應(yīng)用注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)驗(yàn)研究乒乓球運(yùn)動(dòng)對(duì)注意的改善作用

余千春，董文文，陳建軍，陳貴梅，王華鋒，汪 凱

應(yīng)用注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)驗(yàn)研究乒乓球運(yùn)動(dòng)對(duì)注意的改善作用

余千春1，董文文2，陳建軍2，陳貴梅3，王華鋒4，汪 凱2

目的：應(yīng)用注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)驗(yàn)探討乒乓球運(yùn)動(dòng)對(duì)注意功能的影響。方法：隨機(jī)選取27名在校大學(xué)生作為乒乓球組和28名在校大學(xué)生作為對(duì)照組。兩組被試的性別、年齡及受教育年限匹配，在試驗(yàn)前均無乒乓球運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷。兩組被試完成首次注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)驗(yàn)后，乒乓球組進(jìn)行乒乓球訓(xùn)練2年，每天訓(xùn)練約2 h，兩組再次進(jìn)行注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)驗(yàn)，比較注意系統(tǒng)中警覺、定向及執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)效率有無差別。結(jié)果：乒乓球組警覺網(wǎng)絡(luò)的前、后測(cè)量差值明顯高于對(duì)照組（P<0.05），執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)和總反應(yīng)時(shí)間的前、后測(cè)量差值明顯低于對(duì)照組（P<0.05），兩組被試的定向網(wǎng)絡(luò)效率及總體正確率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）。結(jié)論：乒乓球運(yùn)動(dòng)對(duì)注意具有改善作用，尤其是注意系統(tǒng)中的警覺和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)。

注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)驗(yàn)；乒乓球；注意

研究證實(shí)，運(yùn)動(dòng)可以促進(jìn)身體健康、延緩衰老并減少疾病發(fā)生[1]。近年來，運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知的關(guān)系逐漸引起多領(lǐng)域科學(xué)工作者的興趣與重視。以往運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知的相關(guān)研究多集中在記憶等方面，很少涉及運(yùn)動(dòng)與注意的關(guān)系。注意是參與認(rèn)知過程的重要環(huán)節(jié)，值得對(duì)其深入探討。

科學(xué)家將注意分為若干模塊或網(wǎng)絡(luò)。其中比較著名的是POSNER等人提出的注意網(wǎng)絡(luò)學(xué)說，該學(xué)說將人類注意系統(tǒng)分成3個(gè)在解剖和生化機(jī)制上相對(duì)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)—警覺網(wǎng)絡(luò)、定向網(wǎng)絡(luò)和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)[2-3]。警覺網(wǎng)絡(luò)維持警醒狀態(tài)以準(zhǔn)備接受傳入信息，與右腦半球額葉和頂葉相關(guān)[4]，并依賴去甲腎上腺素系統(tǒng)[5]；定向網(wǎng)絡(luò)選擇性處理傳入信息，與顳頂交界區(qū)和頂上小葉相關(guān)[4]，并依賴膽堿能系統(tǒng)[6]；執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)制定計(jì)劃，監(jiān)測(cè)并解決沖突[7]，與前扣帶回有關(guān)[4]，并依賴多巴胺系統(tǒng)的支持[8]。注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)驗(yàn)是由美國科學(xué)院院士FAN J等人設(shè)計(jì)的用于檢測(cè)注意網(wǎng)絡(luò)效率的一種簡(jiǎn)單易行的行為學(xué)試驗(yàn)[9]，可以量化評(píng)定注意系統(tǒng)3個(gè)網(wǎng)路的各自效率，并已廣泛應(yīng)用于正常被試及多種疾病人群[10-11]。

乒乓球是中國國球，具有廣泛群眾基礎(chǔ)并在世界其他國家日益流行。靈活判斷球體速度、高度、旋轉(zhuǎn)角度、軌跡、落點(diǎn)，及時(shí)準(zhǔn)確選擇反攻方式，在最佳時(shí)間應(yīng)用最佳擊球手法與力度等是乒乓球運(yùn)動(dòng)的基本要求，所以，乒乓球運(yùn)動(dòng)員必須具備高度的注意能力。據(jù)此推斷，乒乓球運(yùn)動(dòng)可能對(duì)注意具有改善作用。本試驗(yàn)利用注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)驗(yàn)首次探討了乒乓球運(yùn)動(dòng)對(duì)注意網(wǎng)絡(luò)的影響。

作者單位：1.安徽醫(yī)科大學(xué)體育部，安徽合肥230032；2.安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科神經(jīng)心理學(xué)實(shí)驗(yàn)室，安徽合肥230022；3.安徽醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)系，安徽合肥230032；4.北京體育大學(xué)，北京100084。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

乒乓球組：隨機(jī)選取60名欲報(bào)名參加安徽醫(yī)科大學(xué)乒乓球俱樂部的大學(xué)生，再從中隨機(jī)選取30名大學(xué)生作為乒乓球組參加乒乓球俱樂部。乒乓球組共進(jìn)行2年乒乓球訓(xùn)練，每年訓(xùn)練160天，每天約2 h，2年共訓(xùn)練約640 h。剔除3名未能堅(jiān)持2年訓(xùn)練的學(xué)生，剩下共27名學(xué)生，其中男14名，女13名，在首次試驗(yàn)時(shí)年齡（19．741±1．318）歲，受教育年限（13．370±0．688）年，每日進(jìn)行乒乓球訓(xùn)練時(shí)間（2．037±0．308）h，共訓(xùn)練 2 年。乒乓球組所有被試在首次試驗(yàn)前從未進(jìn)行過乒乓球運(yùn)動(dòng)。對(duì)照組：在上述選取的60名大學(xué)生中，經(jīng)隨機(jī)選取30名參加乒乓球俱樂部后，將剩余的不能參加乒乓球俱樂部的30名大學(xué)生作為對(duì)照組。對(duì)照組剔除中途參加過乒乓球運(yùn)動(dòng)的學(xué)生2名，剩下共28名學(xué)生。其中男15名，女13名，在首次試驗(yàn)時(shí)年齡（19．679±2．091）歲，受教育年限（13．179±0．612）年。對(duì)照組所有被試在兩次試驗(yàn)前均未進(jìn)行過乒乓球運(yùn)動(dòng)。

兩組被試在性別、年齡和受教育年限方面均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05），在每日乒乓球訓(xùn)練時(shí)間上差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=35．034，P＜0．001）。所有被試均身體健康，未患任何神經(jīng)系統(tǒng)疾病。所有被試在試驗(yàn)前均被告知試驗(yàn)?zāi)康牟⑷〉弥橥猓蟼惱韺W(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 研究方法

1.2.1 注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)試 共336次試驗(yàn)，其中24次為練習(xí)，312次為正式試驗(yàn)。每次試驗(yàn)時(shí)首先呈現(xiàn)中心注視點(diǎn)“+”400～1 600 ms，隨后呈現(xiàn)提示“*”100 ms，其后再次單獨(dú)呈現(xiàn)中心注視點(diǎn)400 ms，最后在屏幕中心呈現(xiàn)靶刺激不超過2 700 ms。只要被試做出按鍵反應(yīng)，靶刺激立即消失。（見圖1）。提示分3種類型：（1）無提示：僅有中心注視點(diǎn)而沒有提示；（2）中心提示：?jiǎn)蝹€(gè)提示呈現(xiàn)在中心注視點(diǎn)處；（3）雙重提示：兩提示分別呈現(xiàn)在中心注視點(diǎn)的上方和下方；（4）空間提示：?jiǎn)蝹€(gè)提示呈現(xiàn)在中心注視點(diǎn)的上方或下方（見圖2）。無提示、中心提示及雙重提示無法預(yù)測(cè)靶刺激即將出現(xiàn)的位置，空間提示可以預(yù)測(cè)靶刺激位置（靶刺激出現(xiàn)在空間提示呈現(xiàn)處）。靶刺激為方向朝左或朝右的箭頭，兩邊各有兩條長(zhǎng)短與靶刺激相同的線段，線段伴或不伴有箭頭。靶刺激共分3種情況：（1）中性：兩邊線段沒有箭頭；（2）一致：兩邊線段有箭頭，所指方向與靶刺激所指方向相同；（3）不一致：兩邊線段有箭頭，所指方向與靶刺激所指方向相反（見圖3）。

ANT實(shí)驗(yàn)用E-Prime軟件編制，運(yùn)行于14．1寸筆記本電腦。被試坐在距電腦屏幕中心40 cm處，屏幕中央正對(duì)于被試正中矢狀面。囑被試盡可能快速準(zhǔn)確地報(bào)告靶刺激所指方向。若靶刺激指向右則按右方向鍵，若指向左則按左方向鍵。整個(gè)注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)驗(yàn)持續(xù)約30 min。

采用乒乓球組、對(duì)照組前后測(cè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，乒乓球組接受為期2年每天約2 h的乒乓球訓(xùn)練，對(duì)照組不接受干預(yù)。在乒乓球訓(xùn)練開始前一周對(duì)乒乓球組和對(duì)照組進(jìn)行前測(cè)，干預(yù)結(jié)束后一周內(nèi)進(jìn)行后測(cè)。

圖1 一次ANT 實(shí)驗(yàn)的時(shí)間進(jìn)程Fig. 1 Time course of one ANT test

圖2 4 種提示類型Fig. 2 Four types of cues

圖3 3 種靶刺激類型Fig. 3 Three types of target stimulation

1.2.2 測(cè)試指標(biāo) 基于反應(yīng)時(shí)的差值分別計(jì)算出警覺、定向及注意網(wǎng)絡(luò)的效率值[9]。（1）警覺網(wǎng)絡(luò)效率值（ms）=無提示條件下的反應(yīng)時(shí)-雙重提示條件下的反應(yīng)時(shí)；（2）定向網(wǎng)絡(luò)效率值（ms）=中心提示條件下的反應(yīng)時(shí)-空間提示條件下的反應(yīng)時(shí)；（3）執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)效率值（ms）=不一致條件下的反應(yīng)時(shí)-一致條件下的反應(yīng)時(shí)。對(duì)于警覺和定向網(wǎng)絡(luò)，所得效率值越大（即反應(yīng)時(shí)差值越大），則該網(wǎng)絡(luò)效率越高；對(duì)于執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)，所得效率值越?。捶磻?yīng)時(shí)差值越?。?，則該網(wǎng)絡(luò)效率越高。

為排除ANT總反應(yīng)時(shí)差別的可能影響，分別計(jì)算各網(wǎng)絡(luò)的效率比率。各網(wǎng)絡(luò)的效率比率=該網(wǎng)絡(luò)的效率值（即反應(yīng)時(shí)差值）/總反應(yīng)時(shí)。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 應(yīng)用PASW Statistics 18．0（即 Spss18．0）軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)分別比較乒乓球組和對(duì)照組前測(cè)的ANT成績(jī)，以及乒乓球組和對(duì)照組前后測(cè)的ANT成績(jī)的差值。P＜0．05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 ANT試驗(yàn)前測(cè)結(jié)果

對(duì)乒乓球組和對(duì)照組的前測(cè)結(jié)果進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)，乒乓球組和對(duì)照組的警覺網(wǎng)絡(luò)效率值分別是（33．259±10．188）和（34．393±11．846），無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05），執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)效率值分別為（112．333±29．072）和（108．821±22．964），無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05），定向網(wǎng)絡(luò)效率值分別為（40．222±14．614）和（38．714±16．979），無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05），總反應(yīng)時(shí)分別是（592．185±37．796）和（590．750±62．126），無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05），正確率分別是（98．222±1．450）和（98．036±1．232），無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05）。

比較兩組被試前測(cè)的效率比率得到與效率值一致的結(jié)果。乒乓球組和對(duì)照組的警覺網(wǎng)絡(luò)效率比率分別是（0．057±0．018）和（0．060±0．023），無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05），執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)效率比率分別為（0．190±0．485）和（0．187±0．046），無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05），定向網(wǎng)絡(luò)效率比率分別為（0．068±0．025） 和（0．066±0．029），無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05）。

結(jié)果顯示，乒乓球組和對(duì)照組的警覺、定向和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)的前測(cè)效率值和效率比率均無顯著性差異，提示兩組被試在干預(yù)前各項(xiàng)指標(biāo)均處于同一水平，可以進(jìn)行試驗(yàn)后測(cè)的差異比較（見表1）。

表1 乒乓球組和對(duì)照組前測(cè)ANT 成績(jī)比較（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）Tab. 1 ANT scores of the two groups before training（M±S）

2.2 ANT試驗(yàn)后測(cè)結(jié)果

乒乓球組和對(duì)照組后測(cè)ANT成績(jī)中的警覺網(wǎng)絡(luò)效率值、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)效率值和總反應(yīng)時(shí)的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0．05），定向網(wǎng)絡(luò)效率值和正確率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05）（見表 2）。

表2 乒乓球組和對(duì)照組后測(cè)ANT 成績(jī)比較（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）Tab. 2 ANT scores of the two groups after training（M±S）

比較兩組被試后測(cè)的效率比率得到與效率值一致的結(jié)果。乒乓球組和對(duì)照組后測(cè)ANT成績(jī)中的警覺網(wǎng)絡(luò)效率比率和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)效率比率的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0．05），定向網(wǎng)絡(luò)效率比率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05）。

2.3 前、后測(cè)結(jié)果差值比較

乒乓球組和對(duì)照組前后測(cè)警覺網(wǎng)絡(luò)效率值的差值分別是（23．852±14．301）和（-0．750±16．270），差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0．05），提示乒乓球組訓(xùn)練后的警覺網(wǎng)絡(luò)效率值高于對(duì)照組的警覺網(wǎng)絡(luò)效率值，即乒乓球組經(jīng)過訓(xùn)練后警覺網(wǎng)絡(luò)效率提高。乒乓球組和對(duì)照組前后測(cè)的執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)效率值的差值分別為（-67．704±33．566）和（-2．214±22．820），差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0．05），提示乒乓球組訓(xùn)練后的執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)效率值低于對(duì)照組的執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)效率值，即乒乓球組經(jīng)過訓(xùn)練后執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)效率提高。乒乓球組和對(duì)照組前后測(cè)的定向網(wǎng)絡(luò)效率值的差值分別為（-0．407±15．899）和（3．107±15．113），差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0．05）。此外，乒乓球組前后測(cè)的總反應(yīng)時(shí)的差值明顯小于對(duì)照組（乒乓球組：（-32．222±43．742），對(duì)照組：（-1．500±60．314）），具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0．05）。乒乓球組和對(duì)照組前后測(cè)的正確率的差值分別是（0．259±1．375）和（-0．107±1．423），無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05）（見表 3）。

表3 乒乓球組和對(duì)照組前后測(cè)ANT 成績(jī)的差值比較（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）Tab. 3 The comparison of difference values（post training-pre training）between the two groups（M±S）

比較兩組前后測(cè)的效率比率的差值得到與效率值一致的結(jié)果。乒乓球組和對(duì)照組前后測(cè)的警覺網(wǎng)絡(luò)效率比率的差值分別是（0．046±0．025）和（-0．001±0．032），差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0．05），提示乒乓球組訓(xùn)練后的警覺網(wǎng)絡(luò)效率比率高于對(duì)照組，即乒乓球組訓(xùn)練后的警覺網(wǎng)絡(luò)效率提高。乒乓球組和對(duì)照組前后測(cè)的執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)效率比率的差值分別為（-0．110±0．059）和（0．003±0．048），差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0．05），提示乒乓球組訓(xùn)練后的執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)效率比率較低，即乒乓球組訓(xùn)練后具有更高的執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)效率。乒乓球組和對(duì)照組前后測(cè)的定向網(wǎng)絡(luò)效率比率的差值分別為（0．003±0．028）和（0．004±0．023），二者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0．05）。

3 討 論

研究證實(shí)，運(yùn)動(dòng)可以改善身體機(jī)能[1]。隨著研究的不斷深入，運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知的關(guān)系已逐步成為體育科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等多領(lǐng)域?qū)W科學(xué)者的共同研究熱點(diǎn)。注意作為認(rèn)知過程的重要環(huán)節(jié)，可能受到運(yùn)動(dòng)影響，但目前的相關(guān)研究很少。乒乓球作為我國國球，需要運(yùn)動(dòng)員具備高度的敏捷性和靈活性，這與保持良好的注意功能密不可分。據(jù)此推測(cè)，乒乓球運(yùn)動(dòng)可能對(duì)注意具有改善作用。本研究應(yīng)用注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)驗(yàn)（ANT）首次對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)者的注意功能進(jìn)行測(cè)查。實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，乒乓球運(yùn)動(dòng)對(duì)注意網(wǎng)絡(luò)具有改善作用，尤其是警覺和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)。

研究表明，運(yùn)動(dòng)可以強(qiáng)身健體。但近年研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)還可以改善認(rèn)知功能。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，運(yùn)動(dòng)可以改善學(xué)習(xí)和記憶能力[12]。通過改良的工作記憶測(cè)試研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)有助于提高工作記憶[13]。另有研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)增加老年人腦組織容量，進(jìn)一步支持運(yùn)動(dòng)對(duì)腦功能的改善作用。由REUTER等人發(fā)起的對(duì)帕金森病人的研究結(jié)果顯示，鍛煉可以改善帕金森病患者的運(yùn)動(dòng)障礙并增加其主觀幸福感[14]。HILLMAN等人通過對(duì)24名兒童及27名成年人進(jìn)行認(rèn)知測(cè)驗(yàn)后證實(shí)，運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知具有正性相關(guān)作用[15]。此外，已有研究表明，運(yùn)動(dòng)相關(guān)疾病對(duì)認(rèn)知起負(fù)性作用。例如，HUTCHISON等人指出，運(yùn)動(dòng)損傷可以導(dǎo)致認(rèn)知能力下降[16]；運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病如肌萎縮側(cè)索硬化可以導(dǎo)致認(rèn)知障礙如額顳葉癡呆[17]。

對(duì)運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知關(guān)系的研究具有重要意義。一方面可以幫助我們更好地認(rèn)識(shí)和理解運(yùn)動(dòng)；另一方面，也是更為重要的一點(diǎn)在于，未來可以針對(duì)性地利用運(yùn)動(dòng)來改善腦功能，甚至幫助認(rèn)知障礙患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。作為認(rèn)知過程的重要環(huán)節(jié)，注意貫穿于生活各方面。然而，對(duì)運(yùn)動(dòng)與注意關(guān)系的研究相對(duì)較少。乒乓球是一種對(duì)注意要求極高的體育運(yùn)動(dòng)，可能對(duì)注意功能具有改善作用。本試驗(yàn)應(yīng)用ANT第一次對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)者的注意網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行探討，結(jié)果提示乒乓球運(yùn)動(dòng)對(duì)注意具有改善作用，尤其是警覺和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)。該結(jié)果與KRAMER等人的研究結(jié)論一致。他們運(yùn)用任務(wù)轉(zhuǎn)換等實(shí)驗(yàn)范式研究后指出，運(yùn)動(dòng)可以提高執(zhí)行控制能力[18]。ROSANO等人通過數(shù)字符號(hào)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)亦證實(shí)了運(yùn)動(dòng)對(duì)執(zhí)行控制功能的促進(jìn)作用[19]。COLCOMBE和KRAMER等人進(jìn)行薈萃分析后指出運(yùn)動(dòng)能夠改善老年人認(rèn)知功能，尤其是執(zhí)行控制功能[20]。Stroop測(cè)驗(yàn)可有效反映執(zhí)行控制能力，BUCK等人實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)可以顯著提高Stroop測(cè)試成績(jī)[21]。BIXBY等人對(duì)120名健康被試進(jìn)行Stroop測(cè)試得到一致結(jié)果，支持運(yùn)動(dòng)對(duì)執(zhí)行控制功能的改善作用[22]。

注意是一十分復(fù)雜的認(rèn)知過程。直到20世紀(jì)90年代，科學(xué)家POSENER在解剖、生化和認(rèn)知行為等研究的基礎(chǔ)上提出了注意網(wǎng)絡(luò)學(xué)說，并將注意劃分為三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的功能網(wǎng)絡(luò)：警覺、定向和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)[2-3]。該理論簡(jiǎn)介系統(tǒng)地概括了注意過程并已得到學(xué)術(shù)界的普遍認(rèn)可。FAN J正是根據(jù)上述理論設(shè)計(jì)了注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)驗(yàn)（ANT），以針對(duì)性地對(duì)注意功能進(jìn)行測(cè)查。目前，ANT的有效性已經(jīng)通過神經(jīng)影像學(xué)[18]和認(rèn)知行為科學(xué)[23]的驗(yàn)證，并廣泛應(yīng)用于正常人[24-25]、精神分裂癥[26]、抑郁癥[27]、成人廣泛焦慮障礙[28-29]和遺傳疾病[30]等眾多正常人和疾病人群注意功能的研究。

（1）警覺網(wǎng)絡(luò)：用以維持警醒狀態(tài)以時(shí)刻準(zhǔn)備接受傳入信息。乒乓球球體輕、速度快，轉(zhuǎn)速高，其千變?nèi)f化的高度、速度和旋轉(zhuǎn)角度對(duì)運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)力提出很高挑戰(zhàn)。運(yùn)動(dòng)員首先要辨別對(duì)方的發(fā)球攻勢(shì)，甚至需要捕捉到對(duì)手的任何一絲細(xì)微動(dòng)作變化，以盡可能為后續(xù)比賽爭(zhēng)取主動(dòng)。此后，面對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的來球，運(yùn)動(dòng)員須盡可能準(zhǔn)確估計(jì)球體的運(yùn)行軌跡、可能落球點(diǎn)，時(shí)刻注意來球變化，從而為最佳擊球提供選擇依據(jù)。在整場(chǎng)乒乓球運(yùn)動(dòng)比賽中，保持對(duì)球體的這種高度注意成為快速準(zhǔn)確應(yīng)對(duì)球體變化并最終贏得比賽的重要前提。因此，乒乓球運(yùn)動(dòng)要求運(yùn)動(dòng)員具備良好的警覺能力。此外，警覺網(wǎng)絡(luò)依賴去甲腎上腺素系統(tǒng)[5]。以往研究表明，乒乓球等體育競(jìng)賽中及競(jìng)賽后人體內(nèi)兒茶酚胺（包括去甲腎上腺素）釋放量會(huì)增加[31]。當(dāng)乒乓球運(yùn)動(dòng)者完成ANT測(cè)試時(shí)，測(cè)試任務(wù)使其置身于類似比賽的情境中，增加的兒茶酚胺釋放量對(duì)高效完成測(cè)試起到一定程度的促進(jìn)作用，導(dǎo)致警覺網(wǎng)絡(luò)效率增加。

（2）執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)：用以制定計(jì)劃，監(jiān)測(cè)并解決沖突[7]，其功能受損則導(dǎo)致在日常生活及工作任務(wù)中應(yīng)對(duì)和處理能力下降。乒乓球運(yùn)動(dòng)以體能為基礎(chǔ)，以技巧戰(zhàn)術(shù)為核心，體能、技巧和智能三位一體，相輔相成。當(dāng)今乒乓球技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)是速度與旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，找到擊球速度與旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的最佳控制點(diǎn)要求人拍球的最佳合一。以發(fā)球搶攻為例，這是直板快攻打法中力爭(zhēng)主動(dòng)、先發(fā)制人的主要戰(zhàn)術(shù)。僅發(fā)球搶攻這一種戰(zhàn)術(shù)就因打法不同而分為正手發(fā)轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)、側(cè)身正手（高拋或低拋）發(fā)左側(cè)上（下）旋球、反手發(fā)右側(cè)上（下）旋球、反手發(fā)急球或急下旋球和下蹲式發(fā)球等多種類型。乒乓球運(yùn)動(dòng)員還需要正確及時(shí)地處理各種球體信息如球體速度、可能軌跡和落點(diǎn)時(shí)間，并在最佳擊球時(shí)間、最佳擊球點(diǎn)、應(yīng)用最佳擊球速度[32]，同時(shí)高度協(xié)調(diào)好全身各關(guān)節(jié)肌肉及眼手足運(yùn)動(dòng)，從而向?qū)κ职l(fā)起有效反攻[33]。打法有快攻、弧圈球和削球等，旋轉(zhuǎn)種類繁多，僅典型旋轉(zhuǎn)就有20余種，包含復(fù)雜的速度、時(shí)間及空間特點(diǎn)，技術(shù)風(fēng)格囊括狠、穩(wěn)、變。綜上所述，乒乓球作為一種對(duì)速度和技巧策略要求較高的體育運(yùn)動(dòng)，涵蓋了速度、力量、旋轉(zhuǎn)、落點(diǎn)、節(jié)奏及調(diào)節(jié)等多方面能力，具有高度靈活性。運(yùn)動(dòng)者需要根據(jù)來球信息迅速做出最佳選擇，抑制可能因習(xí)慣或受對(duì)手發(fā)球誤導(dǎo)而做出的錯(cuò)誤應(yīng)對(duì)方案，同時(shí)決定該做何種應(yīng)對(duì)行為及怎樣執(zhí)行這種應(yīng)對(duì)行為[34]。因此，乒乓球運(yùn)動(dòng)要求運(yùn)動(dòng)員具備良好的執(zhí)行控制能力。此外，執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)依賴多巴胺系統(tǒng)的支持[8]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，運(yùn)動(dòng)可以增加多巴胺受體的表達(dá)并減少多巴胺神經(jīng)元的缺失[35-36]。乒乓球運(yùn)動(dòng)改善注意系統(tǒng)的執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)可能與運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)多巴胺系統(tǒng)功能增強(qiáng)有關(guān)。

（3）定向網(wǎng)絡(luò)：主要作用在于從傳入的感覺信息中進(jìn)行選擇性處理，使被選擇的信息獲得優(yōu)勢(shì)加工[37]，依賴膽堿能系統(tǒng)[6]。本研究未發(fā)現(xiàn)乒乓球運(yùn)動(dòng)對(duì)定向網(wǎng)絡(luò)的改善作用，可能原因有以下兩點(diǎn)：乒乓球運(yùn)動(dòng)確實(shí)對(duì)定向網(wǎng)絡(luò)無影響（這種可能性較大）；定向網(wǎng)絡(luò)效率的改善可能需要在更高強(qiáng)度更長(zhǎng)時(shí)間的乒乓球運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后才得以體現(xiàn)。

本試驗(yàn)結(jié)果還顯示，乒乓球組的總體反應(yīng)時(shí)間明顯短于對(duì)照組，提示乒乓球運(yùn)動(dòng)者具有較快的認(rèn)知處理速度。這與前述研究結(jié)果一致。

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)應(yīng)用注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)試（ANT）首次對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)與注意網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系進(jìn)行研究。乒乓球運(yùn)動(dòng)組的警覺網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)效率較對(duì)照組高、總體反應(yīng)時(shí)明顯少于對(duì)照組，結(jié)果提示，乒乓球運(yùn)動(dòng)對(duì)注意具有改善作用，尤其是警覺和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)。

[1]CHODZKO-ZAJKO W J，PROCTOR D N，F(xiàn)IATARONE SINGH M A，et al. Exercise and physical activity for older adults [J]. Med Sci Sports Exerc，2009，41（7）：1 510-1 530.

[2]MICHAEL I，POSNER，CHARLES D，et al. Attention and primary visual cortex [J]. Proc Natl Acad Sci U S A，1999，96（6）：2 585-2 587.

[3]POSNER M I，PETERSEN S E. The attention system of the human brain[J]. Annu Rev Neurosci，1990，13（1）：25-42.

[4]FAN J，MCCANSLIAA B D，F(xiàn)ossella J，et a1. The activation of attentional networks [J]. Neuroimage，2005，26（2）：471-479.

[5]COULL J T，NOBRE A C，F(xiàn)RITH C D. The noradrenergic alpha2 agonist clonidine modulates behavioural and neuroanatomical correlates of human attentional orienting and alerting [J]. Cereb Cortex，2001，11（1）：73-84.

[6]DAVIDSON M C，MARROCCO R T. Local infusion of scopolamine intointraparietal cortex slows covert orienting in rhesus monkeys [J]. J Neurophysiol，2000，83（3）：1 536-1 549.

[7]FAN J，MCCANDLISS B D，F(xiàn)OSSELLA J，et al. The activation of attentional networks [J]. Neuroimage，2005，26（2）：471-479.

[8]FAN J，F(xiàn)OSSELLA J，SOMMER T，et al. Mapping the genetic variation of executive attention onto brain activity [J]. Proc Natl Acad Sci U S A，2003，100（12）：7 406-7 411.

[9]FAN J，MCCANDLISS B D，SOMMER T，et al. Testing the efficiency and independence of attentional networks [J]. J Cogn Neurosci，2002，14（3）：340-347.

[10]RUEDA M R，F(xiàn)AN J，MCCANDLISS B D，et al. Development of attentional networks in childhood[J]. Neuropsychologia，2004，42（8）：1 029-1 040.

[11]WANG K，F(xiàn)AN J，DONG Y，et al. Selective impairment of attentional networks of orienting and executive control in schizophrenia[J]. Schizophr Res，2005，78（2-3）：235-241.

[12]VAN PRAAG H，SHUBERT T，ZHAO C，et al. Exercise enhances learning and hippocampal neurogenesis in aged mice [J]. J Neurosci，2005，25（38）：8 680-8 685.

[13]PONTIFEX M B，HILLMAN C H，F(xiàn)ERNHALL B，et al. The effect of acute aerobic and resistance exercise on working memory [J]. Med Sci Sports Exerc，2009，41（4）：927-934.

[14]REUTER I，ENGELHARDT M，STECKER K，et al. Therapeutic value of exercise training in Parkinson's disease [J]. Med Sci Sports Exerc，1999，31（11）：1 544-1 549.

[15]HILLMAN C H，CASTELLI D M，BUCK S M. Aerobic fitness and neurocognitive function in healthy preadolescent children [J]. Med Sci Sports Exerc，2005，37（11）：1 967-1 974.

[16]HUTCHISON M，COMPER P，MAINWARING L，et al. The Influence of Musculoskeletal Injury on Cognition：Implications for Concussion Research [J]. Am J Sports Med，2011，39（11）：2 331-2 337.

[17]ZAGO S，POLETTI B，MORELLI C，et al. Amyotrophic lateral sclerosis and frontotemporal dementia（ALS-FTD）[J]. Arch Ital Biol，2011，149（1）：39-56.

[18]KRAMER A F，HAHN S，COHEN N J，et al. Ageing，fitness and neurocognitive function [J]. Nature，1999，400（6 743）：418-419.

[19]ROSANO C，VENKATRAMAN V K，GURALNIK J，et al. Psychomotor speed and functional brain MRI 2 years after completing a physical activity treatment [J]. J Gerontol A Biol Sci Med Sci，2010，65（6）：639-647.

[20]COLCOMBE S，KRAMER A F. Fitness effects on the cognitive function of older adults：a meta-analytic study [J]. Psychol Sci，2003，14（2）：125-130.

[21]BUCK S M，HILLMAN C H，CASTELLI D M. The relation of aerobic fitness to stroop task performance in preadolescent children [J]. Med Sci Sports Exerc，2008，40（1）：166-172.

[22]BIXBY W R，SPALDING T W，HAUFLER A J，et al. The unique relation of physical activity to executive function in older men and women[J]. Med Sci Sports Exerc，2007，39（8）：1 408-1 416.

[23]FAN J，MCCANDLISS B D，SOMMER T，et a1. Testing the efficiency and independence of attentional networks[J]. J Cogn Neurosci，2002，14（3）：340-347.

[24]RUEDA M R，F(xiàn)AN J，MCCANDLISS B D，et al. Development of attentional networks in childhood [J]. Neuropsychologia，2004，42（8）：1 029-1 040.

[25]MEZZACAPPA E. Alerting， orienting， and executive attention：developmental properties and sociodemographic correlates in an epidemiological sample of young，urban children [J]. Child Dev，2004，75（5）：1 373-1 386.

[26]OPGEN-RHEIN C，NEUHAUS A H，URBANEK C，et al. Executive attention in schizophrenic males and the impact of COMT Val108/158Met genotype on performance on the attention network test [J].Schizophrenia bulletin，2008，34（6）：1 231-1 239.

[27]HAN G， KLIMES-DOUGAN B， JEPSEN S， et al. Selective neurocognitive impairments in adolescents with major depressive disorder [J]. J Adolesc，2012，35（1）：11-20.

[28]KLEIN R M. Chronometric explorations of disordered minds [J]. Trends in Cognitive Sciences，2003，7（5）：190-192.

[29]POSNER M I，ROTHBART M K，VIZUETA N，et al. Attentional mechanisms of borderline personality disorder [J]. Proc Natl Acad Sci U S A，2002，99（25）：16 366-16 370.

[30]SOBIN C，KILEY-BRABECK K，DANIELS S，et al. Networks of attention in children with the 22q11 deletion syndrome [J].Developmental Neuropsychology，2004，26（2）：611-626.

[31]FILAIRE E，ROUVEIX M，DUCLOS M. Training and 24-hr urinary catecholamine excretion [J]. Int J Sports Med，2009，30（1）：33-39.

[32]MARINOVIC W，IIZUKA C A，F(xiàn)REUDENHEIM A M. Control of striking velocity by table tennis players [J]. Percept Mot Skills，2004，99（3）：1 027-1 034.

[33]RODRIGUES S T，VICKERS J N，WILLIAMS A M. Head，eye and arm coordination in table tennis [J]. J Sports Sci，2002，20（3）：187-200.

[34]RAAB M，MASTERS R S，MAXWELL J P. Improving the 'how' and'what' decisions of elite table tennis players [J]. Hum Mov Sci，2005，24（3）：326-344.

[35]MABANDLA M V，KELLAWAY L A，DANIELS W M，et al. Effect of exercise on dopamine neuron survival in prenatally stressed rats [J].Metab Brain Dis，2009，24（4）：525-539.

[36]VUCKOVIC M G，LI Q，F(xiàn)ISHER B，et al. Exercise elevates dopamine D2 receptor in a mouse model of Parkinson's disease：in vivo imaging with [（18）F]fallypride [J]. Mov Disord，2010，25（16）：2 777-2 784.

[37]CORBETTA M，KINCADE J M，OLLINGER J M，et al. Voluntary orienting is dissociated from target detection in human posterior parietal cortex [J]. Nat Neurosci，2000，3（3）：292-297.

Effects of Playing Table Tennis on Attentional Improvement by Attention Net Test

YU Qianchun1，DONG Wenwen2，CHEN Jianjun2，CHEN Guimei3，WANG Huafeng4，WANG Kai2
（1．Dept．of PE，Anhui Medical University，Hefei 230032，China；2．Dept．of Neurology，Laboratory of Neuropsychology，the First Hospital of Anhui Medical University，Hefei 230022，China；3．Dept．of Epidemiology and Biostatistics，School of Public Health，Anhui Medical U－niversity，Hefei 230032，China；4．Beijing Sport University，Beijing 100084，China）

Objective：Using the attention network test to explore the probable effects of playing table tennis on attention．Method：Randomly selected 27 ordinary college students for table tennis players group and 28 ordinary college students for control group．All of them were matched for gender，age and years of education and had never played table tennis before．Both table tennis players and control subjects were asked to complete the attention network test as pre-test．Table tennis group then went on table tennis training for at least two years and kept on training at least two hours each day．Two groups were asked to complete the attention network test again and the efficiency of alerting，orienting and executive control networks was compared．Results：After training，table tennis group showed significantly higher difference of the efficiencies in alerting （P＜0．05），significantly lower difference of the efficiencies in executive control networks and overall reaction time than the control group （P＜0．05）．There were no significant differences in orienting networks and overall accuracy （P＞0．05）．Conclusion：The results indicated that table tennis training can improve attention，especially the alerting and executive control networks．

attention network test；table tennis；attention

G 804．86

A

1005-0000（2012）03-219-05

2012-02-22；

2012-04-11；錄用日期：2012-04-14

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：30870766）

余千春（1974-），男，安徽宿松人，副教授，研究方向?yàn)轶w育社會(huì)學(xué)與運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)。