何燕燕

(武漢體育學(xué)院 教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)中心，湖北 武漢 430079)

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高水平運(yùn)動(dòng)員大腦認(rèn)知研究現(xiàn)狀及展望*

何燕燕

(武漢體育學(xué)院 教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)中心，湖北 武漢 430079)

摘要:高水平運(yùn)動(dòng)員是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期科學(xué)嚴(yán)格專(zhuān)業(yè)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)家，其大腦認(rèn)知與新手有著明顯差異，成為近年來(lái)腦科學(xué)研究的重要實(shí)驗(yàn)對(duì)象。綜述了目前運(yùn)動(dòng)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)關(guān)于高水平運(yùn)動(dòng)員大腦認(rèn)知研究的兩個(gè)研究范疇：運(yùn)動(dòng)思維與運(yùn)動(dòng)決策、運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)與運(yùn)動(dòng)認(rèn)知，以及核心研究?jī)?nèi)容：運(yùn)動(dòng)預(yù)判與視角搜索、運(yùn)動(dòng)預(yù)判與動(dòng)作控制，并對(duì)前瞻性的研究發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)；運(yùn)動(dòng)專(zhuān)家；運(yùn)動(dòng)決策；運(yùn)動(dòng)預(yù)判

人的心理現(xiàn)象是大腦結(jié)構(gòu)和功能的體現(xiàn)，大腦被認(rèn)為是人類(lèi)最后未解自然之謎之一。2012年國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)發(fā)布的《未來(lái)10年中國(guó)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略中》對(duì)腦與認(rèn)知科學(xué)篇章中提到：近年來(lái)，運(yùn)動(dòng)心理學(xué)由于理論領(lǐng)先、方法得當(dāng)，在運(yùn)動(dòng)思維問(wèn)題的研究中取得了可喜的突破[1]。國(guó)內(nèi)許多運(yùn)動(dòng)心理學(xué)研究者認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究將會(huì)成為21世紀(jì)運(yùn)動(dòng)心理學(xué)的重點(diǎn)和熱門(mén)研究方向[2-4]。

以往很多關(guān)于大腦的研究是通過(guò)動(dòng)物和腦損傷病人來(lái)進(jìn)行的。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究者意識(shí)到靈活多變、短時(shí)高壓的運(yùn)動(dòng)比賽情境中的高水平運(yùn)動(dòng)員是研究大腦“黑箱”的適宜和重要的研究對(duì)象，就像自然科學(xué)常用的特例實(shí)驗(yàn)對(duì)象一樣，腦損傷和高水平運(yùn)動(dòng)員大腦成為腦科學(xué)研究的兩個(gè)極端，對(duì)研究正常大腦功能起到了不可替代的作用。高水平運(yùn)動(dòng)員大腦認(rèn)知領(lǐng)域的研究，可以為大腦在復(fù)雜情境下，如何支配和控制人類(lèi)的行為提供豐富的研究素材和方法，是綜合認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、腦科學(xué)、運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)等學(xué)科的交叉領(lǐng)域。

1兩個(gè)研究范疇

1.1運(yùn)動(dòng)思維與運(yùn)動(dòng)決策

運(yùn)動(dòng)思維是對(duì)外界刺激信息和內(nèi)部運(yùn)動(dòng)信息(長(zhǎng)時(shí)記憶中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn))進(jìn)行選擇和加工，建立信息聯(lián)系或產(chǎn)生新信息，從而解決問(wèn)題的過(guò)程，即運(yùn)動(dòng)思維是運(yùn)用運(yùn)動(dòng)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇合適的運(yùn)動(dòng)反應(yīng)(動(dòng)作)，并決定完成反應(yīng)的時(shí)機(jī)和方式。在運(yùn)動(dòng)認(rèn)知心理學(xué)研究領(lǐng)域中，研究者還常用到“運(yùn)動(dòng)決策”的概念，思維與決策其實(shí)質(zhì)還是關(guān)于高水平運(yùn)動(dòng)員大腦認(rèn)知功能的研究。

相對(duì)于知識(shí)豐富領(lǐng)域(例如物理學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域)的思維而言，運(yùn)動(dòng)思維最重要的特征是身體性(具身性)和直覺(jué)性(產(chǎn)生式思維)。因此運(yùn)動(dòng)思維研究有其自身的特點(diǎn)，七十年代初，曾有學(xué)者提出操作思維的概念，認(rèn)為運(yùn)動(dòng)員不是緊緊地依賴(lài)于概念或表象，而是直接借助于運(yùn)動(dòng)操作，但相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究還并不多見(jiàn)。

大量的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練實(shí)踐證明，在訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員熟練掌握技戰(zhàn)術(shù)及動(dòng)作要領(lǐng)之外，運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)認(rèn)知能力的培養(yǎng)亦十分必要，在對(duì)抗中要想充分發(fā)揮臨場(chǎng)競(jìng)技能力，運(yùn)動(dòng)員不僅需要?jiǎng)幼魉俾士?，還需要思維反應(yīng)快，即敏銳迅捷的運(yùn)動(dòng)決策等認(rèn)知加工能力，這些認(rèn)知加工能力相對(duì)于以肌肉活動(dòng)能力主導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)技能能力而言，是大腦的機(jī)能能力，即思維能力。運(yùn)動(dòng)員比賽中的思維能力是決定一場(chǎng)比賽運(yùn)動(dòng)員能否取勝的關(guān)鍵，特別是運(yùn)動(dòng)技能水平相差不大的對(duì)手之間的角逐。

決策研究始于博弈研究，并在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域得到科學(xué)發(fā)展。70年代初期，就有研究者認(rèn)為運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域是最適合進(jìn)行決策研究的，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)場(chǎng)提供了一個(gè)研究人類(lèi)判斷和決策中的認(rèn)知過(guò)程的潛在實(shí)驗(yàn)室。盡管運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域是最適宜進(jìn)行決策與思維研究的活生生的實(shí)驗(yàn)室，但由于研究方法和技術(shù)的限制，運(yùn)動(dòng)決策研究在某些方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于經(jīng)濟(jì)決策的發(fā)展。正因?yàn)榇?，高水平運(yùn)動(dòng)員大腦的運(yùn)動(dòng)思維和運(yùn)動(dòng)決策能力的研究挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，是今后運(yùn)動(dòng)神經(jīng)科學(xué)、運(yùn)動(dòng)心理學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要方向。

1.2運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)與運(yùn)動(dòng)認(rèn)知

高水平運(yùn)動(dòng)員比賽過(guò)程中，心理與身體的聯(lián)系是運(yùn)動(dòng)心理學(xué)關(guān)注的一個(gè)重要問(wèn)題，目前運(yùn)動(dòng)心理學(xué)領(lǐng)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的研究借鑒了認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展思路和研究方法，使人們對(duì)高水平運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的“心—身”機(jī)制有了更深刻的了解。運(yùn)動(dòng)員意識(shí)、認(rèn)知的研究可以成為思維領(lǐng)域的一個(gè)重要的窗口，相關(guān)研究涉及各個(gè)不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和各個(gè)不同內(nèi)容。周成林[5]通過(guò)綜述文獻(xiàn)，總結(jié)競(jìng)技選手認(rèn)知優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)特征表現(xiàn)為知覺(jué)模式能力強(qiáng)；動(dòng)作識(shí)別速度快；動(dòng)作記憶容量大；表征問(wèn)題效果好；自我調(diào)控水平高等，這些運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)可統(tǒng)稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)員的認(rèn)知優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象。以運(yùn)動(dòng)專(zhuān)家認(rèn)知優(yōu)勢(shì)的理論模型為基礎(chǔ)，行為表現(xiàn)特征與結(jié)構(gòu)機(jī)制研究相結(jié)合是今后該領(lǐng)域研究發(fā)展的趨勢(shì)。從某種程度上來(lái)說(shuō)，運(yùn)動(dòng)員認(rèn)知優(yōu)勢(shì)的研究囊括了意識(shí)、認(rèn)知領(lǐng)域的全部。目前，采用眼動(dòng)記錄技術(shù)、腦功能成像技術(shù)、視頻定格技術(shù)可較好地解決運(yùn)動(dòng)認(rèn)知優(yōu)勢(shì)的結(jié)構(gòu)特征及機(jī)制。

在運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和運(yùn)動(dòng)認(rèn)知優(yōu)勢(shì)研究過(guò)程中，研究者常用專(zhuān)家-新手模式，也有的研究者會(huì)增加一個(gè)中間層次，對(duì)于科學(xué)工作者而言，尋找熟手和新手在運(yùn)動(dòng)績(jī)效方面的差異是十分有趣的，因?yàn)樗梢越忉寣?shí)踐操作中兩者存在怎樣的差異性機(jī)制。

嚴(yán)格意義上而言，高水平運(yùn)動(dòng)員大腦認(rèn)知研究，運(yùn)動(dòng)思維與運(yùn)動(dòng)決策，運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)與運(yùn)動(dòng)認(rèn)知都是大腦的功能體現(xiàn)。結(jié)合體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐，借助認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究的方法，運(yùn)動(dòng)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)在為人類(lèi)了解運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)提供幫助的同時(shí)，也會(huì)面對(duì)一些挑戰(zhàn)，特別表現(xiàn)在各層次結(jié)合的系統(tǒng)綜合研究最終要體現(xiàn)心理學(xué)意義，以及體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐的應(yīng)用意義。

2重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容

2.1運(yùn)動(dòng)預(yù)判與視覺(jué)搜索

目前運(yùn)動(dòng)預(yù)判研究與視覺(jué)搜索、注意、記憶、感知覺(jué)等心理學(xué)研究?jī)?nèi)容一起，正吸引著各學(xué)科研究者濃厚的興趣，而這部分的研究隨著認(rèn)知心理學(xué)的生態(tài)化和具身化，也得到了相當(dāng)?shù)闹匾?。因此運(yùn)動(dòng)預(yù)判成為了目前高水平運(yùn)動(dòng)員腦認(rèn)知研究的核心內(nèi)容之一，也是解釋運(yùn)動(dòng)員認(rèn)知優(yōu)勢(shì)的一把鑰匙。

判斷球是否射中球門(mén)或籃筐，接住飛來(lái)的球，搶斷對(duì)方隊(duì)員的控球等看似簡(jiǎn)單的動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)員需要對(duì)球體和隊(duì)員進(jìn)行視覺(jué)搜索追蹤和空間定位，并預(yù)測(cè)球體的未來(lái)飛行軌跡，要成功處理復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)比賽情境，對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體(包括人)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、有效地視覺(jué)搜索的能力就十分關(guān)鍵。運(yùn)動(dòng)員只有形成了經(jīng)濟(jì)有效的視覺(jué)搜索策略，才能在緊張激烈的競(jìng)賽中快速獲得和利用關(guān)鍵信息，進(jìn)而準(zhǔn)確完成預(yù)測(cè)判斷。不論是在真實(shí)比賽情境中，還是完成實(shí)驗(yàn)室預(yù)測(cè)判斷視頻任務(wù)過(guò)程中，快速、準(zhǔn)確地對(duì)隊(duì)友和對(duì)方運(yùn)動(dòng)員所在方位和移動(dòng)方向，以及球的落點(diǎn)、飛行軌跡等進(jìn)行預(yù)測(cè)判斷，是運(yùn)動(dòng)員選擇完成某一運(yùn)動(dòng)技能(如搶斷球、傳球或投籃)的前提。

運(yùn)動(dòng)比賽過(guò)程中，選手所接收到的視覺(jué)信息量是巨大的，這其中包括與任務(wù)相關(guān)的有用信息，也包含無(wú)用的干擾信息，選手必須在最短的時(shí)間內(nèi)從大量信息中提取關(guān)鍵信息進(jìn)行加工。在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中，經(jīng)常會(huì)看到，高水平運(yùn)動(dòng)員可以突然發(fā)力起腳射門(mén)，而羽毛球新手在回?fù)羟驎r(shí)，會(huì)不由自主地模仿對(duì)方擊球姿勢(shì)，而不做技術(shù)變化調(diào)整。許多研究圍繞著如何運(yùn)用“超前”的視覺(jué)信息來(lái)預(yù)測(cè)對(duì)手的行為，“超前信息”與“預(yù)測(cè)”被認(rèn)為是可靠的鑒別專(zhuān)家與新手的指標(biāo)。研究結(jié)果表明運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行比賽過(guò)程中，大腦處于高壓力狀態(tài)，大腦高速處理并行的輸入信息和輸出信息，隨時(shí)調(diào)整和控制運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作，是一個(gè)開(kāi)放的、多層次的非線(xiàn)性的復(fù)雜系統(tǒng)，內(nèi)部過(guò)程是不唯一的，不確定的，尤其是在系統(tǒng)處于復(fù)雜多變的外界環(huán)境中，運(yùn)動(dòng)決策隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整、修正。

大多數(shù)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)的視覺(jué)搜索實(shí)證研究多采用專(zhuān)家-新手模式，并運(yùn)用視頻遮蔽技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室條件下，讓被試在屏幕上觀看已拍攝設(shè)計(jì)好的他人簡(jiǎn)單動(dòng)作(如籃球罰球、足球射門(mén)、跆拳道進(jìn)攻等)圖片或視頻(實(shí)驗(yàn)刺激)，然后分析專(zhuān)家-新手之間的差異，比較其對(duì)圖片或視頻未展現(xiàn)的球的未來(lái)飛行軌跡或隊(duì)員運(yùn)動(dòng)方向等的速度和準(zhǔn)確度等行為學(xué)數(shù)據(jù)，獲得運(yùn)動(dòng)專(zhuān)家在視覺(jué)搜索和運(yùn)動(dòng)預(yù)判過(guò)程中的行為表現(xiàn)特征。在研究運(yùn)動(dòng)預(yù)判過(guò)程中，研究者常采用時(shí)間和空間阻斷技術(shù)[6-7]，有的利用視頻遮蔽技術(shù)，有的讓被試戴上特殊制作的眼鏡(liquid crystal occlusion glasses)[8]，也有研究用節(jié)點(diǎn)圖像刺激。這類(lèi)研究涉及的項(xiàng)目幾乎囊括所有球類(lèi)項(xiàng)目，包括籃球[9]、足球[10]、排球[11]、冰球[12]、手球[13]、網(wǎng)球[14]等，也包括跆拳道[15]、柔道[16]、舞蹈[17]、體操[18]等體育項(xiàng)目。

為探索視覺(jué)搜索的內(nèi)在機(jī)制，在結(jié)合實(shí)驗(yàn)室圖片、視頻刺激條件的同時(shí)，除眼動(dòng)追蹤技術(shù)以外，有的研究者還利用事件相關(guān)電位(ERP)[19]、功能磁共振(fMRI)[20]、經(jīng)顱磁刺激(TMS)[21]等神經(jīng)生理技術(shù)，探索視覺(jué)搜索、動(dòng)作預(yù)判過(guò)程中的心理、神經(jīng)機(jī)制。盡管周成林等[22]認(rèn)為以上研究方法相對(duì)于真實(shí)的運(yùn)動(dòng)情境過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員面對(duì)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上的各種復(fù)雜狀況和環(huán)境而言，過(guò)于簡(jiǎn)單，同時(shí)也缺乏先進(jìn)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)技術(shù)及儀器與設(shè)備，實(shí)驗(yàn)研究與效度控制卻較復(fù)雜，盡管如此，對(duì)于探測(cè)運(yùn)動(dòng)預(yù)判中的動(dòng)作觀察和意圖理解仍具有重要的研究?jī)r(jià)值。

運(yùn)動(dòng)員具有有效、迅速的視覺(jué)搜索模式與其熟練的視覺(jué)選擇行注意相關(guān)。體育運(yùn)動(dòng)中，尤其是快速的球類(lèi)運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)早期運(yùn)動(dòng)員往往面臨許多信息，他們必須在很短的時(shí)間內(nèi)作出反應(yīng)選擇，因此只對(duì)最相關(guān)的信息源進(jìn)行選擇性注意顯然是成功績(jī)效的基礎(chǔ)?；@球運(yùn)動(dòng)員試圖有效地防守對(duì)方隊(duì)員的進(jìn)攻；羽毛球運(yùn)動(dòng)員試圖判斷對(duì)方的出球意圖；以及足球守門(mén)員試圖成功地守住對(duì)方隊(duì)員的射門(mén)。這些運(yùn)動(dòng)技能運(yùn)用成功與否，都取決于運(yùn)動(dòng)員對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行選擇性注意，對(duì)不相關(guān)的干擾信息不予以注意的能力。

運(yùn)用事件相關(guān)電位(ERP)研究視覺(jué)搜索過(guò)程，視覺(jué)相關(guān)電位早期成分P1、N1和P2參與空間注意編碼，而晚期分成如P3，P4，N2則主要與被試的心理狀態(tài)相關(guān)(如注意、預(yù)期、警覺(jué)等)。有少數(shù)實(shí)驗(yàn)研究報(bào)道了與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的神經(jīng)同步現(xiàn)象(event-related synchronization，ERS)。運(yùn)動(dòng)員在視覺(jué)刺激后，額葉和枕葉皮質(zhì)會(huì)相繼發(fā)生神經(jīng)同步現(xiàn)象[23]。長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員在視覺(jué)刺激后，初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)也會(huì)發(fā)生神經(jīng)同步現(xiàn)象[24]，在視覺(jué)刺激前后，視皮質(zhì)神經(jīng)同步現(xiàn)象可以預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)員對(duì)刺激的反應(yīng)速度，而且，神經(jīng)同步現(xiàn)象的潛伏期運(yùn)動(dòng)員比非運(yùn)動(dòng)員要早，還有研究發(fā)現(xiàn)，軀體感覺(jué)皮質(zhì)神經(jīng)同步現(xiàn)象與訓(xùn)練年限相關(guān)。

除了視覺(jué)選擇性注意以外，專(zhuān)家-新手視覺(jué)搜索模式的不同，還與運(yùn)動(dòng)專(zhuān)家有特殊的知識(shí)結(jié)構(gòu)相關(guān)。運(yùn)動(dòng)專(zhuān)家的特殊知識(shí)結(jié)構(gòu)一般采用口語(yǔ)報(bào)告的方式進(jìn)行研究[25-26]。

運(yùn)動(dòng)預(yù)判是一個(gè)綜合的信息加工過(guò)程，是了解和揭示運(yùn)動(dòng)專(zhuān)家認(rèn)知優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)和核心，在現(xiàn)今人類(lèi)體能能力發(fā)掘到極致，賽場(chǎng)成為運(yùn)動(dòng)員斗智斗勇的競(jìng)技場(chǎng)，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)預(yù)判的研究，對(duì)于指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)有重要的推動(dòng)作用。

2.2運(yùn)動(dòng)預(yù)判與動(dòng)作控制

程勇民[27]認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)預(yù)判與動(dòng)作反應(yīng)是兩個(gè)分離的過(guò)程，組成了運(yùn)動(dòng)決策的完整過(guò)程，并認(rèn)為預(yù)判過(guò)程是在信息尚未全部呈現(xiàn)以前對(duì)可能發(fā)生事件的預(yù)先判斷，而動(dòng)作反應(yīng)過(guò)程是在信息全部呈現(xiàn)以后所作出的選擇反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室認(rèn)知技能(包括一般認(rèn)知技能和專(zhuān)項(xiàng)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景認(rèn)知技能)訓(xùn)練對(duì)于提高運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)和成績(jī)的效果，研究結(jié)果也不一致。整體而言，運(yùn)動(dòng)員優(yōu)勢(shì)認(rèn)知機(jī)制的研究和運(yùn)動(dòng)執(zhí)行控制訓(xùn)練研究相互分離，運(yùn)動(dòng)預(yù)判與動(dòng)作控制被認(rèn)為是“思想-動(dòng)作”的兩級(jí)，制約了運(yùn)動(dòng)員認(rèn)知優(yōu)勢(shì)研究成果在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的應(yīng)用。

研究者認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)預(yù)判是思維的一級(jí)，高水平運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作控制幾乎是在運(yùn)動(dòng)預(yù)判之后的一種下意識(shí)的反應(yīng)，是多年專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練的效應(yīng)，是認(rèn)知的專(zhuān)家模式。

探討運(yùn)動(dòng)預(yù)判和動(dòng)作控制的神經(jīng)機(jī)制是目前和今后運(yùn)動(dòng)認(rèn)知神經(jīng)的重點(diǎn)方向。運(yùn)動(dòng)員必須隨時(shí)準(zhǔn)確判斷他人的動(dòng)作意圖(如對(duì)方隊(duì)員進(jìn)攻的方向，己方隊(duì)員跑動(dòng)方向)，然后進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，這一過(guò)程涉及了更高級(jí)的視覺(jué)信息加工過(guò)程和動(dòng)作控制過(guò)程，其中鏡像神經(jīng)元是其神經(jīng)基礎(chǔ)[28-29]。20世紀(jì)90年代初，首先在猴子大腦發(fā)現(xiàn)了鏡像神經(jīng)元(mirror neuron)，繼而在人類(lèi)大腦也發(fā)現(xiàn)有一群“鏡像神經(jīng)元”細(xì)胞，在大腦中的前區(qū)皮質(zhì)、后頂葉、顳葉上方的溝回區(qū)域和腦島處發(fā)現(xiàn)的鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)，會(huì)對(duì)一系列與意圖相關(guān)的行動(dòng)有興奮反應(yīng)，它具有理解他人動(dòng)作意義的功能，即便僅僅根據(jù)聲音和動(dòng)作的部分特征，也可以完成對(duì)整個(gè)動(dòng)作的理解過(guò)程的特征。鏡像神經(jīng)系統(tǒng)理解動(dòng)作的基礎(chǔ)是建立在認(rèn)知基礎(chǔ)上的，也就是說(shuō)，鏡像神經(jīng)系統(tǒng)將視覺(jué)信息處理并轉(zhuǎn)換為知識(shí)，在未來(lái)的動(dòng)作理解中發(fā)揮作用[30-31]。有研究表明，鏡像元神經(jīng)元除了參與理解他人動(dòng)作意義以外，還參與運(yùn)動(dòng)記憶[32]。鏡像神經(jīng)元原理說(shuō)明，眼睛不僅僅是“感受器”，它本身具有判斷(預(yù)判)的功能，肌肉也不僅僅是“效應(yīng)器”，它也有記憶的功能。鏡像神經(jīng)元也許正是運(yùn)動(dòng)直覺(jué)的神經(jīng)支持系統(tǒng)。

3前瞻性研究?jī)?nèi)容

最近，一些神經(jīng)科學(xué)的研究顯示，情緒也是人類(lèi)決策中的一部分，它不可以與認(rèn)知過(guò)程相分離，并且有些時(shí)候，情緒甚至在決策過(guò)程中起著重要的作用，情緒決策現(xiàn)已成為現(xiàn)代思維決策領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。

在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域，我們也常?？吹竭\(yùn)動(dòng)員在激烈的比賽現(xiàn)場(chǎng)，出現(xiàn)“掉鏈子”現(xiàn)象，平時(shí)在訓(xùn)練中能夠自由發(fā)揮、配合完美的技戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作卻怎么都無(wú)法再現(xiàn)。決策領(lǐng)域的研究由以往的通用理性框架，發(fā)展到了情緒決策的自然決策領(lǐng)域，運(yùn)動(dòng)心理學(xué)家認(rèn)為運(yùn)動(dòng)員“掉鏈子”現(xiàn)象正是由于賽場(chǎng)激烈的時(shí)間和結(jié)果的不確定性因素，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員在信息加工過(guò)程中的認(rèn)知壓力引起的情緒反應(yīng)，是腦部功能活動(dòng)對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境變化的一種反應(yīng)，而導(dǎo)致認(rèn)知過(guò)程的改變?？梢?jiàn)運(yùn)動(dòng)賽場(chǎng)和運(yùn)動(dòng)員是研究情緒決策的最好材料。這些動(dòng)態(tài)變化的、影響決策的心智能力由各種現(xiàn)場(chǎng)因素，如比賽對(duì)手強(qiáng)弱、比賽激烈程度引起的運(yùn)動(dòng)員內(nèi)心狀態(tài)，是決定運(yùn)動(dòng)決策水平的外周機(jī)制，是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，有運(yùn)動(dòng)心理學(xué)家稱(chēng)之為情緒智力。高水平運(yùn)動(dòng)員能夠在比賽過(guò)程中積極、良好地調(diào)控自己的情緒，保持時(shí)間和認(rèn)知壓力比賽情境下所需的冷靜、果斷、堅(jiān)韌等情緒，減少失誤，穩(wěn)定地發(fā)揮運(yùn)動(dòng)水平，正是具有較高的心智能力水平的表現(xiàn)。競(jìng)技運(yùn)動(dòng)中的心理訓(xùn)練正是幫助運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行情緒調(diào)控、提高心智能力水平的手段之一。由于目前的研究并未涉及情緒影響心智能力的腦神經(jīng)機(jī)制方面，缺乏探索心智能力本質(zhì)、特征的研究，心智能力水平訓(xùn)練的方法和手段也因此帶有隨意、主觀因素。

此外，運(yùn)動(dòng)表象在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用和發(fā)展，也成為運(yùn)動(dòng)科學(xué)和腦科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容，相關(guān)研究結(jié)合肌電、腦電等技術(shù)，為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練實(shí)踐提供了基礎(chǔ)性研究，其研究成果甚至還應(yīng)用于腦-機(jī)借口等人工智能方向。

關(guān)于高水平運(yùn)動(dòng)員的情緒、運(yùn)動(dòng)表象及其機(jī)制等研究?jī)?nèi)容，成為前瞻性的研究?jī)?nèi)容，相信不久的將來(lái)，人們將逐步揭示高水平運(yùn)動(dòng)員的大腦奧秘，為體育運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練實(shí)踐服務(wù)。

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Current Researches about Brain Cognition of Excellent Athletes and Prospect

HE Yanyan

(Teaching and Research Experimental Center, Wuhan Sports Univ., Wuhan 430079, China)

Abstract:The excellent athlete is a sports expert after scientific and serious sports training for a long time and his brain cognition is different from that of the novice. It has become an important research field recently. The paper summerizes two research categories of brain cognition research in neuroscience field recently, sports thinking and sports decision, sports performance and sports cognition. The core research contents are sports prediction and visual search, sports prediction and movement control. The paper also discusses the research prospects.

Key words:sports cognitive neroscience; sports expert; sports decision; sports prediction

*基金項(xiàng)目：湖北省科技廳公益性科技研究項(xiàng)目(2013BCB004)。

中圖分類(lèi)號(hào)：G804.83

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-268X(2016)02-0069-05

(收稿日期：2016-01-08)