孟繁瑩，耿家先，李安民

在“更快、更高、更強(qiáng)、更團(tuán)結(jié)”的影響下，現(xiàn)代競技運(yùn)動得到快速發(fā)展，以致運(yùn)動中主體（運(yùn)動員）與客體（體育器械）的速度在多數(shù)情景下超出了人們的感受閾限。以往人們對運(yùn)動員認(rèn)知加工優(yōu)勢的探討多集中在有意識層面（Alarcon et al.，2017；Chan et al.，2011；Verburgh et al.，2014；Yu et al.，2017）。然而，在真實(shí)的比賽中，由于快速變化的外部環(huán)境，大多數(shù)運(yùn)動員，尤其是從事開放型項(xiàng)目的運(yùn)動員，他們對動作的感知與加工多發(fā)生在無意識條件下。例如，乒乓球是隔網(wǎng)對抗性項(xiàng)目中球速最快、旋轉(zhuǎn)最多的項(xiàng)目之一，其球速可達(dá)3 km/s，而球與球拍的接觸時間僅約0.01 s。乒乓球快速變化的項(xiàng)目特征決定了乒乓球運(yùn)動員需要在短暫的時間內(nèi)加工多種運(yùn)動信息，并做出正確的應(yīng)對。因此，對從事開放型運(yùn)動項(xiàng)目的運(yùn)動員而言，無意識加工能力對其在比賽過程中獲取主動權(quán)起著關(guān)鍵作用。

掩蔽啟動范式由于限制少、應(yīng)用范圍廣和效率高的特點(diǎn)成為研究無意識加工的常用范式之一（Ansorge et al.，2014；Kiefer，2012）。在掩蔽啟動范式中，研究者通過縮短啟動刺激的呈現(xiàn)時間（50 ms以下）以及添加掩蔽刺激來降低啟動刺激的可視度，進(jìn)而創(chuàng)設(shè)研究所需要的無意識情景，并通過無意識啟動效應(yīng)考察個體對無意識信息的加工。與不相似或不一致的情況相比，若目標(biāo)刺激與啟動刺激的反應(yīng)一致或?qū)傩韵嗨茣r，被試對目標(biāo)刺激的加工速度更快、準(zhǔn)確率更高的現(xiàn)象被稱為無意識反應(yīng)啟動效應(yīng)（Avneon et al.，2018；Kunde，2004）。

有研究認(rèn)為，經(jīng)驗(yàn)可能是專項(xiàng)領(lǐng)域內(nèi)無意識信息加工的必要前提（Heinemann et al.，2010；Kiesel et al.，2009）。Kiesel等（2009）利用掩蔽啟動范式考察了高水平國際象棋選手對無意識棋局信息的加工特征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與不一致條件相比，被試在一致條件下的反應(yīng)更快、錯誤率更低。然而，專家棋手的無意識啟動量顯著大于對照組，盡管專家棋手沒有意識到無意識啟動刺激，但卻對啟動刺激中所包含的棋局信息進(jìn)行了一定程度的加工。這種受經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)的無意識反應(yīng)啟動效應(yīng)表明，個體對熟悉信息具有較高的知覺敏感性，當(dāng)個體加工熟悉信息的時候，由于經(jīng)驗(yàn)的作用，可將刺激的屬性及空間位置以組塊的形式與長時記憶中的表征相比較，從而做出快速有效的決策。運(yùn)動員通過長期訓(xùn)練積累了豐富的運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)，是研究經(jīng)驗(yàn)對無意識加工影響的理想模型。

Kibele（2006）認(rèn)為，在競技運(yùn)動中，盡管運(yùn)動員不能辨別任何特定的觸發(fā)刺激，但是他們能夠準(zhǔn)確回應(yīng)對手或隊(duì)友的動作。例如，網(wǎng)球的快速發(fā)球，籃球和排球中的攔截以及擊劍、拳擊和空手道中的反擊等。運(yùn)動員經(jīng)常事后報告他們的動作反應(yīng)源于對運(yùn)動信息的無意識加工，并且這一現(xiàn)象多發(fā)生在有經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)動員中，而非新手。為探討運(yùn)動員對復(fù)雜動作信息的無意識加工特征，有研究以跆拳道運(yùn)動員為研究對象，并使用掩蔽啟動范式，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，跆拳道運(yùn)動員表現(xiàn)出顯著的無意識反應(yīng)啟動效應(yīng)，而對照組則沒有。這一研究提示，運(yùn)動員在專項(xiàng)運(yùn)動領(lǐng)域具有無意識加工優(yōu)勢，并且這一優(yōu)勢可能得益于知覺與動作的共同編碼（Gueldenpenning et al.，2015）。然而，有關(guān)運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)與無意識加工的探討還存在不一致的研究結(jié)果。例如，有研究以撐竿跳運(yùn)動員為研究對象，探討運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)對身體姿勢無意識加工的調(diào)節(jié)作用，結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)撐竿跳運(yùn)動員對專項(xiàng)運(yùn)動信息的無意識加工優(yōu)勢（Gueldenpenning et al.，2011）。鑒于結(jié)果的不一致，運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)?zāi)芊裼绊憻o意識信息加工，以及運(yùn)動員在此過程中是否具有加工優(yōu)勢，目前尚無定論。

腦功能成像技術(shù)的應(yīng)用大大促進(jìn)了認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展。核磁共振技術(shù)具有極高的空間分辨率，但其時間分辨率較低。鑒于掩蔽啟動范式中啟動刺激的呈現(xiàn)時間較短，事件相關(guān)電位技術(shù)（event-related potentials，ERP）成為掩蔽啟動范式下無意識研究的理想方法。有研究指出，在掩蔽啟動任務(wù)中，無意識反應(yīng)啟動效應(yīng)在目標(biāo)刺激出現(xiàn)后的200～400 ms內(nèi)，對位于枕區(qū)和頂區(qū)的平均波幅具有調(diào)節(jié)作用（Jaskowski et al.，2003；Martens et al.，2011；Zovko et al.，2013）。為解決ERP技術(shù)的低空間分辨率問題，研究者們采用標(biāo)準(zhǔn)化低分辨率電磁掃描技術(shù)（standardized low resolution electrical tomography analysis，sLORETA）定位事件的頭皮發(fā)生源。sLORETA是采用最小范數(shù)準(zhǔn)則估計電流密度，根據(jù)局部最大的電流密度進(jìn)行定位。通過矩陣變換，每個體素的標(biāo)準(zhǔn)密度得到計算，進(jìn)而形成基于體素的全腦sLORETA圖像。通過對ERP成分的分析及定位，可以從神經(jīng)機(jī)制層面進(jìn)一步探討運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)對乒乓球運(yùn)動員無意識加工的影響。

綜上所述，本研究使用掩蔽啟動任務(wù)，以乒乓球運(yùn)動員為研究對象，根據(jù)“Type Token”模型和乒乓球的項(xiàng)目特點(diǎn)設(shè)計了帶有缺口的圓環(huán)作為啟動刺激與目標(biāo)刺激。Type Token模型是關(guān)于物體長時記憶的認(rèn)知神經(jīng)模型，它將記憶分為3個不同的表征，分別是類別追蹤（type-traces）、物體符號（object tokens）以及片段符號（episodic tokens）。Ecker等（2004）認(rèn)為，知覺啟動是在上述3種表征的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。后來，Zimmer等（2010）將這3種不同的記憶表征稱為“types”和“tokens”?！皌ypes”是原型表征，主要針對物體的輪廓和三維信息，多用于物體的識別?！皌okens”主要作用于局部特征的識別，主要針對物體的朝向及顏色特征。有研究認(rèn)為，長時間與某個物體接觸可以使人們對該物體產(chǎn)生一種熟悉感，而“types”可以和“tokens”在熟悉信息的過程中形成一種捆綁式的表征，并以較為簡化的形式儲存在記憶中。在乒乓球比賽過程中，對旋轉(zhuǎn)的正確判斷是取得比賽勝利的決定性因素之一，觀察球拍與球的摩擦部位是乒乓球運(yùn)動員判斷來球旋轉(zhuǎn)的主要方式。在本研究中，圓環(huán)提供了乒乓球的輪廓信息，而缺口朝向則提供了乒乓球擊球點(diǎn)的方向信息。本研究借助事件相關(guān)電位和溯源分析技術(shù)，探討運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)是否影響乒乓球運(yùn)動員的無意識加工。我們假設(shè)，乒乓球運(yùn)動員能夠?qū)εc專項(xiàng)運(yùn)動相關(guān)的信息進(jìn)行無意識加工，并且乒乓球運(yùn)動員的無意識反應(yīng)啟動效應(yīng)顯著大于普通大學(xué)生。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取44名被試，按照是否具有乒乓球運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)將其分為經(jīng)驗(yàn)組和無經(jīng)驗(yàn)組。經(jīng)驗(yàn)組為乒乓球運(yùn)動員，共22名，運(yùn)動等級均達(dá)到國家二級及以上水平，且每周保持7 h以上的訓(xùn)練時間。無經(jīng)驗(yàn)組為普通大學(xué)生，共22名，沒有乒乓球及其他持拍球類運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)。2名經(jīng)驗(yàn)組和1名無經(jīng)驗(yàn)組被試因身體不適或設(shè)備故障無法記錄其EEG數(shù)據(jù)，在之后的統(tǒng)計分析中被剔除。最終保留41名被試，經(jīng)驗(yàn)組20名，無經(jīng)驗(yàn)組21名（表1）。除訓(xùn)練年限外，兩組被試沒有顯著差異。所有被試健康狀況良好，無精神疾病史，慣用手為右手，視力或矯正視力正常，無色盲或色弱。被試在實(shí)驗(yàn)前簽署了知情同意書，并在完成實(shí)驗(yàn)后給予相應(yīng)報酬。

表1 被試基本信息Table1 Basic Information of Subjects

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

本研究選用帶有缺口的圓環(huán)作為啟動刺激與目標(biāo)刺激。圓環(huán)缺口的角度為30°，缺口的方向有4種，按順時針方向計算，分別是45°、135°、225°和 315°。啟動刺激與目標(biāo)刺激的大小為6×6 cm，水平視角和垂直視角均為5.73°。掩蔽刺激為無規(guī)則線條組成的圖片，大小為6×6 cm，水平視角和垂直視角均為5.73°，所有刺激為黑色（RGB：6，6，6），刺激背景為灰色（RGB：128，128，128）。

1.3 儀器與設(shè)備

16英寸的Dell筆記本用于刺激呈現(xiàn)，屏幕分辨率為1 024×768，刷新頻率為60 Hz。E-prime 2.0用于控制刺激呈現(xiàn)與反應(yīng)時的收集。

通過Brain Production Recorder軟件，并使用64導(dǎo)電極帽記錄被試的腦電活動。采樣頻率為500 Hz，以AFz點(diǎn)為接地電極，F(xiàn)Cz點(diǎn)為參考電極。在右眼眶外側(cè)1 cm處放置水平眼電（horizontal electrooculogram，HEOG），在左眼眶下1 cm處放置垂直眼電（vertical electrooculogram，VEOG）。保證所有電極點(diǎn)與頭皮間的電阻在5 kΩ以下。

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計

采用2（組別）×2（反應(yīng)一致性）的混合設(shè)計。被試間變量為組別，即經(jīng)驗(yàn)組和無經(jīng)驗(yàn)組兩個組別。被試內(nèi)變量為反應(yīng)一致性，是指啟動刺激與目標(biāo)刺激所對應(yīng)的反應(yīng)是否一致，有一致和不一致2種情況。因變量為反應(yīng)時、錯誤率以及ERP成分的平均波幅。

實(shí)驗(yàn)在隔音且安靜的房間進(jìn)行。被試與電腦屏幕之間的距離約為60 cm，被試在實(shí)驗(yàn)任務(wù)過程中注視屏幕中央，并按要求對目標(biāo)刺激進(jìn)行按鍵反應(yīng)。刺激呈現(xiàn)的順序與時間如下（圖1）：1）注視點(diǎn) 750 ms；2）前掩蔽刺激200 ms；3）啟動刺激33 ms；4）后掩蔽刺激33 ms；5）目標(biāo)刺激500 ms，目標(biāo)刺激消失后會呈現(xiàn)1 000 ms的空屏。實(shí)驗(yàn)要求被試忽視啟動刺激而對目標(biāo)刺激的缺口方向進(jìn)行反應(yīng)，如果缺口方向?yàn)?25°和315°，按“f”鍵；如果缺口方向?yàn)?5°和135°，按“j”鍵，被試需在1 500 ms內(nèi)盡快完成對目標(biāo)刺激的按鍵反應(yīng)。

圖1 掩蔽啟動任務(wù)實(shí)驗(yàn)流程Figure 1.Experimental Process of Masked Priming Task

在正式實(shí)驗(yàn)之前，被試需要完成一個練習(xí)實(shí)驗(yàn)（24個試次）。練習(xí)實(shí)驗(yàn)包含了8種可能的啟動-目標(biāo)刺激組合。練習(xí)實(shí)驗(yàn)之后是正式實(shí)驗(yàn)，正式實(shí)驗(yàn)包括4個block，每個block包含40個試次。每個block之后有1 min的休息時間。被試可根據(jù)自己的情況選擇休息或是繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

為測量被試對啟動刺激的知覺狀態(tài)，在完成正式實(shí)驗(yàn)之后，每個被試都會接受關(guān)于能否知覺到啟動刺激存在的口頭詢問，然后再完成一個對啟動刺激的辨別力測試。辨別力測試有2個block，共包含64個試次。辨別力測試要求被試對啟動刺激進(jìn)行判斷，其實(shí)驗(yàn)程序與反應(yīng)規(guī)則與正式測試一致。對啟動刺激的辨別力測試著重考察被試對啟動刺激判斷的正確率。

1.5 數(shù)據(jù)分析

1.5.1 辨別力d’

為了更加客觀測量被試對啟動刺激的知覺狀態(tài)，除采用主觀閾限測量方法之外，本研究還采用了客觀閾限測量方法，即通過1）單樣本t檢驗(yàn)分別比較經(jīng)驗(yàn)組和無經(jīng)驗(yàn)組的辨別力d’（d’=Z擊中-Z虛驚）與概率水平是否具有差異（Wickens，2010），2）獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較經(jīng)驗(yàn)組與無經(jīng)驗(yàn)組對啟動刺激的辨別是否有差異（Gueldenpenning et al.，2011）。在本研究中，我們將一致條件下的正確報告視為擊中，不一致條件下的錯誤報告視為虛驚。

1.5.2 反應(yīng)時和錯誤率

為了排除錯誤反應(yīng)和極端值的干擾，錯誤試次和漏報試次（4.70%）以及反應(yīng)時大于或小于2個標(biāo)準(zhǔn)差的極端試次（4.90%）不做進(jìn)一步分析（Martens et al.，2011）。對反應(yīng)時和錯誤率分別進(jìn)行2（組別）×2（反應(yīng)一致性）的重復(fù)測量方差分析。

1.5.3 ERP數(shù)據(jù)分析

通過Brain Vision Analyzer對EEG數(shù)據(jù)進(jìn)行離線預(yù)處理。預(yù)處理主要包括：1）將參考電極轉(zhuǎn)換為Tp9/Tp10；2）濾波（低通為30 Hz，高通為0.1 Hz，斜度為24 dB/oct）；3）使用獨(dú)立成分分析去除眨眼偽跡，并進(jìn)一步排除其他偽跡；4）波幅超過±100 μV被視為偽跡自動剔除。5）以目標(biāo)刺激出現(xiàn)為零點(diǎn)對EEG數(shù)據(jù)進(jìn)行分段，向后截取800 ms，向前截取466 ms。為避免掩蔽刺激的影響，本研究選取前掩蔽刺激出現(xiàn)之前的200 ms（-466～-266 ms）作為基線，對分段的腦電波形進(jìn)行校正，這種基線選取的方法廣泛應(yīng)用于掩蔽啟動范式條件下的ERP研究（Kiefer et al.，2010；Ortells et al.，2016）。

鑒于無意識反應(yīng)啟動效應(yīng)主要出現(xiàn)在枕區(qū)和頂區(qū)，本研究選擇O1/O2、PO3/PO4、P1/P3、P2/P4、CP1/CP2、CP3/CP4這12個電極點(diǎn)，并根據(jù)平均后的波形選擇目標(biāo)刺激出現(xiàn)后的300～500 ms作為統(tǒng)計時間窗。對300～500 ms的平均波幅進(jìn)行2（組別）×2（反應(yīng)一致性）×12（電極點(diǎn)）的重復(fù)測量方差分析。

1.5.4 溯源分析

采用sLORETA定位無意識啟動效應(yīng)的頭皮發(fā)生源（Fuchs et al.，2002；Jurcak et al.，2007；Pascualmarqui，2002）。主要步驟為：1）將所有被試在每種條件下疊加平均后的腦電數(shù)據(jù)導(dǎo)出，并選擇除眼電和參考電極之外的所有電極點(diǎn)進(jìn)行分析。2）將MNI坐標(biāo)轉(zhuǎn)化成相對應(yīng)的Talairach坐標(biāo)。3）通過Talairach坐標(biāo)創(chuàng)建轉(zhuǎn)換矩陣。4）將EEG數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為與其相對應(yīng)的sLORETA文件。5）根據(jù)目的選擇相對應(yīng)的統(tǒng)計方式，并計算與300～500 ms相對應(yīng)的time frame。6）通過sLORETA內(nèi)置的基于統(tǒng)計學(xué)的非參數(shù)地形圖（SnPM）的體素隨機(jī)檢驗(yàn)（5 000次置換），對每個成分用log化的fratio統(tǒng)計量進(jìn)行獨(dú)立檢驗(yàn)。通過多次比較來校正顯著性水平。最后生成的腦源定位圖像中標(biāo)記出激活最強(qiáng)的布洛德曼區(qū)（BA）和與其對應(yīng)的MNI坐標(biāo)值。

所有的統(tǒng)計分析采用雙側(cè)P＜0.05作為顯著性標(biāo)準(zhǔn)，對不滿足球形檢驗(yàn)的統(tǒng)計量采用Greenhouse-Geisser法矯正自由度和P，事后檢驗(yàn)采用LSD法。

2 結(jié)果

2.1 辨別力測試結(jié)果

在完成主實(shí)驗(yàn)后，所有被試均口頭報告不能有意識知覺啟動刺激的存在。對經(jīng)驗(yàn)組和無經(jīng)驗(yàn)組的辨別力d’分別進(jìn)行單樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，經(jīng)驗(yàn)組的辨別力指數(shù)d’=0.03，與概率水平?jīng)]有顯著差異[t（19）=0.36，P=0.72]；無經(jīng)驗(yàn)組的辨別力指數(shù)d’=-0.01，與概率水平也沒有顯著差異[t（20）=-0.07，P=0.95]。此外，對經(jīng)驗(yàn)組與無經(jīng)驗(yàn)組的辨別力d’進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，兩組被試對啟動刺激的辨別沒有顯著差異[t（39）=0.26，P=0.80]。

2.2 反應(yīng)時和錯誤率結(jié)果

對反應(yīng)時進(jìn)行了2（組別）×2（反應(yīng)一致性）的重復(fù)測量方差分析，結(jié)果顯示，組別的主效應(yīng)顯著[F（1，39）=7.93，P＜0.01，]，反應(yīng)一致性的主效應(yīng)顯著[F（1，39）=13.17，P＜0.01，η]，組別與一致性的交互作用也達(dá)到顯著水平[F（1，39）=7.12，P＜0.05，]。對交互作用進(jìn)行簡單效應(yīng)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)驗(yàn)組的反應(yīng)時在一致條件（P＜0.01）與不一致條件（P＜0.05）下均顯著小于無經(jīng)驗(yàn)組的反應(yīng)時。此外，經(jīng)驗(yàn)組在一致條件下的反應(yīng)時顯著小于不一致條件下的反應(yīng)時（P＜0.001），然而，無經(jīng)驗(yàn)組在這兩種條件下的反應(yīng)時沒有顯著差異（P=0.50，圖2A）。

圖2 經(jīng)驗(yàn)組和無經(jīng)驗(yàn)組在一致和不一致條件下的反應(yīng)時（A）和錯誤率（B）Figure 2.Mean Response Times（A）and Error Rates（B）of the Empirical Group and the Non-empirical Group under Consistent and Inconsistent Conditions

對錯誤率進(jìn)行了2（組別）×2（反應(yīng)一致性）的重復(fù)測量方差分析，結(jié)果顯示，反應(yīng)一致性的主效應(yīng)顯著[F（1，39）=7.30，P＜0.05，η]，組別與反應(yīng)一致性的交互作用也達(dá)到顯著水平[F（1，39）=6.03，P＜0.05，]。對交互作用進(jìn)行簡單效應(yīng)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)驗(yàn)組的錯誤率在一致條件（P=0.08）與不一致條件（P=0.77）下與無經(jīng)驗(yàn)組的錯誤率均沒有顯著差異。但是，經(jīng)驗(yàn)組在一致條件下的錯誤率顯著小于不一致條件（P＜0.01），而無經(jīng)驗(yàn)組在這兩種條件下的錯誤率沒有顯著差異（P=0.86）。組別的主效應(yīng)不顯著[F（1，39）=0.45，P=0.51，]（圖2B）。

2.3 ERP結(jié)果

對300～500 ms的平均波幅進(jìn)行了2（組別）×2（反應(yīng)一致性）×12（電極點(diǎn)）的重復(fù)測量方差分析，結(jié)果顯示，反應(yīng)一致性的主效應(yīng)顯著，被試在一致條件下的波幅顯著小于不一致條件。電極點(diǎn)的主效應(yīng)顯著，事后檢驗(yàn)的結(jié)果顯示，各個電極點(diǎn)的波幅從頂區(qū)到枕區(qū)依次降低，并且差異顯著（P＜0.01）。

圖3 經(jīng)驗(yàn)組和無經(jīng)驗(yàn)組在一致和不一致條件下的平均波幅Figure 3.Mean Amplitudes of the Empirical Group and the Non-empirical Group under Consistent and Inconsistent Conditions

圖4 經(jīng)驗(yàn)組和無經(jīng)驗(yàn)組在一致和不一致條件下的電流密度圖及波形圖Figure 4.The Waveforms and Topographic of the Empirical Group and the Non-empirical Group under Consistent and Inconsistent Conditions

2.4 sLORETA溯源分析結(jié)果

根據(jù)ERP結(jié)果，經(jīng)驗(yàn)組在一致和不一致兩種條件下300～500 ms的平均波幅具有顯著差異，使用sLORETA對這一差異進(jìn)行源定位分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，差異最大激活腦區(qū)為中央后回（Brodmann 3區(qū)，X=-50，Y=-15，Z=55），但沒有達(dá)到顯著水平，如圖5所示。對經(jīng)驗(yàn)組在一致和不一致條件下300～500 ms的大腦激活進(jìn)行源定位，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，乒乓球運(yùn)動員在一致和不一致條件下顯著激活的腦區(qū)相似，包括舌回、后扣帶回、楔葉、海馬旁回、梭狀回、中央前回、頂下小葉及額下回等腦區(qū)（圖6），主要集中在頂葉、顳葉、額葉以及邊緣系統(tǒng)。

圖5 經(jīng)驗(yàn)組在兩種條件下激活差異腦區(qū)（不一致＞一致）Figure 5.Difference Activated Brain Regions under Two Conditions for Athletes in Empirical Group（Incongruent＞Congruent）

圖6 經(jīng)驗(yàn)組在一致（上）和不一致條件（下）的大腦激活區(qū)域Figure 6.The Activated Brain Regions on Congruent Condition（Above）and Incongruent Condition（Below）in Empirical Group

3 討論

為探討運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)是否影響乒乓球運(yùn)動員的無意識加工，本研究使用掩蔽啟動任務(wù)，選用與乒乓球運(yùn)動相關(guān)的圖形為刺激材料，比較乒乓球運(yùn)動員與普通大學(xué)生對與專項(xiàng)運(yùn)動相關(guān)信息的無意識加工。從行為和電生理兩個方面證明，乒乓球運(yùn)動員不僅能夠?qū)εc專項(xiàng)運(yùn)動相關(guān)信息進(jìn)行無意識加工，并且在此過程中具有優(yōu)勢。行為結(jié)果發(fā)現(xiàn)，乒乓球運(yùn)動員表現(xiàn)出顯著的無意識反應(yīng)啟動效應(yīng)，而普通人則沒有。ERP結(jié)果發(fā)現(xiàn)，乒乓球運(yùn)動員的無意識反應(yīng)啟動效應(yīng)在目標(biāo)刺激出現(xiàn)后的300～500 ms內(nèi)，對位于頂區(qū)和頂中央的平均波幅具有調(diào)節(jié)作用，而普通人則沒有。溯源結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位于視覺背側(cè)通路與腹側(cè)通路的多個關(guān)鍵腦區(qū)共同作用于乒乓球運(yùn)動員的無意識反應(yīng)啟動效應(yīng)。

本研究采取多種方法確保被試對啟動刺激的知覺狀態(tài)處于無意識水平，具體如下：1）啟動刺激的呈現(xiàn)時間為33 ms，并通過添加前后掩蔽進(jìn)一步降低啟動刺激的可視度；2）實(shí)驗(yàn)要求被試忽略啟動刺激而對目標(biāo)刺激進(jìn)行反應(yīng)；3）主實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，使用主觀閾限測量法，口頭詢問被試能否知覺啟動刺激的存在；4）之后，告知被試目標(biāo)刺激出現(xiàn)之前會出現(xiàn)一項(xiàng)啟動刺激，要求被試完成一項(xiàng)針對啟動刺激的辨別測試，被試需忽略目標(biāo)刺激而對啟動刺激進(jìn)行判斷。根據(jù)被試對啟動刺激的辨別計算每個被試的辨別力指標(biāo)d’，之后再做進(jìn)一步的統(tǒng)計分析（呂勇等，2010）。通過上述方法控制，為被試對啟動刺激的知覺狀態(tài)處于無意識水平提供了保證。

3.1 乒乓球運(yùn)動員對與專項(xiàng)運(yùn)動相關(guān)信息具有高知覺敏感性

反應(yīng)時的統(tǒng)計結(jié)果顯示，無論是一致條件還是不一致條件，乒乓球運(yùn)動員比普通大學(xué)生都有更快的反應(yīng)速度。該結(jié)果與以往對乒乓球運(yùn)動員的研究結(jié)果一致。例如，有研究發(fā)現(xiàn)，與帶有缺口的八角形相比，乒乓球運(yùn)動員在抑制階段能夠?qū)в腥笨诘膱A環(huán)這一與專項(xiàng)運(yùn)動相關(guān)的刺激投入更多的認(rèn)知資源（張大為，2014）。此外，EEG結(jié)果顯示，在對圓環(huán)缺口方向進(jìn)行判斷的任務(wù)中，乒乓球運(yùn)動員的頂區(qū)、額區(qū)、顳葉及中央運(yùn)動區(qū)的耦合程度顯著高于普通大學(xué)生，體現(xiàn)了在與專項(xiàng)運(yùn)動相關(guān)圖形的識別過程中，運(yùn)動員大腦皮層激活的空間集中特性（郭志平等，2015）。以上研究表明，乒乓球運(yùn)動員對與專項(xiàng)運(yùn)動相關(guān)信息加工過程中具有優(yōu)勢。本研究選取帶有缺口的圓環(huán)作為與乒乓球?qū)ｍ?xiàng)相關(guān)的刺激，圓環(huán)上缺口朝向的變化在一定程度上反映了訓(xùn)練或比賽過程中擊球點(diǎn)的變化，對擊球點(diǎn)的準(zhǔn)確判斷有助于乒乓球運(yùn)動員對來球旋轉(zhuǎn)信息的把握，而這些信息對乒乓球運(yùn)動員在預(yù)判對手球路過程中至關(guān)重要（Muller et al.，2012）。因此，本研究認(rèn)為，與普通大學(xué)生相比，乒乓球運(yùn)動員對帶有缺口的圓環(huán)具有更高的知覺敏感性。

3.2 乒乓球運(yùn)動員在專項(xiàng)運(yùn)動中的無意識加工優(yōu)勢

反應(yīng)時和錯誤率的統(tǒng)計結(jié)果顯示，乒乓球運(yùn)動員在一致條件下的反應(yīng)時和錯誤率顯著小于不一致條件，表現(xiàn)出無意識反應(yīng)啟動效應(yīng)。然而，普通大學(xué)生的反應(yīng)時和錯誤率在兩種條件下沒有顯著差異，不存在無意識反應(yīng)啟動效應(yīng)。ERP結(jié)果與行為結(jié)果一致，乒乓球運(yùn)動員在一致條件下的平均波幅顯著小于不一致條件，而普通大學(xué)生的平均波幅在兩種條件下沒有顯著差異。行為和ERP結(jié)果表明，乒乓球運(yùn)動員能夠?qū)εc專項(xiàng)運(yùn)動相關(guān)的信息進(jìn)行無意識加工，并表現(xiàn)出優(yōu)勢。這一研究結(jié)果與Gueldenpenning等（2015）的研究結(jié)果一致，再次肯定了經(jīng)驗(yàn)是專項(xiàng)領(lǐng)域內(nèi)無意識信息加工的必要前提。Schutz-Bosbach等（2007）認(rèn)為，伴隨運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)的積累，運(yùn)動員對專項(xiàng)領(lǐng)域內(nèi)動作信息的知覺敏感性逐漸提高，高知覺敏感性對動作信息的無意識加工至關(guān)重要。此外，以往研究使用事件編碼理論解釋運(yùn)動員在時間壓力下的動作反應(yīng)，并認(rèn)為運(yùn)動員的認(rèn)知加工優(yōu)勢源于知覺與動作的共同表征（Meng et al.，2019）。鑒于此，本研究認(rèn)為，對專項(xiàng)運(yùn)動信息的高知覺敏感性以及知覺與動作的共同表征可能是導(dǎo)致乒乓球運(yùn)動員無意識加工優(yōu)勢的重要原因。

一方面，本研究在討論前半部分針對乒乓球運(yùn)動員對帶有缺口的圓環(huán)具有更高的知覺敏感性進(jìn)行了充分證明及詳細(xì)論述。另一方面，Kibele（2006）基于事件編碼理論認(rèn)為，運(yùn)動員對專項(xiàng)運(yùn)動信息的無意識加工主要通過兩個階段獲得：第一階段是學(xué)習(xí)階段，通過大量練習(xí)，運(yùn)動信息與動作反應(yīng)之間的無意識聯(lián)結(jié)得以建立，形成知覺與動作的共同表征；第二階段是表現(xiàn)階段，運(yùn)動員對運(yùn)動信息的無意識加工會激活先前建立的知覺與動作的共同表征，同時，相應(yīng)的動作反應(yīng)得到預(yù)激活。在一致條件下，若預(yù)激活的動作反應(yīng)與目標(biāo)刺激動作反應(yīng)一致，則會促進(jìn)乒乓球運(yùn)動員對目標(biāo)刺激的反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)速度加快、錯誤率降低。在不一致條件下，若預(yù)激活的動作反應(yīng)與目標(biāo)刺激的動作反應(yīng)相沖突，乒乓球運(yùn)動員需放棄與當(dāng)前不符合的刺激表征，并在記憶中尋找新的刺激表征，這一情況則會干擾乒乓球運(yùn)動員對目標(biāo)刺激的反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)速度變慢、錯誤率升高。波形圖顯示，乒乓球運(yùn)動員在不一致條件下的平均波幅顯著大于一致條件。該結(jié)果與Zovko等（2013）的研究結(jié)果一致，與一致條件相比，不一致條件含有沖突成分，乒乓球運(yùn)動員對啟動刺激與目標(biāo)刺激之間反應(yīng)沖突的處理需要投入更多的認(rèn)知資源（D’Ostilio et al.，2004）。腦地形圖顯示，乒乓球運(yùn)動員除頂葉和中央腦區(qū)激活之外，額葉的激活也比較明顯。以往的研究表明，額區(qū)可以通過自上而下的方式調(diào)節(jié)當(dāng)前信息以完成特定的任務(wù)（Miller et al.，2001），額葉的激活說明乒乓球運(yùn)動員對無意識信息的自動化加工并非是信息的自動輸入（Lau et al.，2007），可能受運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)這一自上而下因素的影響（Kiefer，2007）。與此相反，對普通大學(xué)生而言，呈現(xiàn)在無意識條件下的啟動刺激并不影響其對后續(xù)目標(biāo)刺激的加工。盡管普通大學(xué)生在不一致條件下的反應(yīng)時與大腦活動程度略高于一致條件，但是，兩種條件下的差異并不顯著。一方面是由于其對刺激材料的低知覺敏感性，另一方面是由于其記憶系統(tǒng)中沒有可利用的知覺與動作的共同表征。因此，普通大學(xué)生不能對啟動刺激進(jìn)行無意識加工。

此外，本研究為理解以往關(guān)于運(yùn)動員無意識加工研究結(jié)果的不一致提供啟示。Gueldenpenning等（2011）的研究中，撐竿跳運(yùn)動員并未表現(xiàn)出顯著的無意識啟動效應(yīng)，綜合本研究與以往研究結(jié)果，我們認(rèn)為可能由以下兩個原因所致：1）任務(wù)設(shè)置過于簡單。在Gueldenpenning等（2011）的研究將一個背越式跳高的動作視頻輸出為8張圖片，并將此動作視頻分為兩個動作階段：助跑階段和起跳階段，要求被試判斷目標(biāo)動作是屬于哪個階段。對運(yùn)動員來說，對目標(biāo)動作所屬階段的判斷不能反映出其經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢。然而，對普通大學(xué)生來說，憑借其對撐竿跳運(yùn)動的一般經(jīng)驗(yàn)足夠完成對目標(biāo)圖片所屬階段的判斷。因此，本研究認(rèn)為，運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)對專項(xiàng)運(yùn)動信息無意識加工的促進(jìn)作用僅體現(xiàn)在能夠真正反映運(yùn)動員運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)的任務(wù)中。2）撐竿跳屬于閉鎖型項(xiàng)目。閉鎖型項(xiàng)目受環(huán)境變化的影響較小，而開放型運(yùn)動項(xiàng)目具有攻防轉(zhuǎn)換快、技術(shù)復(fù)雜多變的特點(diǎn)。相比較從事閉鎖型項(xiàng)目的運(yùn)動員，從事開放型項(xiàng)目的運(yùn)動員對信息進(jìn)行無意識加工的機(jī)會更多（Yu et al.，2017）。

3.3 乒乓球運(yùn)動員在專項(xiàng)運(yùn)動中無意識知覺優(yōu)勢的神經(jīng)機(jī)制

根據(jù)雙閾限理論可知，主觀閾限可以區(qū)別意識過程和無意識過程，而無意識過程和不可能確定覺察的水平之間的界限則是客觀閾限（Cheesman et al.，1984）。在本研究中，我們推測乒乓球運(yùn)動員對啟動刺激的知覺狀態(tài)處于主觀閾限以下，客觀閾限以上，而普通大學(xué)生對啟動刺激的知覺狀態(tài)則處于客觀閾限以下。乒乓球運(yùn)動員經(jīng)過長時間的運(yùn)動訓(xùn)練，其大腦皮層發(fā)生適應(yīng)性變化，與經(jīng)驗(yàn)任務(wù)加工相關(guān)腦區(qū)神經(jīng)元的閾值降低，當(dāng)膜電位達(dá)到或超過一定值，神經(jīng)元就會興奮并發(fā)出脈沖，雖然這一興奮強(qiáng)度沒有超過特定閾限而被人所感知，但是興奮腦區(qū)依然會作用于當(dāng)前的信息加工。與乒乓球運(yùn)動員相比，普通大學(xué)生因其對刺激信息的低敏感性，其大腦皮層神經(jīng)元興奮的閾值較高。因此，乒乓球運(yùn)動員表現(xiàn)出顯著的無意識啟動效應(yīng)，而普通大學(xué)生則沒有。為了解乒乓球運(yùn)動員無意識啟動效應(yīng)在腦內(nèi)的起源，本研究借助sLORETA對乒乓球運(yùn)動員在兩種條件下激活的差異腦區(qū)進(jìn)行了源定位分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，乒乓球運(yùn)動員在兩種條件下激活的最大差異腦區(qū)為中央后回，但是沒有達(dá)到顯著水平。我們推測出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能在于本研究選取的乒乓球運(yùn)動員級別不高，雖然多數(shù)乒乓球運(yùn)動員的運(yùn)動水平在國家二級以上，但是與高水平乒乓球運(yùn)動員相比還存在較大差距。此外，溯源分析是對大腦激活的間接推算方式，在空間精確度上與fMRI存在較大差距，這可能是導(dǎo)致與無意識反應(yīng)啟動效應(yīng)相關(guān)的腦區(qū)在兩種條件下的激活沒有達(dá)到統(tǒng)計學(xué)差異的另外一個原因。

分別對乒乓球運(yùn)動員在一致和不一致條件的ERP成分進(jìn)行源定位分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，乒乓球運(yùn)動員在一致和不一致條件下都激活的腦區(qū)包括舌回、后扣帶回、楔葉、海馬旁回、梭狀回、中央前回、頂下小葉及額下回等腦區(qū)。位于腹側(cè)通路的舌回、楔葉及梭狀回在形狀表征中起重要作用，中央前回主要參與動作反應(yīng)的計劃、準(zhǔn)備和執(zhí)行，而位于背側(cè)通路的頂下小葉負(fù)責(zé)將視覺特征信息傳遞到負(fù)責(zé)加工作用的腦區(qū)（Ulrich et al.，2016）。此外，額下回主要參與視覺空間注意或動作注意的加工（Corbetta et al.，1995），具有將注意指向即將發(fā)生動作上的作用（Rushworth et al.，2003），在學(xué)習(xí)、提取和保持刺激-反應(yīng)規(guī)則方面具有重要作用（Crone et al.，2006）。據(jù)此，我們推測視覺的背側(cè)通路和腹側(cè)通路可能共同作用于乒乓球運(yùn)動員的無意識啟動效應(yīng)。

4 結(jié)論

在專項(xiàng)運(yùn)動信息加工過程中，乒乓球運(yùn)動員表現(xiàn)出較強(qiáng)的無意識加工能力，這可能與其對與專項(xiàng)運(yùn)動相關(guān)信息的高知覺敏感性及知覺與動作的共同編碼有關(guān)。此外，視覺的背側(cè)通路與腹側(cè)通路可能共同作用于乒乓球運(yùn)動員的無意識啟動效應(yīng)。