徐立彬

人類認(rèn)知加工活動(dòng)中的啟動(dòng)效應(yīng)（priming effect）是指，先行的啟動(dòng)刺激對(duì)后續(xù)目標(biāo)刺激的加工產(chǎn)生的積極或消極的影響，是反映內(nèi)隱記憶內(nèi)容的重要現(xiàn)象[1]。啟動(dòng)效應(yīng)對(duì)研究長(zhǎng)時(shí)記憶中的知覺表征系統(tǒng)有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槿绻刃械膯?dòng)刺激導(dǎo)致相關(guān)的動(dòng)作模式結(jié)構(gòu)被優(yōu)先表征的話，勢(shì)必會(huì)加快運(yùn)動(dòng)員對(duì)該動(dòng)作的知覺反應(yīng)時(shí)間，提高動(dòng)作判斷正確率。而歷史上，包括Stroop 任務(wù)研究范式[2]、Flanker 任務(wù)研究范式[3]以及提示范式（Cuing Paradigm）在內(nèi)的經(jīng)典范式，有效地證明了該現(xiàn)象的存在。

其中，提示范式的試驗(yàn)流程是：首先，在屏幕中央出現(xiàn)1 個(gè)小十字來集中被試的注視點(diǎn)；然后，在屏幕左側(cè)或右側(cè)隨機(jī)呈現(xiàn)1 個(gè)閃光點(diǎn)或1 個(gè)箭頭等類似的提示刺激，要求被試在這種有提示條件下對(duì)即將出現(xiàn)的靶刺激進(jìn)行快速而準(zhǔn)確的判斷，其模式是“注視點(diǎn)—提示—靶”。研究者認(rèn)為，這一試驗(yàn)對(duì)研究被試的視覺空間注意特征有效，如M.I.POSNER[4]最早使用提示范式研究了被試在這一認(rèn)知加工活動(dòng)過程中的行為反應(yīng)和腦電活動(dòng)特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在不同提示條件下，被試的反應(yīng)時(shí)呈現(xiàn)由快到慢有規(guī)律的變化趨勢(shì)，即有效提示＜中性提示＜無效提示。并且早期的事件誘發(fā)腦電成分（P1、N1）在有效提示條件下出現(xiàn)了頭皮后部明顯增大的趨勢(shì)，后續(xù)一些研究重復(fù)了這個(gè)試驗(yàn)[5-7]。M.I.POSNER 根據(jù)這些試驗(yàn)結(jié)果提出“聚光燈理論”，認(rèn)為在有效提示條件下，被試可以將有限的注意能量分配到與提示條件一致的靶刺激的識(shí)別過程中，因此導(dǎo)致相關(guān)皮層出現(xiàn)更大程度的激活，提高反應(yīng)速度。

而在體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域此類研究并不多見。楊愛華[8]發(fā)現(xiàn)，與乒乓球二級(jí)運(yùn)動(dòng)員相比，普通大學(xué)生的視覺空間注意更容易受到提示線索的影響，早期的P1成分出現(xiàn)了線索逆轉(zhuǎn)效應(yīng)，即有效提示條件下的P1波幅更小，這與先前的研究不一致。而N1成分則與先前的研究保持了一致的結(jié)果，即有效提示條件下的N1波幅更大。在出現(xiàn)較晚的P2成分上，運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)與普通大學(xué)生未見有明顯差異，可能是由于該試驗(yàn)所使用的刺激材料與運(yùn)動(dòng)實(shí)踐無關(guān)導(dǎo)致的。K.KAMIJO 等[9]使用空間啟動(dòng)范式（spatial priming paradigm），探討了體育鍛煉對(duì)普通認(rèn)知加工任務(wù)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常參加體育鍛煉組在負(fù)啟動(dòng)條件下的反應(yīng)時(shí)和潛伏期更長(zhǎng)，并且該組被試未出現(xiàn)顯著的正啟動(dòng)效應(yīng)。研究者認(rèn)為，經(jīng)常參加體育鍛煉可以提高人的執(zhí)行功能，如抑制控制加工。通過上述2個(gè)試驗(yàn)研究不難發(fā)現(xiàn)，此類在體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域中的研究存在諸多問題：（1）試驗(yàn)結(jié)果前后矛盾，出現(xiàn)了許多不一致；（2）試驗(yàn)任務(wù)都是沿襲了過去的經(jīng)典范式，未結(jié)合真實(shí)運(yùn)動(dòng)情境，缺乏生態(tài)學(xué)效度；（3）在體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中啟動(dòng)效應(yīng)現(xiàn)象普遍存在于視覺搜索[10-11]和知覺預(yù)測(cè)[12]等認(rèn)知加工過程中，但卻沒有得到應(yīng)有的重視，導(dǎo)致啟動(dòng)效應(yīng)的發(fā)生機(jī)理尚不能明確。因此，利用啟動(dòng)效應(yīng)的研究范式來研究同樣具有內(nèi)隱性的運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作模式結(jié)構(gòu)識(shí)別的加工過程，無疑是一個(gè)很好的嘗試[13]。

綜上，本次研究以模式識(shí)別“特征說”為理論支撐，依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)和運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理，從復(fù)雜的發(fā)球動(dòng)作過程中提取球觸拍部位、拍型2 個(gè)影響發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式的關(guān)鍵要素，制作成3D 圖片作為本研究的刺激材料。采用知覺啟動(dòng)效應(yīng)研究中的提示范式，研究不同提示條件對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)員知覺發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式的認(rèn)知加工和腦電活動(dòng)的影響。預(yù)期：（1）乒乓球運(yùn)動(dòng)員在行為反應(yīng)和腦電活動(dòng)方面均會(huì)出現(xiàn)顯著的啟動(dòng)效應(yīng)；（2）乒乓球運(yùn)動(dòng)員對(duì)發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式的判斷是依據(jù)乒乓球觸拍部位和拍型2 個(gè)特征構(gòu)成的客體信息的認(rèn)知加工，具有平行加工的特征。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 試驗(yàn)對(duì)象

根據(jù)國(guó)家運(yùn)動(dòng)員等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，選取15名男性右利手乒乓球二級(jí)運(yùn)動(dòng)員[（21.05±1.77）歲]和與之年齡、性別相匹配的15名乒乓球?qū)ｍ?xiàng)大學(xué)生[（20.03±1.15）歲]為試驗(yàn)對(duì)象，分別為專家組和新手組。2 組被試年齡差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.775，P>0.05），運(yùn)動(dòng)年限差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=9.517，P<0.001）。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗(yàn)材料 按照力學(xué)原理，乒乓球的旋轉(zhuǎn)方式本質(zhì)上取決于力的作用點(diǎn)和力的方向，而在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中想要得到各種旋轉(zhuǎn)方式的發(fā)球，就必須考慮乒乓球觸拍部位和拍型。據(jù)此本研究在結(jié)合自主拍攝的乒乓球各種發(fā)球視頻的基礎(chǔ)上，采用3D技術(shù)模擬制作了與實(shí)物具體參數(shù)相等的包含乒乓球和球拍的發(fā)球信息結(jié)構(gòu)模式圖片。在每張圖片制作過程中，乒乓球拍拍型會(huì)在拍面角度、球拍橫度和拍面方向3 個(gè)維度上發(fā)生變化[14]。根據(jù)發(fā)球?qū)嶋H情況，選取拍面角度為 180°、150°、135°、120°和90°5 個(gè)角度參數(shù)，球拍左橫90°、45°和右橫90°、45°4 個(gè)橫度參數(shù)，拍面方向?yàn)?5°、90°和135°3 個(gè)方向參數(shù)，作為制作發(fā)球時(shí)拍型的參數(shù)；以球拍中心點(diǎn)為參照，將球拍邊緣8個(gè)等分區(qū)域作為制作發(fā)球時(shí)乒乓球觸拍部位的參數(shù)。利用這些參數(shù)制作成（5×4×3×8=480）480張1 360×768大小的3D圖片（所有圖片都是以右手的正手發(fā)球?yàn)閰⒄眨Ｕ?qǐng)2 名現(xiàn)役乒乓球教練員和2 名二級(jí)運(yùn)動(dòng)員幫助把這些圖片分為側(cè)下旋球、側(cè)上旋球和其他發(fā)球3 類，經(jīng)過篩選最終保留評(píng)定一致率在75%以上，共240 張圖片作為本試驗(yàn)的刺激材料。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用組別和提示條件2×3 的雙因素混合設(shè)計(jì)，組別（專家組和新手組）為組間變量，提示條件（有效提示、無效提示和中性提示）為組內(nèi)變量，因變量為行為數(shù)據(jù)的反應(yīng)時(shí)和反應(yīng)正確率、腦電相關(guān)成分的潛伏期和波幅等指標(biāo)，并分別通過E-Prime2.0 軟件和BP Recorder2.0 軟件進(jìn)行測(cè)量。采用提示范式的“注視點(diǎn)—提示—靶”模式：提示線索由“側(cè)下旋”或“側(cè)上旋”2 個(gè)詞構(gòu)成，當(dāng)提示詞與圖片代表的發(fā)球類型一致時(shí)為有效提示條件，當(dāng)提示詞與圖片代表的發(fā)球類型不一致時(shí)為無效提示條件，當(dāng)提示詞與圖片代表的發(fā)球類型無關(guān)時(shí)為中性提示條件（如提示詞為側(cè)下旋或側(cè)上旋，而靶刺激為其他發(fā)球類型的圖片）。試驗(yàn)過程中，每一種提示條件隨機(jī)呈現(xiàn)60 次。

1.2.3 試驗(yàn)程序 采用德國(guó)Brain Products 公司生產(chǎn)的64 導(dǎo)電極帽記錄腦電數(shù)據(jù)，E-Prime2.0 軟件采集行為數(shù)據(jù)，試驗(yàn)前將參考電極置于雙耳乳突處，接地點(diǎn)置于FPz與Fz 2個(gè)電極點(diǎn)中間，通過試驗(yàn)處理，將參考電極、眼電（水平眼電和垂直眼電）和頭皮電極的阻抗降至5 kΩ以下，試驗(yàn)程序通過顯示屏呈現(xiàn)給被試（眼睛平視屏幕中央，距離1.4 m，水平視角為15.5°，垂直視角為9.7°）。試驗(yàn)流程：“+”字出現(xiàn)500 ms之后，漢字“側(cè)下旋”或“側(cè)上旋”作為提示詞出現(xiàn)300 ms，接著空白屏進(jìn)行200 ms的阻斷，之后靶刺激（包含乒乓球和球拍的圖片）呈現(xiàn)1 500 ms，表示發(fā)球時(shí)對(duì)方擊球瞬間的球觸拍部位和拍型，被試的任務(wù)是據(jù)此判斷該發(fā)球是否與提示詞相一致，若一致用大拇指按電腦小鍵盤“1”號(hào)鍵，若不一致或無關(guān)用食指按“3”號(hào)鍵，試驗(yàn)共計(jì)180個(gè)trial（見圖1）。

圖1 試驗(yàn)流程圖Figure 1 Flow-process Diagram for One Trial

1.2.4 數(shù)據(jù)采集與處理 借助E-Prime2.0軟件采集行為數(shù)據(jù)，包括反應(yīng)時(shí)和反應(yīng)正確率。腦電數(shù)據(jù)由BP Recorder2.0軟件采集，采用BPAnalyzer2.0軟件進(jìn)行離線分析。采樣頻率1 000 Hz，濾波帶通0.01~100 Hz，剔除波幅大于±80 μV的偽跡。以-200~0 ms為基線，分析時(shí)程為-200~1 000 ms，主要考察靶刺激出現(xiàn)后的2個(gè)時(shí)間窗口90~160 ms、250~500 ms。選取能夠代表額區(qū)（Fz、F3、F4）、中央?yún)^(qū)（Cz、C3、C4）、頂區(qū)（Pz、P3、P4）和枕區(qū)（Oz、O1、O2）12個(gè)電極點(diǎn)進(jìn)行分析。所有數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0進(jìn)行分析，Green‐house-Geisser法矯正自由（df）度與P值，LSD法事后多重比較。

2 結(jié) 果

2.1 不同提示條件下知覺發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式的行為結(jié)果

為考察不同組別被試在不同提示條件下判斷發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式的反應(yīng)時(shí)，進(jìn)行組別（2）×提示條件（3）重復(fù)測(cè)量方差分析，結(jié)果表明：組別[F（1，28）=7.086，P=0.037＜0.05，ηp2=0.306]和提示條件[F（1.149，32.163）=2.778，P=0.05，ηp2=0.192]的主效應(yīng)均達(dá)到顯著水平；組別和提示條件的交互作用亦達(dá)到顯著水平[F（1.149，32.163）=3.768，P=0.049＜0.05，ηp2=0.194]。組間簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)：專家組被試在有效提示[F（1，28）=12.377，P=0.000＜0.001，ηp2=0.378，（517.612±97.247）ms vs（670.798±91.621）ms]和中性提示[F（1，28）=8.433，P=0.015＜0.05，ηp2=0.516，（514.539±83.167） ms vs（632.381±64.191）ms]條件下的反應(yīng)時(shí)顯著短于新手組。組內(nèi)事后比較結(jié)果顯示（見圖2）：專家組被試在有效提示條件下的反應(yīng)時(shí)顯著短于無效提示條件[F（2，27）=11.163，P=0.007<0.01，ηp2=0.374]，說明專家組被試在反應(yīng)時(shí)指標(biāo)上啟動(dòng)效應(yīng)顯著；而新手組被試在3 種提示條件下的反應(yīng)時(shí)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），則說明新手組被試啟動(dòng)效應(yīng)不顯著。

圖2 2組被試在3種提示條件下的反應(yīng)時(shí)比較Figure2 Two Groups'Response Time Were Compared Under Three Kinds of Cuing Conditions

同時(shí)，為考察2 組被試在3 種提示條件下的反應(yīng)正確率，非參數(shù)檢驗(yàn)的結(jié)果顯示：在有效提示條件下，專家組被試的反應(yīng) 正 確 率 更 高（Z=-2.930，P=0.003＜0.01，77.7%±7.6% vs 37.8%±11.1%）。組內(nèi)進(jìn)行多個(gè)相關(guān)樣本的非參數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果顯示（見圖3）：專家組被試反應(yīng)正確率的排序?yàn)闊o效提示<中性提示<有效提示（χ2=30.000，P=0.000<0.001），并且兩兩之間差異異常顯著，說明專家組被試在反應(yīng)正確率指標(biāo)上啟動(dòng)效應(yīng)顯著；而新手組被試則出現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)，即有效提示<無效提示<中性提示（χ2=11.017，P=0.004<0.01），且反應(yīng)正確率的差異也具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明新手組被試并沒有出現(xiàn)類似于專家組被試的啟動(dòng)效應(yīng)。

圖3 2組被試在3種提示條件下的反應(yīng)正確率比較Figure3 Two Groups'Accurate Rate Were Compared Under Three Kinds of Cuing Conditions

綜上，利用2 個(gè)特征信息（球觸拍部位和拍型）構(gòu)成的客體（本試驗(yàn)圖片）來判斷乒乓球發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式時(shí)，專家組比新手組的反應(yīng)更快更準(zhǔn)確。另外，專家組被試在有效提示條件下的判斷正確率明顯高于無效提示和中性提示，判斷時(shí)間也明顯更短，說明其在行為反應(yīng)上出現(xiàn)了顯著的啟動(dòng)效應(yīng)，而新手組被試則沒有。

2.2 不同提示條件下知覺發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式的腦電結(jié)果

依據(jù)ERPs數(shù)據(jù)繪制成頭皮地形圖（見圖4），在90~160 ms時(shí)間窗內(nèi)得到一個(gè)明顯的負(fù)向波峰，定義為N1成分，在250~500 ms時(shí)間窗內(nèi)得到一個(gè)明顯的正向波峰，定義為P3成分（見圖5）。

圖4 ERPs頭皮地形圖Figure 4 ERPs ScalpTopographies

2.2.1 不同提示條件下知覺發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式的N1成分分析 N1成分潛伏期的組別（2）×提示條件（3）×電極點(diǎn)（12）重復(fù)測(cè)量方差分析表明：組別[F（1，28）=13.839，P=0.001，ηp2=0.331]和提示條件[F（1.272，35.618）=6.180，P=0.012＜0.05，ηp2=0.181]的主效應(yīng)均達(dá)到顯著水平；提示條件和電極點(diǎn)[F（5.272，147.617）=5.313，P=0.000＜0.001，=0.159]以及組別、提示條件和電極點(diǎn)[F（5.272，147.617）=4.048，P=0.001，ηp2=0.126]存在顯著的交互作用。組間簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)：在3種提示條件下，專家組被試在額區(qū)（Fz）、中央?yún)^(qū)（Cz）、頂區(qū)（Pz）、枕區(qū)（Oz）的N1 潛伏期顯著短于新手組（P<0.05）。組內(nèi)事后比較結(jié)果顯示：無論是專家組還是新手組，在3種提示條件下的N1 成分潛伏期差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），說明2 組被試在N1潛伏期指標(biāo)上均未出現(xiàn)明顯的啟動(dòng)效應(yīng)。

圖5 ERPs波形圖Figure 5 ERPs Scalp Waveforms

N1成分波幅的組別（2）×提示條件（3）×電極點(diǎn)（12）重復(fù)測(cè)量方差分析表明：組別[F（1，28）=12.445，P=0.001，ηp2=0.308]和電極點(diǎn)[F（1.911，53.507）=19.892，P=0.000＜0.001，ηp2=0.415]的主效應(yīng)達(dá)到顯著水平；組 別 和電極點(diǎn)[F（1.911，53.507）=28.558，P=0.000＜0.001，ηp2=0.505]以及組別、提示條件和電極點(diǎn)[F（4.979，139.423）=9.495，P=0.000<0.001，ηp2=0.253]存在顯著的交互作用。組間簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)：在3種提示條件下，專家組被試在額區(qū)（Fz、F3、F4）、中央?yún)^(qū)（Cz、C3、C4）的N1 波幅顯著大于新手組（P＜0.001）。組內(nèi)事后比較分析顯示（見圖6）：專家組被試N1成分波幅的排序?yàn)橛行崾?中性提示<無效提示，并且在額區(qū)[Fz：F（2，27）=5.297，P=0.011<0.05，=0.282]、中央?yún)^(qū)[C4：F（2，27）=5.124，P=0.013<0.05，ηp2=0.275]、頂區(qū)[Pz：F（2，27）=16.613，P=0.000<0.001，ηp2=0.552]有效提示條件下的N1波幅更小，說明專家組被試在N1波幅指標(biāo)上出現(xiàn)了明顯的啟動(dòng)效應(yīng)；而在3種提示條件下，新手組被試的N1波幅差異不顯著（P>0.05），說明新手組被試未出現(xiàn)明顯的啟動(dòng)效應(yīng)。

圖6 專家6種提示條件下的N1波幅比較Figure 6 The Comparison of N1 Peak Amplitude Under Three Kinds of Cuing Conditions for Experts

綜上，專家組被試在3 種提示條件下，利用2 個(gè)特征信息（球觸拍部位和拍型）構(gòu)成的客體（本試驗(yàn)圖片）來判斷乒乓球發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式時(shí)，在大腦皮層額-中央?yún)^(qū)誘發(fā)的N1 成分潛伏期更短、波幅更大。另外，專家組被試在有效提示條件下N1 成分波幅明顯小于無效提示和中性提示，說明其在N1波幅上啟動(dòng)效應(yīng)顯著，而新手組被試則沒有。

2.2.2 不同提示條件下知覺發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式的P3 成分分析 P3成分潛伏期的組別（2）×提示條件（3）×電極點(diǎn)（12）重復(fù)測(cè)量方差分析表明：電極點(diǎn)[F（3.263，91.372）=17.650，P=0.000＜0.001，ηp2=0.387]的主效應(yīng)達(dá)到顯著水平；組別和提示條件[F（1.743，48.804）=3.627，P=0.040＜0.05，ηp2=0.115]、組 別 和 電 極 點(diǎn) [F（3.263，91.372）=5.481，P=0.001，ηp2=0.164]以 及 組 別、提示 條 件 和 電 極 點(diǎn)[F（3.551，99.441）=3.500，P=0.013＜0.05，ηp2=0.111]存在顯著的交互作用。組間簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)：在3種提示條件下，專家組被試在額區(qū)（Fz、F3、F4）、中央?yún)^(qū)（Cz、C3、C4）、頂區(qū)（Pz、P3、P4）的P3潛伏期顯著短于新手組（P＜0.01）。組內(nèi)事后比較結(jié)果顯示：無論是專家組還是新手組，在3 種提示條件下的P3 成分潛伏期均未見顯著差異（P>0.05），說明2 組被試在P3 潛伏期指標(biāo)上均未出現(xiàn)明顯的啟動(dòng)效應(yīng)。

P3成分波幅的組別（2）×提示條件（3）×電極點(diǎn)（12）重復(fù)測(cè)量方差分析表明：組別[F（1，28）=24.633，P=0.000＜0.001，ηp2=0.468]、提示條件[F（1.566，43.853）=10.616，P=0.000＜0.001，ηp2=0.275]以及電極點(diǎn)[F（3.926，109.942）=42.452，P=0.000＜0.001，ηp2=0.603]的主效應(yīng)均達(dá)到顯著水平；組別和提示條件[F（1.566，43.853）=4.806，P=0.019＜0.05，=0.146]、組別和電極點(diǎn)[F（3.926，109.942）=17.411，P=0.000＜0.001，ηp2=0.383]、提 示 條 件 和 電 極 點(diǎn) [F（4.296，120.286）=4.612，P=0.001，ηp2=0.141]以及組別、提示條件和電極點(diǎn)[F（4.296，120.286）=17.411，P=0.045＜0.05，ηp2=0.081]存在顯著的交互作用。組間簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)：在3種提示條件下，專家組被試在額區(qū)（Fz）、中央?yún)^(qū)（Cz）、頂區(qū)（Pz）、枕區(qū)（Oz）的P3波幅顯著大于新手組（P＜0.05）。組內(nèi)事后比較結(jié)果顯示（見圖7）：專家組被試P3成分波幅的排序?yàn)橛行崾?中性提示<無效提示，并且在額區(qū)[Fz：F（2，27）=12.263，P=0.000<0.001，ηp2=0.476）]、中央?yún)^(qū)[Cz：F（2，27）=4.616，P=0.050，ηp2=0.205]、頂區(qū)[Pz：F（2，27）=8.857，P=0.001，ηp2=0.396]、枕區(qū)[Oz：F（2，27）=19.604，P=0.000<0.001，ηp2=0.592]有效提示條件下的P3波幅更小，說明專家組被試在P3波幅上出現(xiàn)了明顯的啟動(dòng)效應(yīng)；而在3種提示條件下，新手組被試的P3波幅差異不顯著（P>0.05），說明新手組被試未出現(xiàn)明顯的啟動(dòng)效應(yīng)。

圖7 專家3種提示條件下的P3波幅比較Figure7 The Comparison of P3 Peak Amplitude Under Three Kinds of Cuing Conditions for Experts

綜上，專家組被試在3 種提示條件下，利用2 個(gè)特征信息（球觸拍部位和拍型）構(gòu)成的客體（本試驗(yàn)圖片）來判斷乒乓球發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式時(shí)，大腦皮層額-中央?yún)^(qū)、頂-枕區(qū)誘發(fā)的P3成分潛伏期更短、波幅更大。另外，專家組被試在有效提示條件下P3成分波幅明顯小于無效提示和中性提示，說明其在P3波幅上啟動(dòng)效應(yīng)顯著，而新手組被試則沒有。

3 討 論

3.1 乒乓球運(yùn)動(dòng)員在不同提示條件下知覺發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式的行為特征啟動(dòng)效應(yīng)分析

本研究通過對(duì)行為數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析發(fā)現(xiàn)，乒乓球運(yùn)動(dòng)員在利用球觸拍部位和拍型這2個(gè)影響未來發(fā)球旋轉(zhuǎn)趨勢(shì)的關(guān)鍵信息判斷發(fā)球類型時(shí)，比專項(xiàng)大學(xué)生速度更快、準(zhǔn)確率更高。關(guān)鍵是在有效提示條件下運(yùn)動(dòng)員組表現(xiàn)出更為出色的專家優(yōu)勢(shì)，反應(yīng)正確率顯著高于其他提示條件，反應(yīng)時(shí)顯著短于其他提示條件。上述結(jié)果與本研究預(yù)期相符——乒乓球運(yùn)動(dòng)員在行為反應(yīng)方面會(huì)出現(xiàn)顯著的啟動(dòng)效應(yīng)。

按照激活擴(kuò)散理論模型[15]，先行的啟動(dòng)刺激如果與后續(xù)的目標(biāo)刺激保持一致的話，就會(huì)預(yù)先激活大腦中與目標(biāo)刺激相關(guān)聯(lián)的表征，從而使對(duì)目標(biāo)刺激的加工與反應(yīng)產(chǎn)生易化。相反，若啟動(dòng)刺激與目標(biāo)刺激不相關(guān)，甚至相反，就會(huì)對(duì)目標(biāo)刺激的加工與處理產(chǎn)生阻礙。如有研究發(fā)現(xiàn)，音樂家在識(shí)別音調(diào)的過程中，如果啟動(dòng)音調(diào)與待識(shí)別音調(diào)沒有關(guān)系，他們的反應(yīng)正確率會(huì)降低[16]。體育領(lǐng)域中一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)，足球運(yùn)動(dòng)員的啟動(dòng)效應(yīng)最為明顯，教練員次之，而在從未真正參加過足球比賽的對(duì)照組身上未出現(xiàn)任何易化效應(yīng)[17]。在本研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)提示詞與目標(biāo)刺激一致時(shí)（有效提示），試驗(yàn)組的反應(yīng)出現(xiàn)了明顯的易化，而對(duì)照組則沒有，這與前人的研究結(jié)果比較一致。另外也不難發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)規(guī)律——運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)越豐富就越容易觀測(cè)到啟動(dòng)效應(yīng)，究其原因可以用模式識(shí)別“特征說”來解釋。通過長(zhǎng)期的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和比賽，高水平運(yùn)動(dòng)員在長(zhǎng)時(shí)記憶系統(tǒng)中儲(chǔ)存了許多由某些特征構(gòu)成的信息結(jié)構(gòu)模式，他們?cè)谶\(yùn)動(dòng)情境中的判斷和反應(yīng)依賴于這些模式。因而，如果先行的信息能夠有效激活這些模式并被優(yōu)先表征的話，就會(huì)使后續(xù)的反應(yīng)得到易化（啟動(dòng)效應(yīng)）。而對(duì)照組由于訓(xùn)練水平很低，很難建立相應(yīng)的信息模式結(jié)構(gòu)，也就不容易觀測(cè)到明顯的啟動(dòng)效應(yīng)。

3.2 乒乓球運(yùn)動(dòng)員在不同提示條件下知覺發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式的腦電特征啟動(dòng)效應(yīng)分析

3.2.1 感知特異性特征階段啟動(dòng)效應(yīng)分析 本研究通過對(duì)90~160 ms 時(shí)間窗內(nèi)出現(xiàn)的N1 波的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，乒乓球運(yùn)動(dòng)員在3 種提示條件下感知球觸拍部位和拍型這2 個(gè)關(guān)鍵特征時(shí)，速度更快，大腦皮層額-中央?yún)^(qū)被更大程度的激活。并且，有效提示條件下誘發(fā)的N1 波幅更小，說明乒乓球運(yùn)動(dòng)員在N1 波幅這一探測(cè)指標(biāo)上出現(xiàn)了明顯的啟動(dòng)效應(yīng)。

已有研究表明，大腦新皮層調(diào)節(jié)和支配啟動(dòng)效應(yīng)的發(fā)生[18]。知覺啟動(dòng)、概念啟動(dòng)和語義啟動(dòng)受調(diào)控的腦區(qū)有所不同，知覺啟動(dòng)系統(tǒng)位于后腦的枕葉區(qū)域，特別是右側(cè)，而有關(guān)語義、語詞等的概念啟動(dòng)系統(tǒng)則位于顳頂聯(lián)結(jié)處皮層，特別是額葉、顳葉是語義啟動(dòng)的重要區(qū)域。相比較而言，語義啟動(dòng)多發(fā)于腦前區(qū)，由于本研究的啟動(dòng)條件為語詞，因此在額-中央?yún)^(qū)采集到明顯的N1 波也支持了先前研究的結(jié)果。N1 成分與特征搜索有關(guān)，趙洪朋等[19]研究表明，國(guó)家散打一級(jí)和二級(jí)運(yùn)動(dòng)員在特征搜索任務(wù)中的N1 潛伏期更短，波幅更大，這與本研究結(jié)果非常一致。另有研究表明，漢字的提示可能會(huì)導(dǎo)致N1 抑制[20-23]，即波幅更大，特別是提示詞與目標(biāo)刺激不一致，甚至是相反的情況更是如此，并且腦前區(qū)（額葉）誘發(fā)的N1在某種程度上反映了對(duì)概念的加工過程。本研究中，乒乓球運(yùn)動(dòng)員大腦皮層額-中央?yún)^(qū)在有效提示條件下誘發(fā)了更小的N1波幅，說明在該條件下對(duì)特征感知投入的心理資源更少，也支持了以往研究結(jié)果。

3.2.2 特征整合并識(shí)別階段啟動(dòng)效應(yīng)分析 本研究通過對(duì)250~500 ms時(shí)間窗內(nèi)出現(xiàn)的P3波的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，乒乓球運(yùn)動(dòng)員在3種提示條件下利用球觸拍部位和拍型信息識(shí)別發(fā)球旋轉(zhuǎn)類型時(shí)，速度更快，大腦皮層額-中央?yún)^(qū)、頂-枕區(qū)激活程度更大。并且，有效提示條件下誘發(fā)的P3 波幅更小，說明乒乓球運(yùn)動(dòng)員在P3波幅這一探測(cè)指標(biāo)上也出現(xiàn)了明顯的啟動(dòng)效應(yīng)。

事件誘發(fā)的腦電位（ERPs）中，P300 成分顯得尤為重要，包括額區(qū)的P3a 成分和頂區(qū)的P3b 成分，因?yàn)檫@些成分反映了大腦執(zhí)行功能（刷新、轉(zhuǎn)換、抑制）以及分類識(shí)別等諸多重要的加工過程。G.LAI 等[24]的研究中采用了語詞提示和箭頭提示2 種啟動(dòng)條件，都在前額（Fz）區(qū)無效提示條件下采集到比有效提示條件和中性提示條件更大的P3a 成分（270~370 ms），本研究與此結(jié)果一致。神經(jīng)效率（neural efficiency）假說認(rèn)為，有效提示提高了刺激識(shí)別的神經(jīng)效率，進(jìn)而使得后續(xù)的分類過程得到易化[25]。D.L.SCHACTER 等[26]的研究發(fā)現(xiàn)，如果目標(biāo)刺激出現(xiàn)前已經(jīng)被提示過，那么對(duì)其進(jìn)行再次加工時(shí)需要的神經(jīng)活動(dòng)就會(huì)減少，出現(xiàn)的時(shí)間也較早，在知覺辨認(rèn)任務(wù)中，400~500 ms 的正波（P3b）與啟動(dòng)有關(guān)。還有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，導(dǎo)致無效提示條件下P3a增大的原因是在該條件下人腦需要對(duì)目標(biāo)刺激進(jìn)行再定向加工（re-orienting processes）[27-29]，因此需要投入更多的心理資源。抑制加工（inhibitory control）理論也與此類似，在無效提示和中性提示條件下，由于需要對(duì)先前激活的表征進(jìn)行抑制，因此在頂葉會(huì)采集到更大的P3b 成分（300~500 ms）。如徐立彬[30]在乒乓球運(yùn)動(dòng)員的中央-頂區(qū)發(fā)現(xiàn)了抑制條件（NoGo）下更大的P3 成分波幅。最后，C.L.KRUMHANSL 等[31]用圖式理論（sche‐ma hypothesis）來解釋專家組被試在提示詞與目標(biāo)刺激不一致條件下反應(yīng)受到阻礙的現(xiàn)象，認(rèn)為提示詞可以誘發(fā)與之相關(guān)的信息結(jié)構(gòu)圖式，進(jìn)而產(chǎn)生對(duì)未來刺激的一種期待，當(dāng)隨后的刺激與提示詞不相符合時(shí)，預(yù)期的圖式編碼被破壞，所以腦電反應(yīng)為P3波幅增大。本研究結(jié)果支持上述理論假設(shè)。

4 結(jié) 論

乒乓球運(yùn)動(dòng)員在不同提示條件下利用球觸拍部位和拍型信息知覺乒乓球發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式過程中，大腦皮層額-中央?yún)^(qū)誘發(fā)出比較明顯的N1 成分，額-中央?yún)^(qū)、頂-枕區(qū)誘發(fā)出比較明顯的P3 成分。結(jié)論：（1）乒乓球運(yùn)動(dòng)員識(shí)別發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式的速度快、準(zhǔn)確性高，行為反應(yīng)上的啟動(dòng)效應(yīng)顯著；（2）乒乓球運(yùn)動(dòng)員對(duì)發(fā)球模式中的特征感知迅速，相關(guān)腦區(qū)的激活程度更高，額-中央?yún)^(qū)N1 成分波幅啟動(dòng)效應(yīng)顯著；（3）乒乓球運(yùn)動(dòng)員采取了更為有效的加工策略，促進(jìn)記憶編碼，額-中央?yún)^(qū)、頂-枕區(qū)P3 成分波幅啟動(dòng)效應(yīng)顯著。而乒乓球?qū)ｍ?xiàng)大學(xué)生無論在行為反應(yīng)還是腦電活動(dòng)特征方面均未出現(xiàn)顯著的啟動(dòng)效應(yīng)，說明乒乓球運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)時(shí)記憶系統(tǒng)中可能存在若干由球觸拍部位和拍型2個(gè)特征構(gòu)成的簡(jiǎn)化的信息結(jié)構(gòu)模式，使其能夠快速有效地識(shí)別發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式。