視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練：提高網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員知覺預(yù)測(cè)能力的效果與機(jī)制

劉 洋，漆昌柱，賀夢(mèng)陽(yáng)，韋曉娜

網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)高策略開放性運(yùn)動(dòng)技能，當(dāng)發(fā)球運(yùn)動(dòng)員發(fā)出的球以40～45 m/s飛行時(shí)，接球運(yùn)動(dòng)員僅有500～600 ms來(lái)判斷球的方向和落點(diǎn)，并通過(guò)步法移動(dòng)作出正確的回球動(dòng)作（Abernethy，1991），而人在靜止?fàn)顟B(tài)下注意力高度集中時(shí)，從感知到作出判斷也需要300～400 ms。這就要求網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員必須在高壓力的復(fù)雜情境下根據(jù)已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和有限的外部信息快速主動(dòng)進(jìn)行有效信息選擇與加工，并及時(shí)執(zhí)行準(zhǔn)確的動(dòng)作反應(yīng)。在此過(guò)程中，知覺預(yù)測(cè)自然是運(yùn)動(dòng)員快速、準(zhǔn)確執(zhí)行動(dòng)作反應(yīng)的重要基礎(chǔ)。因此，近年網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員的知覺預(yù)測(cè)研究成為國(guó)內(nèi)外運(yùn)動(dòng)心理學(xué)工作者研究的熱點(diǎn)之一。

知覺預(yù)測(cè)（perceptual anticipation）是利用不完整信息或先行信息預(yù)測(cè)未來(lái)事件的信息加工過(guò)程（Poulton，1950），主要特點(diǎn)是可利用的信息少、時(shí)間壓力大和結(jié)果不確定（付全，2004）。Jackson等（2007）對(duì)比了網(wǎng)球?qū)＜液托率衷陬A(yù)測(cè)發(fā)球方向過(guò)程中的差異，發(fā)現(xiàn)在球和球拍接觸前42 ms時(shí)，網(wǎng)球?qū)＜蚁啾刃率帜芨玫仡A(yù)測(cè)對(duì)手發(fā)球的方向；而在球離開球拍336 ms后，專家和新手在判斷準(zhǔn)確性上不存在差異。王小春等（2012）以時(shí)間序列遮蔽為手段對(duì)網(wǎng)球?qū)＜医M、經(jīng)驗(yàn)組和新手組的知覺預(yù)測(cè)特征進(jìn)行探討，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)球?qū)＜业闹X預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性與反應(yīng)速度均顯著優(yōu)于經(jīng)驗(yàn)組和新手組，且隨著時(shí)間序列遮蔽點(diǎn)的推遲，預(yù)判準(zhǔn)確性逐漸提高。因此，有研究認(rèn)為，在高策略運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，專家級(jí)運(yùn)動(dòng)員對(duì)專項(xiàng)情境的知覺預(yù)測(cè)無(wú)論準(zhǔn)確性還是反應(yīng)速度均顯著優(yōu)于新手，專家的知覺預(yù)測(cè)優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為對(duì)運(yùn)動(dòng)情景早期有效信息的加工能力更強(qiáng)（張怡，2013；Loffing et al.，2011；Smeeton et al.，2011），在認(rèn)知神經(jīng)加工方面主要表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)專家在視覺刺激初期事件相關(guān)電位（event-related potential，ERP）早期成分的潛伏期更短、波幅更大（王小春，2012；張怡 等，2013），運(yùn)動(dòng)專家比新手更具有認(rèn)知優(yōu)勢(shì)而不是任何身體優(yōu)勢(shì)（Moran，2009）。結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于運(yùn)動(dòng)情境中的知覺預(yù)測(cè)能力研究大多采用“專家-新手”范式和視覺阻斷范式（時(shí)間阻斷范式和空間阻斷范式），除了選擇反應(yīng)時(shí)、預(yù)判正確率等行為學(xué)指標(biāo)外，研究逐漸將電生理指標(biāo)（肌電、腦電等）作為評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員知覺預(yù)測(cè)的重要指標(biāo)。知覺預(yù)測(cè)能力是運(yùn)動(dòng)專家與運(yùn)動(dòng)新手間的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，但以往的研究中“專家”的運(yùn)動(dòng)技能水平差異較大，實(shí)驗(yàn)刺激材料多為靜態(tài)場(chǎng)景圖片或虛擬動(dòng)態(tài)場(chǎng)景圖片，生態(tài)效度不高；此外，雖然尋找到了運(yùn)動(dòng)專家在知覺預(yù)測(cè)方面的優(yōu)勢(shì)特征，但鮮見有關(guān)培養(yǎng)和提高運(yùn)動(dòng)員知覺預(yù)測(cè)優(yōu)勢(shì)特征的干預(yù)研究，尚待進(jìn)一步研究。

人類大腦接受外界信息中的80%的信息來(lái)自視覺（Newsome，1997）。當(dāng)客觀環(huán)境中運(yùn)動(dòng)的物體被個(gè)體長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定注意，個(gè)體的視覺始終追隨視覺目標(biāo)運(yùn)動(dòng)，便形成視覺運(yùn)動(dòng)追蹤（陳婷婷等，2012）。視覺運(yùn)動(dòng)追蹤反映著個(gè)體注意的特征和功能，而且運(yùn)動(dòng)員持續(xù)注意能力又是知覺預(yù)測(cè)的支撐（Williams et al.，2018）。因此，視覺運(yùn)動(dòng)追蹤在運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)和動(dòng)作控制中具有重要作用，對(duì)運(yùn)動(dòng)員視覺運(yùn)動(dòng)追蹤研究能夠幫助其在復(fù)雜的情境中快速準(zhǔn)確地獲取關(guān)鍵有效信息，提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)（孫國(guó)曉等，2018）。精確的視覺運(yùn)動(dòng)追蹤、合理的注意分配和持續(xù)的注意能力以及廣泛的工作記憶也是運(yùn)動(dòng)員更好閱讀和掌握比賽，作出更加合理運(yùn)動(dòng)決策的重要因素（王靜等，2018；Romeas et al.，2016）。同時(shí)，認(rèn)知心理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，視覺運(yùn)動(dòng)追蹤影響著個(gè)體的預(yù)測(cè)性追蹤（Barnes et al.，2008）、追趕性眼跳（De Xivry et al.，2009）、空間位置（Drew et al.，2011；Pinto et al.，2010）和接觸時(shí)間或碰撞時(shí)間（impact time，TTC）（黃端 等，2008）等涉及運(yùn)動(dòng)物體時(shí)空特征表征和預(yù)測(cè)的行為。關(guān)于運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域視覺運(yùn)動(dòng)追蹤方面的研究主要集中于尋找運(yùn)動(dòng)專家在視覺運(yùn)動(dòng)追蹤方面的優(yōu)勢(shì)特征（張學(xué)民 等，2008；Lafont，2007；Martell et al.，2004；Panchuk et al.，2006），探討視覺運(yùn)動(dòng)追蹤眼動(dòng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員與運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的重要性（李軍，2012；馬曉，2014；Grushko et al.，2014），視知覺訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員視覺搜索能力、專注力、手眼協(xié)調(diào)、反應(yīng)速度以及知覺預(yù)測(cè)能力的影響（王樹明 等，2009；Alison Jenerou et al.，2015；Appel‐baum，2016；Clark et al.，2012；Deveau et al.，2014；Du Toit，2016；He et al.，2018；Krzepota，2015；Labib，2014）等方面。

視覺P1參與視覺刺激的早期識(shí)別，敏感于空間注意的指向，且與選擇性注意密切相關(guān)（Vogel et al.，2000），而P3成分則與視覺信息注意、判斷、期待以及信息加工等認(rèn)知過(guò)程密切相關(guān)（Isreal et al.，1980）?；诖?，我國(guó)學(xué)者利用知覺預(yù)判范式對(duì)運(yùn)動(dòng)員的決策能力進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)專家運(yùn)動(dòng)員在頂-枕區(qū)誘發(fā)了明顯的P1和P3成分（張怡等，2013）。其中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)擊球落點(diǎn)的預(yù)判受到先驗(yàn)信息量的影響，相對(duì)于球離開拍后的160 ms和240 ms，被試在球離開拍后360 ms判斷擊球落點(diǎn)的反應(yīng)時(shí)最短，正確率最高。因此，本研究采用ERP技術(shù)，結(jié)合前期開發(fā)的視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練系統(tǒng)，考察視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員在不同先驗(yàn)信息量下知覺預(yù)測(cè)能力的訓(xùn)練效果及其神經(jīng)機(jī)制。以運(yùn)動(dòng)員認(rèn)知優(yōu)勢(shì)形成的后天經(jīng)驗(yàn)說(shuō)為理論基礎(chǔ)，在前期視覺運(yùn)動(dòng)追蹤神經(jīng)機(jī)制和網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員知覺預(yù)測(cè)專長(zhǎng)效應(yīng)及腦機(jī)制研究基礎(chǔ)上，提出以下研究假設(shè)：1）視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練可有效提高網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員判斷正確率和反應(yīng)速度；2）訓(xùn)練組被試信息認(rèn)知加工早期選擇性注意資源投入更快更多，表現(xiàn)為早期ERP成分P1、P3波幅更大，潛伏期更短。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 被試

將22名運(yùn)動(dòng)等級(jí)在二級(jí)以上的網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員按照運(yùn)動(dòng)等級(jí)和性別隨機(jī)分為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組，其中2名一級(jí)男運(yùn)動(dòng)員隨機(jī)抽入對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組各1人，4名二級(jí)女運(yùn)動(dòng)員隨機(jī)抽入對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組各2人，其他16名二級(jí)男運(yùn)動(dòng)員隨機(jī)抽入對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組各8人。所有運(yùn)動(dòng)員均為右利手，視力（或矯正后視力）均正常，無(wú)色盲色弱，沒有精神和神經(jīng)疾病及相關(guān)病史，近1周心境狀態(tài)良好，自愿參加本實(shí)驗(yàn)（表1）。

表1 被試基本信息Table 1 Information of Participants

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與材料

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2×3的雙因素混合設(shè)計(jì)，自變量為視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練（對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組）和任務(wù)難度（T1：擊球后120 ms；T2：擊球后240 ms；T3：擊球后360 ms），因變量包括反應(yīng)時(shí)、判斷正確率以及P1和P3的波幅、潛伏期。

1.2.2 視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練干預(yù)方法

運(yùn)用視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練系統(tǒng)v1.0（漆昌柱等，2017）對(duì)實(shí)驗(yàn)組被試進(jìn)行視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練。該系統(tǒng)包括3個(gè)訓(xùn)練模塊：平滑運(yùn)動(dòng)視覺追蹤訓(xùn)練、三維運(yùn)動(dòng)視覺追蹤訓(xùn)練和抽象模擬場(chǎng)景視覺追蹤訓(xùn)練。其中，平滑運(yùn)動(dòng)視覺追蹤訓(xùn)練是以平滑運(yùn)動(dòng)視覺追蹤與補(bǔ)償性眼跳原理為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)而成，可以對(duì)運(yùn)動(dòng)員的視覺運(yùn)動(dòng)追蹤能力進(jìn)行任意時(shí)長(zhǎng)的訓(xùn)練，為了防止訓(xùn)練者在訓(xùn)練過(guò)程中出現(xiàn)注意力不集中現(xiàn)象，系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)了防止訓(xùn)練者分心的按鍵裝置，同時(shí)還可隨時(shí)設(shè)置追蹤目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的速度和大小，以滿足不同訓(xùn)練者的訓(xùn)練需求；三維運(yùn)動(dòng)視覺追蹤訓(xùn)練是以經(jīng)典的立體知覺范式（Yang et al.，2006）為設(shè)計(jì)原理，以網(wǎng)球通常的飛行速度（相持階段球速約80～120 km/h，制勝分球速約120～150 km/h）為基礎(chǔ)，運(yùn)用3D效果制作三維球體由遠(yuǎn)及近和由近及遠(yuǎn)的兩段飛行視頻，飛行速度分為30 m/s和40 m/s兩種，可根據(jù)不同訓(xùn)練者的需要進(jìn)行選擇，用以訓(xùn)練個(gè)體的時(shí)空視知覺；抽象模擬場(chǎng)景視覺追蹤訓(xùn)練是在模擬網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的基礎(chǔ)上，以真實(shí)比賽視頻中網(wǎng)球的飛行線路、速度、落點(diǎn)為設(shè)計(jì)原則，用于網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)的專項(xiàng)視覺訓(xùn)練，根據(jù)練習(xí)者的不同需求可隨時(shí)更改網(wǎng)球飛行的速度、落點(diǎn)、球體的大小以及訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)仍然提供了防止練習(xí)者分心的按鍵設(shè)置，并給予量化評(píng)價(jià)。3個(gè)訓(xùn)練系統(tǒng)兼顧了基礎(chǔ)平滑追蹤訓(xùn)練、立體視覺和模擬真實(shí)場(chǎng)景訓(xùn)練，使訓(xùn)練初步形成了科技化、多模態(tài)化，也一定程度提高了運(yùn)動(dòng)員視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練的生態(tài)學(xué)效度（李泰安等，2019；Romeas et al.，2016）。

實(shí)驗(yàn)組被試在知覺預(yù)測(cè)任務(wù)測(cè)試前先進(jìn)行約20 min的視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練。具體訓(xùn)練方案：首先，被試選擇自己較為舒服的坐姿于顯示器前，深呼吸全身放松，動(dòng)員心理資源為視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練作準(zhǔn)備，此過(guò)程大約1 min；然后，運(yùn)行平滑運(yùn)動(dòng)視覺追蹤訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，共2組，每組2 min，組間休息1 min。第1組平滑運(yùn)動(dòng)視覺追蹤訓(xùn)練采用中號(hào)球體，運(yùn)動(dòng)速度設(shè)置為10；第2組平滑運(yùn)動(dòng)視覺追蹤訓(xùn)練采用小號(hào)球體，運(yùn)動(dòng)速度設(shè)置為12。每組訓(xùn)練過(guò)程中，在追蹤目標(biāo)上隨機(jī)顯示數(shù)字1或2，呈現(xiàn)時(shí)間為500 ms，訓(xùn)練者必須快速按鍵1或2進(jìn)行反應(yīng)，防止被試分心；此后，運(yùn)行三維運(yùn)動(dòng)視覺追蹤系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，兩種訓(xùn)練模式各1組，每組1 min，組間休息1 min；最后，進(jìn)行抽象模擬真實(shí)場(chǎng)景視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練，訓(xùn)練難度為中、球體大小為中、飛行速度為20，訓(xùn)練持續(xù)3 min，防分心呈現(xiàn)總次數(shù)為30次，并記錄反饋被試的正確反應(yīng)次數(shù)；訓(xùn)練結(jié)束進(jìn)行心理放松，被試安靜休息2 min后進(jìn)行知覺預(yù)測(cè)任務(wù)測(cè)試。對(duì)照組被試不進(jìn)行任何干預(yù)，直接進(jìn)行知覺預(yù)測(cè)任務(wù)測(cè)試。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試材料及程序

根據(jù)以往知覺預(yù)測(cè)研究測(cè)評(píng)方法（張怡，2013），選用溫布爾登網(wǎng)球公開賽中的4場(chǎng)高清網(wǎng)球比賽視頻（清晰度為720 P60 fps），運(yùn)用視頻剪輯專家8.3視頻加工軟件和Adobe Premiere Pro視頻剪輯軟件，分別剪輯運(yùn)動(dòng)員正反手抽球后120、240和360 ms的定格視頻片段64組，每個(gè)視頻片段時(shí)長(zhǎng)均為700 ms，通過(guò)事先評(píng)定從中挑選192個(gè)運(yùn)動(dòng)員擊球視頻片段，擊球落點(diǎn)為清晰的中場(chǎng)球或后場(chǎng)球。要求被試集中注意力在視頻播放結(jié)束后快速且準(zhǔn)確地作出按鍵反應(yīng)，如果判斷擊球落點(diǎn)為中場(chǎng)左手食指按Z鍵，判斷擊球落點(diǎn)為后場(chǎng)右手食指按M鍵。

實(shí)驗(yàn)刺激材料呈現(xiàn)于21英寸液晶顯示器，刷新頻率l00 Hz，分辨率1 280×720 dpi。被試眼睛距離顯示器60～70 cm，實(shí)驗(yàn)程序采用E-prime 2.0程序編寫，192個(gè)擊球視頻按難度分成3個(gè)BLOCK，每個(gè)BLOCK包含64個(gè)試次，被試按任務(wù)由難到易（擊球后120、240、360 ms）的BLOCK順序完成測(cè)試，BLOCK內(nèi)的視頻隨即呈現(xiàn)（圖1）。每位被試實(shí)驗(yàn)前練習(xí)12個(gè)試次，以熟悉實(shí)驗(yàn)流程和按鍵，并提供反應(yīng)時(shí)和判斷正誤反饋信息。練習(xí)結(jié)束后靜息1 min開始正式實(shí)驗(yàn)，正式實(shí)驗(yàn)過(guò)程不提供任何反饋信息。

圖1 實(shí)驗(yàn)流程Figure 1. Experimental Flow Chart

1.3 數(shù)據(jù)記錄與分析

1.3.1 行為學(xué)數(shù)據(jù)

行為數(shù)據(jù)由E-prime 2.0軟件采集整理，通過(guò)E-Data Aid對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、合并及預(yù)處理，剔除平均值加減3倍標(biāo)準(zhǔn)差之外的異常值，分析各組被試在T1、T2和T3時(shí)間定格點(diǎn)的反應(yīng)時(shí)和擊球落點(diǎn)的判斷正確率（圖2）。

圖2 對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員判斷擊球落點(diǎn)的反應(yīng)時(shí)（A）與正確率（B）比較Figure 2. Comparison of the Reaction Time（A）andAccuracy Rate in Ball Landing SiteAnticipation（B）between the Control Group and the Training Group

1.3.2 腦電數(shù)據(jù)

采用德國(guó)Brain Products公司的64導(dǎo)腦電采集系統(tǒng)記錄腦電（electroencephalogram，EEG）數(shù)據(jù)，以雙耳乳突連線為參考電極，接地點(diǎn)為FPz與Fz連線中點(diǎn)，同時(shí)記錄水平眼電和垂直眼電，每個(gè)電極處的頭皮電阻保持在5 kΩ以下。濾波帶通為0.01～100 Hz，采樣頻率為500 Hz/d。主要分析時(shí)程為視頻刺激前200 ms到呈現(xiàn)后500 ms，以-200～0 ms作為基線進(jìn)行校正，自動(dòng)排除其他偽跡，離線濾波帶通為35 Hz。根據(jù)以往網(wǎng)球知覺預(yù)測(cè)研究成果和得到的總平均波幅以及腦地形圖（brain topographic map），選取POz和Oz點(diǎn)的P1成分以及Pz和POz點(diǎn)P3成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果

2.1 行為結(jié)果

經(jīng)過(guò)重復(fù)測(cè)量方差分析顯示，被試判斷擊球落點(diǎn)的反應(yīng)時(shí)組間主效應(yīng)不顯著［F（1，20）=4.232，P=0.053，=0.175］；時(shí)間點(diǎn)主效應(yīng)顯著［F（2，40）=7.785，P=0.005，=0.280］，時(shí)間點(diǎn)和組別交互作用不顯著［F（2，40）=0.147，P=0.780，=0.007］。進(jìn)一步簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，隨著擊球后時(shí)間的推移，被試判斷擊球落點(diǎn)的反應(yīng)時(shí)間逐漸縮短，在擊球后360 ms的T3時(shí)間點(diǎn)判斷反應(yīng)時(shí)顯著快于擊球后240 ms的T2（P=0.001）和擊球后120 ms的T1（P=0.005），而被試在T1和T2時(shí)間點(diǎn)的反應(yīng)時(shí)不存在顯著性差異（P=0.133）。

對(duì)被試判斷擊球落點(diǎn)正確率的統(tǒng)計(jì)顯示，被試判斷正確率組間主效應(yīng)顯著［F（1，20）=8.602，P=0.008，=0.301］，時(shí)間點(diǎn)主效應(yīng)顯著［F（2，40）=4.137，P=0.029，=0.171］，時(shí)間點(diǎn)和組別交互作用不顯著［F（2，40）=2.207，P=0.131，=0.099］。進(jìn)一步簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組被試判斷正確率顯著高于對(duì)照組（P=0.008）；隨著擊球后有效信息量的增加，被試判斷正確率逐步提高，在擊球后360 ms的T3時(shí)間點(diǎn)和擊球后240 ms的T2時(shí)間點(diǎn)被試的判斷正確率顯著高于擊球后120 ms的T1時(shí)間點(diǎn)，而被試在T2和T3時(shí)間點(diǎn)判斷正確率不存在顯著性差異（P=0.836）。

2.2 ERP結(jié)果

3個(gè)時(shí)間點(diǎn)的ERP顯示，在刺激呈現(xiàn)后的80～400 ms時(shí)間段內(nèi)，實(shí)驗(yàn)組被試誘發(fā)了更大的P1和P3（圖3）。

圖3 對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組所選取電極點(diǎn)POz（A）和Pz（B）的總平均波形圖及腦地形圖比較Figure 3. Comparison of the totalAverage Waveform and Brain Topographic Map of the Electrode Points POz（A）and Pz（B）between the Control Group and the Training Group

2.2.1 P1（80～140 ms）

重復(fù)測(cè)量方差分析顯示，P1波幅在所選電極位置組別主效應(yīng)不顯著［F（1，20）=3.157，P=0.091，=0.136］；時(shí)間點(diǎn)主效應(yīng)不顯著［F（2，40）=0.355，P=0.704，=0.017］；時(shí)間點(diǎn)和組別交互作用顯著［F（2，40）=3.278，P=0.048，=0.141］。進(jìn)一步簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，在T1、T2時(shí)間點(diǎn)上，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組被試的P1波峰無(wú)明顯組間差異，而T3時(shí)間點(diǎn)，P1波峰值實(shí)驗(yàn)組顯著大于對(duì)照組［F=6.637，P=0.018］。P1成分的潛伏期在各時(shí)間點(diǎn)（T1、T2和T3）下無(wú)組別差異。

2.2.2 P3（300～400 ms）

測(cè)量方差分析顯示：P3波幅在所選電極位置組別主效應(yīng)顯著［F（1，20）=5.242，P=0.033，=0.208］，實(shí)驗(yàn)組被試波幅顯著大于對(duì)照組；時(shí)間點(diǎn)主效應(yīng)不顯著［F（2，40）=1.610，P=0.216，=0.075］；時(shí)間點(diǎn)和組別交互作用不顯著［F（2，40）=0.211，P=0.776，=0.010］。P3 成分的潛伏期在各時(shí)間點(diǎn)（T1、T2和T3）下無(wú)組別差異。

3 討論

3.1 視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練對(duì)落點(diǎn)判斷影響的行為學(xué)特征

本研究顯示，實(shí)驗(yàn)組被試的判斷正確率顯著高于對(duì)照組，尤其是在對(duì)知覺預(yù)測(cè)較為重要的擊球后240 ms（T2）和360 ms（T3）時(shí)間點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)組表現(xiàn)得更加優(yōu)秀，表明視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練在提升網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員擊球落點(diǎn)判斷正確率方面取得了一定的訓(xùn)練效果，與Kao等（2014）對(duì)高爾夫運(yùn)動(dòng)員的研究結(jié)果一致。研究發(fā)現(xiàn)，提高網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)判斷擊球落點(diǎn)的正確率必須利用球飛行路線的關(guān)鍵信息線索和球離開球拍的最佳時(shí)機(jī)（張怡等，2013）。由于網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員的網(wǎng)球知識(shí)經(jīng)驗(yàn)以假設(shè)、預(yù)期或圖式的形式存在于知覺中，在其長(zhǎng)時(shí)記憶中還存在著豐富的網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)特征模塊，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員對(duì)來(lái)球飛行路線關(guān)鍵信息和球離開球拍時(shí)機(jī)的知覺敏感度提高時(shí)，在知覺過(guò)程中對(duì)來(lái)球關(guān)鍵特征的搜索、分類、類比、編碼、加工、決策速度也將提升。視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練恰恰可以提高網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員對(duì)來(lái)球關(guān)鍵特征的早期選擇性注意與加工，尤其是擊球后關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)（240 ms）的先驗(yàn)視覺信息選擇與加工（張怡等，2013），使運(yùn)動(dòng)員可以更有效地利用運(yùn)動(dòng)事件的早期關(guān)鍵線索，對(duì)未來(lái)事件作出更有效的預(yù)測(cè)，表現(xiàn)出明顯的行為優(yōu)勢(shì)（遲立忠，2012），同時(shí)專注地視覺運(yùn)動(dòng)追蹤來(lái)球也可使運(yùn)動(dòng)員更加準(zhǔn)確地把握球離開球拍的最佳時(shí)機(jī)，從而有效提高判斷擊球落點(diǎn)的正確率。

從判斷反應(yīng)時(shí)看，實(shí)驗(yàn)組被試與對(duì)照組在判斷擊球落點(diǎn)反應(yīng)時(shí)方面不存在顯著性差異，且各時(shí)間點(diǎn)（T1、T2和T3）實(shí)驗(yàn)組的判斷反應(yīng)時(shí)顯著長(zhǎng)于對(duì)照組，表明視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員知覺預(yù)測(cè)反應(yīng)速度的提高沒有表現(xiàn)出理想的訓(xùn)練效果，同時(shí)在各時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組被試反應(yīng)時(shí)更長(zhǎng)，這可能是由于視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練使運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行決策時(shí)產(chǎn)生明顯的速度——準(zhǔn)確率權(quán)衡現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)組的策略主要以判斷準(zhǔn)確性為前提，降低了反應(yīng)速度，而這種現(xiàn)象也同樣出現(xiàn)在羽毛球運(yùn)動(dòng)員的專項(xiàng)知覺訓(xùn)練中（王樹明等，2009）。此外，實(shí)驗(yàn)組被試反應(yīng)時(shí)的延長(zhǎng)還可能與視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練的頻次有關(guān)，隨著訓(xùn)練次數(shù)的增加，實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員的知覺預(yù)測(cè)反應(yīng)速度優(yōu)勢(shì)可能也將呈現(xiàn)出來(lái)，亟待進(jìn)一步探討研究。

3.2 視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練對(duì)落點(diǎn)判斷影響的ERP特征

腦地形圖和ERP成分結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組運(yùn)動(dòng)員在擊球落點(diǎn)判斷早期均誘發(fā)了視覺P1成分，集中于枕區(qū)，且在T3時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組顯著大于對(duì)照組。視覺P1敏感于空間注意的指向和喚醒狀態(tài)以及注意的負(fù)荷，與選擇性注意和心理資源的利用密切相關(guān)（Beaucousin et al.，2011；Vogel et al.，2000）。認(rèn)知加工理論認(rèn)為，信息加工始于信息輸入，而信息輸入就是一個(gè)選擇性注意的過(guò)程（王洪彪，2013）。以往研究認(rèn)為，頭皮后部的P1通常受注意力的影響，P1波幅的增大反映了個(gè)體對(duì)靶刺激識(shí)別時(shí)適當(dāng)注意范圍的等級(jí)變化需要額外的資源，而枕葉皮質(zhì)的注意效果被認(rèn)為是反映注意的視覺加工過(guò)程，注意負(fù)荷的增加會(huì)誘發(fā)更大的P1波幅（張怡等，2013；趙侖，2010）。本實(shí)驗(yàn)顯示，實(shí)驗(yàn)組被試與對(duì)照組僅在T3時(shí)間點(diǎn)（擊球后360 ms）的P1波峰存在顯著差異，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)組被試在T3時(shí)間點(diǎn)辨別刺激過(guò)程中投入了更多的心理資源，喚醒水平更高，注意負(fù)荷更大，因此產(chǎn)生更大的P1波幅。從任務(wù)難度方面看，雖然擊球后360 ms對(duì)于判斷擊球落點(diǎn)而言較T1（擊球后120 ms）和T2（擊球后240 ms）難度有所降低，提供的先驗(yàn)視覺信息更多，但此時(shí)更需要網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員投入更多的注意資源對(duì)飛行中的球進(jìn)行視覺運(yùn)動(dòng)追蹤，也就是將更多的視覺注意集中于來(lái)球（除非是對(duì)手擊出明顯的界外球），對(duì)來(lái)球的速度、力量、旋轉(zhuǎn)、空間位置等信息進(jìn)行認(rèn)知加工。由此可見，在實(shí)驗(yàn)刺激呈現(xiàn)早期，實(shí)驗(yàn)組被試投入了更多的注意資源在來(lái)球的空間注意指向，喚醒水平較高，尤其是在擊球后視覺先驗(yàn)信息量最大的T3時(shí)間點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)組被試仍然投入了比對(duì)照組更多的心理資源用于視覺信息加工。因此，視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練有利于網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員在辨別視覺刺激早期投入更多心理資源在視覺注意以及空間方位認(rèn)知加工，提升網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員在復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情景中對(duì)關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)視覺追蹤目標(biāo)客體表征的連續(xù)性和專注程度。

本研究還發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組被試較對(duì)照組在枕區(qū)誘發(fā)了更大的P3成分。以往研究認(rèn)為，P3成分與個(gè)體的感知、注意、判斷、期待以及信息傳遞等認(rèn)知過(guò)程關(guān)系密切，波幅越大代表努力程度越強(qiáng)、投入認(rèn)知資源越多（林嶺等，2017；劉建秀 等，2016；Kasper et al.，2014），也有研究認(rèn)為，P3波幅的增加代表更好的記憶識(shí)別和較低的記憶內(nèi)存負(fù)荷（Van Dinteren et al.，2014），可能還與信息的提取和控制具體記憶信息的結(jié)構(gòu)有關(guān)（Jin et al.，2011）。本研究ERP波形圖表明，實(shí)驗(yàn)組被試比對(duì)照組誘發(fā)了更大的P3。由此可見，經(jīng)過(guò)視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練后，實(shí)驗(yàn)組被試在努力獲取關(guān)鍵視覺信息后，對(duì)信息的判斷、鑒別、傳遞等認(rèn)知活動(dòng)投入了更多的心理資源，而這些心理資源也必將用于對(duì)來(lái)球速度、旋轉(zhuǎn)、空間位移、擊球落點(diǎn)等信息的加工。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)組被試出現(xiàn)更大的P3，還可能表明視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練促進(jìn)了網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員更好的記憶識(shí)別功能，降低了其記憶內(nèi)存負(fù)荷。前期研究也發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)球?qū)＜疫\(yùn)動(dòng)員在決策任務(wù)判斷實(shí)驗(yàn)中比次專家組和新手組誘發(fā)了更大的P3成分（王詩(shī)瑤 等，2018；王小春，2012；張怡，2013），這也從另一個(gè)角度反映出視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練有利于運(yùn)動(dòng)員更快獲得視覺信息加工運(yùn)動(dòng)專長(zhǎng)。此外，以往研究發(fā)現(xiàn)，相比于運(yùn)動(dòng)新手，運(yùn)動(dòng)專家在完成視頻任務(wù)時(shí)所誘發(fā)P3成分的潛伏期更短，表明運(yùn)動(dòng)專家對(duì)刺激事件識(shí)別、評(píng)估、編碼加工和信息提取的速度快（陶萍等，2014；王詩(shī)瑤 等，2018；王小春，2012；韋曉娜 等，2017；Zhang et al.，2015）。本研究實(shí)驗(yàn)組被試與對(duì)照組的P3成分潛伏期在不同時(shí)間點(diǎn)均不存在顯著差異，表明視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練沒有提高網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員視覺信息加工的速度，這也與行為學(xué)研究結(jié)果相一致。

4 結(jié)論

1）視覺運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練可有效提高網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員落點(diǎn)判斷決策任務(wù)的正確率，尤其是在擊球后360 ms判斷正確率的提高更顯著。

2）實(shí)驗(yàn)組被試誘發(fā)更大的枕區(qū)P1和P3成分，P1和P3成分潛伏期無(wú)顯著差異?？梢娨曈X運(yùn)動(dòng)追蹤訓(xùn)練有效增加了網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員視覺信息輸入早期空間注意以及信息加工中的心理資源投入，提高擊球后關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)視覺關(guān)鍵信息加工的連續(xù)性及專注度。