經(jīng)顱直流電刺激對(duì)單手肩上投籃準(zhǔn)確性影響的實(shí)驗(yàn)研究

摘要：目的：探討經(jīng)顱直流電刺激對(duì)單手肩上投籃準(zhǔn)確性的影響。方法：實(shí)驗(yàn)對(duì)象隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行經(jīng)顱直流電刺激干預(yù)，對(duì)照組進(jìn)行假刺激干預(yù)。在實(shí)驗(yàn)的前、中、后期進(jìn)行投籃測(cè)試和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果：干預(yù)8周后，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組定點(diǎn)跳投準(zhǔn)確性極顯著增加（plt;0.01）；運(yùn)球急停跳投、一分鐘記時(shí)跳投成績(jī)也存在上升趨勢(shì)，但沒有顯著性差異（pgt;0.05）。結(jié)論：經(jīng)顱電刺激干預(yù)對(duì)受試者單手肩上定點(diǎn)跳投準(zhǔn)確性改善效果非常顯著，對(duì)運(yùn)球急停跳投、一分鐘記時(shí)跳投準(zhǔn)確性也有一定的改善作用。

關(guān)鍵詞：經(jīng)顱直流電刺激；籃球；單手肩上投籃；準(zhǔn)確性

Experimental Study on the Influence of Transcranial Direct Current Stimulation on the Accuracy of One-handed Shoulder Shot

LIU JieSUN Wei ZHANG HaoxinWU Yuxiang CHEN Lin*

School of Physical Education， Jianghan University， Wuhan ，Hubei Province，430000China

Abstract： Objective： To investigate the effect of transcranial direct current stimulation on the accuracy of one-handed shoulder shooting. Methods： The subjects were randomly divided into experimental group and control group. The experimental group received transcranial direct current stimulation intervention， and the control group received spurious stimulation intervention. The shooting test and statistical analysis were carried out before， during and after the experiment. Results： After 8 weeks of intervention， the accuracy of fixed-point jump shot in experimental group was significantly increased compared with control group （plt;0.01）. The scores of quick stop jump shot and one-minute jump shot also showed an upward trend， but there was no significant difference （pgt;0.05）. Conclusion： Transcranial electrical stimulation has a significant effect on the accuracy of one-handed shoulder spot jump shot of the subjects， and also has a certain effect on the accuracy of the quick stop jump shot off the dribble and the one-minute time counting jump shot.

KeyWords：Transcranial direct current stimulation; Basketball; One-handed shoulder shot; Accuracy

1引言

如何提高投籃準(zhǔn)確性一直是籃球運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的核心問題。經(jīng)顱直流電刺激（transcranial direct currentstimulation，tDCS）可以輔助提高技能習(xí)得的速度和準(zhǔn)確性，但目前缺少復(fù)雜運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)的應(yīng)用證據(jù)。因此，本文設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探討tDCS對(duì)單手肩上投籃命中率的影響，為提高投籃命中率提供新的輔助訓(xùn)練手段和新思路，同時(shí)也為tDCS多關(guān)節(jié)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用，提供實(shí)踐依據(jù)。

2研究背景

在籃球比賽中，投籃命中是唯一的得分方式，籃球場(chǎng)上一切技術(shù)，戰(zhàn)術(shù)的運(yùn)用，其目的都是為了創(chuàng)造更多，更好的投籃機(jī)會(huì)，力爭(zhēng)投中得分，球員的投籃命中率直接影響比賽的勝負(fù)。因此在籃球運(yùn)動(dòng)教學(xué)與訓(xùn)練中，如何提高投籃準(zhǔn)確性，一直是籃球運(yùn)動(dòng)教學(xué)與訓(xùn)練中的核心問題。

在訓(xùn)練中使用輔助器材可以使訓(xùn)練更加精確化，科學(xué)的使用輔助器材能夠?qū)Ξ?dāng)今的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。通過對(duì)籃球項(xiàng)目輔助器材的研究，研究者發(fā)現(xiàn)在學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和鞏固對(duì)過程中，輔助器材對(duì)于學(xué)習(xí)和掌握投籃技術(shù)是必要的一環(huán)。經(jīng)顱直流電刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS）是一種無創(chuàng)、安全的神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，將tDCS儀的正、負(fù)極置于大腦頭皮形成閉合回路，通過產(chǎn)生微弱的直流電刺激大腦皮質(zhì)特定腦區(qū)，調(diào)節(jié)大腦皮質(zhì)的神經(jīng)活動(dòng)和興奮性，從而保證運(yùn)動(dòng)員神經(jīng)活動(dòng)處于興奮狀態(tài)。相關(guān)學(xué)者利用tDCS開展了較多實(shí)驗(yàn)性研究，已經(jīng)證明了tDCS對(duì)提升人體肌肉力量，延緩身體疲勞和促進(jìn)運(yùn)動(dòng)技能的學(xué)習(xí)有著關(guān)鍵性作用，該技術(shù)還可以增強(qiáng)大腦與肌肉的連接性，有效提高運(yùn)動(dòng)過程中肌肉的協(xié)調(diào)性，從而提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。有研究表明，單次的tDCS可以有效地提高高爾夫運(yùn)動(dòng)員擊球效果，可作為調(diào)整競(jìng)技狀態(tài)，改善運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)地新方式。美國滑雪與雪板協(xié)會(huì)在2016年首次開始嘗試將tDCS技術(shù)運(yùn)用到冬奧會(huì)選手的訓(xùn)練中去，以加速這些運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)技能，這也充分說明了這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用開始從實(shí)驗(yàn)室走向了競(jìng)技場(chǎng)。上海體育學(xué)院的劉宇也正在開展關(guān)于tDCS技術(shù)及其在提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)中的應(yīng)用的相關(guān)研究。

不難發(fā)現(xiàn)，tDCS結(jié)合其他的運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)手段可能會(huì)更好提高技能習(xí)得的速度和準(zhǔn)確性。但目前基于tDCS技術(shù)的研究，采取的任務(wù)評(píng)價(jià)設(shè)置較為簡(jiǎn)單，缺少多關(guān)節(jié)、多維度復(fù)雜運(yùn)動(dòng)技能的學(xué)習(xí)的證據(jù)。

因此，本文設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探討tDCS對(duì)單手肩上投籃命中率的影響，為如何提高投籃命中率提供新的輔助訓(xùn)練手段和新思路，同時(shí)也為tDCS擴(kuò)大到多關(guān)節(jié)、多維度復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用范圍，提供實(shí)踐依據(jù)。

3研究方法

3.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象

本研究共招募50名在校男大學(xué)生作為研究對(duì)象，根據(jù)（身高、體重、BMI、投籃測(cè)試指標(biāo)）剔除差異較大的學(xué)生，最終選取了30名籃球運(yùn)動(dòng)員為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，均為院隊(duì)籃球運(yùn)動(dòng)員，年齡18-22周歲。

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）身體健康狀態(tài)良好，無運(yùn)動(dòng)型傷病、重大疾病；（2）近3個(gè)月未服用過精神類或鎮(zhèn)定類藥物；（3）無皮膚過敏，體內(nèi)金屬植入物等經(jīng)顱直流電刺激禁忌癥；（4）實(shí)驗(yàn)前，受試者先告知本實(shí)驗(yàn)的目的，實(shí)驗(yàn)流程以及注意事項(xiàng)，在自愿的情況下參加本實(shí)驗(yàn)并簽署知情同意書^[1]。

3.2實(shí)驗(yàn)儀器

本研究使用tDCS儀（如圖1所示），采用腦超頻二代（中國杭州），用于受試者刺激干預(yù)，主要專注于進(jìn)行投籃訓(xùn)練時(shí)，增加運(yùn)動(dòng)皮層興奮性，增強(qiáng)注意力，協(xié)調(diào)上肢運(yùn)動(dòng)的肌肉記憶和維持能力。

3.3籃球投籃訓(xùn)練方案

3.3.1定點(diǎn)遠(yuǎn)距離連續(xù)跳投投籃

方法：2人1球，1人連續(xù)投籃，另1人揀球傳球，從籃板斜對(duì)角45度角和90度角各投20次，投籃后2人交換，每次訓(xùn)練10min。

3.3.2自投自揀連續(xù)跳投投籃

方法：每人1球，自投自搶，固定一點(diǎn)或兩點(diǎn)投籃，規(guī)定投籃時(shí)間10min一組，每次訓(xùn)練10min。

3.3.3移動(dòng)接球投籃

方法：球員成一路縱隊(duì)站在三分線在的場(chǎng)中位置，除排頭球員，其他球員均持球，排頭球員向右側(cè)移動(dòng)接到后面一位球員的傳球后投籃，投完籃立刻搶籃球運(yùn)球至隊(duì)尾，下一位隊(duì)員向左側(cè)移動(dòng)接到后面的一位球員的傳球后投籃，投完籃立刻搶籃板運(yùn)球至隊(duì)尾，按照上述訓(xùn)練步驟反復(fù)進(jìn)行練習(xí)，每次訓(xùn)練5mis^[2]。

3.4 tDCS干預(yù)方案

根據(jù)現(xiàn)有的研究并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕Y(jié)合確定經(jīng)顱直流電刺激的方案，實(shí)驗(yàn)周期為8周，一周干預(yù)3次，共計(jì)24次干預(yù)，電流強(qiáng)度設(shè)置為2mA，時(shí)間設(shè)置為20mis，刺激區(qū)域?yàn)榇竽X初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)區(qū)，假刺激電方案電極放置于真刺激一致，每名受試者測(cè)試前要更換運(yùn)動(dòng)裝備（背心、短褲和鞋），并且還要在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行5min的熱身，在放置電級(jí)之前，先用生理鹽水將電極中的海綿片浸濕以降低電極與頭皮之間的阻抗，用鹽水擦拭頭皮以降低刺激過程皮膚的不適感，將陽極貼敷在受試者右側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)區(qū)（M1），將陰級(jí)貼敷在受試者左側(cè)上眼眶的位置，使用彈力綁帶將電極與皮膚緊密貼合在一起，受試者安靜的坐在椅子上，在刺激的過程中詢問受試者是否感到不適，如果出現(xiàn)不良反應(yīng)第一時(shí)間停止干預(yù)，在完成真刺激干預(yù)任務(wù)后即刻進(jìn)行投籃訓(xùn)練練習(xí)^[3]。

假刺激方案對(duì)照組采用經(jīng)顱直流電刺激儀自帶的假刺激模式，無人工干預(yù)在開始和結(jié)束有30s電漸升和漸將電流，為了模擬真刺激，防止研究結(jié)果出現(xiàn)假陽性，在完成假刺激干預(yù)任務(wù)后即刻進(jìn)行投籃訓(xùn)練練習(xí)。

3.5實(shí)驗(yàn)測(cè)試指標(biāo)

3.5.1定點(diǎn)跳投測(cè)試：

要求籃球運(yùn)動(dòng)員從籃板斜對(duì)角45度角和90度角進(jìn)行測(cè)試，待運(yùn)動(dòng)員穩(wěn)定后，其他隊(duì)員傳球給測(cè)試對(duì)象，受試者接過球進(jìn)行跳投，每個(gè)點(diǎn)位總計(jì)3次測(cè)試，共投籃30次，測(cè)試要求運(yùn)動(dòng)員接球后必須立即跳投投籃，否則成績(jī)作廢^[4]。

3.5.2運(yùn)球急停跳投：

要求在三分線外接球，將球運(yùn)到籃板左右45度角進(jìn)行跳投，每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行10次投籃，總計(jì)3次測(cè)試，記錄最好一次測(cè)試成績(jī)。

3.5.3一分鐘記時(shí)跳投：

距離籃圈中心點(diǎn)5.5--6m之間，在1分鐘時(shí)間進(jìn)行跳投測(cè)試，在每次跳投之后由自己搶籃板，然后將球運(yùn)到規(guī)定投籃點(diǎn)進(jìn)行投籃，每位參與測(cè)試運(yùn)動(dòng)員完成3次測(cè)試，記錄最好的一次作為測(cè)試成績(jī)^[5]。

4實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4.1受試者基本情況組間對(duì)照

研究結(jié)果提示（如表1所示），對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組在實(shí)驗(yàn)開始前，基本情況組間無顯著性差異。

4.2投籃準(zhǔn)確性組內(nèi)前后對(duì)比研究

4.2.1實(shí)驗(yàn)組干預(yù)前、后投籃準(zhǔn)確性差異分析

根據(jù)表2可知，實(shí)驗(yàn)組干預(yù)前后投籃準(zhǔn)確性結(jié)果如下：與干預(yù)前相比，8周干預(yù)后，定點(diǎn)跳投、運(yùn)球急停跳投、一分鐘計(jì)時(shí)跳投命中次數(shù)均有極顯著提升，其中定點(diǎn)跳投命中次數(shù)由干預(yù)前的10.80±3.83提升到20.80±3.89，運(yùn)球急停跳投命中次數(shù)由干預(yù)前的6.07±1.34提升到10.93±3.13，一分鐘計(jì)時(shí)跳投命中次數(shù)由干預(yù)前3.80±2.14提升到8.60±2.42，都具有顯著性差異（Plt;0.05）^[6]。

4.2.2對(duì)照組干預(yù)前、后投籃準(zhǔn)確性差異分析

根據(jù)表3可知，對(duì)照組干預(yù)前、后投籃準(zhǔn)確性結(jié)果如下：與干預(yù)前相比，8周干預(yù)后，定點(diǎn)跳投、一分鐘計(jì)時(shí)跳投命中次數(shù)均有極顯著提升（P＜0.01），運(yùn)球急停跳投命中次數(shù)有顯著性提升（P＜0.05）。其中定點(diǎn)跳投命中次數(shù)由干預(yù)前的11.20±2.90提升到16.53±4.01，運(yùn)球急停跳投命中次數(shù)由干預(yù)前的7.07±3.09提升到9.93±2.67，一分鐘計(jì)時(shí)跳投命中次數(shù)由干預(yù)前4.13±2.12提升到7.27±2.17。

4.2.3干預(yù)后投籃準(zhǔn)確性組間差異研究

根據(jù)表4可知，經(jīng)過8周的干預(yù)，和對(duì)照組對(duì)比，實(shí)驗(yàn)組定點(diǎn)跳投命中次數(shù)的提升具有極顯著性差異（Plt; 0.01），運(yùn)球急停和一分鐘計(jì)時(shí)跳投投籃命中次數(shù)均有一定增長(zhǎng)，但是差異不顯著（Pgt;0.05）。

5討論

隨著社會(huì)的發(fā)展，以tDCS為代表的智能技術(shù)，為籃球運(yùn)動(dòng)智能化訓(xùn)練的發(fā)展提供了更多的可能性，國內(nèi)外針對(duì)此領(lǐng)域的研究較少，仍處于探索階段，傳統(tǒng)的單手肩上投籃訓(xùn)練手段比較單一，在籃球訓(xùn)練中只注重大重量和重復(fù)的練習(xí)，在訓(xùn)練過程中對(duì)于輔助器材使用很少，已經(jīng)無法滿足運(yùn)動(dòng)員身體素質(zhì)的需求，tDCS作為一種新型有效、充滿前景的非侵入性神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，具有無創(chuàng)、安全、便攜、自動(dòng)精準(zhǔn)等性能，通過調(diào)節(jié)神經(jīng)元的靜息膜電位改變大腦皮層興奮性。，在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中應(yīng)用，能夠保證運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和經(jīng)顱電刺激同時(shí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)最大效率地提高運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力。

本研究通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)單手肩上投籃訓(xùn)練無論是否結(jié)合經(jīng)顱直流電刺激干預(yù)均可提高投籃準(zhǔn)確性，但是結(jié)合經(jīng)顱電刺激干預(yù)后對(duì)受試者定點(diǎn)單手肩上跳投命中次數(shù)改善最佳，具有顯著差異，證明該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用經(jīng)顱直流電刺激結(jié)合傳統(tǒng)的投籃訓(xùn)練的思路是有重要價(jià)值的，雖然在運(yùn)球急停跳投、一分鐘記時(shí)跳投這兩個(gè)指標(biāo)中沒有表現(xiàn)出顯著差異，但是從數(shù)據(jù)上來看，是存在上升趨勢(shì)，可作為增強(qiáng)投籃準(zhǔn)確性的輔助手段。運(yùn)用在訓(xùn)練、比賽中促進(jìn)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的提升。當(dāng)然，本研究仍有不足，例如，本研究中運(yùn)球急停跳投、一分鐘記時(shí)跳投時(shí)，可能存在諸多外界影響因素，會(huì)受到身體素質(zhì)、投籃時(shí)機(jī)、心理狀況等一系列影響，經(jīng)顱直流電刺激的效果不明顯可能和沒有使用個(gè)性化刺激方案、以及人數(shù)不夠多、控制實(shí)驗(yàn)的時(shí)間不夠長(zhǎng)也有一定的關(guān)系，在未來的研究中可以增加實(shí)驗(yàn)的人數(shù)，根據(jù)不同的受試人群設(shè)置個(gè)性化的刺激時(shí)長(zhǎng)、刺激強(qiáng)度，可能會(huì)達(dá)到更理想的效果。在未來研究中需要重點(diǎn)關(guān)注，tDCS其刺激參數(shù)和刺激位置的選擇和刺激時(shí)刻和體育訓(xùn)練方案合理結(jié)合。

參考文獻(xiàn)

[1]喬淇淇，王新，康靈，等.經(jīng)顱直流電刺激技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)影響的國外研究進(jìn)展[J].體育科學(xué)，2020，40（06）：83-95.

[2]唐文靜，李丹陽，胡惠莉，等.經(jīng)顱直流電刺激干預(yù)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)：效果及應(yīng)用策略[J].體育科學(xué)，2020，40（08）：74-87.

[3]高揚(yáng)，黃金，馬遠(yuǎn)博，等.重復(fù)經(jīng)顱直流電刺激對(duì)高強(qiáng)度跳躍運(yùn)動(dòng)抗疲勞能力的影響[J].中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2023，42（11）：872-881.

[4]吳扣扣.陽極經(jīng)顱直流電刺激結(jié)合單側(cè)訓(xùn)練對(duì)體育院校男子大學(xué)生下肢爆發(fā)力的影響研究[D].武漢：武漢體育學(xué)院，2023.

[5]陳愷豪，黃達(dá)武，徐進(jìn).經(jīng)顱直流電刺激對(duì)運(yùn)動(dòng)知覺表現(xiàn)的影響[J].體育科技文獻(xiàn)通報(bào)，2024，32（01）：237-240，261.

[6]吳澤鑫.高?；@球運(yùn)動(dòng)員投籃準(zhǔn)確性與運(yùn)動(dòng)感知覺能力的相關(guān)性研究[D].廣州：廣州體育學(xué)院，2021.

作者簡(jiǎn)介：劉潔（2001—），女，漢族，本科在讀，研究方向?yàn)榛@球運(yùn)動(dòng)技能的訓(xùn)練與提高。

吳鈺祥（1983—）男，漢族，博士，教授，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)人體科學(xué)。

通信作者：陳琳（1972—），女，漢族，博士，教授，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)人體科學(xué)，郵箱：hdycl@126.com。

基金項(xiàng)目：2023年度湖北省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：S202311072034），江漢大學(xué)2023年度大學(xué)生科研重點(diǎn)項(xiàng)目（編號(hào)：2023zd067）。