized attention network test（LANT）[J]. Brain and Cognition， 2007， 66（1）： 21.

[21]? NAKAMOTO H， IKUDOME S， YOTANI K， et al. Fast-ball sports experts depend on an inhibitory strategy to reprogram their movement timing[J]. Exp Brain Res， 2013， 228（2）： 193.

[22]? BERNARDI G， RICCIARDI E， SANI L， et al. How skill expertise shapes the brain functional architecture： an fMRI study of visuo-spatial and motor processing in professional racing-car and na？觙ve drivers[J]. Plos One， 2013， 8（10）： 77764.

[23]? YAMASHIRO K， SATO D， ONISHI H， et al. Skill-specific changes in somatosensory-evoked potentials and reaction times in baseball players[J]. Exp Brain Res， 2013， 225（2）： 197.

[24]? PIRAS A， LOBIETTI R， SQUATRITO S. Response time， visual search strategy， and anticipatory skills in volleyball players[J]. Journal of Ophthalmology， 2014， 2014（4）： 1.

[25]? WALSH J J， SCRIBBANS T D， BENTLEY R F， et al. Neurotrophic growth factor responses to lower body resistance training in older adults[J]. Appl Physiol Nutr Me， 2015， 41（3）： 315.

[26]? KING J A， KORB F M， EFNER T. Priming of control： implicit contextual cuing of top-down attentional set[J]. J Neurosci， 2012， 32（24）： 8192.

[27]? SCOTT S H. A functional taxonomy of bottom-up sensory feedback processing for motor actions[J]. Trends in Neurosciences， 2016， 39（8）： 512.

[28]? HTTERMANN S， MEMMERT D， SIMONS D J， et al. Fixation strategy influences the ability to focus attention on two spatially separate objects[J]. Plos One， 2013， 8（6）： 65673.

[29]? SHIH Y L， LIN C Y. The relationship between action anticipation and emotion recognition in athletes of open skill sports[J]. Cogn Process， 2016， 17（3）： 259.

[30]? VESTBERG T， REINEBO G， MAUREX L， et al. Core executive functions are associated with success in young elite soccer players[J]. Plos One， 2017， 12（2）： 170845.

[31]? BYUN K， HYODO K， SUWABE K， et al. Positive effect of acute mild exercise on executive function via arousal- related prefrontal activations： an fNIRS study[J]. Neuroimage， 2014（98）： 336.

[32]? YANAGISAWA H， DAN I， TSUZUKI D， et al. Acute moderate exercise elicits increased dorsolateral prefrontal activation and improves cognitive performance with stroop test[J]. Neuroimage， 2010， 50（4）： 1702.

[33]? ERICKSON K I， RINGO H M， COLCOMBE S J， et al. A structural equation modeling analysis of attentional control： an event-related fMRI study[J]. Brain Res Cogn Brain Res， 2005， 22（3）： 349.

[34]? WU Q， CHANG C F， XI S， et al. A critical role of temporoparietal junction in the integration of top-down and bottom-up attentional control[J]. Hum Brain Mapp， 2015（36）： 4317.

[35]? CORBETTA M， SHULMAN G L. Human cortical mechanisms of visual attention during orienting and search[J]. Philos Trans R Soc London B Biol Sci， 1998， 353（1373）： 1353.

[36]? FARHAN B， LAURENT I. Mechanisms of top-down attention[J].Trends in Neurosciences， 2011， 34（4）： 210.

[37]? MICHAEL E， GUANYU L， HIDEFUSA O， et al. Frontal eye field involvement in sustaining visual attention：evidence from transcranial magnetic stimulation[J].NeuroImage， 2015（111）： 542.

[38]? SHIH Y L， LIN C Y. The relationship between action anticipation and emotion recognition in athletes of open skill sports[J]. Cogn Process， 2016（17）： 259.

[39]? SIMONE V， RALPH W， JON D， et al. Deconstructing the architecture of dorsal and ventral attention systems with dynamic causal modeling[J]. Neurosci， 2012， 32（31）： 10637.