聞嘉寧 李 杰2,3,4， 楊子鵬 張 禹

(1.北京體育大學(xué)心理學(xué)院，北京 100084；2.杭州師范大學(xué)附屬醫(yī)院認(rèn)知與腦疾病研究中心，杭州 311121；3.杭州師范大學(xué)心理科學(xué)研究院，杭州 311121；4.杭州師范大學(xué)浙江省認(rèn)知障礙評估技術(shù)研究重點實驗室，杭州 311121；5.北京世紀(jì)好未來教育科技有限公司腦科學(xué)實驗室，北京 100080)

1 引 言

自我控制能力是指個體克制和調(diào)節(jié)沖動、欲望和習(xí)慣性行為的能力(Baumeister & Heatherton,1996)。自我控制力量模型認(rèn)為，正如相應(yīng)的力量訓(xùn)練可以使個體的肌肉力量得以提高，個體的自我控制能力也可以通過自我控制訓(xùn)練得以提高(Baumeister & Muraven,2000)。自我控制訓(xùn)練的內(nèi)容多種多樣，包括體育鍛煉、改變習(xí)慣性行為(Gailliot,Plant,Butz & Baumeister,2007)、制定監(jiān)控計劃(Oaten & Cheng,2007)等。其中，各類體育鍛煉在提高個體自我控制能力上表現(xiàn)出積極的作用。例如，顏軍等人(2012)通過不同持續(xù)時間的健美操運(yùn)動干預(yù)實驗發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，運(yùn)動組女大學(xué)生自我控制能力得到了明顯改善。謝靜(2013)的追蹤研究發(fā)現(xiàn)，一個月的跑步鍛煉能夠一定程度提升大學(xué)生自我控制能力。郭永良(2018)考察了太極拳運(yùn)動干預(yù)對大學(xué)生自我控制能力的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)運(yùn)動干預(yù)組在大學(xué)生自我控制量表各維度上的得分顯著高于對照組，表明練習(xí)太極拳能有效增強(qiáng)大學(xué)生的自我控制能力，有利于提高大學(xué)生學(xué)習(xí)和生活的能力。

近期以身體活動為自控訓(xùn)練方法的研究中，出現(xiàn)針對太極拳(郭永良,2018)、跆拳道(呂超,2018)等武道類項目的研究，并顯示出對自我控制能力的積極作用。目前尚未見關(guān)于空手道的研究。空手道無論是在訓(xùn)練還是比賽中都十分追求“控”的理念。“控”要求控制對手(封又民,孔柏梅,2013)，“控”更要求控制自己。空手道的組手訓(xùn)練講究“寸止”，要求選手在力量、速度、心理等各方面進(jìn)行自我控制，使動作和諧統(tǒng)一，穩(wěn)健精準(zhǔn)；組手比賽中要求選手點到為止，收比出快，不能重?fù)魧Ψ?龐俊鵬,2009)?？帐值浪鶑?qiáng)調(diào)的“控”與心理學(xué)中的自我控制非常契合。因此，本研究選用強(qiáng)調(diào)“控”的空手道訓(xùn)練作為自我控制訓(xùn)練干預(yù)的手段，以檢驗其對個體自我控制能力的影響。

自我控制與大腦前額葉的執(zhí)行控制有密切聯(lián)系(黎建斌,2013)，可反映在多項認(rèn)知活動和腦電成分中。Kao等人(2017)考察了單次高強(qiáng)度有氧間歇運(yùn)動與連續(xù)性有氧運(yùn)動對抑制控制的影響，發(fā)現(xiàn)兩組參與者在Flanker任務(wù)中的P3波幅和潛伏期均小于無運(yùn)動干預(yù)組。Wang等人(2015)對吸毒者進(jìn)行單次中等強(qiáng)度短時有氧運(yùn)動干預(yù)，結(jié)果顯示運(yùn)動誘發(fā)的抑制控制不僅在行為水平上得到改善，而且在與早期抑制過程相關(guān)的腦電指標(biāo)上也有所改善。Flanker和Go/Nogo等任務(wù)均可用于測量認(rèn)知自控，其中Go/Nogo常用來反映對習(xí)慣化或優(yōu)勢反應(yīng)的抑制過程(董一,2013)。鑒于此，本研究擬采用Go/Nogo任務(wù)的行為和腦電事件相關(guān)電位(event-related potentials,ERP)數(shù)據(jù)作為考察認(rèn)知自控能力的指標(biāo)。

以往研究多著重考察自我控制訓(xùn)練對認(rèn)知自控的影響，而除此之外，個體的自我控制還包括行為自我控制和情緒自我控制(Berkman,2012)。鑒于本研究采用的自控訓(xùn)練方式相較于自我監(jiān)控、抵制誘惑等更強(qiáng)調(diào)對個體外部行為的控制，故擬在認(rèn)知自控能力基礎(chǔ)上，通過靠墻直角坐任務(wù)(Boat & Taylor,2017)加以檢驗空手道訓(xùn)練對行為自控能力的影響。

綜上，本研究將空手道訓(xùn)練作為一種自我控制訓(xùn)練的方法，采用Go/Nogo任務(wù)收集反應(yīng)數(shù)據(jù)和ERP數(shù)據(jù)以測量個體在干預(yù)前后認(rèn)知自控能力的變化，并加入靠墻直角坐任務(wù)測量個體行為自控能力的變化，綜合考察空手道訓(xùn)練對大學(xué)生自我控制能力的影響。

2 方 法

2.1 實驗參與者

研究共招募43名志愿者(男20名，女23名，平均年齡=21.93±3.26歲)。篩選條件：無空手道及同類武道運(yùn)動訓(xùn)練經(jīng)歷，視力或矯正視力正常。實驗參與者分為空手道訓(xùn)練組、蹬功率自行車組和無額外運(yùn)動組。為控制額外變量，還測量了以下指標(biāo)，三組參與者間均無顯著差異(見表1)：

表1 對三組參與者控制變量的分析

(1)人口變量：性別、年齡、BMI。

(2)身體活動量：采用Bauman等(2009)編制的國際身體活動量表(International Physical Activity Questionnaire，IPAQ)的簡式版本，以估算參與者的IPAQ基線值和4周干預(yù)時間內(nèi)除實驗干預(yù)外的平均身體活動量。

2.2 實驗設(shè)計與流程

空手道訓(xùn)練包含一般性身體活動以及項目獨特的技術(shù)訓(xùn)練和心理訓(xùn)練，為檢驗其對自我控制能力的影響是由項目本身引起而非僅由身體活動引起，本研究加入了蹬功率自行車組作為一般性身體活動進(jìn)行比較，并設(shè)置了無額外運(yùn)動組作為空白對照。采用2(時間：前測、后測)×3(組別：空手道訓(xùn)練組、蹬功率自行車組、無額外運(yùn)動組)混合實驗設(shè)計，組間變量為組別，組內(nèi)變量為時間。

在訓(xùn)練干預(yù)開始前，先對所有實驗參與者進(jìn)行自我控制能力的前測，收集Go/Nogo任務(wù)的反應(yīng)數(shù)據(jù)和ERP數(shù)據(jù)與靠墻直角坐任務(wù)的行為數(shù)據(jù)。在參與者簽署知情同意書后，由兩名經(jīng)過訓(xùn)練的主試進(jìn)行施測，每一部分實驗任務(wù)完成后會有3～5min的休息，總時長約為60min。

接下來，由一名空手道黑帶入段、有3年執(zhí)教經(jīng)驗的教練對空手道組進(jìn)行每周2次，每次90min的空手道訓(xùn)練，持續(xù)4周。全部空手道課程結(jié)束后進(jìn)行了一次結(jié)業(yè)考核，所有參與者的結(jié)業(yè)成績均為合格，表明均已掌握所授技能。蹬車組進(jìn)行持續(xù)4周，每周2次的中等強(qiáng)度蹬功率自行車運(yùn)動。無額外運(yùn)動組在相同的4周時間內(nèi)保持原有的體力活動，不進(jìn)行額外的運(yùn)動干預(yù)。所有參與者每周填寫IPAQ量表以監(jiān)控身體活動量。干預(yù)結(jié)束后，再對所有參與者進(jìn)行自我控制能力的后測，內(nèi)容與前測相同。

2.3 認(rèn)知自我控制的測量

采用2(時間)×3(組別)混合實驗設(shè)計，因變量為Go條件下反應(yīng)時的Z分?jǐn)?shù)與Nogo條件下錯誤率的Z分?jǐn)?shù)之差，用d值表示(d=ZGo反應(yīng)時-ZNogo錯誤率)。d值越大，說明被試能越好地根據(jù)認(rèn)知任務(wù)的要求控制自己，在看到Go刺激時快速反應(yīng)，看到Nogo刺激時有效抑制反應(yīng)沖動(Chignell et al,2015)。

2.3.1 實驗儀器

腦電設(shè)備為NeuroScan 64導(dǎo)記錄系統(tǒng)，Ag/AgCl電極記錄，參考電極為M1、M2。頭皮與電極之間阻抗為5kΩ以下，記錄帶寬為0.05～100Hz，采樣頻率為1000Hz/導(dǎo)。

2.3.2 實驗程序

實驗過程中保證隔音，每名參與者獨立完成實驗。參與者坐在距屏幕約57cm處，眼睛基本平視屏幕中央，刺激圖片均呈現(xiàn)在灰色屏幕背景中央。每個試次中，注視點呈現(xiàn)500ms，然后刺激呈現(xiàn)100ms，之后空屏800ms作為反應(yīng)時間。要求參與者對Go刺激做出按“1”鍵的反應(yīng)，Nogo刺激不做任何反應(yīng)。對于一半的參與者，Go刺激為字母N，Nogo刺激為字母M；對于另一半?yún)⑴c者則相反。

Go/Nogo任務(wù)包括2個組塊，第一個組塊作為練習(xí)，含10個試次(Go與Nogo試次各5個，隨機(jī)呈現(xiàn))。第二個組塊為正式測試，含300個試次，為了增強(qiáng)參與者的按鍵沖動，Go試次與Nogo試次的總數(shù)比例為4∶1，試次順序隨機(jī)。參與者完成150個試次時休息2min。

2.4 行為自我控制的測量

實驗設(shè)計和自變量同上，因變量為自控?fù)p耗任務(wù)前后兩次靠墻直角坐任務(wù)堅持時間的下降比率。參與者首先進(jìn)行第一次靠墻直角坐，然后執(zhí)行自控?fù)p耗任務(wù)(“別想白熊”任務(wù))5min，之后進(jìn)行第二次靠墻直角坐。該動作要求參與者盡可能長時間地保持“頭部、背部和手背緊緊貼住墻壁，手掌朝前，大腿和小腿呈90°靠坐在墻邊”，直到無法堅持宣布放棄。自控?fù)p耗任務(wù)范式由Wegner等人于1987年開發(fā)，要求實驗參與者“別想白熊”，是研究中常用的自控?fù)p耗任務(wù)(Muraven,Baumeistter,& Tice,1999)。自控能力越差的參與者受該任務(wù)的影響越大，在隨后的需要自控的任務(wù)中的表現(xiàn)越差(Boat & Taylor,2017;李丹陽,2019)。

堅持靠墻直角坐不僅需要肌肉力量，還需要個體的自我控制。若被試受到自控?fù)p耗任務(wù)的影響越大，則第二次靠墻直角坐的堅持時間相比第一次將下降越多，因而通過計算前后兩次靠墻直角坐的堅持時間下降比率，可反映排除了肌肉力量因素作用后的自我控制能力(Boat & Taylor,2017)。

3 結(jié) 果

3.1 行為數(shù)據(jù)

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件整理與分析，并采用JASP軟件進(jìn)行貝葉斯因子的分析(吳凡,顧全,施壯華,高在峰,沈模衛(wèi),2018)。

3.1.1 認(rèn)知自控

以d值為因變量，進(jìn)行2(時間)×3(組別)重復(fù)測量方差分析。結(jié)果顯示，時間主效應(yīng)顯著，經(jīng)過運(yùn)動干預(yù)后的d值均高于前測結(jié)果，F(xiàn)(1,40)=69.552，p<0.001，ηp2=0.635，BF10>100；組別主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)(2,40)=2.100，p=0.136，ηp2=0.095，BF10=0.73；時間與組別的交互作用顯著，F(xiàn)(2,40)=7.852，p=0.001，ηp2=0.282，BF10=24.01。進(jìn)一步對三種條件下后測與前測d值的差值進(jìn)行比較，結(jié)果顯示：空手道組在Go/Nogo任務(wù)中后測相對前測表現(xiàn)的提高程度顯著高于無額外運(yùn)動組(MD=0.93，p<0.001，BF10=25.89)，蹬車組的提高程度介于另外兩組之間且與兩組差異均不顯著(ps>0.062，BF10<1.49)(見圖1)。

圖1 Go/Nogo任務(wù)各組前后測d值(誤差棒表示標(biāo)準(zhǔn)誤)

3.1.2 行為自控

將兩次靠墻直角坐任務(wù)堅持時間的下降比率作為因變量，進(jìn)行2(時間)×3(組別)重復(fù)測量方差分析。結(jié)果顯示，時間主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1,40)=21.702，p<0.001，ηp2=0.352，BF10>100；組別主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)(2,40)=2.577，p=0.089，ηp2=0.114，BF10=0.81；時間與組別的交互作用顯著，F(xiàn)(2,40)=5.361，p=0.009，ηp2=0.211，BF10=6.26。進(jìn)一步對三種條件下后測與前測下降比率的差值進(jìn)行比較，結(jié)果顯示：空手道組顯著優(yōu)于無額外運(yùn)動組(MD=15.93，p=0.003，BF10=34.21)，蹬車組介于另外兩組之間且與兩組差異均不顯著(ps>0.107，BF10<1.12)(見圖2)。

圖2 兩次靠墻直角坐任務(wù)堅持時間下降比率(%)(誤差棒表示標(biāo)準(zhǔn)誤)

3.2 ERP數(shù)據(jù)

3.2.1 EEG數(shù)據(jù)的預(yù)處理

實驗后手動去除有嚴(yán)重干擾的EEG片段，在Curry 7.0軟件中自動校正眨眼等偽跡后，剔除了空手道組1名，蹬車組1名，無額外運(yùn)動組3名，共5名參與者的腦電數(shù)據(jù)。對每個電極點每個刺激類型的事件相關(guān)電位分別疊加，疊加片段為700ms，從刺激呈現(xiàn)前200ms至呈現(xiàn)后500ms，以刺激呈現(xiàn)前200ms作為基線進(jìn)行基線校正。腦電成分分析Go/Nogo任務(wù)中Nogo條件下的N2(200～320ms)和P3(320～500ms)，以反映參與者的抑制控制。

3.2.2 Go/Nogo任務(wù)腦電成分分析

由于抑制控制引起的反應(yīng)主要出現(xiàn)在頭皮前額及額-中央?yún)^(qū)域，故分別選取Fz電極點的Nogo-N2成分和Pz電極點的Nogo-P3成分的波幅和潛伏期作為因變量，進(jìn)行2(時間)×3(組別)重復(fù)測量方差分析，結(jié)果見表2。

表2 Nogo-N2(Fz)和Nogo-P3(Pz)的波幅和潛伏期方差分析

Nogo-N2波幅僅時間主效應(yīng)顯著，后測的Nogo-N2波幅均照比前測有所增大。Nogo-N2潛伏期的時間主效應(yīng)、組別主效應(yīng)以及二者的交互作用均不顯著。

Nogo-P3波幅的時間×組別交互作用顯著，進(jìn)一步對后測與前測波幅的差值進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：空手道組和蹬車組的Nogo-P3波幅降低幅度均顯著大于無額外運(yùn)動組(MD=-9.47，p=0.001，BF10=10.86；MD=-8.13，p=0.004，BF10=16.86)，空手道組和蹬車組之間的Nogo-P3波幅降低程度差異不顯著(M±SD空手道=-11.84±8.08；M±SD蹬車=-10.50±5.65)。Nogo-P3潛伏期的時間×組別交互作用顯著，進(jìn)一步對后測與前測潛伏期的差值進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：空手道組的Nogo-P3潛伏期降低幅度顯著大于無額外運(yùn)動組(MD=-51.40，p=0.015，BF10=2.75)，蹬車組的降低幅度介于另外兩組之間且與兩組差異均不顯著(ps>0.175，BF10<0.63)(見圖3)。

圖3 Nogo-N2(Fz電極)與Nogo-P3(Pz電極)三組前后測波形圖

4 討 論

本研究結(jié)果顯示，在Go/Nogo任務(wù)的d值、Nogo-P3的潛伏期和靠墻直角坐堅持時間的下降比率這三項指標(biāo)上，后測與前測的差值均一致地表現(xiàn)為：空手道訓(xùn)練組顯著優(yōu)于無額外運(yùn)動組，蹬車組介于兩組之間且與兩組均無顯著差異。另外，空手道組和蹬車組Nogo-P3的波幅后測相對前測的減小幅度均顯著大于無額外運(yùn)動組，空手道組和蹬車組之間無顯著差異。結(jié)果說明，空手道訓(xùn)練能夠有效提高個體的認(rèn)知自控和行為自控能力，而僅進(jìn)行蹬車身體活動的提高效果不穩(wěn)定。

Go/Nogo任務(wù)表現(xiàn)的變化說明空手道訓(xùn)練提高了個體的認(rèn)知自控能力，相應(yīng)的ERP結(jié)果說明可能是空手道訓(xùn)練降低了自我控制資源的易損性。空手道組在Go/Nogo任務(wù)中d值后測相對前測d值的提高程度顯著高于無額外運(yùn)動組，說明訓(xùn)練使得被試能更好地根據(jù)認(rèn)知任務(wù)的要求控制自己，在看到Go刺激時快速反應(yīng)，看到Nogo刺激時有效抑制反應(yīng)沖動。ERP結(jié)果進(jìn)一步揭示了其可能的機(jī)制。以往研究中，Kao等人(2017)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行單次高強(qiáng)度有氧間歇運(yùn)動組的個體在Flanker任務(wù)中的P3波幅和潛伏期均照比靜坐組有所減小，Zhang等人(2014)的研究也表現(xiàn)出類似的結(jié)果。本研究的結(jié)果與其一致，4周訓(xùn)練干預(yù)后，空手道組Nogo-P3的波幅和潛伏期均顯著減小。Nogo-P3的波幅代表個體做出抑制反應(yīng)時所需投入的自控資源(王洋,2018)，潛伏期代表對抑制信號處理的速度(Polich et al,1986)。已有研究認(rèn)為訓(xùn)練對自我控制能力的提升是通過降低自我控制資源的易損性實現(xiàn)的(張燁,張力為,2017)。本研究的ERP結(jié)果支持了這一觀點，空手道訓(xùn)練能夠通過減少個體在自我控制任務(wù)中的資源投入，提高對抑制信號的處理速度，從而降低自我控制資源的易損性，進(jìn)而提高個體的認(rèn)知自控能力。另外，本研究中各組在Nogo-N2波幅和潛伏期上均無顯著差異。N2成分在與抑制控制相關(guān)的任務(wù)中反映了個體對沖突的監(jiān)控(朱風(fēng)書,2015)。這一結(jié)果說明可能空手道訓(xùn)練未能提高個體對抑制信號的監(jiān)控能力。本研究腦電結(jié)果和Go/Nogo任務(wù)表現(xiàn)的一致性在一定程度上支持了干預(yù)訓(xùn)練可能是通過降低自我控制資源的易損性，進(jìn)而提高了個體的認(rèn)知自控能力，但尚不能確認(rèn)腦電與任務(wù)績效之間的直接關(guān)系，該過程的心理機(jī)制可能較為復(fù)雜，還有待進(jìn)一步研究。

認(rèn)知自控任務(wù)考察的是個體對習(xí)慣化或優(yōu)勢反應(yīng)的抑制過程，而行為自控任務(wù)則是要求個體克服因疲勞感而產(chǎn)生放棄任務(wù)的沖動，以測量心理的堅持性(Muraven et al.,1998)。本研究在檢驗空手道對認(rèn)知自控能力影響的基礎(chǔ)上，增加了對行為自控能力的考察，二者的結(jié)果一致，從另一個角度進(jìn)一步驗證了空手道訓(xùn)練對個體自我控制能力效應(yīng)的穩(wěn)定性。也啟示未來以身體活動為自控訓(xùn)練方法的研究可考慮增加行為自控能力這一指標(biāo)，從多角度對自我控制能力進(jìn)行檢驗，增強(qiáng)研究證據(jù)的可靠性。

整體而言，本研究從認(rèn)知、行為和ERP證據(jù)多個層面揭示了空手道訓(xùn)練對個體自我控制能力的提高作用。聞嘉寧等人(2019)在對有無空手道訓(xùn)練經(jīng)歷者自我控制能力差異比較的橫斷研究中揭示了空手道與自我控制能力的相關(guān)關(guān)系，本研究則通過干預(yù)實驗進(jìn)一步驗證了空手道對自我控制能力影響的因果關(guān)系。空手道訓(xùn)練中對“控”的強(qiáng)調(diào)不僅僅反映在訓(xùn)練者對肢體動作等外部行為的控制，更是在這種反復(fù)的、有規(guī)律的“控”的練習(xí)中，不斷動用自我控制資源將其內(nèi)化到認(rèn)知層面的沖動抑制和行為層面的努力堅持，從而使空手道訓(xùn)練對個體的自我控制能力產(chǎn)生積極的影響。相比而言，本研究中蹬車組僅在認(rèn)知自控任務(wù)的Nogo-P3波幅這一指標(biāo)上表現(xiàn)出顯著的積極影響，表明蹬車這種僅包含身體活動而較少涉及心理訓(xùn)練的干預(yù)對個體自我控制能力的影響可能并不如空手道訓(xùn)練所帶來的影響穩(wěn)定。

鑒于上述空手道訓(xùn)練對個體自我控制能力明確一致的提高效果，空手道在體育教學(xué)領(lǐng)域具有較高的應(yīng)用價值。無論是對空手道精神理念的傳達(dá)還是對技術(shù)動作的指導(dǎo)，這項運(yùn)動無時無刻不在強(qiáng)調(diào)“控”的重要性。因而在經(jīng)過反復(fù)的、有規(guī)律的空手道訓(xùn)練后，個體的自我控制能力可得到較為全面的提升。而且，這種“控”還體現(xiàn)在空手道訓(xùn)練和比賽的對抗中，要求控制自己盡量不直接擊打而傷及對手，對于初學(xué)者或非職業(yè)運(yùn)動員來講，學(xué)習(xí)起來更加安全，不易受傷。因此，空手道十分適合作為一項體育教學(xué)項目在學(xué)校進(jìn)行開設(shè)和推廣，在強(qiáng)身健體、豐富課余文化生活的同時提高學(xué)生的自我控制能力、改善學(xué)生的學(xué)校表現(xiàn)。

5 結(jié) 論

空手道訓(xùn)練能夠穩(wěn)定有效地提高個體的認(rèn)知自控和行為自控能力，其原因可能是空手道訓(xùn)練降低了自控資源的易損性，進(jìn)而提高了個體的自我控制能力。