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乒乓球運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作識(shí)別時(shí)的腦電相干性分析

2013-05-23 09:03王麗巖李安民王洪彪
體育科學(xué) 2013年5期
關(guān)鍵詞:頂葉腦電半球

王麗巖,李安民,王洪彪

1 前言

運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)的外在表現(xiàn)之一,就是較好的運(yùn)動(dòng)操作績(jī)效,而長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員大腦皮層變化的神經(jīng)心理機(jī)制尚不清楚。目前運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)任務(wù)加工時(shí)的神經(jīng)心理機(jī)制受到研究者的廣泛關(guān)注,研究運(yùn)動(dòng)員認(rèn)知加工神經(jīng)心理的機(jī)制對(duì)于了解經(jīng)驗(yàn)和訓(xùn)練對(duì)腦部神經(jīng)活動(dòng)的影響具有重要意義,也將有助于揭示長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)對(duì)大腦皮層信息加工通路帶來(lái)的影響。Hatfield和Hillman(2001)認(rèn)為,較好的運(yùn)動(dòng)操作技能與運(yùn)動(dòng)專家完成給定任務(wù)時(shí)大腦皮層有效的加工有關(guān)[19],該觀點(diǎn)與神經(jīng)效率假說(shuō)相一致。神經(jīng)效率假說(shuō)認(rèn)為,在執(zhí)行認(rèn)知功能測(cè)試時(shí),擁有良好表現(xiàn)的個(gè)體具有更有效的皮質(zhì)功能[16]。有效的皮質(zhì)功能表現(xiàn)在大腦皮層特定頻率同步化(synchronization)振蕩能量的增減,也表現(xiàn)在特定頻率同步化的功能耦合。

近年來(lái),腦電同步化研究主要集中在腦電信號(hào)在頻域的相干性分析上。腦電的相干性分析(Electroencephalographic coherence analysis)是描述兩個(gè)時(shí)間序列信號(hào)在頻域內(nèi)相似程度的方法[1],其在最近幾年廣泛應(yīng)用于認(rèn)知加工神 經(jīng) 心 理 機(jī) 制 的 研 究 之 中[12,13,14,15]。 分 析 同 步 記 錄 的 兩個(gè)電極對(duì)之間具體的腦電相干性,可以用來(lái)解釋皮層功能耦合的指數(shù)[10]、皮層間相互信息的交換[30]、皮 層 功 能[18]和神經(jīng)通路的整合[24]。相干性基本的理論假設(shè)是,當(dāng)兩個(gè)皮層活動(dòng)時(shí),功能協(xié)調(diào)的腦區(qū)腦電頻率顯示了線性相關(guān)和高頻譜的相干性。

已有研究者基于運(yùn)動(dòng)專家專項(xiàng)任務(wù)操作時(shí)“神經(jīng)效率”的視角,使用相干性分析對(duì)運(yùn)動(dòng)員大腦皮層的功能耦合進(jìn)行了探索。Haufler等(2002)對(duì)射擊運(yùn)動(dòng)員射擊時(shí)的相干性分析顯示,在瞄準(zhǔn)期間與新手相比,運(yùn)動(dòng)專家在高頻alpha和低頻beta頻段內(nèi)雙側(cè)大腦半球顯示了整體較低的皮層活動(dòng)[20]。對(duì)手槍射擊運(yùn)動(dòng)員的研究顯示,與業(yè)余運(yùn)動(dòng)員相比,專家運(yùn)動(dòng)員在低頻alpha和低頻beta頻段左側(cè)顳葉(T3)和中部額葉(Fz)之間顯示了較低的相干性,高頻alpha頻段內(nèi)整個(gè)顳葉與中部額葉(FZ)之間相干性低,在低頻beta頻段左側(cè)顳葉(T3)與所有中線電極點(diǎn)之間相干性低。研究者認(rèn)為,與業(yè)余射手相比,專家射手左側(cè)顳葉與運(yùn)動(dòng)控制腦區(qū)之間功能耦合性低,表明了運(yùn)動(dòng)過(guò)程中認(rèn)知參與的減少[12]。有趣的是C.DEL PERCIO等(2011)也采用專家-新手范式對(duì)手槍射擊運(yùn)動(dòng)員的研究顯示,在瞄準(zhǔn)射擊時(shí)與新手相比,運(yùn)動(dòng)專家在低頻和高頻alpha頻段內(nèi)頂顳葉和頂枕葉腦區(qū)展現(xiàn)了高相干性,在半球間不同頻段頂葉也展現(xiàn)了高相干性[14]。而Claudio Babiloni等(2011)對(duì)高爾夫球手的研究中也顯示,在成功的操作中半球內(nèi)頂額葉和頂顳葉腦區(qū)間alpha頻段的相干性高[9]。

運(yùn)動(dòng)專家大腦皮層功能耦合的研究在射擊、射箭、高爾夫等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中進(jìn)行,不同項(xiàng)群的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目執(zhí)行不同的任務(wù)時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員不同的大腦功能耦合和連通。因此,本研究采用專家-新手范式,應(yīng)用腦電的事件相關(guān)相干性分析,對(duì)以隔網(wǎng)對(duì)抗性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目為代表的乒乓球運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)作識(shí)別時(shí)大腦皮層的耦合性進(jìn)行研究。本研究有兩個(gè)研究目的:1.探討運(yùn)動(dòng)水平與腦區(qū)相干性之間的關(guān)系;2.探討乒乓球運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作識(shí)別過(guò)程不同腦區(qū)之間的功能耦合。研究假設(shè)為:1.相對(duì)于乒乓球新手,乒乓球運(yùn)動(dòng)員在較好的操作中不同腦區(qū)展現(xiàn)了低相干性;2.乒乓球運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作識(shí)別“神經(jīng)效率”的機(jī)制是涉及任務(wù)相關(guān)的注意過(guò)程和視覺運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的后部腦區(qū)的功能耦合。

2 方法

2.1 研究對(duì)象

本實(shí)驗(yàn)的參加者共為36人,其中,18名體育學(xué)院乒乓球?qū)I(yè)的運(yùn)動(dòng)員(男13人,女5人),運(yùn)動(dòng)等級(jí)為二級(jí),年齡19.06±2.362歲,訓(xùn)練年限11±2.60年;18名為乒乓球初學(xué)者(男13人,女5人),年齡20.88±1.21歲,訓(xùn)練年限0.88±0.18年。所有實(shí)驗(yàn)參加者均為右利手。實(shí)驗(yàn)參加前皆熟悉本研究的目的、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)方法及流程,自愿參加本次實(shí)驗(yàn)并簽署知情同意書,實(shí)驗(yàn)后予以一定的報(bào)酬。

2.2 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)材料為由2名發(fā)球技術(shù)好的二級(jí)乒乓球運(yùn)動(dòng)員按實(shí)驗(yàn)要求發(fā)球,用攝像機(jī)拍攝其技術(shù)動(dòng)作。發(fā)球旋轉(zhuǎn)分為轉(zhuǎn)、不轉(zhuǎn)兩類。攝像機(jī)為JVC高速攝像機(jī),快門1/200,拍攝距離4.75m,鏡頭與地面垂直高度為1.5m。選取的發(fā)球視頻片段從開始拋球動(dòng)作開始,到球過(guò)中間球網(wǎng),之后把所拍攝錄像導(dǎo)出為AVI格式的視頻文件。

2.3 實(shí)驗(yàn)儀器

E-Prime 2.0心理實(shí)驗(yàn)程序?qū)I(yè)設(shè)計(jì)軟件,計(jì)時(shí)精度毫秒級(jí),用于編制實(shí)驗(yàn)和刺激播放程序。事件相關(guān)電位記錄系統(tǒng):德國(guó)Brain Products公司生產(chǎn)的64導(dǎo)事件相關(guān)電位測(cè)試系統(tǒng)。計(jì)算機(jī):兩臺(tái)DELL計(jì)算機(jī)。一臺(tái)用于運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序,記錄和采集行為數(shù)據(jù),并給被試呈現(xiàn)刺激材料,分辨率為1 024×768,刷新頻率為100Hz。另一臺(tái)用于記錄和采集腦電數(shù)據(jù)。

2.4 實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)在某體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)心理研究中心的腦電實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)室隔音、隔光、安靜、舒適。實(shí)驗(yàn)前給被試洗好頭發(fā)并吹干,關(guān)閉通訊設(shè)備。讓被試熟悉實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,填寫被試基本情況調(diào)查表。

實(shí)驗(yàn)在只有主試和被試的獨(dú)立環(huán)境中進(jìn)行,被試單獨(dú)在房間里完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。首先向被試介紹有關(guān)實(shí)驗(yàn)的要求:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中盡量放松全身,尤其是放松頭部和面部肌肉,選舒服的坐姿坐好,實(shí)驗(yàn)正式開始后,頭和身體盡量保持不動(dòng)。將頭放在面前的U型托上以保持頭部不動(dòng),U型托距顯示器的距離為60cm,雙眼與顯示器屏幕中心處于一條水平線上,雙手舒服地放于小鍵盤的數(shù)字鍵上。告訴被試在實(shí)驗(yàn)開始后注意力盡量一直保持在前方顯示屏上,并告知被試需要進(jìn)行的簡(jiǎn)單操作及屏幕上呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)語(yǔ)。

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)語(yǔ)為:歡迎參加本實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)為兩個(gè)部分,第一個(gè)部分為練習(xí)階段。屏幕上會(huì)出現(xiàn)不同的發(fā)球視頻,請(qǐng)你根據(jù)視頻進(jìn)行判斷,并盡快按下相應(yīng)的數(shù)字鍵進(jìn)行反應(yīng),其中左手食指按“1”為轉(zhuǎn),右手食指按“3”為不轉(zhuǎn)。練習(xí)共24次。練習(xí)結(jié)束后屏幕會(huì)播放短暫的發(fā)球視頻,請(qǐng)根據(jù)發(fā)球動(dòng)作判斷來(lái)球的旋轉(zhuǎn)方式,并盡快按相應(yīng)的數(shù)字鍵進(jìn)行反應(yīng)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)階段請(qǐng)注意看屏幕,保持頭部穩(wěn)定。明白上述指導(dǎo)語(yǔ)后,請(qǐng)按任意鍵開始。

實(shí)驗(yàn)任務(wù):首先出現(xiàn)1 000ms中央帶“+”字符號(hào)的黑屏,然后播放發(fā)球錄像視頻,參加者根據(jù)視頻進(jìn)行判斷,以最快的速度按相應(yīng)鍵盤上的數(shù)字鍵:1,轉(zhuǎn);3,不轉(zhuǎn),視頻呈現(xiàn)時(shí)間為2s,按鍵反應(yīng)完成后,隨后出現(xiàn)2s的黑屏,接著播放下一個(gè)隨機(jī)視頻文件,共160個(gè)視頻,實(shí)驗(yàn)時(shí)間大約為20min(圖1)。

圖1 實(shí)驗(yàn)任務(wù)示意圖Figure 1. Experimental Task

2.5 腦電的記錄和數(shù)據(jù)的離線分析

腦電數(shù)據(jù)使用德國(guó)Brain Product公司生產(chǎn)的ERP記錄系統(tǒng)進(jìn)行記錄(電極點(diǎn) Ag/AgCl電極,帶寬:0.01~100 Hz,采樣率為:1 000Hz),采用按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)10~20擴(kuò)展系統(tǒng)64導(dǎo)電極帽。電極參考點(diǎn)的位置在AFz和Fz電極之間,接地的參考在Pz和Oz之間。右眼外側(cè)安置電極記錄水平眼電(HEOG),左眼下方安置電極記錄垂直眼電(VEOG)。電極與頭皮間阻抗保持在5kΩ以下,同時(shí)相同的帶寬和采樣率監(jiān)控眼動(dòng)。記錄的單個(gè)序列腦電持續(xù)大約為5s。

對(duì)獲得的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行離線的預(yù)處理,主要包括以雙耳乳突的平均電位為參考,去除眨眼偽跡,排除噪音干擾和其他偽跡,35Hz低通濾波,去除50Hz市電干擾,波幅大于±100μV視為偽跡自動(dòng)剔除。對(duì)預(yù)處理后的腦電數(shù)據(jù)應(yīng)用于MATALA 2009a平臺(tái)進(jìn)行相干性計(jì)算。

2.6 腦電相干性分析

腦電的相干性,是指任意給定頻率兩個(gè)信號(hào)之間的耦合程度[29]。從生理學(xué)的角度來(lái)說(shuō),腦電的相干性分析反映了大腦不同腦區(qū)之間的合作。相干性的值通過(guò)使用每個(gè)頻率點(diǎn)λ來(lái)計(jì)算:

其中,fxy是兩個(gè)信號(hào)x和y的互功率譜,fxx和fxy分別是信號(hào)x和y自功率譜。頻域相干性是對(duì)兩個(gè)信號(hào)在不同頻率下的相位一致性的量度。事件相關(guān)相干性(event-related EEG coherence,ERCoh)的取值范圍在0~1。當(dāng)相干系數(shù)取1時(shí),說(shuō)明EEG信號(hào)y是x的在頻段上的線性響應(yīng);相干系數(shù)為0時(shí)表明這兩個(gè)EEG信號(hào)在某一頻段上是不相干的,亦即兩個(gè)信號(hào)是完全獨(dú)立的?;谙惹暗难?究[4,5],具 體 的 兩 個(gè) 電 極 點(diǎn) 之 間 的 相 關(guān) 通 過(guò) MATLAB 2009a環(huán)境下編程實(shí)現(xiàn)。在相干函數(shù)計(jì)算時(shí)分段長(zhǎng)度設(shè)置為1 024個(gè)樣本點(diǎn),重疊(overlap)設(shè)置為50%,短時(shí)傅里葉變換窗口類型(segment taper)設(shè)置為Hanning window。

基于前人的研究[5]和本研究的目的,對(duì)頂葉半球內(nèi)(intra-h(huán)emisphere)的功能耦合進(jìn)行評(píng)估,計(jì)算頂葉和其他腦區(qū)電極之間的腦電相干性,感興趣的電極對(duì)為:P3-F3(左側(cè)的頂葉和額葉),P3-C3(左側(cè)的頂葉和中央腦區(qū)),P3-T7(左側(cè)的頂葉和顳葉),P3-O1(左側(cè)的頂葉和枕葉),P4-F4(右側(cè)的頂葉-額區(qū)),P4-C4(右側(cè)的頂葉和中央腦區(qū)),P4-T8(右側(cè)的頂葉和顳葉),P4-O2(右側(cè)的頂葉和枕葉腦區(qū))。為了評(píng)估半球間(inter-h(huán)emisphere)的功能耦合,我們計(jì)算了 F3-F4,C3-C4,P3-P4,T7-T8,O1-O2電極之間的腦電相干性(圖2)。腦電EEG功能耦合電極對(duì)的選取基于以下兩點(diǎn),第一,我們?cè)?0~20系統(tǒng)下選取的電極點(diǎn)計(jì)算的結(jié)果與其他前人研究中選取的那些電極點(diǎn)計(jì)算的結(jié)果可以進(jìn)行比較[5,34];第二,所選電極對(duì)至少包括左右半球中感興趣的視覺-空間腦區(qū)和軀體運(yùn)動(dòng)感覺區(qū)(左側(cè)額區(qū)、右側(cè)額區(qū)、左側(cè)中央?yún)^(qū)、右側(cè)中央?yún)^(qū)、左側(cè)頂區(qū)、右側(cè)頂區(qū)、左側(cè)枕區(qū)、右側(cè)枕區(qū)、左側(cè)顳區(qū)、右側(cè)顳區(qū))。

2.7 數(shù)據(jù)的處理與分析

行為數(shù)據(jù)的采集采用E-prime 2.0軟件包中E-Run運(yùn)行程序并記錄被試的反應(yīng)時(shí)和反應(yīng)正確率。E-DataAid對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步篩選和處理。E-Merge對(duì)不同組被試的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并。對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和剔除。行為數(shù)據(jù)的正確率,反應(yīng)時(shí)間結(jié)果采用重復(fù)測(cè)量方差分析進(jìn)行處理。

腦電數(shù)據(jù)的篩選和處理 實(shí)驗(yàn)中專家組和新手組各有兩人在晚上進(jìn)行的測(cè)試,由于晚上測(cè)試的兩組被試腦電的波動(dòng)較大,所以剔除了,最終處理的腦電數(shù)據(jù)專家組和新手組各為16人。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠^察所有“轉(zhuǎn)球”和“不轉(zhuǎn)”正確識(shí)別的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,計(jì)算動(dòng)作識(shí)別期間2s內(nèi)的腦電相干性,即事件相關(guān)相干性(ERCoh)。主要統(tǒng)計(jì)目的是想探討在動(dòng)作識(shí)別過(guò)程中運(yùn)動(dòng)專家不同腦區(qū)功能耦合性。我們對(duì)不同頻段(低頻alpha、高頻alpha、低頻beta、高頻beta)的腦電數(shù)據(jù)采用重復(fù)測(cè)量方差分析進(jìn)行處理,在半球內(nèi)腦內(nèi)功能耦合的腦電方差分析以組別為組間變量,以旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)、不轉(zhuǎn))和腦區(qū)(左右頂-額、左右頂-中央?yún)^(qū)、左右頂-枕、左右頂-顳)為組內(nèi)變量,進(jìn)行2(組別)×2(轉(zhuǎn)、不轉(zhuǎn))×8(腦區(qū))的重復(fù)測(cè)量方差分析,感興趣的電極對(duì)為 P3-F3、P4-F4、P3-C3、P4-C4、P3-O1、P4-O2、P3-T7和P4-T8。

圖2 腦電電極位置圖Figure 2. Electroencephalographic(EEG)Electrode Montage

半球間的功能耦合以組別為組間變量(專家、新手),以旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)、不轉(zhuǎn))和腦區(qū)(額區(qū)、中央?yún)^(qū)、頂區(qū)、枕區(qū)和顳區(qū))為組內(nèi)變量,進(jìn)行2(組別)×2(旋轉(zhuǎn))×5(腦區(qū))的重復(fù)測(cè)量方差分析,感興趣的電極對(duì)有F3-F4(額區(qū))、C3-C4(中央運(yùn)動(dòng)區(qū))、P3-P4(頂區(qū))、O1-O2(枕區(qū))和T7-T8(顳區(qū))。

所有重復(fù)測(cè)量方差分析使用Mauchley’s test的球型檢驗(yàn)評(píng)估方差分析的齊性,對(duì)不滿足球型檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量采用Greenhouse-geisser法矯正自由度和P值,事后比較采用LSD法,α水平定義為P<0.05。按照Cohen標(biāo)準(zhǔn)[2],確定效應(yīng)量η2p(effect size)達(dá)到0.15、0.06、0.01時(shí),分別屬于強(qiáng)效應(yīng)、中等效應(yīng)、弱效應(yīng)。本研究對(duì)只有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的結(jié)果進(jìn)行討論分析。

3 結(jié)果

3.1 行為數(shù)據(jù)結(jié)果

對(duì)于行為數(shù)據(jù)以組別為組間變量,旋轉(zhuǎn)為組內(nèi)變量,分別以反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)正確率為因變量分別進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。首先對(duì)被試的反應(yīng)時(shí)按照3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差法則進(jìn)行了篩選,對(duì)反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)正確率數(shù)據(jù)進(jìn)行KS檢驗(yàn),數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布。不同水平運(yùn)動(dòng)員反應(yīng)正確率的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差見表1。

表1 本研究不同水平運(yùn)動(dòng)員發(fā)球動(dòng)作識(shí)別正確率和反應(yīng)時(shí)的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差一覽表Table 1 Means Value of Acc and RT for the Different Players during Action Judgment(±SD)

表1 本研究不同水平運(yùn)動(dòng)員發(fā)球動(dòng)作識(shí)別正確率和反應(yīng)時(shí)的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差一覽表Table 1 Means Value of Acc and RT for the Different Players during Action Judgment(±SD)

轉(zhuǎn)不轉(zhuǎn)X SD專家(n=16) 正確率(%)X SD 0.66 0.22 0.54 0.21反應(yīng)時(shí)間(ms) 1 604.78 61.05 1 668.00 94.88新手(n=16) 正確率(%) 0.29 0.22 0.22 0.09反應(yīng)時(shí)間(ms)1 621.93 152.53 1 613.24 198.09

對(duì)不同水平運(yùn)動(dòng)員發(fā)球動(dòng)作識(shí)別的正確率方差分析結(jié)果顯示,組別的主效應(yīng)顯著F(1,30)=33.942,P=0.000,=0.531,運(yùn) 動(dòng) 專 家 的 正 確 率 (X=0.600,SE=0.042)高于運(yùn)動(dòng)新手的正確率(X=0.256,SE=0.042);旋轉(zhuǎn)的主效應(yīng) 顯著 F(1,30)=7.344,P=0.011,η2p=0.197,運(yùn)動(dòng)員識(shí)別轉(zhuǎn)球的正確率(X=0.474,SE=0.039)大于識(shí)別不轉(zhuǎn)球的正確率(X=0.381,SE=0.029);旋轉(zhuǎn)和組別的交互作用不顯著。反應(yīng)時(shí)間的方差分析結(jié)果不存在任何顯著性差異的主效應(yīng)和交互作用。

以上結(jié)果表明,乒乓球運(yùn)動(dòng)員對(duì)于旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的識(shí)別正確率存在水平差異,專家球員好于新手球員。兩組運(yùn)動(dòng)員對(duì)于轉(zhuǎn)球的識(shí)別好于不轉(zhuǎn)球的識(shí)別,但在動(dòng)作識(shí)別的反應(yīng)時(shí)間上水平間不存在任何差異。

3.2 腦電相干性結(jié)果

3.2.1 專家和新手半球內(nèi)不同頻率相干性結(jié)果

低頻alpha半球內(nèi)重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果顯示,組間的主效應(yīng)顯著F(1,30)=23.030,P<0.01,η2p=0.434;旋轉(zhuǎn)的主效應(yīng)不顯著 F(1,30)=0.009,P>0.05,η2p=0.015;腦區(qū)的主效應(yīng)顯著F(3.049,91.468)=80.624,P<0.01,η2p=0.729;腦區(qū)和組別的交互作用顯著F(3.049,91.468)=2.918,P<0.05,η2p=0.089。交互作用后的簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果顯示在P3-C3(F=9.71,P=0.003)、P3-F3(F=17.11,P=0.000)、P3-O1(F=27.66,P=0.000)、P3-T7(F=30.47,P=0.000)、P4-F4(F=14.27,P=0.000)、P4-T8(F=10.19,P=0.002)電極對(duì)組別間存在顯著性差異,乒乓球運(yùn)動(dòng)員的相干性顯著低于乒乓球新手,且主要表現(xiàn)在左側(cè)腦區(qū)。

表2 本研究半球內(nèi)不同頻段相干性方差分析一覽表Table 2 ANOVA of the Intra-Hemispheric Different Frequency ERcoh

圖3 本研究半球內(nèi)不同頻段運(yùn)動(dòng)專家(expert)和運(yùn)動(dòng)新手(novice)之間電極對(duì)腦電相干性交互作用示意圖Figure 3. Mean Values of the Intra-Hemispheric Event-Related Coherence Amplitude in the Expert and Novices for the P3-C3,P4-C4,P3-F3,P4-F4,P3-O1,P4-O2,P3-T7,P4-T8,Electrode Pairs at Low-Frequency Alpha,High-Frequency Alpha,Low-Frequency Beta,High-Frequency Beta Bands

高頻alpha半球內(nèi)的重復(fù)測(cè)量方差結(jié)果顯示,組別的主效應(yīng)顯著F(1,30)=15.670,P<0.01=0.343;旋轉(zhuǎn)的 主 效 應(yīng) 不 顯 著F(1,30)=0.078,P>0.05,=0.003;腦區(qū)的主效應(yīng)顯著F(3.969,119.055)=101.425,P<0.01,=0.772;腦 區(qū) 和 組 別 的 交 互 作 用 顯 著F(3.049,91.468)=4.111,P<0.05,=0.121。簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果顯示,P3-C3(F=10.53,P=0.002)、P3-F3(F=5.32,P=0.024)、P3-O1(F=21.47,P=0.000)、P3-T7(F=31.21,P=0.000)電極對(duì)組別間存在顯著性差異,乒乓球運(yùn)動(dòng)員的相干性顯著低于乒乓球新手。

低頻beta半球內(nèi)的重復(fù)測(cè)量方差結(jié)果顯示,組間的主效應(yīng)顯著F(1,30)=6.355,P<0.05,=0.175,旋轉(zhuǎn)的主效應(yīng)不顯著F(1,30)=0.267,P>0.05,=0.009,腦區(qū)的主效應(yīng)顯著F(3.044,119.055)=91.309,P<0.01,=0.734;腦 區(qū) 和 組 別 的 交 互 作 用 顯 著F(3.044,119.055)=3.292,P<0.05=0.091。簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果顯示,P3-C3(F=7.57,P=0.008)、P3-F3(F=9.28,P=0.003)、P3-O1(F=7.59,P=0.008)、P3-T7(F=11.59,P=0.001)電極對(duì)組別間存在顯著性差異,乒乓球運(yùn)動(dòng)員的相干性顯著低于乒乓球新手。

高頻beta半球內(nèi)的重復(fù)測(cè)量方差結(jié)果顯示,組間的主效應(yīng)不顯著F(1,30)=0.925,P>0.05=0.030,旋轉(zhuǎn)的主效應(yīng)不顯著F(1,30)=0.628,P>0.05,=0.021,腦區(qū)的主效應(yīng)顯 著F(3.737,112.106)=70.935,P=0.000,0.703;腦區(qū)和組別的交互作用存在邊緣性顯著F(3.737,112.106)=2.371,P=0.061=0.073。交互作用后的簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果顯示,P3-F3(F=5.71,P=0.027)、P3-T7(F=5.32,P=0.024)電極對(duì)的組別間存在顯著性差異,乒乓球運(yùn)動(dòng)員的相干性顯著低于乒乓球新手。

以上半球內(nèi)不同頻段運(yùn)動(dòng)員發(fā)球動(dòng)作識(shí)別的相干性結(jié)果顯示,在低頻alpha頻段雙側(cè)的頂額葉(P3F3、P4F4)和頂顳葉(P3T7、P4T8)、左側(cè)頂葉與左側(cè)中央運(yùn)動(dòng)區(qū)(P3C3)、左側(cè)頂葉與左側(cè)枕葉(P3O1)電極對(duì)運(yùn)動(dòng)專家低于運(yùn)動(dòng)新手。高頻alpha頻段運(yùn)動(dòng)專家在左側(cè)腦區(qū)的頂葉與左中央運(yùn)動(dòng)區(qū)(P3C3)、左額葉(P3F3)、左枕葉(P3O1)和左顳葉(P3T7)相干性低于運(yùn)動(dòng)新手;而在低頻beta段內(nèi)左側(cè)頂葉與額葉、中央?yún)^(qū)和顳葉也具有相同的趨勢(shì),高頻beta頻段則只在左側(cè)頂葉與左側(cè)額葉(P3F3)、左側(cè)顳葉(P3T7)腦區(qū)間存在差異。

3.2.2 專家和新手半球間不同頻段的相干性結(jié)果

圖4顯示了專家和新手在發(fā)球動(dòng)作識(shí)別時(shí)低頻alpha、高頻alpha、低頻beta、高頻beta不同頻段內(nèi)半球間F3-F4,C3-C4,P3-P4,O1-O2,T7-T8電極對(duì)的腦電相干性,從圖中可以看出,運(yùn)動(dòng)專家動(dòng)作識(shí)別時(shí)半球間不同腦區(qū)電極對(duì)相干性低于運(yùn)動(dòng)新手。表3顯示了半球間不同頻段組別與旋轉(zhuǎn)、腦區(qū)電極對(duì)的相干性重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果。

表3 本研究半球間不同頻段相干性方差分析一覽表Table 3 ANOVA of the Inter-Hemispheric Different Frequency ERcoh

低頻alpha半球間不同腦區(qū)電極對(duì)的重復(fù)測(cè)量方差結(jié)果顯示,組別的主效應(yīng)顯著F(1,30)=6.246,P<0.05,=0.172;旋轉(zhuǎn)的主效應(yīng)不顯著F(1,30)=0.468,P>0.05,=0.015,腦區(qū)的主效應(yīng)顯著F(2.765,82.958)=11.280,P<0.01=0.273。腦區(qū)和組別之間存在交互作用F(2.765,82.958)=3.280,P<0.05,=0.113。簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在C3-C4(F=8.33,P=0.005),F(xiàn)3-F4(F=4.28,P=0.043),O1-O2(F=4.29,P=0.043),P3-P4(F=6.85,P=0.011)電極對(duì)組別之間的相干性存在顯著性差異。

全國(guó)青少年校園足球工作始于2009年。自2014年11月26日國(guó)務(wù)院召開全國(guó)青少年校園足球工作電視電話會(huì)議后,教育部正式牽頭負(fù)責(zé)全國(guó)青少年校園足球工作。3年多來(lái),教育部一件事情接著一件事情干,使得校園足球工作成績(jī)斐然,也為學(xué)校體育工作指出了新方向、開辟了新思路、創(chuàng)建了新模式。

高頻alpha半球間不同腦區(qū)電極對(duì)的重復(fù)測(cè)量方差結(jié)果顯示,組別的主效應(yīng)顯著F(1,30)=4.803,P<0.05,=0.138,運(yùn)動(dòng)專家的相干性(0.501±0.008)顯著低于運(yùn)動(dòng)新手的相干性(0.527±0.008)。旋轉(zhuǎn)的主效應(yīng)不顯著F(1,30)=0.078,P>0.05=0.003,腦區(qū)的主效應(yīng)顯著F(3.037,91.105)=12.470,P<0.01=0.294。腦區(qū)與組別的交互作用顯著F(3.037,91.105)=3.470,P<0.05,=0.094。 簡(jiǎn) 單 效 應(yīng) 檢 驗(yàn) 發(fā) 現(xiàn),在 C3-C4(F=6.95,P=0.002),P3-P4(F=3.40,P=0.045)電極對(duì)組別之間的相干性差異顯著,乒乓球運(yùn)動(dòng)員的相干性顯著低于運(yùn)動(dòng)新手。

低頻beta半球間不同腦區(qū)電極對(duì)的重復(fù)測(cè)量方差結(jié)果顯示,組別的主效應(yīng)顯著F(1,30)=5.898,P<0.05,=0.164,運(yùn)動(dòng)專家的相干性(0.470±0.011)顯著低于運(yùn)動(dòng)新手的相干性(0.506±0.011)。旋轉(zhuǎn)的主效應(yīng)不顯著F(1,30)=0.228,P>0.05=0.008,腦區(qū)的主效應(yīng)顯著F(2.146,64.380)=9.351,P<0.01,=0.238,腦區(qū)與組別的交互作用顯著F(2.146,64.380)=3.351,P<0.05,=0.108,簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果顯示,在 C3-C4(F=7.95,P=0.006)P3-P4(F=6.48,P=0.013)電極對(duì)組別之間的相干性存在顯著性差異,乒乓球運(yùn)動(dòng)員的相干性顯著低于運(yùn)動(dòng)新手。

高頻beta半球間不同腦區(qū)電極對(duì)的重復(fù)測(cè)量方差結(jié)果顯示,組別的主效應(yīng)不顯著F(1,30)=0.657,P>0.05,=0.021,旋轉(zhuǎn)的主效應(yīng)不顯著F(1,30)=0.095,P>0.05,=0.003,腦區(qū)的主效應(yīng)顯著F(2.318,69.544)=7.943,P<0.01,=0.209。腦區(qū)與旋轉(zhuǎn)和水平之間不存在任何的交互作用。腦區(qū)主效應(yīng)多重比較結(jié)果顯示,顳葉與運(yùn)動(dòng)區(qū)、額葉和頂葉均存在顯著性異(P<0.01),其中顳葉(T7T8)的相干性最低,額葉(F3F4)的相干性最高。

圖4 本研究半球內(nèi)不同頻段不同腦區(qū)電極對(duì)運(yùn)動(dòng)專家(expert)和運(yùn)動(dòng)新手(novice)之間的腦電相干性交互作用示意圖Figure 4. Mean Values of the Inter-Hemispheric Event-Related Coherence Amplitude in the Expert and Novices for the F3-F4,C3-C4,P3-P4,O1-O2,T7-T8,Electrode Pairs at Low-Frequency Alpha,High-Frequency Alpha,Low-Frequency Beta,High-Frequency Beta Bands

半球間腦區(qū)的相干性結(jié)果顯示,低頻alpha頻段在頂葉、額葉、枕葉和中央?yún)^(qū),運(yùn)動(dòng)專家與運(yùn)動(dòng)新手的相干性差異性顯著,運(yùn)動(dòng)專家低于運(yùn)動(dòng)新手,高頻alpha和低頻beta頻段在中央運(yùn)動(dòng)區(qū)(C3C4)和頂葉(P3P4)存在差異,高頻beta頻段在組間差異不顯著。

4 討論

人們希望從不同腦區(qū)電極對(duì)的記錄信號(hào)中發(fā)現(xiàn)同頻率固定相位的振蕩,由此揭示不同腦區(qū)之間在一定認(rèn)知狀態(tài)下的協(xié)作方式[1]。本研究采用腦電的相干性分析技術(shù),探討乒乓球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行發(fā)球動(dòng)作識(shí)別時(shí)皮層與皮層之間神經(jīng)元同步振蕩的功能耦合性,以評(píng)估乒乓球運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作識(shí)別時(shí)的神經(jīng)效率和大腦皮層的功能耦合特征。

4.1 乒乓球運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作識(shí)別時(shí)神經(jīng)效率

運(yùn)動(dòng)專家的完美操作與高相干性相聯(lián)系,還是表現(xiàn)為低相干性呢?有研究認(rèn)為,高相干性反映了兩個(gè)不同腦區(qū)之間的連接,而低相干性則反映了腦區(qū)間的自動(dòng)化和精細(xì)化(Refinement)[33]。本研究結(jié)果顯示,與乒乓球新手相比,乒乓球運(yùn)動(dòng)員在較好的操作中表現(xiàn)為腦區(qū)間的低相干性。Deeny等(2003,2009)對(duì)射擊運(yùn)動(dòng)員和射擊新手研究表明,專家與新手相比展現(xiàn)了低相干性,特別是左側(cè)顳葉與中央運(yùn)動(dòng)區(qū),顯示是運(yùn)動(dòng)專家執(zhí)行專項(xiàng)任務(wù)時(shí),減少了參與運(yùn)動(dòng)過(guò)程的認(rèn)知加工,支持運(yùn)動(dòng)專家皮層網(wǎng)絡(luò)的精細(xì)分化,表明了專家與新手在運(yùn)動(dòng)計(jì)劃相關(guān)的記憶過(guò)程和視覺空間線索執(zhí)行上的不同。在視覺空間、語(yǔ)言和運(yùn)動(dòng)皮層之間低相干性代表了運(yùn)動(dòng)員專業(yè)化的增加和運(yùn)動(dòng)技能變得更加精細(xì)[13]。事實(shí)上在運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)和發(fā)展研究中也顯示,隨著運(yùn)動(dòng)技能的學(xué)習(xí),腦區(qū)之間的相干性降低[13]。低水平階段運(yùn)動(dòng)新手皮層活動(dòng)特征是在認(rèn)知任務(wù)中相關(guān)和不相關(guān)的腦區(qū)都產(chǎn)生激活[19],反映了相對(duì)的不穩(wěn)定的神經(jīng)過(guò)程,然而隨著技能水平的提高,動(dòng)作變得更加精細(xì)、穩(wěn)定和自動(dòng)化,相關(guān)任務(wù)腦區(qū)不必要功能連接降低。Oliviero等(2003)使用TMS對(duì)手部運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后引起的皮層之間的相干性分析顯示,訓(xùn)練后在高頻alpha頻段半球內(nèi)中央運(yùn)動(dòng)區(qū)的相干性降低[28]。本研究結(jié)果表明與運(yùn)動(dòng)新手相比,乒乓球運(yùn)動(dòng)員發(fā)球動(dòng)作識(shí)別時(shí)大腦相關(guān)皮層之間的低相干性,反映了乒乓球運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)期的運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)使他們大腦皮層之間功能更加自動(dòng)化和精細(xì)分化,相關(guān)腦區(qū)較低的神經(jīng)元同步化振蕩就可以完成發(fā)球旋轉(zhuǎn)的識(shí)別,體現(xiàn)了神經(jīng)高效性。

4.2 乒乓球運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作識(shí)別時(shí)腦區(qū)功能組織

本研究結(jié)果顯示,與乒乓球新手相比,乒乓球運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作識(shí)別時(shí)半球內(nèi)低頻alpha雙側(cè)頂葉與額葉、顳葉,左側(cè)頂葉與左側(cè)枕葉展現(xiàn)了低相干性,高頻alpha在左側(cè)頂葉與額葉、枕葉和顳葉展現(xiàn)了低相干性,而半球間乒乓球運(yùn)動(dòng)員低頻alpha在中央運(yùn)動(dòng)區(qū)、額葉、頂葉、枕葉和顳葉的相干性低,高頻alpha在頂葉和中央運(yùn)動(dòng)區(qū)也展現(xiàn)了低相干性,即在alpha頻段展現(xiàn)了大腦皮層間廣泛的功能耦合。目前的研究結(jié)果對(duì)運(yùn)動(dòng)員大腦的功能組織具有怎樣的生理意義呢?Neubauer(1995)認(rèn)為,alpha(8~13Hz)和低頻beta(13~22Hz)反映了總體的皮層與皮層之間的連接,而高頻(如36~44Hz)則代表了具體腦區(qū)的加工過(guò)程,或與具體任務(wù)的腦區(qū)激活有關(guān)[27]。也有研究認(rèn)為,alpha頻率反映了基底前腦、背側(cè)丘腦和皮層環(huán)路對(duì)感覺運(yùn)動(dòng)區(qū)和大腦認(rèn)知信息傳遞和檢索的促進(jìn)或抑制[7],且低頻alpha和高頻alpha也具有不同的意義,低頻alpha被認(rèn)為與整體大腦喚醒或研究對(duì)象的注意狀態(tài)和努力有關(guān),而高頻alpha反映了與具體任務(wù)相關(guān)的軀體或語(yǔ)義信息的神經(jīng)系統(tǒng)管理[22]。乒乓球運(yùn)動(dòng)員發(fā)球動(dòng)作識(shí)別時(shí)alpha頻段腦區(qū)間廣泛的低相干性,可能說(shuō)明,乒乓球運(yùn)動(dòng)員只需要較低的喚醒水平和注意努力,就可以完成發(fā)球動(dòng)作識(shí)別信息的檢索和傳遞,其調(diào)節(jié)的方式是通過(guò)低頻alpha調(diào)節(jié)大腦整體的注意狀態(tài),通過(guò)高頻alpha調(diào)節(jié)動(dòng)作識(shí)別任務(wù)的“視覺-空間”信息和任務(wù)執(zhí)行的過(guò)程。涉及的主要腦區(qū)為負(fù)責(zé)“視覺-空間”的后頂葉與額葉皮層(P3-F3,P4-F4)、顳葉皮層(P3-T7,P4-T8)和中央運(yùn)動(dòng)區(qū)(C3-C4)。

4.3 乒乓球運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作識(shí)別腦區(qū)功能耦合

乒乓球運(yùn)動(dòng)員發(fā)球動(dòng)作識(shí)別的過(guò)程是基于感覺信息與長(zhǎng)時(shí)記憶中的信息進(jìn)行比較,并決定與記憶中的模式進(jìn)行最佳匹配的過(guò)程,該過(guò)程不僅依賴于視覺信息的獲取,也依賴于運(yùn)動(dòng)員具有的專項(xiàng)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。研究結(jié)果顯示,乒乓球運(yùn)動(dòng)員正確識(shí)別時(shí)alpha頻率雙側(cè)額頂葉、顳頂葉的功能耦合與Del Percio等研究相一致,該研究認(rèn)為,較好的運(yùn)動(dòng)操作與雙側(cè)alpha的調(diào)節(jié)有關(guān)。前人的研究認(rèn)為,后頂葉皮層和額葉皮層對(duì)控制視覺空間注意自上而下的加工起著關(guān)鍵的作用[31]??臻g注意的生理機(jī)制是視覺皮層神經(jīng)元群之間的同步振蕩活動(dòng)[17],這也是alpha節(jié)律的主要調(diào)節(jié)機(jī)制,反映了大腦皮層椎體神經(jīng)元圍繞著的皮層之間和丘腦動(dòng)態(tài)的同步整合活動(dòng)[29]。乒乓球運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)作識(shí)別過(guò)程中頂葉-額葉皮層的功能耦合反映了運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)作識(shí)別過(guò)程中對(duì)發(fā)球信息的空間注意顯示了明顯的專長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。認(rèn)知加工過(guò)程中頂葉與顳葉的功能耦合是通過(guò)調(diào)節(jié)顳葉提取的與任務(wù)相關(guān)的特征信息進(jìn)行整合實(shí)現(xiàn)的[12],乒乓球運(yùn)動(dòng)員強(qiáng)大的記憶表征已經(jīng)建立好一個(gè)很好的內(nèi)部模式,因此,在發(fā)球動(dòng)作識(shí)別過(guò)程中頂葉和顳葉之間顯示了更低的相干性。乒乓球運(yùn)動(dòng)員基于頂葉以這種網(wǎng)絡(luò)的方式建立了關(guān)于發(fā)球動(dòng)作識(shí)別任務(wù)信息的整體感知。在動(dòng)作識(shí)別過(guò)程中乒乓球運(yùn)動(dòng)員依賴于已建立好的內(nèi)部模式來(lái)調(diào)節(jié)信息的匹配和執(zhí)行,啟動(dòng)了自上而下的加工。而乒乓球新手額頂葉和顳頂葉的高相干性可能與新手運(yùn)動(dòng)員對(duì)于發(fā)球旋轉(zhuǎn)的識(shí)別任務(wù),沒有形成內(nèi)部的記憶表征,更多的依賴于環(huán)境中的信息線索,啟動(dòng)了自下而上的加工,而不是啟動(dòng)記憶來(lái)面對(duì)當(dāng)前的任務(wù),這也說(shuō)明了頂葉-額葉和頂葉-顳葉皮層耦合在動(dòng)作識(shí)別的匹配過(guò)程起著關(guān)鍵的作用。

此外,研究結(jié)果顯示與乒乓球新手相比,乒乓球運(yùn)動(dòng)員在alpha頻段和低頻beta頻段內(nèi)左側(cè)頂葉與左側(cè)枕葉、左側(cè)中央運(yùn)動(dòng)區(qū)也顯示了功能的耦合,在低頻beta頻段內(nèi)中央運(yùn)動(dòng)區(qū)和頂葉表現(xiàn)出低相干性。研究者認(rèn)為,頂枕葉腦區(qū)alpha頻段在靜息狀態(tài)時(shí)同步化振蕩增加,而在視覺目標(biāo)的預(yù)期和編碼過(guò)程中同步化振蕩降低[32],因此,乒乓球運(yùn)動(dòng)員發(fā)球動(dòng)作識(shí)別時(shí)頂枕區(qū)的低相干性可能暗示了與運(yùn)動(dòng)新手相比,乒乓球運(yùn)動(dòng)員視覺目標(biāo)的注意和編碼的改善。中央運(yùn)動(dòng)區(qū)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)皮層的活動(dòng),而運(yùn)動(dòng)活動(dòng)又受運(yùn)動(dòng)計(jì)劃腦區(qū)(FZ)和運(yùn)動(dòng)執(zhí)行腦區(qū)(CZ)的共同調(diào)節(jié),頂葉和中央運(yùn)動(dòng)區(qū)功能耦合反映了與整體注意有關(guān)神經(jīng)元的募集。有研究顯示,頂葉與枕葉、中央?yún)^(qū)的相干性與更好視覺運(yùn)動(dòng)操作績(jī)效相聯(lián)系[4]。在運(yùn)動(dòng)保持任務(wù)中beta頻率會(huì)在初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)、運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)和頂葉進(jìn)行神經(jīng)元同步振蕩[6]。在視覺運(yùn)動(dòng)任務(wù)中beta(15~35Hz)頻率的相干性反映了感覺運(yùn)動(dòng)皮層的有效連貫性[26]。以視聽刺激為材料的研究中也表明,beta頻段的同步性對(duì)視覺和運(yùn)動(dòng)腦區(qū)的有效功能整合起著重要作用[21]。基于以上研究,本研究中乒乓球運(yùn)動(dòng)員beta頻段的低相干性,暗示了乒乓球運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作識(shí)別時(shí)運(yùn)動(dòng)皮層和頂葉皮層之間已經(jīng)建立了高效連接,故神經(jīng)元同步化振蕩幅值較低。乒乓球運(yùn)動(dòng)員在發(fā)球動(dòng)作識(shí)別過(guò)程中這些腦區(qū)的功能耦合,也說(shuō)明了發(fā)球動(dòng)作的識(shí)別是一個(gè)復(fù)雜的認(rèn)知過(guò)程,涉及多個(gè)腦區(qū)的分工與合作。

研究結(jié)果顯示,半球內(nèi)不同頻段內(nèi)均顯示了左側(cè)半球相關(guān)腦區(qū)的功能耦合。有研究認(rèn)為,在高水平的運(yùn)動(dòng)操作中左半球認(rèn)知過(guò)程起著關(guān)鍵作用[22]。大腦半球偏側(cè)化研究顯示,精細(xì)的運(yùn)動(dòng)控制和語(yǔ)言傾向于定位左半球(對(duì)右利手而言),空間定位能力傾向于定位右半球。對(duì)“裂腦”人的研究證實(shí)左半球傾向于模式識(shí)別,而右半球更傾向于進(jìn)行空間分析[25]。本研究的實(shí)驗(yàn)對(duì)象均為右利手運(yùn)動(dòng)員,并進(jìn)行發(fā)球動(dòng)作的識(shí)別任務(wù),所以,本研究也證實(shí)了大腦左側(cè)半球在乒乓球運(yùn)動(dòng)員發(fā)球動(dòng)作識(shí)別過(guò)程中起著重要作用。

5 結(jié)論

1.乒乓球運(yùn)動(dòng)員發(fā)球動(dòng)作識(shí)別時(shí)腦區(qū)間的相干性低,腦區(qū)間分工更加精細(xì)化,體現(xiàn)了神經(jīng)效率。

2.Alpha頻段神經(jīng)元的同步化振蕩在乒乓球運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作識(shí)別時(shí)起著重要的調(diào)節(jié)作用。

3.乒乓球運(yùn)動(dòng)員發(fā)球動(dòng)作識(shí)別時(shí)在額頂葉、顳頂葉、枕頂葉和中央運(yùn)動(dòng)區(qū)顯示了功能耦合,并表現(xiàn)為左側(cè)半球優(yōu)勢(shì)。

4.乒乓球運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)作識(shí)別的編碼和匹配識(shí)別階段存在認(rèn)知優(yōu)勢(shì)。

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