生物运动知觉的专项运动训练效应及其机制研究

生物运动知觉的专项运动训练效应及其机制研究人类具有强大的生物运动知觉加工能力,即使在光照不理想或远

距离的情境下,个体仍然能够从简单、动态的人体轮廓中提取到精确

的知觉信息。上世纪70年代,瑞典乌普萨拉大学心理学家Johansson 发现,当去除了面孔、身体等这些人们熟悉的性状线索,仅仅由附着在头部和一些重要关节点上的光点或光点运动组成的光点图或光点视频,观察者仍然能提取并识别很多有用的信息,由此开启了利用光点

动画技术进行生物运动知觉(Biological Motion Perception)的研究。近年来,生物运动知觉已成为视知觉研究的热点问题。生物运动知觉

是人眼和大脑对动物或人的运动进行信息加工的过程,是人们进行社

会交往、理解他人动作意图等的基础。排除了背景、颜色等大量的干扰信息,仅抽取动物或人的最基本运动信息元素的生物光点图

(point-light displays,PLD),是目前研究人类生物运动知觉特殊而

有效的手段。社会认知心理学研究表明,观察者可以从生物运动PLD

中提取到身份、性别、情绪、意图等社会信息,目前有很多从具有社

交缺陷个体(如自闭症儿童、精神分裂症患者)进行生物运动视知觉加工特点的研究,这些研究为揭示生物运动视知觉加工的神经机制的奥

秘提供了可能。本研究正是采用光点图(视频)的技术方法,以网球发

球和羽毛球杀球两种技术动作,采用运动心理学常用的“专家-新手”范式,探索专项运动训练对运动员生物运动知觉的促进作用,验证专

项运动训练效应,并阐释其规律及机制问题。首先选择男女网球和羽

毛球专业运动员4名,利用三维动作捕捉系统,拍摄网球运动员发球

技术动作和羽毛球运动员杀球技术动作,然后根据各个实验的要求,进行后期剪辑、制作,并利用E-prime软件进行编程,将制作好的刺激材料呈现在显示屏上,选取三组被试(新手组1、网球经验组2、羽毛球经验组3),共56名,其中新手组20名、网球经验组19名、羽毛球经验组17名,在实验室中完成了 6个实验:400ms静态光点图动作识别、3s静态光点图动作识别、400ms静态光点图性别识别、3s静态光点图性别识别,以及动态光点视频动作识别和动态光点视频性别识别,收集被试在实验中的识别正确率和反应时,进行统计分析。网球发球和羽毛球杀球技术动作本身在动作环节和结构上具有较高的相似性,但以往在行走、奔跑等动作PLD中的研究证明,观察者可以从中提取到性别等信息,为避免网球发球和羽毛球杀球这两个动作技术PLD 的性别提示差异,将动作识别任务实验中的性别内隐任务分析数据与性别识别任务实验分析数据进行对比,分离专项运动训练效应,以阐释运动员与新手之间,生物运动知觉的差异,以及专项运动训练效应产生的机制。结果表明:新手组与经验组之间的动作识别正确率差异显著,网球经验组和羽毛球经验组分别对网球发球和羽毛球杀球技术动作识别更准确、敏感;网球发球和羽毛球杀球动作运动光点图和视频同步行、投掷等动作不同,没有表现出性别特征。同时本研究还收集了动态光点视频动作识别任务实验时,被试的脑电数据,并进行事件相关电位(ERP)和事件相关脑电相干性(ERCoh)分析,(1)ERP分析结果:新手组的波幅显著高于网球经验组和羽毛球经验组;脑区与组别的交互作用边缘显著,网球经验组和新手组脑区的主效应均不显著,

两组被试各脑区激活没有差异,而网球经验组在顶区的LNC波幅显著小于额区和中央区;(2)ERCoh分析:脑区的主效应显著,顶叶与中央区的相干系数显著高于顶叶与额叶以及顶叶与颞叶的相干系数;组别的主效应边缘显著,网球经验组alpha波相干系数显著低于羽毛球经验组和新手组。通过以上6个实验和脑电实验,得出如下结论:(1)长期、专业的运动训练对生物运动信息加工具有专项运动训练效应:即使是动作环节、结构相似的网球发球和羽毛球杀球技术动作的光点图(和视频),网球运动员和羽毛球运动员都能够比新手更准确、更迅速地识别,且对自己的运动项目识别能力更强;(2)专项运动训练效应的心理机制是:专项运动训练效应是由于运动员的长期、大量的“运动”而的产生,运动员以往的运动经验,以一种运动图示或表象的中介存在

与大脑,因此在进行运动光点识别时,能够区别自己的专项动作,具有较新手更好的生物运动知觉加工能力;(3)专项运动训练效应的脑机

制是:运动员以往的运动经验,作为一种运动图示,与自己的专项运动的光点图(视频)进行模式匹配,且各脑区耦合功能更趋于自动化和精细化,从而能够高效、准确地识别自己运动专项的光点图(和视频),

提高了运动生物知觉加工能力。