網(wǎng)球?qū)＜倚袨榕袛嗟难蹌雍褪录嚓P(guān)電位研究

網(wǎng)球?qū)＜倚袨榕袛嗟难蹌雍褪录嚓P(guān)電位研究

1運(yùn)動專家的視覺優(yōu)勢與運(yùn)動能力視覺興趣的研究一直是運(yùn)動心理學(xué)領(lǐng)域的研究領(lǐng)域之一（aberethy，1990；nougie和rorrisi，1999；威廉姆斯等人，1999）。在對抗性比賽項(xiàng)目中,如何更準(zhǔn)確地判斷對手空間位置的變化嚴(yán)重影響比賽的成績。在網(wǎng)球運(yùn)動中,運(yùn)動員對環(huán)境信息的空間定位和判斷至關(guān)重要,而視覺注意是其中的關(guān)鍵性因素。已有很多相關(guān)研究證明,運(yùn)動專家能夠根據(jù)對手動作位置的視覺線索進(jìn)行分析,從而做出準(zhǔn)確的判斷(Williams和Davids,1998)。從已有的研究結(jié)論來看,運(yùn)動專家必須具備卓越的視覺系統(tǒng),但是Starkes等人研究證實(shí),專家與新手相比,并未有特殊的“硬件”成分,如深度知覺、色覺、外周視覺和眼部肌肉平衡能力等(Starkes和Deakin,1996)。大多數(shù)類似的研究表明,運(yùn)動專家和新手之間存在視覺處理的基本差異,但是還不足以解釋專家和新手之間的運(yùn)動技能差異特征。視注意與視知覺雖然有著密切的聯(lián)系,但是它們?nèi)匀皇遣煌?。視注意提供了感官輸?從而才能得到其他的認(rèn)知加工,所以,知覺與認(rèn)知的加工必然要高于感官系統(tǒng)。因此,運(yùn)動專家在具有優(yōu)勢的視覺注意能力的基礎(chǔ)上,必然擁有優(yōu)于普通運(yùn)動員的與項(xiàng)目特點(diǎn)匹配的視知覺加工能力。有研究認(rèn)為,專家的空間知覺判斷優(yōu)勢主要因?yàn)槠湟曈X搜索的策略來源于存儲在長時記憶中的特殊任務(wù)知識結(jié)構(gòu)(Bruce等,1996),其中,大多關(guān)于空間知覺的研究主要借助眼動技術(shù)來闡述任務(wù)加工的策略。眼動技術(shù)通過記錄眼球的運(yùn)動軌跡來證明視覺注視點(diǎn)在空間位置中的轉(zhuǎn)移特征。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),運(yùn)動專家視覺搜索率較低,主要體現(xiàn)在視覺注視點(diǎn)的數(shù)量少、持續(xù)的時間短,證明運(yùn)動專家具有高效的視覺搜索策略(Helsen和Pauwels,1993)。眼動的注視軌跡可以用來解釋預(yù)判的方式和策略(Becker和Fuchs,1985),使我們了解和掌握專家級運(yùn)動員視覺空間運(yùn)動軌跡對完成任務(wù)效率的特點(diǎn)。針對專家表現(xiàn)優(yōu)勢的研究越來越多,許多研究結(jié)果均證明了專家優(yōu)勢與其專業(yè)知識記憶相關(guān),其中有使用情景記憶任務(wù)(Jacoby,1991;Yonelinas,2001),證實(shí)了回憶檢索的過程是任務(wù)加工處理中專家區(qū)別于新手的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。Goldin(1979)通過對國際象棋專家的研究,提出專業(yè)知識對識別記憶性能和識別的信心存在影響。早先的研究也曾證明,專業(yè)知識影響短時記憶任務(wù)的自由回憶結(jié)果(Chase和Simon,1973;DeGroot,1966)?？傊?前人的研究均說明了專家優(yōu)勢存在的客觀性,但是,關(guān)于專家優(yōu)勢特征所涉及回憶檢索的神經(jīng)機(jī)制仍然未能得到很好的解釋,特別是在運(yùn)動專家領(lǐng)域,情境預(yù)判中回憶檢索的特征以及運(yùn)動專家空間知覺記憶的模式,值得我們不斷探索。事件相關(guān)電位技術(shù)(Event-RelatedPotentials,ERP)可以用來驗(yàn)證專家記憶識別和編碼的行為研究結(jié)果,揭示其神經(jīng)生理機(jī)制。一些新的ERP數(shù)據(jù)表明,大腦皮層外側(cè)前額葉和后頂葉皮層在需要記憶驅(qū)動的任務(wù)中發(fā)揮著重要的功能。所以,本研究借助ERP技術(shù)來解釋網(wǎng)球?qū)＜铱臻g知覺記憶線索及其神經(jīng)機(jī)制。研究通過兩種空間遮蔽技術(shù),比較網(wǎng)球?qū)＜?、?jīng)驗(yàn)選手與新手的空間知覺預(yù)判差別,結(jié)合眼動與ERP數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析。本研究預(yù)期假設(shè):網(wǎng)球?qū)＜以陬A(yù)判過程中信息提取速度快且準(zhǔn)確性高,其視覺搜索過程中以整體視覺搜索策略為主,且具備與專業(yè)知識相關(guān)的空間記憶系統(tǒng),在空間信息檢索過程中,大腦皮層頂葉和枕葉發(fā)揮著重要的作用。2方法2.1家組和1年-2010年5月的成績42名被試(男22名,女20名)自愿參加本實(shí)驗(yàn),按照運(yùn)動經(jīng)歷將他們分為3組(專家組、經(jīng)驗(yàn)組和新手組,表1)。專家組被試來自江蘇網(wǎng)球隊,其中2人獲得全國網(wǎng)球巡回賽冠軍,5人曾在全運(yùn)會網(wǎng)球團(tuán)體賽中奪冠;經(jīng)驗(yàn)組來自江蘇網(wǎng)球隊和上海體育學(xué)院網(wǎng)球?qū)ｍ?xiàng)運(yùn)動員,訓(xùn)練年限6年以上;新手組來自上海體育學(xué)院非網(wǎng)球?qū)I(yè)本科生,均無網(wǎng)球訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)。全部被試視力或矯正視力均正常,身體健康,無腦部損傷和神經(jīng)系統(tǒng)疾病史。所有被試均簽署了知情同意書,做完實(shí)驗(yàn)后獲取適量報酬。2.2被試分組見表1實(shí)驗(yàn)采用3×2兩因素混合設(shè)計。因素1為組間變量,即被試組別,分為3個水平:專家組、經(jīng)驗(yàn)組和新手組。因素2為組內(nèi)變量,即空間遮蔽技術(shù),分2個水平:遮蓋式遮蔽(MO)和背景式遮蔽(BO)。2.3眼動行為測定ERP實(shí)驗(yàn)設(shè)備為德國BrainProducts公司的64導(dǎo)ERP記錄與分析系統(tǒng)。Ag/AgCI記錄電極固定于64導(dǎo)電極帽,電極點(diǎn)采用國際10~20標(biāo)準(zhǔn)電極系統(tǒng)定位。參考電極設(shè)置在電極點(diǎn)FCz處,接地點(diǎn)設(shè)置在電極點(diǎn)AFz處。在被試右眼外側(cè)1cm處安置電極記錄水平眼電(EOG),在右眼下眼眶中下處1cm處安置電極記錄垂直眼電(ECG)。頭皮與每個電極之間的阻抗小于5kΩ。腦電信號經(jīng)過放大器放大后被連續(xù)記錄,采樣頻率為500Hz/導(dǎo)。眼動實(shí)驗(yàn)設(shè)備為美國應(yīng)用科學(xué)實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的ASLEyeTracker6000系列的R6型紅外遙感眼動跟蹤系統(tǒng)。該眼部跟蹤系統(tǒng)的采樣頻率為120Hz,使用瞳孔和角膜反射點(diǎn)來追蹤眼球運(yùn)動。在ERPs記錄系統(tǒng)工作同時,通過E-prime軟件和Eye-trac6000用戶使用軟件,實(shí)現(xiàn)同步記錄眼動數(shù)據(jù)和ERP數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)用計算機(jī)為2臺DELL臺式機(jī)和2臺DELL筆記本;臺式機(jī)CPU主頻為3.0GHz,筆記本CPU主頻為1.66GHz;操作系統(tǒng)為WindowsXP。2臺ERP實(shí)驗(yàn)操作和記錄用DELL顯示器,1臺呈現(xiàn)刺激用DELL顯示器。3臺DELL顯示器均為19in.純平顯示器,分辨率為1024×768,刷新頻率為100Hz。2.4tfig的數(shù)字視頻圖像表現(xiàn)所有視頻材料均來源于現(xiàn)場拍攝,參與拍攝的對象為上海體育學(xué)院網(wǎng)球?qū)ｍ?xiàng)專業(yè)教師,右利手,熟練掌握網(wǎng)球基本技術(shù)。拍攝器材為2臺高清攝像機(jī)(SONYHVR-Z1C,Japan)。為了確保整個發(fā)球畫面信息的完整,2臺攝像機(jī)分別從左側(cè)和右側(cè)進(jìn)行拍攝(圖1)。每段視頻包含從準(zhǔn)備動作到擊球動作整個過程,使用AdobePremiere6.0軟件對視頻進(jìn)行數(shù)字化,并剪輯和制作,將每段視頻剪輯為9個片段,作為一個trial。在遮蓋式遮蔽實(shí)驗(yàn)材料中,每一個片段的每一幀均利用一個黑色的正方形補(bǔ)丁遮蔽球的位置(圖2a);在背景式遮蔽實(shí)驗(yàn)材料中,利用遮蓋式遮蔽中剪輯完的片段材料,將每一幀中的網(wǎng)球球身區(qū)域擦除,為了使視頻材料信息不缺失,將擦除過后的片段作為前景,發(fā)球場景片段作為背景,再將前景與背景片段重疊(圖2b)?？偣仓谱?00個trials,兩種遮蔽條件各50段,每段播放時間1600ms,材料中沒有音頻信息呈現(xiàn)。2.5實(shí)驗(yàn)材料的呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)程序采用E-prime2.0軟件編制,實(shí)驗(yàn)先呈現(xiàn)所有的遮蔽式實(shí)驗(yàn)刺激,再呈現(xiàn)背景式遮蔽實(shí)驗(yàn)刺激。被試按任意鍵開始實(shí)驗(yàn),首先黑色屏幕上出現(xiàn)指導(dǎo)語:“請根據(jù)視頻中運(yùn)動員的發(fā)球動作判斷擊球的方位(左或右),左請按‘←’,右請按‘→’,請確保判斷準(zhǔn)確快速,準(zhǔn)備好后按任意鍵開始實(shí)驗(yàn)?！北辉嚢慈我怄I后,黑色屏幕中間先出現(xiàn)一白色“+”注視點(diǎn),呈現(xiàn)時間為400ms;然后呈現(xiàn)一段發(fā)球視頻,隨后出現(xiàn)黑屏800ms,要求被試根據(jù)視頻中的發(fā)球動作在800ms內(nèi)判斷球的方向,延時按鍵或無按鍵均記錄為錯誤。兩組實(shí)驗(yàn)材料中的視頻隨機(jī)呈現(xiàn),無重復(fù),1組做完休息2min后接著做第2組。被試在正式實(shí)驗(yàn)開始前進(jìn)行2組練習(xí),共20個trials。2.6被試和效率的準(zhǔn)備所有實(shí)驗(yàn)室均隔音、隔光、安靜、舒適,被試單獨(dú)在房間里完成任務(wù)操作,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度可以得到保證。實(shí)驗(yàn)前給被試洗好頭發(fā)并吹干頭發(fā),關(guān)閉手機(jī)等通訊工具,再將被試領(lǐng)進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,讓被試熟悉實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,并填寫被試基本情況調(diào)查表。實(shí)驗(yàn)前,告知被試將會看到一組剪輯過的網(wǎng)球發(fā)球視頻片段,要求他們對網(wǎng)球發(fā)球的落點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確快速的判斷。準(zhǔn)備開始實(shí)驗(yàn)時,先讓被試端坐于實(shí)驗(yàn)臺前的實(shí)驗(yàn)座椅上,下頜放于實(shí)驗(yàn)臺邊緣的固定支架上,以使其頭部和身體在整個實(shí)驗(yàn)過程中盡量保持平穩(wěn),且被試自我感覺舒適。被試雙眼與顯示器屏幕中心處于一條水平線上,并相距60cm,雙手自然放置于小的數(shù)字鍵盤的按鍵上。然后給被試戴電極帽注入導(dǎo)電糊,將頭皮與每個電極之間的阻抗控制在5kΩ以下,再對眼球跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)以確保注視點(diǎn)穩(wěn)定和精準(zhǔn)。最后要求被試在實(shí)驗(yàn)過程中放松身體,尤其是頭部和面部肌肉,盡量控制眨眼動作。2.7數(shù)據(jù)收集和處理2.7.1合理正確操作數(shù)字視頻片段,注意鍵相關(guān)次數(shù)行為數(shù)據(jù)由E-prime軟件進(jìn)行采集,主要采集指標(biāo)為反應(yīng)時間和正確按鍵反應(yīng)次數(shù),其中,反應(yīng)時間為視頻片段播放完至被試按鍵的持續(xù)時間,正確按鍵反應(yīng)次數(shù)為被試正確判斷擊球方向并且按鍵反應(yīng)正確的次數(shù)。采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件包對行為數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)測量方差分析。2.7.2眼動的職高生視覺范圍和使用的構(gòu)成眼動數(shù)據(jù)由Eye-Trac6000操作軟件自動記錄。采用ASLEyeTracker6000系列的Eyenal軟件和FixPlot軟件,分析正確反應(yīng)情況下的眼動數(shù)據(jù)。由于本研究中實(shí)驗(yàn)材料的限制,主要分析的視覺范圍為發(fā)球者的身體、球拍、遮蔽后的球。分析的主要眼動指標(biāo)包括:1)視覺搜索速率,其中包括每個trial的注視點(diǎn)數(shù)和平均注視時間;2)注視時間比率,主要是指被試在各興趣區(qū)域的注視時間與總注視時間的百分比。本研究中所劃分的興趣區(qū)域和使用的代碼為:Head(H):發(fā)球者的頭部;Trunk(T):發(fā)球者的軀干;LeftArm(LA):發(fā)球者的左手臂;RightArm(RA):發(fā)球者的右手臂;LowBody(LB):發(fā)球者的下肢及腳;Racket(R):球拍;Ball(B):球,這里特指遮蔽掉的區(qū)域;Others(O):其余區(qū)域。2.7.3erp數(shù)據(jù)處理ERP數(shù)據(jù)由BPRecorder軟件進(jìn)行記錄,電極記錄點(diǎn)為額極區(qū)(frontopolar):Fp1、Fp2、Fpz;額區(qū)(frontal):F7、F3、Fz、F4、F8;中央?yún)^(qū)(central):C3、Cz、C4;頂區(qū)(parietal):P3、Pz、P4;顳區(qū)(temporal):T3、T4、T5、T6;枕區(qū)(occipital):O1、Oz、O2。BPAnalyzer軟件對采集的ERP數(shù)據(jù)進(jìn)行離線(offline)分析,數(shù)字濾波為1~24Hz帶通,自動校正眨眼偽跡,自動排除±100μV范圍外的波幅。為了更好地反映被試完整的加工過程,并且根據(jù)有關(guān)ERP研究中的視頻材料分析總結(jié)(Baolin等,2010;Agustín等,2011),本研究提取的ERP分析時程為:每個試次刺激呈現(xiàn)結(jié)束前1700ms至呈現(xiàn)結(jié)束后800ms。3結(jié)果3.1組被試正確率的比較在遮蔽式遮蔽(MO)與背景式遮蔽(BO)條件下,3組被試對網(wǎng)球發(fā)球落點(diǎn)預(yù)判的正確率和反應(yīng)時結(jié)果如表2所示。以正確率為因變量的多因素方差分析結(jié)果顯示,空間遮蔽方式主效應(yīng)顯著[F(1,41)=14.74,P<0.01],組別主效應(yīng)顯著[F(2,41)=9.03,P<0.01],交互作用不顯著。進(jìn)一步多重比較可知,MO條件下3組被試的預(yù)判準(zhǔn)確率顯著高于BO條件,經(jīng)驗(yàn)組被試的預(yù)判正確率在兩組條件下的差異最大。在MO條件下,專家組與經(jīng)驗(yàn)組的準(zhǔn)確率均顯著高于新手組,而專家組與經(jīng)驗(yàn)組的正確率結(jié)果邊緣顯著(P=0.051);在BO條件下,3組被試的正確率兩兩比較均達(dá)到顯著效應(yīng)(P<0.01)。以反應(yīng)時為因變量的多因素方差分析結(jié)果顯示,空間遮蔽方式主效應(yīng)顯著[F(1,41)=22.07,P<0.01],BO條件下3組被試的預(yù)判反應(yīng)時顯著慢于MO條件。BO條件下,組別主效應(yīng)不顯著[F(2,41)=2.31,P>0.05];在MO條件下,專家組被試的反應(yīng)時間顯著小于經(jīng)驗(yàn)組和新手組。根據(jù)以上結(jié)果分析,遮蔽式遮蔽(MO)條件對判斷準(zhǔn)確率的干擾程度要明顯小于背景式遮蔽(BO),而在遮蔽式遮蔽條件下,專家組的成績又明顯優(yōu)于其余組別被試。3.2視覺搜索結(jié)果對2種遮蔽方式下的所有被試眼動數(shù)據(jù)按幀進(jìn)行分析。3.2.1被試平均每秒鐘的注視和平均每秒鐘的監(jiān)視和平均每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的監(jiān)視和每秒鐘的視野做實(shí)學(xué)習(xí),見表1。組以平均注視點(diǎn)數(shù)為指標(biāo)的多因素方差分析結(jié)果顯示,組別主效應(yīng)顯著[F(2,41)=4.71,P=0.08],3組被試平均每秒鐘的注視點(diǎn)數(shù)為:專家組2.77±0.21;經(jīng)驗(yàn)組3.32±0.17;新手組4.49±0.78。未發(fā)現(xiàn)有遮蔽方式主效應(yīng)差異,交互作用不顯著。3.2.2交互作用分析以平均注視時間為指標(biāo)的多因素方差分析結(jié)果顯示,組別主效應(yīng)顯著[F(2,41)=3.43,P=0.02],遮蔽方式主效應(yīng)顯著[F(1,41)=7.17,P<0.01],交互作用不顯著。3.2.3組被試注意事項(xiàng)3組被試在不同空間遮蔽方式下,不同視覺興趣區(qū)域注視時間比率統(tǒng)計結(jié)果如圖3所示。BO遮蔽方式下,專家組與經(jīng)驗(yàn)組被試注視時間最長的興趣區(qū)域均為RA,即發(fā)球手臂區(qū)域;新手組被試注視時間最長的興趣區(qū)域?yàn)锽,即球的區(qū)域,這里相當(dāng)于黑色遮蔽區(qū)域。MO遮蔽方式下,專家組被試注視時間最長的興趣區(qū)域仍然為RA;經(jīng)驗(yàn)組被試注視時間最長的興趣區(qū)域?yàn)镽,即球拍;新手組被試在未命名區(qū)域的注視時間最長。采用3(組別)×2(遮蔽方式)×8(8個注視區(qū)域注視時間比)的重復(fù)測量方差分析結(jié)果顯示,興趣區(qū)域主效應(yīng)顯著[F(7,33)=8.08,P<0.01],遮蔽方式主效應(yīng)顯著[F(1,39)=8.47,P<0.01],組別主效應(yīng)顯著[F(2,39)=6.10,P=0.018],且發(fā)現(xiàn)存在交互作用[F(14,68)=8.47,P=0.039]。進(jìn)一步簡單效應(yīng)分析可知,專家組被試的注視興趣區(qū)域中,空間遮蔽方式效應(yīng)不顯著[F(1,39)=0.71,P=0.557];經(jīng)驗(yàn)組被試的注視興趣區(qū)域中,空間遮蔽方式效應(yīng)顯著[F(1,39)=3.31,P=0.038];新手組被試的注視興趣區(qū)域中,空間遮蔽方式效應(yīng)也顯著[F(1,39)=4.26,P=0.01]。3.2.4模型模擬結(jié)果根據(jù)注視點(diǎn)之間的軌跡,本研究歸納了6種最主要的眼注視順序類型:從手臂到球拍(RA→R),從手臂到手臂(RA→RA),從手臂到球(RA→B),從球拍到球(R→B),從球到球(B→B),從手臂到未命名的其他區(qū)域(RA→O)。采用多因素方差分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了顯著的組別主效應(yīng)[F(2,39)=5.45,P=0.07]和遮蔽方式主效應(yīng)[F(1,39)=8.31,P=0.01]。進(jìn)一步多重檢驗(yàn)可知,在MO條件下,3組被試注視點(diǎn)轉(zhuǎn)移出現(xiàn)最頻繁的順序?yàn)?專家組——手臂到手臂(RA→RA,mean=3.75),經(jīng)驗(yàn)組——手臂到手臂(RA→RA,mean=2.19),新手組——手臂到球(RA→B,mean=2.25);在BO條件下,3組被試注視點(diǎn)轉(zhuǎn)移出現(xiàn)最頻繁的順序?yàn)?專家組——手臂到手臂(RA→RA,mean=2.05),經(jīng)驗(yàn)組——手臂到球拍(RA→R,mean=1.95),新手組——手臂到未定義的區(qū)域(RA→O,mean=1.66)。根據(jù)以上眼動數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知,網(wǎng)球?qū)＜业闹饕曈X興趣區(qū)與搜索順序均比較穩(wěn)定,不隨遮蔽方式的改變而變化。3.3頂區(qū)和入床觀察從3組被試誘發(fā)的ERPs曲線圖發(fā)現(xiàn)(圖4),在頂區(qū)和枕區(qū)觀察到明顯的P2(平均潛伏期180ms)、N2(潛伏期250~325ms)和晚期正波LPC(潛伏期450~600ms)。3.3.1被試所誘發(fā)的重要組與非組差異從頂區(qū)(P3、Pz、P4)和枕區(qū)(O1、Oz、O2)電極點(diǎn)記錄到的ERP總平均圖上可以看到,在180ms左右,專家組與經(jīng)驗(yàn)組被試誘發(fā)了明顯的正波。視覺P2一般被用來解釋認(rèn)知匹配現(xiàn)象,將感覺輸入與記憶中的存儲進(jìn)行比較匹配(Freunberger等,2007)。對P2波幅進(jìn)行組別×遮蔽方式的重復(fù)測量方差分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)顯著的組別主效應(yīng)[P3:F(2,39)=7.73,P<0.01;Pz:F(2,39)=8.44,P<0.01;P4:F(2,39)=7.17,P<0.01;O1:F(2,39)=6.61,P<0.01;Oz:F(2,39)=6.09,P<0.01;O2:F(2,39)=5.49,P<0.01]和遮蔽方式主效應(yīng)[P3:F(1,39)=11.12,P<0.01;Pz:F(1,39)=10.31,P<0.01;P4:F(1,39)=10.92,P<0.01;O1:F(1,39)=9.92,P<0.01;Oz:F(1,39)=7.21,P<0.01;O2:F(1,39)=7.19,P<0.01],無顯著的交互作用。對組別主效應(yīng)做進(jìn)一步多重分析發(fā)現(xiàn),在2種不同的遮蔽方式下,3組被試所誘發(fā)的P2波幅差異均顯著(P<0.05),且專家組的波幅最大,新手組的波幅最小。對P2潛伏期進(jìn)行組別×遮蔽方式的重復(fù)測量方差分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)只在頂區(qū)Pz點(diǎn)組別主效應(yīng)呈現(xiàn)邊緣顯著[F(2,39)=2.37,P=0.056],且遮蔽方式主效應(yīng)不顯著,無交互作用。3.3.2共同試驗(yàn)結(jié)果的其他描述從圖4可見,大約250~325ms時間段內(nèi),明顯誘發(fā)一個負(fù)性ERP成分,本研究將其歸為N2成分。本研究發(fā)現(xiàn),在Pz電極點(diǎn)N2波幅達(dá)到最大值,根據(jù)以往的研究顯示,N2一般分布在腦前皮層區(qū)域,而在視覺注意研究中N2則出現(xiàn)在腦后皮層區(qū)域較多,特別是在視覺搜索范式中(Folstein,2008)。結(jié)合本研究目的,選取頂區(qū)(P3、Pz、P4)和枕區(qū)(O1、Oz、O2)6個電極點(diǎn)記錄到的ERP數(shù)據(jù)進(jìn)行組別×遮蔽方式的重復(fù)測量方差分析。以N2波幅為因變量的分析結(jié)果顯示,存在顯著的組別主效應(yīng)[P3:F(2,39)=6.35,P<0.01;Pz:F(2,39)=5.14,P<0.01;P4:F(2,39)=6.09,P<0.01;O1:F(2,39)=5.11,P<0.01;Oz:F(2,39)=6.72,P<0.01;O2:F(2,39)=6.31,P<0.01]和遮蔽方式主效應(yīng)[P3:F(1,39)=9.04,P<0.01;Pz:F(1,39)=11.33,P<0.01;P4:F(1,39)=9.87,P<0.01;O1:F(1,39)=7.25,P<0.01;Oz:F(1,39)=5.54,P<0.01;O2:F(1,39)=5.36,P<0.01],交互作用不顯著。對組別主效應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步的多重分析發(fā)現(xiàn),在2種不同的遮蔽方式下,3組被試所誘發(fā)的N2波幅差異均顯著(P<0.01),專家組的波幅最大,新手組的波幅最小;對2種遮蔽方式進(jìn)行進(jìn)一步檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在MO條件下誘發(fā)的N2波幅均顯著大于BO條件。以N2潛伏期為因變量的分析結(jié)果未發(fā)現(xiàn)顯著的組別主效應(yīng)和遮蔽方式主效應(yīng)差異,且不存在交互作用。3.3.3兩種遮蔽條件下,兩組專家與經(jīng)驗(yàn)被試誘發(fā)的lpc頭皮電位分布從圖4可以看出,在600ms左右誘發(fā)一個明顯的正性ERPs-LPC成分。Mecklinger的研究提示,LPC的分布與檢索的材料類型相關(guān),當(dāng)只需要檢索一個目標(biāo)時,LPC往往分布在右側(cè)和額區(qū);當(dāng)信息檢索的內(nèi)容與空間位置相關(guān)時,LPC則較多分布在大腦枕區(qū)雙側(cè)(Mecklinger,1998)。根據(jù)這一研究結(jié)果,本研究對LPC的分析采用組別×遮蔽方式×皮層分布的重復(fù)測量方差分析,其中,皮層分布分為3個區(qū)域:anterior(Fp1、Fp2、Fpz、F3、Fz、F4),central(C3、Cz、C4、CP3、CPz、CP4),posterior(P3、Pz、P4、O1、Oz、O2),圖5顯示的是在兩種遮蔽條件下,網(wǎng)球?qū)＜遗c經(jīng)驗(yàn)被試誘發(fā)的LPC頭皮電位分布。以LPC波幅為因變量進(jìn)行重復(fù)測量方差分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)各變量的主效應(yīng)顯著,組別[F(2,38)=12.07,P<0.001],遮蔽方式[F(1,39)=10.15,P<0.001],分布區(qū)域[F(2,38)=12.42,P<0.001],且交互作用顯著[F(4,78)=4.66,P=0.004]。進(jìn)一步分析了它們之間的簡單效應(yīng)。在組別對分布區(qū)域的影響上,發(fā)現(xiàn)了顯著的分布區(qū)域效應(yīng)[anterior:F(2,38)=4.37,P=0.005;central:F(2,38)=5.15,P=0.002;posterior:F(2,38)=5.83,P=0.001],在posterior區(qū)域,專家組和經(jīng)驗(yàn)組誘發(fā)LPC波幅達(dá)到最大值。對遮蔽方式做進(jìn)一步分析,發(fā)現(xiàn)在MO條件下產(chǎn)生的LPC波幅顯著大于BO條件的誘發(fā)(P<0.001)。以LPC潛伏期為因變量進(jìn)行重復(fù)測量方差分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)組別主效應(yīng)顯著[F(2,38)=6.54,P=0.002],遮蔽方式主效應(yīng)顯著[F(1,39)=5.33,P=0.003],未有其余顯著效應(yīng)及交互作用。4討論本研究通過2種不同的空間遮蔽技術(shù),借助眼動和ERP技術(shù),證明了網(wǎng)球?qū)＜以诳臻g知覺預(yù)判過程中的視覺搜索及信息加工特征。4.1個月內(nèi)的任務(wù)加工本研究中行為數(shù)據(jù)的結(jié)果驗(yàn)證了研究的預(yù)期假設(shè),網(wǎng)球?qū)＜医M在2種遮蔽方式下的預(yù)判準(zhǔn)確率顯著優(yōu)于經(jīng)驗(yàn)組和新手組,表明優(yōu)秀運(yùn)動員較好地掌握了已有經(jīng)驗(yàn)信息檢索與運(yùn)用的能力。Williams等(1999)曾指出,視覺系統(tǒng)能夠依賴現(xiàn)有的場景,從過去的記憶中檢索相關(guān)知識,所以,任務(wù)結(jié)果的差異取決于信息檢索和知覺信息的運(yùn)用能力,而這一能力又基于過去類似經(jīng)驗(yàn)的記憶結(jié)構(gòu)。本研究結(jié)果符合Logan提出的樣例理論觀點(diǎn)。該理論認(rèn)為,每一個刺激的呈現(xiàn)都會引發(fā)一個相關(guān)的內(nèi)在信息系統(tǒng)的檢索(Logan,1988)。隨著個體直接經(jīng)驗(yàn)的增加,內(nèi)在存儲的實(shí)例越來越多,可檢索的相關(guān)實(shí)例逐漸增多,從而完成任務(wù)的準(zhǔn)確性也相應(yīng)提高。本研究中的3組被試,專家組不僅有多年的訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn),還有很多高級別的實(shí)際比賽經(jīng)驗(yàn),所以,他們的記憶系統(tǒng)中必然擁有很多相關(guān)知識和場景的實(shí)例存儲,當(dāng)本研究中的視頻刺激呈現(xiàn)時,專家組被試快速地從實(shí)例存儲器中檢索和提取特定任務(wù)信息,做出反應(yīng);經(jīng)驗(yàn)組被試也經(jīng)歷過多年網(wǎng)球訓(xùn)練,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于網(wǎng)球?qū)＜医M,且高等級比賽經(jīng)驗(yàn)相對較少,所以,經(jīng)驗(yàn)組被試的實(shí)例存儲必然要少于專家組被試,在任務(wù)加工時,可檢索和提取到的相關(guān)信息少,相比較于網(wǎng)球?qū)＜医M,其反應(yīng)準(zhǔn)確性要低、速度要慢;而新手組被試的記憶存儲中完全沒有相關(guān)的實(shí)例存儲,所以,他們的任務(wù)加工完全依賴于視頻刺激呈現(xiàn)的場景進(jìn)行判斷,反應(yīng)時間更長且準(zhǔn)確性更低。在背景式遮蔽方式(BO)下,所有被試的反應(yīng)正確率顯著低于遮蓋式遮蔽(MO),并且反應(yīng)時間更長,說明被試對刺激準(zhǔn)備和加工的時間更久。在MO任務(wù)中,由于采用的是黑色正方形補(bǔ)丁對球進(jìn)行遮蔽,在一定程度上,這個黑色的補(bǔ)丁代替了球本身,被試在信息檢索與提取時,將遮蓋式遮蔽的視頻當(dāng)作一個完整的刺激呈現(xiàn)進(jìn)行加工,從而從記憶系統(tǒng)的實(shí)例存儲中檢索合適的信息進(jìn)行匹配。在BO任務(wù)中,由于球被擦除掉了,與被試記憶系統(tǒng)中存儲的實(shí)例不相符合,找不到可以匹配的記憶存儲痕跡,所以,面對BO任務(wù),被試只能完全根據(jù)視頻情境中的刺激線索來進(jìn)行判斷,所需要的加工時間也更長。根據(jù)該結(jié)果可以知道,在網(wǎng)球?qū)＜液徒?jīng)驗(yàn)選手的知識系統(tǒng)中存在相關(guān)的實(shí)例記憶,如果移除網(wǎng)球發(fā)球情境中的部分空間信息,可能嚴(yán)重干擾記憶系統(tǒng)的提取,影響預(yù)判的準(zhǔn)確性。因此,筆者猜測在網(wǎng)球發(fā)球過程中,如果移除不同的空間信息所導(dǎo)致的結(jié)果可能有顯著差異,或許存在影響預(yù)判的關(guān)鍵空間視知覺因素,這一假設(shè)有待后續(xù)的研究來證明。4.2種遮蔽方式下的視覺搜索順序通過眼動記錄數(shù)據(jù)分析,專家組被試的平均注視點(diǎn)數(shù)最少,經(jīng)驗(yàn)組次之,新手組最多。根據(jù)結(jié)果,本研究認(rèn)為,網(wǎng)球?qū)＜易⒁朁c(diǎn)精準(zhǔn)且穩(wěn)定,他們在視覺定位的時候更傾向于整體的信息,所以,平均注視點(diǎn)數(shù)明顯少于其他被試;新手組被試由于缺乏網(wǎng)球比賽中空間定位的整體概念,注視點(diǎn)多且分散。關(guān)于平均注意注視點(diǎn)并未發(fā)現(xiàn)有顯著的空間遮蔽方式主效應(yīng),這一點(diǎn)與預(yù)期設(shè)想不一致,說明在背景遮蔽(BO)方式下被試并不需要更多視覺注視,筆者推斷可能BO任務(wù)中僅僅是對球的擦除,并沒有損害到更多有價值的信息。雖然在現(xiàn)實(shí)比賽場景中并不可能出現(xiàn)沒有球的情況,但是從這一研究結(jié)果可以看到,網(wǎng)球運(yùn)動員的視覺注視功能并不會受到某些固定的模式影響,其長時記憶中相關(guān)知識加工的激活也未受到干擾。興趣區(qū)的注視時間結(jié)果顯示,不同水平的被試有大量相同的注視興趣區(qū)(右手手臂、頭部、球拍等)。Williams等(2002)研究認(rèn)為,這些視覺線索是網(wǎng)球運(yùn)動員預(yù)判所依賴的關(guān)鍵因素。在MO與BO條件下,專家組在右手手臂區(qū)域的注視時間均顯著大于經(jīng)驗(yàn)組和新手組,專家組被試在右手手臂區(qū)域的注視時間也顯著大于其他區(qū)域。在MO條件下,新手被試的最大興趣區(qū)集中在球的位置,可能由于專業(yè)知識的缺乏和任務(wù)的限制,新手被試的注視集中點(diǎn)在于球的落點(diǎn),導(dǎo)致他們對于球的空間飛行方位更為注意。在BO條件下,球被完全擦除,這一重要的線索被刪除,對于被試來說他們必然要改變視覺搜索的策略,依賴其余的空間變量來進(jìn)行決策加工,所以,他們將注視點(diǎn)更多地投向球拍與未定義的一部分空間區(qū)域。尤其是新手組被試,在BO條件下最主要的注視興趣區(qū)都在未定義的空間區(qū)域。從視覺搜索的順序分析,網(wǎng)球?qū)＜医M在2種空間遮蔽方式下的視覺搜索以跟隨發(fā)球者手臂的移動為主,說明發(fā)球手臂位置是網(wǎng)球?qū)＜疫M(jìn)行預(yù)判的主要影響因素。經(jīng)驗(yàn)組被試的主要注視順序在MO方式下與專家組被試策略一樣,但是在BO方式下由手臂→球拍的注視轉(zhuǎn)移次數(shù)更多。新手組被試采取的搜索策略完全不同,在球未被擦除的情況下,新手組被試采取從手臂→球的注視順序顯著多余其余策略,當(dāng)球被完全擦除后,他們開始采取從手臂注視到未定義的區(qū)域?yàn)橹饕曈X搜索順序。從視覺搜索順序的差異可以推斷,球的空間位置不是網(wǎng)球?qū)＜医M進(jìn)行預(yù)判的首要因素,但是卻是新手組判斷的主要依據(jù),在BO方式下,球的消失對新手組的判斷造成極大的影響,他們從手臂→球的注視順序被打亂,從而尋找新的空間替代位置,說明新手組在注視的過程中仍然想象球在未知的空間區(qū)域中移動。在2種遮蔽方式下,專家組和經(jīng)驗(yàn)組被試的視覺線索都依賴發(fā)球者的整體位置變化(發(fā)球手臂和球拍),根據(jù)發(fā)球者的整體空間位置,專家組和經(jīng)驗(yàn)組被試從記憶存儲中搜索匹配的實(shí)例,采取自上而下的加工方式;而新手組被試只能依靠球的軌跡采取單純的自下而上的加工策略。4.3網(wǎng)絡(luò)空間記憶的匹配機(jī)理通過比較3組被試在不同的空間遮蔽方式下知覺預(yù)判過程中的ERP數(shù)據(jù),本研究提取了網(wǎng)球?qū)＜医M知覺預(yù)判優(yōu)勢的部分神經(jīng)機(jī)制特征。研究分析結(jié)果顯示,在不同遮蔽方式下的空間知覺預(yù)判中,刺激呈現(xiàn)早期均誘發(fā)了明顯的P2和N2成分。關(guān)于視覺P2成分的解釋,目前尚未有統(tǒng)一的結(jié)論,對視覺P2成分的功能知之甚少。在僅有的一些相關(guān)研究中,筆者總結(jié)出視覺P2被認(rèn)為是認(rèn)知匹配系統(tǒng)中的一個成分,用來解釋感覺輸入與記憶存儲之間的匹配(Luck等,1994;Freunberger等,2007)。本研究中,網(wǎng)球?qū)＜医M的P2波幅最大,可以認(rèn)為專家組對信息輸入與記憶系統(tǒng)的認(rèn)知匹配程度最高,經(jīng)驗(yàn)組被試次之,新手組認(rèn)知匹配程度最低。經(jīng)驗(yàn)說理論認(rèn)為,專家的認(rèn)知優(yōu)勢主要基于專項(xiàng)知識經(jīng)驗(yàn)的積累,是后天培養(yǎng)與訓(xùn)練的結(jié)果。對于平均訓(xùn)練年限高于7年的網(wǎng)球?qū)＜疫\(yùn)動員而言,他們所掌握的專項(xiàng)技能知識(陳述性知識與程序性知識)和積累的運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)要顯著優(yōu)于一般經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)動員,尤其是新手。低水平網(wǎng)球運(yùn)動員和網(wǎng)球新手的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)及水平均有限,他們記憶中所存儲的有關(guān)網(wǎng)球?qū)ｍ?xiàng)技術(shù)動作的動作概念、動作圖式不夠清晰,這就決定了他們對刺激信息與記憶的匹配效果不如網(wǎng)球?qū)＜?。通過比較網(wǎng)球?qū)＜以?種不同的遮蔽方式下誘發(fā)的P2波幅大小可見,遮蓋式遮蔽條件下誘發(fā)的P2波幅顯著大于背景遮蔽條件的誘發(fā),證明了遮蓋式遮蔽的空間視覺線索符合記憶系統(tǒng)的知識存儲,更容易達(dá)成認(rèn)知匹配,背景遮蔽條件下的P2波幅顯著較小,說明背景遮蔽后空間視覺線索與正常的知識系統(tǒng)匹配不充分。本研究還發(fā)現(xiàn),在空間知覺預(yù)判過程中一個明顯的晚期正波被誘發(fā),根據(jù)潛伏期和地形圖特征,認(rèn)為其屬于LPC成分。LPC成分被認(rèn)為是與情節(jié)記憶相關(guān)的ERP成分(Paller等,1995)。在對記憶的心理學(xué)研究中,一般將長時記憶分為語義記憶和情節(jié)記憶,語義記憶在長時記憶系統(tǒng)中不是按照特殊的編碼形式存儲,是基于一定事實(shí)基礎(chǔ)上并與背景信息沒有關(guān)聯(lián)的一般知識的記憶;而情節(jié)