内隐学习对运动员注意瞬脱影响的实验研究

王树明，季浏

●成果报告

内隐学习对运动员注意瞬脱影响的实验研究

王树明1，2，季浏1，2

选取40名运动员为被试，使用RSVP序列和CRT任务为研究范式，采用不同刺激目标延搁的试验设计，探讨运动员在内隐学习的不同阶段对不同序列反应时和反应准确性的影响，从而揭示运动员在不同内隐学习过程中注意瞬脱的特征。结论：（1）运动员在进行RSVP序列学习过程中表现出显著的内隐学习效应；（2）运动员对快速目标刺激表现出典型的注意瞬脱现象，当2个目标相隔212 ms左右最为严重，在424 ms左右逐渐恢复，较普通人群轻；（3）内隐学习可以减缓注意瞬脱的消极影响，尤其是在注意瞬脱最严重的情境下效果最显著；（4）内隐学习需要注意的参与，弱频的白色分心物刺激很难对有规律的测验序列产生学习效应。

注意瞬脱；内隐学习；反应时；觉察准确性

BROADBENT等[1]在试验中发现了人类注意的瞬脱现象，即人类在注意过程中，当2个刺激目标呈现间隔在500 ms内，虽然人们能够很好地对第1个刺激目标进行反应，但对第2个刺激的反应成绩较差，随着间隔的延长逐渐恢复正常。注意瞬脱反映了人类注意加工在时间维度上的有限性，这种有限性广泛存在于人类的注意系统中，尤其是在应激状态。运动领域充斥着大量的注意瞬脱情境，如排球、拳击、羽毛球等比赛中[2]，在很多情况下运动员需要在较快时间内相继或同时接收多个信息，要迅速在很短的时间内对2个刺激做出反应决策，这些情境都会造成不同程度的瞬脱现象，从而使运动员在竞争激烈和瞬息万变的比赛中因注意瞬脱出现反应决策失误。所以，研究运动员的注意瞬脱特征、成因以及如何减缓其对比赛的影响引起了运动心理学者的广泛关注。RAYMOND等[3]研制了一种快速系列视觉呈现范式（RSVP），成为注意瞬脱现象研究的经典范式。但当前这一主题的研究主要集中在注意瞬脱产生的机制，以及不同项目运动员注意瞬脱特征的比较，还没有涉及如何改善比赛中运动员的注意瞬脱问题。

内隐学习问题是近年来心理学母学科研究的热点问题，同样也是运动心理学研究的一个焦点问题[4]。动作技能不仅可以内隐的获得，而且内隐学习还比外显学习有着无法比拟的优势，即内隐学习不仅能使技能保持时间更长，而且在复杂多变和高应激的情境下比外显学习更有优势[5]。内隐学习所具有的高应激、抗压力和抗疲劳性等特点可否用于对运动中的注意瞬脱进行干预，这对于实际的技能学习和指导具有重要的启发意义。同时，RSVP范式中所隐含的规则关系也是内隐学习中触发启动效应的最佳范式。为此，本研究从注意瞬脱的问题干预出发，探讨内隐学习在复杂应激和环境多变条件下的优势效应在注意瞬脱的改善和预防干预过程中的可能应用，提出如下研究假设：（1）运动员的注意瞬脱现象表现出典型的时间特点，并随着刺激间隔的延长而减弱；（2）在运动员的注意瞬脱过程中，内隐学习具有显著的优势效应；（3）内隐学习需要注意的参与，弱频刺激很难产生显著的学习效应。

1 研究对象与方法

1.1 被试

选取高校高水平运动员和运动训练专业（足球、健美操、田径和篮球等专项）大学生40人为被试（女16人，男24人；健将级4人，一级12人，二级24人）。所有被试之前都没有参加过类似本试验的相关研究，也不清楚本试验的研究目的。被试的平均年龄为（21.45±4.5）岁，平均训练年限为（7.35±3.8）年，所有被试的裸眼视力或矫正视力正常，且均为右利手。

1.2 试验任务

试验任务为双任务反应：第1个任务为RSVP序列测验，包含有目标字母和分心字母；第2个任务是在序列呈现后完成一个有提示的反应时任务。试验中，要求被试集中精力关注所呈现的序列以及序列中的2个目标字母（目标字母为红色，其他分心字母为白色），并通过按键对有提示的反应时任务迅速做出方向性判断，并输入2个目标字母。

RSVP序列是由10个大写英文字母组成，字体大小为72号。每个序列以一个“#”开始和结束，10个字母在一个黑色的背景屏幕中央依次呈现，其中有2个目标字母（T1和T2）颜色为红色，其他分心字母颜色为白色，持续时间为106 ms（见图1）。试验共设计5种RSVP序列：Tp、Tf、Dp、Df和随机序列（见表1），Tp为可预测序列，其中T2为固定出现的红色字母A；Tf为不可预测序列，T2为固定出现的红色字母E，出现频率与Tp序列相同；Dp为可预测的序列，字母K作为一个分心字母固定出现在加粗的d位置上；Df为不可预测序列，字母F作为一个分心字母固定出现在加粗的d位置上，频率与Dp序列相同。字母A、E、K、F在5个序列的其他位置不再出现，之所以要在4个序列中固定这4个字母而其他位置不再重复，是为了防止对被试学习的干扰。序列中其他目标字母和分心字母从剩余的英文字母中随机选择，并且在一个序列中字母不能重复。测验的顺序是以组块的形式进行的，每个组块包含5种序列，即Tp、Tf、Dp、Df和随机序列各一个。在一组测验中，5种序列在测验时的顺序是随机出现的，共完成105组，即每一个指定目标字母和指定分心物都呈现105次，共完成525个序列。在所有的测验序列中，T2随机均等地出现在序列位置8、9、10上，这样可以保证刺激与反应线索之间的平均间隔是相同的。试验开始，被试首先练习60组，T1始终出现在序列的第3位置，T2与T1均等地间隔5、6和7，即出现在T1后的第5～ 7个字母。随后进行45组的序列测验，此时T1均等地出现在第3、6和7位置上。

图1 RSVP字母序列和RT反应演示图

表1 5种测验序列的设计方案

1.3 试验程序

试验在一间安静和光线较暗的房间里进行，被试坐在电脑前（只装有操作系统和试验程序），距离屏幕大约50 cm。试验开始前，先告知被试将进行一个有关注意及其变化的试验，然后打开试验程序的预练习程序。每个序列测验都以“#”开始，在倒计时结束后，字母序列开始呈现，结束后屏幕上左右分布的2个灯泡中的一个会发亮，要求被试通过键盘上2个键（“〈”和“〉”）快速而准确地按下方向键。反应时任务完成后，电脑屏幕上会出现“T1”，被试要将字母序列中的第1个红色字母快速而准确地输入到屏幕上，随之出现“T2”，同样要求快速而准确地输入第2个红色字母。进入正式的练习与测验阶段前，被试先要进行预练习以确定对操作程序的熟悉。正式试验中，被试每完成15组休息1 min。从开始的60组练习到最后的45组测试之间没有特别的转换信号，整个试验大约需要30 min。

意识觉察调查：在完成所有测验后，要求被试填写一张与意识觉察有关的问卷调查表，用以评价被试对序列的意识性。

1.4 数据整理与统计

首先确定剔除标准，如果被试在试验中报告T1的准确率低于40%，或者反应时任务中错误反应高于20%的被试将被剔除，结果有4名被试因此被剔除。随后在对意识问卷的整理与分析中发现，有2人报告注意到了某一字母与反应之间存在相关关系，数据也被删除，其他被试都未觉察到反应的内在相关性，最后34名被试参加了数据统计。数据整理对试验中反应时大于1 000 ms和小于100 ms的数据予以剔除，使用SPSS11.5统计软件和Excel 2003进行数据的分析与处理。

2 试验结果

2.1 运动员对不同序列的反应时比较

统计时将各试验序列的反应时数据按15次反应作为一个组块，取平均数进行数据分析（见图2、图3）。结果发现：在前60组的练习阶段，随着练习的不断进行，被试的反应时在所有测验序列上表现为持续降低，体现了技能操作的练习效应；但在后45组的测试阶段，由于2目标间加入了更短的时间延搁，即增加了反应难度，被试的反应时有一个明显的快速增长，随后趋于降低。选取测试阶段的数据对不同序列的反应结果进行分析，同时为了克服被试总体反应偏差，将Tp与Tf的左反应比较，Dp与Df的右反应进行比较。在整个测试阶段，Tp测验的平均反应时（M=316.43，SD=11.03）与Tf（M=330.57，SD=9.727）的差异有统计学意义（F（1，33）=4.802，P=0.049）。说明，被试总体上对Tp测验的反应速度要显著快于Tf，即对有规律且明显红字提示的反应要快。但被试对Dp测验的平均正确反应时（M= 325.29，SD=9.232）与Df（M=326.43，SD=8.923）的差异无统计学意义（F（1，33）=0.06，P=0.818）。说明，虽然Dp、Df和随机测验的反应时都是紧密匹配的，Dp与Tp同样有着内在的规律性，但通过分心字母强调的微弱频率几乎对反应速度没有影响，也进一步说明，Tp的显著性内隐学习可能需要一定的注意参与。随后，再对Tp序列和Dp序列的测验结果进行比较，虽然两者的差异没有统计学意义（F（1，33）=1.946，P=0.188），但经过60组的练习后，被试对Tp序列的反应时明显快于Dp（见图4）。这说明，虽然2种序列都是可预测的，且均含有某种内在的可供学习的规律，但由于Tp序列的内在规律与被试所要学习的目标直接相关，而Dp序列的内在规律是一个分心字母，所产生的启动效应较弱，所以被试对Dp序列的学习没有产生内隐学习效果。

在完成方向性判断的反应时任务方面，被试反应的正确率较高，总体平均水平达到98.70%，并且在每个序列中被试的出错率相关无几。总体分析显示，被试在Tf测验中的平均反应准确率为99%，而在Tp序列为95%，两者差异无统计学意义（F（1，22）=1.537，P=0.216）。因此，被试虽然对Tp序列的反应明显要快，但判断的准确性并不比Tf序列低，这说明，Tp和Tf测验之间的反应时差异并不是由于速度—准确性权衡引起的。

图2 被试对Tp、Tf和Ra序列各组块间平均正确反应时比较

2.2 运动员对不同序列的反应准确性比较

图3 被试对Dp、Df和Ra序列各组块间平均正确反应时比较

图4 被试对Tp、Dp序列各组块间平均正确反应时比较

试验中，被试对T1报告的总体平均准确性为89.5%，不同测验类型间或不同间隔的T1与T2准确性的差异无统计学意义（对T2准确性的计算只采用了测验中对T1报告准确的T2反应序列）。正如试验所假设，在所有5种序列中，目标字母间延迟为2时的准确性最差，然后随着间隔时间的加大准确性逐步提高，到2个目标字母延迟为4时基本恢复正常（见图5、图6）。

图5 被试对Tp、Tf和Ra序列各组块间正确率比较

图6 被试对Df、Dp和Ra序列各组块间正确率比较

被试对序列Tp与Tf报告的准确率明显高于随机组，其中，Tp在整个试验中的准确率最高，通过有规律的序列练习提高了准确率，反应了内隐学习效应。Tf比随机组准确率高可能在某种程度上体现了学习的弱频刺激效应。对不同序列在目标延迟（1～7）条件下的T2准确性进行因素分析，主效应有统计学意义（F（6，231）=4.195，P<0.031）。进一步进行简单效应分析发现，差异主要是来自Tp序列报告中较好的内隐学习效应，被试对Tp序列的判断比随机组和Tf测验更准确（F（2，31）=3.791，P=0.047），而即使在延搁为2个字母时，所有5个序列的操作绩效都显著下降，但这期间Tp序列的测验准确性仍显著高于Tf序列和随机测验组。因此可以推断，在间隔2个字母（M=212.23）时，运动员产生最严重的注意瞬脱现象，但此时对有规律的Tp序列测验准确性明显高于其他系列。因为，Tp序列的注意强调与目标判断之间存在某种内在的联系，被试即使在严重的注意瞬脱情况下仍习得了这其中的某些规律，表现出明显的内隐学习效应。证明了本试验的假设：目标字母间的延迟间隔是影响T2/T1判断准确性的重要因素，即间隔为2时出现了严重的注意瞬脱现象。

Dp和Df序列测验的目标准确性与随机测验组相比差异无统计学意义（F（1，33）=1.787，P=0.263），说明固定强调的分心物对Dp序列没有激发起一个显著的启动效应（见图6）。这可能是因为在Dp序列中，固定不变的提示字母只是序列中靠近目标T2前的一个加粗分心字母，这对被试的T2报告准确性暗示性影响和刺激强度比较小，而Df测验中使用的T2是随机的，更是对测验目标的探测准确性影响不大。随后，对Tp与Dp序列在延搁1～7的目标探测准确性进行了比较，进一步分析目标刺激和弱分心物刺激对个体目标判断准确性的影响，发现Tp序列在判断准确性上的明显优势（见图7）。这显示，Tp测验不仅在反应时上快于Dp序列，目标探测准确性也明显较高。这说明，不仅要有一个有效的内在规律，较强的外显线索更有利于内隐学习。

图7 被试对Tp、Dp序列各组块间正确率比较

3 分析与讨论

（1）在前60组的序列练习过程中发现了显著的内隐学习效应，运动员对有预测效应的Tp序列的学习绩效最佳。运动员虽然没有意识到Tp序列的内在规律，但却更好地掌握了这种规则，表现为反应速度的快速提高，这说明本研究采用RAYMOND等[3]提出的使用快速视觉序列呈现（RSVP）范式来研究内隐学习和注意瞬脱是可行的，这也进一步支持了人类的内隐学习研究[6-7]。在国内，李永瑞等[8]对拳击、散打、足球、健美操等项目和刘建国[9]对跆拳道运动员的研究都证实了运动中注意瞬脱现象的存在，说明注意瞬脱现象在不同运动项目中普遍存在。

（2）在对2个不同时间间隔的快速目标刺激反应的分析发现，运动员出现了典型的注意瞬脱现象，T2目标在T1之后的106～424 ms呈献，运动员的反应绩效显著下降，并且在目标间隔为2个字母时注意瞬脱最严重（M=212 ms），随后快速恢复。这与RAYMOND等[3]、EVAN等[10]的研究基本一致。RAYMOND研究显示，如果T2在T1后大约200～500 ms的时间段内呈现时，对T2的报告率大大降低，大约在T1呈现后270 ms时T2的报告率最低，T1呈现500 ms之后对T2的报告率恢复正常水平。但本研究的注意瞬脱恢复更快，只需要4个间隔就基本恢复正常，更快于肖随龙等[11]对健美操运动员的研究。肖随龙等发现，普通大学生的注意瞬脱持续时间平均为945 ms，高水平竞技健美操运动员的注意瞬脱持续时间为540 ms。这可能是由于本研究被试中有多名国家水平运动员，运动员的注意瞬脱总体较轻，有理由相信优秀运动员的注意瞬脱现象可能更轻，表现出典型的注意瞬脱节省化特点。在反应时方面，运动员表现出明显注意瞬脱优势可能的原因是：首先，训练方面的影响，优秀运动员经过了多年的训练，他们对知觉信息的选择方式发生了适应性优化，信息加工的数量和速度提高了，在相同的多变环境下能够处理更多的信息，所以对外界刺激的反应速度更快、更准确；其次，注意瞬脱过程中需要被试高度注意集中，优秀运动员注意集中的稳定性和募集能力较普通大学生要高；最后，操作技能的练习更具有内隐学习效应[12]，这可能也是运动员反应优异的原因。这说明，注意瞬脱的持续时间是可变的，似乎训练可以缩短这一生理反应的影响程度，这对实际的运动训练具有重要的启发意义。

（3）在5种不同序列同时产生注意瞬脱的情况下，运动员对Tp的反应最轻，尤其是在2个目标刺激间隔下，内隐学习仍具有显著的优势效应。这与EVAN等[10]对普通大学生的研究结果相一致。在这种快速视觉序列呈献下，与随机和分心字母强调序列反应相比，被试对有内在规律目标字母的认知表现出显著的启动效应，反应较其他组快，且报告的准确性明显要高。说明，在注意瞬脱最严重的情况下，有内在规律的内隐学习仍具有显著的优势，被试对可预测性目标的认知受注意瞬脱的影响较小。这是本研究的价值所在，也为如何消除注意瞬脱的消极影响提供了启发。

（4）本研究发现，内隐学习需要一定的意识参与，弱频刺激很难产生显著的启动效应。本试验设计了Ra-Tf-Tp的研究范式，即完全随机—弱频刺激—有内在规律的目标刺激，结果只是在对Tp序列的反应中发现了显著的启动效应，反应速度快而准确性高。Ra、Tf的反应绩效虽然也有一定的优势，但不具有显著的启动效应。通过与有内在规律的分心字母Dp序列的比较，进一步证明了弱频刺激不能激发被试操作的启动效应，这说明内隐学习需要一定注意的参与。对一个白色分心物没有产生启动效应可能是多方面原因，如白色分心物不如红色醒目，也可能是在试验结束准备报告时，学习要求在短时记忆中选择刺激来巩固。即使学习不依赖于记忆中的刺激来巩固，在RSVP中注意的加工过程可能仍不利于习得分心物。在RSVP中，对目标字母的注意在某种程度上可能包含着对分心物的抑制活动（DUX等，2007）。任杰等[10]以双重任务试验也得出相似的结论，即对于类似本试验的复杂操作任务，被试需要动用注意以保持对目标出现的视觉辨别和快速反应。但本研究与早期的观点不一致，CHOLYDES（1985）、LOGAN（1988）和SHIFFTIN（l977）都主张内隐学习的无意识性[13]，一旦开始就无法随意终止，没有心理容量限制。没有习得一个分心物的原因可能是多方面的，对一个可预测性目标和分心物的启动效应不同说明，有意识的外显注意机制对内隐学习有决定性的影响，已有很多研究支持了这种观点，即对相关刺激信息的选择性注意有利于内隐学习[14]。总之，虽然只通过本研究还不能清楚地得出辨别性或选择意识是否是本研究范式学习所必须的，但似乎可以肯定，对刺激线索的注意可以增加相关启动反应的水平。

4 结论

本研究采用RSVP序列和CRT任务对大学生运动员的内隐学习和注意瞬脱及其相关性进行了试验研究，得出以下结论：（1）运动员在进行RSVP序列学习过程中表现出显著的内隐学习效应；（2）运动员对快速目标刺激表现出典型的注意瞬脱现象，当2个目标相隔212 ms左右最为严重，在424 ms左右逐渐恢复，较普通人群轻；（3）内隐学习可以减缓注意瞬脱的消极影响，尤其在相距2个目标的严重注意瞬脱情况下；（4）内隐学习需要注意的参与，弱频的白色分心物刺激很难对有规律的测验序列产生学习效应。

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Research on the Advantage of the Implicit Learning From the Attentional Blink of Athletes

WANG Shuming1，2，JI Liu1，2
（1.College of PE&Health，East China Normal University，Shanghai 200241，China；2.Key Laboratory of Adolescent Health Assessment and Exercise Intervention，Shanghai 200241，China）

40 athletes were selected in this article as participants，using RSVP Sequence and CRT Task as a research paradigm to research the Attentional Blink of athletes in the process of implicit learning with different aim-delay design，the following conclusions have been drawn：Firstly，the athletes showed significant implicit learning effect in the learning process of RSVP Sequence.Secondly，the athletes showed a typical Attentional Blink phenomenon in the rapid stimuli target，and showed the most serious when two targets separated by about 212ms，restored gradually at around 424ms，lighter than the general population.Thirdly，implicit learning can reduce the negative impact of Attentional Blink，especially in the most serious case of Attentional Blink.Finally，implicit learning need the participation of attention，white stimulus with low frequency to distract subjects has little influence on learning-effect with regular test sequence.

Attentional Blink；implicit learning；the Cued Reaction Time（CRT）；target detection accuracy

G 804.8

A

1005-0000（2014）04-281-05

2014-02-03；

2014-05-03；录用日期：2014-05-05

国家社会科学基金项目（项目编号：13BTY046）

王树明（1965-），男，安徽寿县人，教授，博士，博士生导师，研究方向为体育运动心理学。

1.华东师范大学体育与健康学院，上海 200241；2.“青少年健康评价与运动干预”教育部重点实验室，上海 200241。