運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練在競技體育中的應(yīng)用

劉 妍, 閆 琪

(1.河北師范大學(xué),河北 石家莊 050024; 2.國家體育總局體育科學(xué)研究所,北京 100061)

運(yùn)動視覺即運(yùn)動中的觀察能力,比賽中運(yùn)動員往往依靠視覺獲取信息判斷賽場情況,進(jìn)而作出相關(guān)決策,因此,對視覺能力的要求非常高。實(shí)踐證明,掌握運(yùn)動技術(shù)不僅要對肌肉系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練,也要訓(xùn)練大腦的相關(guān)機(jī)能,而視覺功能是大腦機(jī)能的重要部分[1]。運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練是對視覺系統(tǒng)施加超負(fù)荷和逐漸增加使用需求,使運(yùn)動員的視覺系統(tǒng)作出反應(yīng),提高運(yùn)動員的視覺能力,將這些能力轉(zhuǎn)移到比賽中可以幫助運(yùn)動員表現(xiàn)出最好狀態(tài)[2]。對運(yùn)動員進(jìn)行運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練,有望提高其利用視覺功能的綜合能力。

1 運(yùn)動視覺的構(gòu)成及作用

動態(tài)視敏度中包括視覺運(yùn)動能力、視覺感知能力、眼-手/腳協(xié)調(diào)能力和周邊感知能力,視覺運(yùn)動能力包括聚焦和追蹤,視覺感知能力包括視覺記憶、視覺化和圖形背景感知。

良好的靜態(tài)視力在運(yùn)動中不可或缺,但并不是每個(gè)運(yùn)動員的雙眼靜態(tài)視力都要達(dá)到1.0,必要時(shí)還需采取相應(yīng)措施進(jìn)行矯正。動態(tài)視覺同樣重要,動態(tài)視覺指能看清楚運(yùn)動中的物體,運(yùn)動員經(jīng)過適當(dāng)?shù)囊曈X功能訓(xùn)練可以提升動態(tài)視覺能力。視覺運(yùn)動能力和運(yùn)動專項(xiàng)聯(lián)系較大,如果運(yùn)動員能快速有效地進(jìn)行眼動,就會更快接收視覺信息從而作出相應(yīng)反應(yīng)。

視覺感知能力包括視覺記憶能力、視覺化能力、圖形背景感知能力。視覺記憶能力即當(dāng)看到圖表時(shí)可以記住看的內(nèi)容;視覺化能力指能在大腦中“看到一些東西”;圖形背景感知能力指能認(rèn)知到所看事物中重要的部分。視覺運(yùn)動和視覺感知技能相互作用,運(yùn)動員需要高度發(fā)展的運(yùn)動技能,以及良好的視覺運(yùn)動和視覺感知技能,才能有上佳的運(yùn)動表現(xiàn)。

眼-手/腳協(xié)調(diào)能力經(jīng)常被訓(xùn)練但很少被歸為運(yùn)動視覺的組成部分。通過運(yùn)動視覺訓(xùn)練提高眼-手/腳協(xié)調(diào)能力對運(yùn)動員發(fā)展運(yùn)動技能、提高運(yùn)動表現(xiàn)有深遠(yuǎn)影響。眼-手協(xié)調(diào)是指手的動作與視覺接收的刺激同步,眼-手協(xié)調(diào)訓(xùn)練綜合了各項(xiàng)視覺功能訓(xùn)練和大腦處理速度訓(xùn)練。眼-腳協(xié)調(diào)能力與運(yùn)動員在運(yùn)動中的平衡能力關(guān)系密切。

周邊感知不等于周邊視覺,周邊視覺不能通過外界干預(yù)得到提高,但周邊感知能力可以被訓(xùn)練。運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練可使運(yùn)動員快速且準(zhǔn)確地識別周邊視覺中的目標(biāo),比賽中不需花費(fèi)精力用中心視覺去定位對手。

研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動視覺對不同項(xiàng)目有不同的影響:對棒球、網(wǎng)球、曲棍球等球速快的項(xiàng)目影響最大,其次是足球、籃球等“開放型”大球項(xiàng)目,賽車、滑雪等高速運(yùn)動項(xiàng)目也極其依賴運(yùn)動視覺。這提示我們:不同項(xiàng)目運(yùn)動員的運(yùn)動視覺具有項(xiàng)目特異性。因此,訓(xùn)練時(shí)需根據(jù)各項(xiàng)目特點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練,提高運(yùn)動員的視覺能力。

2 運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練的理論基礎(chǔ)

運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練是對視覺系統(tǒng)施加訓(xùn)練負(fù)荷,視覺系統(tǒng)的知覺成分也可通過運(yùn)動視覺訓(xùn)練得到增強(qiáng)。運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練在視覺運(yùn)動和視知覺技能等方面的改進(jìn)將延續(xù)到比賽領(lǐng)域,幫助運(yùn)動員發(fā)揮最佳水平。需注意的是,運(yùn)動視覺能力具有個(gè)體差異性。

2.1 運(yùn)動解剖學(xué)和生理學(xué)

視覺感受器可以感知光并通過眼球折射成像將這一刺激轉(zhuǎn)化為神經(jīng)沖動,經(jīng)視神經(jīng)傳導(dǎo)神經(jīng)沖動到大腦皮質(zhì)視區(qū)產(chǎn)生視覺。眼球虹膜內(nèi)含有括約肌和瞳孔開大肌,負(fù)責(zé)縮小和開大瞳孔。睫狀體內(nèi)睫狀肌可以改變晶狀體的折光。運(yùn)動員常因睫狀肌輕微痙攣導(dǎo)致視覺模糊,會對焦點(diǎn)遠(yuǎn)近快速切換能力產(chǎn)生巨大影響。運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練可幫助運(yùn)動員放松睫狀肌,加快焦點(diǎn)遠(yuǎn)近切換的速度。

眼球周圍的6條眼球外肌屬于骨骼肌,是眼球的運(yùn)動裝置,可適應(yīng)外界的刺激和負(fù)荷。可通過訓(xùn)練提升眼外肌的速度、協(xié)調(diào)配合和耐力。眼球的正常運(yùn)動由這6條肌肉協(xié)同完成,眼外肌通過主動肌和拮抗肌的協(xié)調(diào)配合使眼球轉(zhuǎn)向不同的位置。

視網(wǎng)膜感受器細(xì)胞最早捕捉到外界的視覺刺激,處理后形成生物電信號[2],視神經(jīng)經(jīng)視交叉形成視束,由2條通路到達(dá)視皮質(zhì),這2條通路投射到的是初級視皮層,經(jīng)過高級皮層的處理形成視覺認(rèn)知與理解。當(dāng)感受到視覺信號的刺激時(shí),感覺神經(jīng)系統(tǒng)會將信息通過以上形式傳遞到中樞神經(jīng)系統(tǒng),中樞神經(jīng)系統(tǒng)將這些信息整合協(xié)調(diào)后傳出運(yùn)動指令引起肌肉收縮。通過眼睛向大腦輸送信息到發(fā)送執(zhí)行指令,完成時(shí)間不到1 s,為維持運(yùn)動的持續(xù)性,這個(gè)過程將反復(fù)進(jìn)行[3],給大腦形成一套熟悉的機(jī)制。運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練可使大腦皮層接受外界信息刺激時(shí)產(chǎn)生興奮,傳出動作信號,讓身體及時(shí)作出合理的動作模式。

2.2 運(yùn)動訓(xùn)練學(xué)

運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練遵循運(yùn)動訓(xùn)練學(xué)原則。運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練的基本前提是:在專項(xiàng)訓(xùn)練中對視覺知覺、視覺運(yùn)動和視覺本體感覺系統(tǒng)施加負(fù)荷,使其可以更好地為比賽做好準(zhǔn)備。通過專項(xiàng)訓(xùn)練使視覺系統(tǒng)過載,運(yùn)動員學(xué)會應(yīng)對視覺和身體上的壓力,從而能更好地克服比賽中遇到的各種困難。

制訂運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練計(jì)劃時(shí)要根據(jù)運(yùn)動員的視覺能力和專項(xiàng)需要,由易到難逐漸增加訓(xùn)練難度,待視覺能力達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后再提高難度。需要注意的是,有些視覺能力短期訓(xùn)練不易提高,需長期系統(tǒng)的訓(xùn)練才能有效。

3 國內(nèi)外運(yùn)動視覺研究進(jìn)展

3.1 國外研究進(jìn)展

美國于1970年開始在一些球類運(yùn)動中進(jìn)行運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練,發(fā)現(xiàn)運(yùn)動員的運(yùn)動表現(xiàn)有顯著提高。1988年,美國建立視覺研究所,用于運(yùn)動視覺訓(xùn)練儀器的開發(fā)和研究,并為各項(xiàng)目運(yùn)動員提供視覺檢測和訓(xùn)練之用。開展運(yùn)動視覺功能干預(yù)訓(xùn)練源自3個(gè)關(guān)鍵假設(shè)[4]:運(yùn)動視覺對特定運(yùn)動很重要;視覺功能可以通過訓(xùn)練得到改善;運(yùn)動員視覺能力的提高可以轉(zhuǎn)化為場上的運(yùn)動表現(xiàn)。

在亞洲,最早開始運(yùn)動視覺研究的是日本。1988年后,日本關(guān)于運(yùn)動視覺如何影響不同項(xiàng)目運(yùn)動的研究結(jié)果獲得國際專家的高度贊揚(yáng)[5]。

國外對運(yùn)動視覺的研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動視覺能力與運(yùn)動員的競技能力密切相關(guān)。與非運(yùn)動員相比,運(yùn)動員的各項(xiàng)運(yùn)動視覺能力更加優(yōu)秀,高水平運(yùn)動員優(yōu)于一般水平運(yùn)動員。運(yùn)動視覺存有項(xiàng)目特異性,不同專項(xiàng)運(yùn)動員對運(yùn)動視覺能力的需求不同。此外,運(yùn)動視覺訓(xùn)練可以使運(yùn)動員的運(yùn)動表現(xiàn)得到提升[6]。

3.2 國內(nèi)研究進(jìn)展

在我國,1987年發(fā)表的文章提到通過運(yùn)動視覺建立比較清楚的動作概念。孫魯芳[7]1997年提出視覺與人體其他系統(tǒng)一樣可以通過科學(xué)的有意識的訓(xùn)練得到改善。袁春平[8]2004年提到,運(yùn)動視覺能力是指大腦對視覺信息的處理能力。此外,不同等級運(yùn)動員運(yùn)動視覺能力研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動視覺能力可以預(yù)測運(yùn)動員與視覺有關(guān)的運(yùn)動技能,運(yùn)動水平越高的運(yùn)動員,預(yù)測準(zhǔn)確度越高。

可見,我國運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練相關(guān)研究較為薄弱,需建立系統(tǒng)的訓(xùn)練方法體系,重點(diǎn)研究與運(yùn)動專項(xiàng)相關(guān)的運(yùn)動視覺能力,增強(qiáng)運(yùn)動員的運(yùn)動表現(xiàn)。

4 運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練儀器

4.1 FITLIGHT trainerTM 靈敏燈

FITLIGHT trainerTM采用無線LED燈,由配套平板電腦控制,可以靈活地放置在距控制器一定距離的地方,用作訓(xùn)練或評估視覺-運(yùn)動反應(yīng)時(shí)間,在評估其他干預(yù)措施的研究中可被用作基準(zhǔn)而不是干預(yù)措施本身。利用靈敏燈設(shè)計(jì)運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練,可輔助提升運(yùn)動員的視覺-運(yùn)動反應(yīng)時(shí)間和動態(tài)視覺能力。

4.2 智能頻閃眼鏡

智能頻閃眼鏡使用頻閃技術(shù)在訓(xùn)練時(shí)中斷視力,使運(yùn)動員看到的視覺信息變?yōu)橐粋€(gè)個(gè)不連續(xù)的片段,眼睛和大腦被迫調(diào)整到視覺系統(tǒng)能夠獲得的有限的信息頻率,改善大腦的視覺信息處理能力。該訓(xùn)練可使運(yùn)動員運(yùn)動視覺的多方面能力得到提高。

4.3 Senaptec視覺感知測評與訓(xùn)練系統(tǒng)

Senaptec視覺感知測評與訓(xùn)練系統(tǒng)基于視覺感知神經(jīng)系統(tǒng)在感知到信息刺激后,通過大腦處理傳達(dá)至外周神經(jīng),測評和訓(xùn)練基本視覺能力。測評系統(tǒng)中包含的10項(xiàng)任務(wù)已證實(shí)對運(yùn)動表現(xiàn)有重要作用[9]。訓(xùn)練系統(tǒng)包含多項(xiàng)訓(xùn)練任務(wù),各項(xiàng)練習(xí)任務(wù)可根據(jù)情況調(diào)整難度設(shè)置,便于不同水平的受訓(xùn)練者使用?？偟膩碚f,使用視覺感知測評與訓(xùn)練系統(tǒng)能預(yù)測運(yùn)動員的場上表現(xiàn)。

5 案例分析:提高大學(xué)生足球運(yùn)動員的運(yùn)動視覺能力

使用Senaptec視覺感知測評與訓(xùn)練系統(tǒng)對2名大學(xué)生足球運(yùn)動員的運(yùn)動視覺能力進(jìn)行測試,發(fā)現(xiàn)2人的視覺運(yùn)動能力、眼手協(xié)調(diào)能力和決策能力較低,反應(yīng)時(shí)間、視覺感知能力較好。足球運(yùn)動員需要快速觀察不同距離的目標(biāo),同時(shí)記憶多個(gè)目標(biāo)狀態(tài),時(shí)刻注意球員位置變化和球的運(yùn)動軌跡。通過相應(yīng)的視覺能力訓(xùn)練,提高運(yùn)動員眼部肌肉的協(xié)調(diào)能力。視覺信息出現(xiàn)在周邊視覺不如在中央視覺快,足球運(yùn)動員的周邊視野具有較高的知覺反應(yīng)能力,所以,周邊視覺感知能力、反應(yīng)能力也是足球運(yùn)動員重要的運(yùn)動視覺能力。

根據(jù)測試結(jié)果及各項(xiàng)運(yùn)動視覺對足球項(xiàng)目的重要性,在訓(xùn)練系統(tǒng)中選擇5項(xiàng)訓(xùn)練內(nèi)容對2名運(yùn)動員進(jìn)行6周的視覺運(yùn)動能力、視覺感知能力和周邊感知能力訓(xùn)練。結(jié)果顯示,雖有個(gè)體差異,但2名大學(xué)生足球運(yùn)動員的各項(xiàng)運(yùn)動視覺能力均有所改善,尤其是代表視覺運(yùn)動能力的遠(yuǎn)近快速切換、多目標(biāo)追蹤、目標(biāo)捕捉3項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)步明顯,表明運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練可以改善運(yùn)動員眼部肌肉的協(xié)調(diào)配合能力及大腦對多個(gè)視覺信息的處理能力等。運(yùn)動員眼手協(xié)調(diào)和決策能力的改善表明,進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練可使足球運(yùn)動員周邊視角的視覺信息感知和反應(yīng)能力加強(qiáng),進(jìn)而更加快速、準(zhǔn)確地執(zhí)行技戰(zhàn)術(shù)。

6 小 結(jié)

運(yùn)動視覺與競技體育關(guān)系密切,運(yùn)動視覺功能訓(xùn)練不僅有助于運(yùn)動員掌握運(yùn)動技術(shù),還能提高運(yùn)動員對場上視覺信息的獲取、選擇性注意、有效視覺信息處理等能力,能顯著改善運(yùn)動員的專注力。教練員和運(yùn)動員應(yīng)認(rèn)識到運(yùn)動視覺對競技體育的重要性,自覺發(fā)展運(yùn)動員的運(yùn)動視覺能力,進(jìn)一步提高其運(yùn)動表現(xiàn)。