郭志平，李安民，王積福

大腦半球特化是人類大腦組織的主要特征之一，左半球主要負(fù)責(zé)言語功能，右半球主要負(fù)責(zé)空間信息加工[1]，這種大腦組織特征是否會(huì)受到經(jīng)驗(yàn)的影響及其機(jī)制問題受到研究者的廣泛關(guān)注，運(yùn)動(dòng)員群體為了解經(jīng)驗(yàn)對(duì)大腦功能組織特性的影響提供了良好的契機(jī)。

在體育運(yùn)動(dòng)，特別是對(duì)抗性的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員通常需要對(duì)瞬息萬變的運(yùn)動(dòng)情景進(jìn)行快速處理，繼而迅速地做出恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，因此視覺空間信息的處理能力對(duì)運(yùn)動(dòng)員而言至關(guān)重要。早期的生理研究表明，經(jīng)過長(zhǎng)期的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，運(yùn)動(dòng)員右半球視覺-空間能力提高，他們的大腦功能非對(duì)稱性變得越發(fā)顯著[2]。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和研究方法的革新，腦電技術(shù)被應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員大腦功能特性的研究中，其中不少是以腦電特定頻段能量變化或相干性為指標(biāo)的。通常，alpha頻段（8～13 Hz）能量的增加反映了皮層激活水平的降低[3]。在認(rèn)知或注意任務(wù)中，alpha頻段能量的增加往往在任務(wù)無關(guān)皮層區(qū)域出現(xiàn)，與半球內(nèi)抑制相聯(lián)系[4-6]，而左半球顳葉alpha頻段能量的上升可能表明左半球言語認(rèn)知加工的抑制。theta頻段（4～7 Hz）反映了通過遠(yuǎn)距離皮層交流進(jìn)行的神經(jīng)環(huán)路整合，以及自上而下的注意加工過程[7]。

對(duì)射擊、射箭以及高爾夫選手的研究表明，運(yùn)動(dòng)員在自主運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的準(zhǔn)備期間，與大腦右半球相比，左半球（主要是顳葉區(qū)域）顯示出alpha頻段能量的上升[8-12]。與低水平運(yùn)動(dòng)員相比，高水平運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)作準(zhǔn)備、動(dòng)作識(shí)別和動(dòng)作表象過程中顯示出更高的左半球alpha頻段能量[9，13-14]。但是，這種運(yùn)動(dòng)員左側(cè)大腦alpha頻段能量更高的結(jié)論與另一些研究結(jié)果相矛盾。如有研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)成績(jī)與雙側(cè)或主要是與右側(cè)alpha頻段的高能量相聯(lián)系[15-17]。此外，對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的識(shí)別判斷以及手部自主運(yùn)動(dòng)的腦電研究表明，運(yùn)動(dòng)員比非運(yùn)動(dòng)員的alpha頻段事件相關(guān)去同步化幅值更低，即能量更高[18-19]。

除了比較alpha頻段的能量變化，研究者也運(yùn)用腦電相干性分析方法對(duì)運(yùn)動(dòng)員的大腦功能組織特性進(jìn)行探索。研究發(fā)現(xiàn)，與低水平選手相比，高水平選手在動(dòng)作準(zhǔn)備[20]、動(dòng)作表象[13]和動(dòng)作識(shí)別[21]時(shí)表現(xiàn)出左側(cè)大腦的低相干性，特別是左側(cè)顳葉（T3）和運(yùn)動(dòng)前區(qū)（FZ）之間。但是，并非所有研究都支持運(yùn)動(dòng)員左側(cè)大腦具有低相干性的結(jié)論。如C.DEL PERCIO等[22]采用腦電相干性分析方法對(duì)氣手槍選手的研究表明，在準(zhǔn)備射擊期間，高水平選手的雙側(cè)頂顳葉、頂枕葉腦區(qū)低頻alpha、高頻alpha頻段的相干性高于非運(yùn)動(dòng)員。此外，C.BABILONI等[23]對(duì)高爾夫?qū)＜疫x手的相干分析發(fā)現(xiàn)，與失敗推桿相比，成功推桿時(shí)在雙側(cè)頂額葉以及頂中央腦區(qū)的半球內(nèi)低頻alpha相干性更高。

總之，已有研究豐富了對(duì)運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)之于大腦功能特性影響的認(rèn)識(shí)，然而回顧前人的研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)于運(yùn)動(dòng)員在任務(wù)完成過程中特定腦電頻段能量變化或是腦電相干性高低，結(jié)論并不一致。此外，現(xiàn)有研究均是針對(duì)運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)作準(zhǔn)備、動(dòng)作識(shí)別或動(dòng)作表象時(shí)的大腦功能特性，鮮有研究探討運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)以及經(jīng)驗(yàn)無關(guān)的一般認(rèn)知過程中的大腦功能特性，正如M.W.VOSS等[24]有關(guān)運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知關(guān)系的元分析所指出的那樣，未來研究應(yīng)該使用高水平的認(rèn)知任務(wù)和不同的視覺注意測(cè)試。因此，本研究運(yùn)用腦電技術(shù)，以經(jīng)驗(yàn)相關(guān)和經(jīng)驗(yàn)無關(guān)圖形作為刺激材料，對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)員在圖形識(shí)別過程中的大腦功能非對(duì)稱性及耦合性進(jìn)行研究，以探討下面2個(gè)問題：（1）運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)與腦功能非對(duì)稱性之間的關(guān)系；（2）乒乓球運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)和無關(guān)圖形識(shí)別過程中不同腦區(qū)之間的功能耦合，研究假設(shè)如下。（1）與非運(yùn)動(dòng)員相比，乒乓球運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中顯示出更高的右側(cè)顳葉激活，更少的左側(cè)顳葉激活；在經(jīng)驗(yàn)無關(guān)圖形識(shí)別過程中無差異。差異通過左右顳葉8～13 Hz alpha能量差值（T8減去T7 alpha能量）反映，差值為正則表示左側(cè)顳葉激活高于右側(cè)，差值為負(fù)責(zé)表示右側(cè)顳葉激活高于左側(cè)，這也作為運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中言語分析多少的反映指標(biāo)。（2）與非運(yùn)動(dòng)員相比，乒乓球運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中顯示出更高的T8FZtheta（4～7 Hz）相干，更低的T7FZtheta相干；在經(jīng)驗(yàn)無關(guān)圖形識(shí)別過程中無差異。暗示乒乓球運(yùn)動(dòng)員更多地依賴于視覺-空間動(dòng)作加工，而非言語分析加工，并且這種特性僅限于對(duì)運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形的識(shí)別。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 被試

共有28名男性右利手被試參加本試驗(yàn)，其中來自上海體育學(xué)院乒乓球訓(xùn)練專業(yè)的乒乓球運(yùn)動(dòng)員14名，運(yùn)動(dòng)等級(jí)為二級(jí)及以上，平均年齡為（19.64±1.50）歲，平均訓(xùn)練年限為（11.00±2.50）年；其余14名為上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院、經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院和體育新聞傳播與外語學(xué)院的普通大學(xué)生，平均年齡為（21.50±1.83）歲，均沒有乒乓球運(yùn)動(dòng)的訓(xùn)練經(jīng)歷。在試驗(yàn)前，被試熟悉本研究的目的、試驗(yàn)要求、方法及流程，自愿參加試驗(yàn)并簽署知情同意書，試驗(yàn)完成后給予一定的報(bào)酬。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

用的E-Prime2.0心理試驗(yàn)編程軟件編制和播放試驗(yàn)程序。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)，以及用于運(yùn)行試驗(yàn)程序，記錄和采集行為、腦電數(shù)據(jù)的2臺(tái)DELL計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)的分辨率為1 024×768，刷新率為100 Hz。

1.3 試驗(yàn)材料

“Type Token”模型[25]認(rèn)為，對(duì)于熟悉的物體，個(gè)體會(huì)形成特殊的表征形式，包括“Type”和“Token”2種分離的表征水平。“Type”提供物體的原型信息，主要包括輪廓（outline）和三維（three-dimension）信息?！癟oken”儲(chǔ)存物體的朝向（orientation）和顏色（color）信息，并且可以與“Type”進(jìn)行捆綁（bind）儲(chǔ)存。如果長(zhǎng)時(shí)間接觸某物體，個(gè)體就能將“Type”和“Token”信息簡(jiǎn)化保存，形成捆綁式的特殊表征形式。對(duì)于乒乓球運(yùn)動(dòng)員來說，迅速判斷出擊球點(diǎn)位置并立即做出恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)是極其關(guān)鍵的。本研究依據(jù)“Type Token”模型和乒乓球項(xiàng)目特點(diǎn)設(shè)計(jì)了2類刺激材料。（1）運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)刺激材料——帶缺口的圓，圓形提供乒乓球的輪廓信息，而缺口朝向則提供擊球點(diǎn)方向的信息。圓的缺口角度為15°，缺口位置有4種，按順時(shí)針方向計(jì)算，第1個(gè)缺口的正中位置對(duì)應(yīng)45°（右上方），其余缺口的正中位置依次對(duì)應(yīng)135°、225°和315°。該刺激的輪廓與朝向組合對(duì)運(yùn)動(dòng)員來說是一種運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的刺激物，可以用來啟動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)認(rèn)知加工過程[26]。（2）運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)無關(guān)刺激材料——帶缺口的十字星，該刺激材料雖然在朝向和輪廓捆綁方式上與經(jīng)驗(yàn)相關(guān)刺激物相同，但在輪廓上與乒乓球運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)情境無關(guān)，以此破壞已建立好的“Type Token”捆綁模式，對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)員來說是一種經(jīng)驗(yàn)無關(guān)的一般性刺激物。

1.4 試驗(yàn)程序

在某高校運(yùn)動(dòng)心理研究中心腦電實(shí)驗(yàn)室完成試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境舒適、隔音，且光線柔和。試驗(yàn)前，被試需要洗干凈頭發(fā)并吹干，熟悉實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境，填寫被試基本情況調(diào)查表，關(guān)閉手機(jī)及其他便攜式通訊設(shè)備。

試驗(yàn)是在只有主試和被試的獨(dú)立環(huán)境中進(jìn)行的。開始前，向被試介紹試驗(yàn)要求：選舒服的坐姿坐好并在試驗(yàn)過程中盡量使全身放松；將頭放在面前的U型托上以保持頭部穩(wěn)定，U型托離顯示器95 cm，雙眼與顯示器屏幕的中心處在同一條水平線上，在正式開始試驗(yàn)后，需要盡量保持頭部和身體穩(wěn)定；將雙手舒服地?cái)R置在小鍵盤的數(shù)字鍵上，并告知被試屏幕上將呈現(xiàn)的試驗(yàn)指導(dǎo)語以及需要進(jìn)行的簡(jiǎn)單按鍵操作反應(yīng)。

試驗(yàn)程序設(shè)置了練習(xí)和正式測(cè)試2個(gè)階段。為了消除操作熟練性因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，在正式開始試驗(yàn)前，讓被試進(jìn)行一定次數(shù)的練習(xí)，當(dāng)被試的按鍵反應(yīng)時(shí)趨于穩(wěn)定后進(jìn)入正式試驗(yàn)。

試驗(yàn)任務(wù)為選擇反應(yīng)任務(wù)，刺激呈現(xiàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)包含輪廓類型相同，但缺口方向不同的4個(gè)圖形的圖片，靶刺激為缺口正中位置對(duì)應(yīng)135°（右下方）的圓或十字星，靶刺激只會(huì)是4個(gè)圖形中的一個(gè)，不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)2個(gè)、3個(gè)或4個(gè)靶刺激，其他位置缺口的圓或十字星為非靶刺激。在試驗(yàn)中，被試需要又快又準(zhǔn)地辨別所呈現(xiàn)出來的刺激中是否包含靶刺激，如果出現(xiàn)了包含圓靶刺激的圖片，便使用右手食指按“1”鍵進(jìn)行反應(yīng)，如果出現(xiàn)的是包含十字星靶刺激的圖片，則用右手中指按“3”鍵進(jìn)行反應(yīng)，非靶刺激不作反應(yīng)。圓、十字星靶刺激，以及圓、十字星非靶刺激各呈現(xiàn)72次，共288次，呈現(xiàn)方式是隨機(jī)的，試驗(yàn)時(shí)間大約為 15 min（見圖 1）。

圖1 試驗(yàn)任務(wù)流程圖

1.5 腦電的記錄

使用德國(guó)Brain Product的事件相關(guān)電位記錄系統(tǒng)記錄腦電數(shù)據(jù)（帶寬0.01～100 Hz，采樣率500 Hz），采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)10-20擴(kuò)展系統(tǒng)64導(dǎo)電極帽。在AFz和Fz電極點(diǎn)之間安放電極參考點(diǎn)，在Pz和Oz之間安放接地參考點(diǎn)，在右眼外側(cè)和左眼下方分別安放水平眼電（HEOG）和垂直眼電（VEOG）電極點(diǎn)，電極阻抗保持在5 kΩ以下。

1.6 數(shù)據(jù)的處理與分析

試驗(yàn)獲得的行為數(shù)據(jù)（反應(yīng)時(shí)、反應(yīng)正確率）采用E-prime 2.0軟件記錄并進(jìn)行初步的篩選和處理，而后運(yùn)用spss16.0剔除超過3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的數(shù)據(jù)，再對(duì)不同組別被試的反應(yīng)時(shí)、正確率進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。

腦電數(shù)據(jù)的處理采用的是腦電數(shù)據(jù)分析軟件Analyzer 2.0，使用雙耳乳突的平均電位作為參考，去除眨眼偽跡，排除噪音干擾以及其他偽跡，濾波范圍設(shè)置為0.01～35 Hz，去除50 Hz市電干擾，將波幅大于的當(dāng)作偽跡自動(dòng)去除。用于提取alpha頻段能量和計(jì)算theta頻段相干性的時(shí)間窗口為0～900 ms，刺激呈現(xiàn)時(shí)間點(diǎn)為0 ms。剔除7名腦電偽跡較多的被試，最終納入統(tǒng)計(jì)分析的運(yùn)動(dòng)員組和非運(yùn)動(dòng)員組各14名被試。

為了檢驗(yàn)前面的假設(shè)（在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中，與非運(yùn)動(dòng)員相比，乒乓球運(yùn)動(dòng)員顯示出更高的右側(cè)顳葉激活，更少的左側(cè)顳葉激活，T8-FZtheta相干性高，T7-FZtheta相干性低，但二者在經(jīng)驗(yàn)無關(guān)圖形識(shí)別過程中無上述差異），采用重復(fù)測(cè)量方差分析對(duì)alpha頻段能量、theta頻段相干性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在分析過程中，數(shù)據(jù)的方差齊性評(píng)估采用Mauchlcy球型檢驗(yàn)，對(duì)于不滿足球型檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量運(yùn)用Greenhouse-Geisser法進(jìn)行自由度的矯正。

在評(píng)估左右半球8～13 Hzalpha頻段能量差異時(shí)，以T8-T7 alpha能量差值為因變量，以組別（運(yùn)動(dòng)員、非運(yùn)動(dòng)員）為組間變量，刺激類型（圓、十字星）為組內(nèi)變量，對(duì)alpha頻段能量的差異進(jìn)行2（組別）×2（刺激類型）的重復(fù)測(cè)量方差分析。在評(píng)估左右半球的功能耦合情況時(shí)，以組別（運(yùn)動(dòng)員、非運(yùn)動(dòng)員）為組間變量，以腦區(qū)（T7-FZ、T8-FZ）為組內(nèi)變量，分別對(duì)圓和十字星識(shí)別過程中的腦電相干性進(jìn)行2（組別）×2（腦區(qū)）的重復(fù)測(cè)量方差分析。

2 結(jié) 果

2.1 行為數(shù)據(jù)結(jié)果

對(duì)正確率的方差分析結(jié)果顯示，組別和刺激類型的交互效應(yīng)、組別的主效應(yīng)均不顯著（P＞0.09），刺激類型的主效應(yīng)顯著（P＜0.01），圓的正確率顯著高于十字星。對(duì)反應(yīng)時(shí)的方差分析結(jié)果則表明，組別與刺激類型的交互效應(yīng)顯著（F（1，26）=4.917，P=0.036，η2=0.159）。隨后進(jìn)行的簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，在對(duì)圓的反應(yīng)中，運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)時(shí)要顯著小于非運(yùn)動(dòng)員（P=0.039），此外，運(yùn)動(dòng)員對(duì)圓的反應(yīng)顯著快于十字星（P=0.001）（見表1）。表明，運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中具有速度優(yōu)勢(shì)，但是這種優(yōu)勢(shì)并未遷移到經(jīng)驗(yàn)無關(guān)的圖形識(shí)別中。

表1 運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在圖形識(shí)別過程中的正確率和反應(yīng)時(shí)（n=14）

2.2 腦電結(jié)果

2.2.1 運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在圖形識(shí)別過程中的alpha頻段能量對(duì)T8-T7alpha頻段的能量差異進(jìn)行的方差分析結(jié)果表明，組別和刺激類型的交互效應(yīng)顯著（F（1，26）=4.524，P=0.043，η2=0.148）（見圖2）。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員在對(duì)圓（-0.12±0.65）進(jìn)行反應(yīng)時(shí)的左右側(cè)顳葉alpha頻段的能量差值顯著大于十字星（-0.91±0.98）（P=0.031），非運(yùn)動(dòng)員則無上述差異（-0.93±1.23圓，-0.68±1.39十字星，P＞0.05）；在對(duì)圓進(jìn)行識(shí)別時(shí)，運(yùn)動(dòng)員（-0.12±0.65）的左右顳葉alpha頻段能量差值顯著大于非運(yùn)動(dòng)員（-0.93±1.23）（P=0.039），在對(duì)十字星的反應(yīng)中，alpha頻段能量沒有顯示出組間差異（-0.91±0.98運(yùn)動(dòng)員，-0.68±1.39非運(yùn)動(dòng)員，P＞0.05）。此外，鑒于T8-T7的差值為負(fù)，表明運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在圖形識(shí)別過程中均為右側(cè)顳葉激活比左側(cè)高，在大腦半球的非對(duì)稱性程度上，運(yùn)動(dòng)員要低于非運(yùn)動(dòng)員。

圖2 運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員左右顳葉alpha頻段能量差

2.2.2 運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在圖形識(shí)別過程中的腦電相干性 運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員在圓形識(shí)別過程中腦電相干性重復(fù)測(cè)量方差分析顯示，組別與腦區(qū)的交互效應(yīng)顯著（F（1，26）=11.247，P=0.002，η2=0.302）（見圖3）。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員的右半球（0.23±0.19）相干性顯著高于左半球（0.04±0.06）（P＜0.000），非運(yùn)動(dòng)員左右半球相干性無差異（0.07±0.11右，0.10±0.10左，P＞0.05）；在右半球相干性上，運(yùn)動(dòng)員（0.23±0.19）顯著高于非運(yùn)動(dòng)員（0.07±0.11）（P=0.019），而左半球相干性無組間差異（0.04±0.06運(yùn)動(dòng)員，0.10±0.10非運(yùn)動(dòng)員，P＞0.05）。對(duì)十字星形識(shí)別過程中的腦電相干性不存在組間及半球差異（0.05±0.10運(yùn)動(dòng)員右，0.07±0.12非運(yùn)動(dòng)員右，0.10±0.22運(yùn)動(dòng)員左，0.12±0.25非運(yùn)動(dòng)員左，P＞0.05）。

圖3 運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員左右顳葉與運(yùn)動(dòng)前區(qū)的theta頻段相干性

3 討 論

運(yùn)動(dòng)前區(qū)與運(yùn)動(dòng)區(qū)、顳葉與頂葉皮層之間有著廣泛的生理連接[27]，在心理運(yùn)動(dòng)任務(wù)以及動(dòng)作技能學(xué)習(xí)中，這些連接可能反映了動(dòng)作計(jì)劃和軀體感覺以及視覺運(yùn)動(dòng)整合[28-29]。大腦顳葉功能非對(duì)稱性以及顳葉與運(yùn)動(dòng)前區(qū)之間的信息交流可能與運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作效率有關(guān)[13]。

alpha頻段（8～13 Hz）反映了與高水平運(yùn)動(dòng)員熟練認(rèn)知-運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)相聯(lián)系的皮層神經(jīng)同步化機(jī)制，是了解專家大腦功能組織特征的窗口[9，19，22]。alpha頻段能量的增加被認(rèn)為是皮層激活降低的指標(biāo)[3]，反映了加工抑制、選擇性皮層信息加工或皮層空閑[30]，而alpha頻段能量的降低是皮層激活上升的反映，表示皮層信息加工。

在alpha頻段能量的變化上，與非運(yùn)動(dòng)員相比，假設(shè)運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別中顯示出更高的右側(cè)顳葉激活，更少的左側(cè)顳葉激活；在經(jīng)驗(yàn)無關(guān)圖形的識(shí)別過程中無差異。研究結(jié)果與假設(shè)相反，運(yùn)動(dòng)員在對(duì)圓的反應(yīng)中，左右顳葉alpha頻段能量差顯著大于非運(yùn)動(dòng)員，而且運(yùn)動(dòng)員在對(duì)圓進(jìn)行反應(yīng)時(shí)的左右顳葉alpha頻段能量差顯著大于十字星；在對(duì)十字星的識(shí)別過程中，無組間及半球差異，與假設(shè)一致。即與非運(yùn)動(dòng)員相比，運(yùn)動(dòng)員的皮層激活以及左右半球的非對(duì)稱程度均較低，而且這種差異只出現(xiàn)在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別中。該結(jié)果得到了相關(guān)研究[15-17]的支持，運(yùn)動(dòng)成績(jī)與雙側(cè)或主要是與右側(cè)alpha頻段的高能量相聯(lián)系。此外，對(duì)體操動(dòng)作的識(shí)別研究表明，體操運(yùn)動(dòng)員的右側(cè)顳葉和枕葉區(qū)域高頻alpha頻段能量在體操動(dòng)作識(shí)別中更高[18]，研究者認(rèn)為，這種alpha頻段高能量（低激活）是專家大腦神經(jīng)效率加工的體現(xiàn)，即在完成相同任務(wù)過程中，專家大腦的皮層激活可能具有空間集中特性[31]，只需耗費(fèi)相對(duì)較少的皮層資源。乒乓球運(yùn)動(dòng)員通過常年的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，對(duì)乒乓球及其擊球點(diǎn)位置的判斷已經(jīng)達(dá)到非常熟練的程度，可能形成捆綁式的表征方式，在面對(duì)相似情景（缺口圓的判斷）的時(shí)候，是基于感覺信息與長(zhǎng)時(shí)記憶中的信息進(jìn)行比較，并與記憶中的模式進(jìn)行匹配，從而做出判斷。該過程的完成對(duì)于運(yùn)動(dòng)員而言幾乎是自動(dòng)化的，速度快，而且耗費(fèi)的皮層資源相對(duì)較少。因此，乒乓球運(yùn)動(dòng)員對(duì)圓的識(shí)別反應(yīng)速度相對(duì)更快，皮層激活水平以及左右大腦半球的非對(duì)稱程度均較低，右側(cè)激活高于左側(cè)，而且這種差異只出現(xiàn)在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別中，可能源于運(yùn)動(dòng)員具有良好的視覺-空間注意技巧[12]。在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中，只需相對(duì)較少的皮層資源，主要是右半球的視覺空間資源，支持了專家大腦的神經(jīng)效率假說[32]。此外，較低的半球非對(duì)稱性可能反映了運(yùn)動(dòng)員具有更好的認(rèn)知功能，具體表現(xiàn)在操作思維、認(rèn)知和信息加工方面[33]。

腦電相干性被認(rèn)為是對(duì)腦功能連接所必須的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成和整合的測(cè)量[34]，低腦電相干性與腦血流量降低有關(guān)[35]，高相干性與信息交換[36]以及腦區(qū)之間的功能耦合、功能協(xié)調(diào)性[37-38]有關(guān)。在腦電相干性上，與非運(yùn)動(dòng)員相比，假設(shè)乒乓球運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中顯示出更高的T8FZtheta相干，更低的T7FZtheta相干；在經(jīng)驗(yàn)無關(guān)圖形的識(shí)別過程中，無上述差異。研究結(jié)果與假設(shè)一致，在對(duì)圓進(jìn)行識(shí)別時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的右半球相干性顯著高于左半球，非運(yùn)動(dòng)員左右半球相干性無差異；在右半球相干性上，運(yùn)動(dòng)員顯著高于非運(yùn)動(dòng)員，而左半球相干性無組間差異；對(duì)十字星進(jìn)行識(shí)別時(shí)，腦電相干性不存在組間及半球差異。該結(jié)果得到有關(guān)射擊、高爾夫研究[22-23]的支持，研究者認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)員在任務(wù)完成過程中的高相干性反映了其良好的大腦功能耦合和更有效的大腦皮質(zhì)功能。鑒于乒乓球運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)時(shí)間接觸乒乓球，可能將形狀（圓形）和方向（缺口方向）這2個(gè)水平的信息進(jìn)行了簡(jiǎn)化保存，形成了捆綁式的特殊表征，結(jié)合theta頻段的功能含義，即它反映了通過遠(yuǎn)距離皮層交流進(jìn)行的神經(jīng)環(huán)路整合以及自上而下的注意加工過程[4，7]。運(yùn)動(dòng)員在圓的識(shí)別過程中，右側(cè)顳葉與運(yùn)動(dòng)前區(qū)之間顯示出高相干性，可能表明了乒乓球運(yùn)動(dòng)員是依賴于已建立好的內(nèi)部模式來調(diào)節(jié)信息的匹配和執(zhí)行，相關(guān)腦區(qū)具有良好的功能耦合，各腦區(qū)能更加協(xié)同一致地活動(dòng)，啟動(dòng)了自上而下的加工，具有更加有效的大腦皮質(zhì)功能。而非運(yùn)動(dòng)員顳葉與運(yùn)動(dòng)前區(qū)之間的低相干性可能源于他們對(duì)形狀方向信息沒有形成捆綁式的內(nèi)部記憶表征，相關(guān)腦區(qū)的活動(dòng)還不夠協(xié)調(diào)一致，需要更多地依賴環(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)記憶來應(yīng)對(duì)當(dāng)前的任務(wù)。此外，運(yùn)動(dòng)員的高相干性只是顯示在右側(cè)腦區(qū)而非左側(cè)腦區(qū)、經(jīng)驗(yàn)相關(guān)而非經(jīng)驗(yàn)無關(guān)圖形識(shí)別過程中，結(jié)合大腦功能組織特征，即左半球主要負(fù)責(zé)言語功能而右半球主要負(fù)責(zé)空間信息加工[1]，左側(cè)顳葉主要與言語分析和語言功能相聯(lián)系，而右側(cè)顳葉與視覺-空間和整合加工相聯(lián)系[39]。此研究結(jié)果可能表明，在圖形識(shí)別過程中，乒乓球運(yùn)動(dòng)員比非運(yùn)動(dòng)員更多地依賴于視覺-空間動(dòng)作加工，而非言語分析加工，并且上述特性并未遷移到經(jīng)驗(yàn)無關(guān)圖形的識(shí)別過程中。

總體上看，無論是行為還是腦電指標(biāo)都表明，運(yùn)動(dòng)員的優(yōu)勢(shì)反應(yīng)僅限于對(duì)運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形的識(shí)別，該結(jié)果與“狹窄遷移假說”（narrow transfer hypothesis）的觀點(diǎn)一致，即特定領(lǐng)域的專家在其專長(zhǎng)領(lǐng)域內(nèi)具有優(yōu)異的認(rèn)知加工能力，但在其專長(zhǎng)領(lǐng)域外則不盡然[40]。

4 結(jié) 論

運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)速度快于非運(yùn)動(dòng)員，運(yùn)動(dòng)員右側(cè)顳葉激活以及顳葉-運(yùn)動(dòng)前區(qū)之間的相干性顯著高于左側(cè)，與非運(yùn)動(dòng)員相比，運(yùn)動(dòng)員在圖形識(shí)別過程中顯示出較低的右側(cè)顳葉激活，較高的T8FZtheta相干，并且上述差異只出現(xiàn)在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別中。該結(jié)果可能表明，運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)更快，他們擁有良好的視覺-空間注意技巧，在經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖形識(shí)別過程中更多地依賴于視覺-空間加工，而非言語分析加工，需要的皮層資源相對(duì)較少，具有信息加工的神經(jīng)高效性，而且上述特性不具有遷移性。

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