篮球运动员客体工作记忆对场景搜索任务的影响机制

年 青，柴 娇(东北师范大学 体育学院，吉林 长春 130024)

篮球运动员客体工作记忆对场景搜索任务的影响机制

年 青，柴 娇
(东北师范大学 体育学院，吉林 长春 130024)

以38名不同等级篮球运动员为被试，采取客体工作记忆与场景搜索相结合的双任务范式，探讨篮球运动员客体工作记忆对场景搜索绩效的影响机制。结果表明：无论有无客体工作记忆，不同等级篮球运动员组别之间搜索正确率并没有显著性的差异；加入客体工作记忆以后，不同等级篮球运动员组内之间的搜索正确率具有显著性的差异；不同等级篮球运动员经过组间比较与组内比较，反应时均具有显著性的差异；不同等级篮球运动员客体工作记忆的正确率不存在显著性的差异。通过客体工作记忆引入场景搜索任务的方式，研究不同等级运动员在进行任务时的差异并进行理论解释，以期对篮球运动员的心理训练提供科学依据。

篮球运动员；客体工作记忆；场景；工作机制

篮球运动是一项以体能为基础，以技战能为主的同场对抗类项目。目前随着国际和国内比赛的增多，不同国家、不同篮球队伍的技战术风格也已经为人们所熟知。现代的训练方式除了对运动员进行体能、技战能训练外，观察和训练运动员的心理能力也是目前训练学界研究的一个热点问题。技术的进步导致了战术的改变，篮球运动员在赛场上经常面临非常多的“突发事件”。这些“突发事件”有可能导致先前的战术失效，要求运动员能够自己独立在球场上迅速做出回应。其中，篮球运动员在拥有众多干扰目标的场上寻找自己需要的目标就是一个应对“突发事件”的情况。这样的情况下，需要篮球运动员能在场上对目标进行快速搜索，并对目标进行短暂的记忆。如篮球运动员在场上时刻面临着攻防转换的问题，进攻时要时刻关注己方队员位置和球的位置，防守时要盯住自己防守的对象和球的位置，以随时突击，即不管是进攻还是防守，篮球运动员在场上都需要瞬间盯住两个以上的目标并进行快速反应，而这就需要篮球运动员在场上进行有效的搜索任务并对搜索任务进行有效的记忆。关于视觉搜索的研究，目前运动心理学界的研究趋势是采用眼动技术考察运动员观察场景图片时的视觉搜索特点，其中包括对视觉兴奋区域的记录、反应时间的长短和视觉运动轨迹等方面[1]。

近些年来，心理学界逐渐开始关注记忆与视觉搜索的交互作用[2-3]。现在的研究表明影响视觉搜索一个重要的因素就是工作记忆[4]。工作记忆主要是指人们获取外界信息并进行暂时保存的一种短暂记忆[5]。工作记忆可以分为客体工作记忆和空间工作记忆。客体工作记忆主要是对物体的特征进行记忆，而空间工作记忆主要是对物体的位置进行记忆[6]。工作记忆因为有记忆容量，会出现对其他信息的抑制情况，研究表明运动员对于信息的抑制主要有基于特征的抑制和基于位置的抑制两种[7]。客体工作记忆是对物体的特征进行记忆，而客体工作记忆抑制就是出现其他刺激以后，对物体特征记忆的干扰。不同等级运动员工作记忆的方式具有一定的差异性，这一点已经得到了证实[12]。在这些众多的研究中，客体工作记忆的研究目前正在受到学者的重视。关于客体工作记忆的研究，目前的研究观点在于对客体工作记忆的注意控制过程研究方面。现代的研究表明客体工作记忆在视觉搜索中起着非常重要的作用，当被试需要对客体工作记忆的信息进行相关的操作时，视觉搜索的效率就会降低；当被试没有操作时，视觉搜索的效率就没有影响。有些学者以年龄差异考察了老年人和青年人在视觉搜索过程中工作记忆的差异，结果发现老年人和青年人在注意的分配机制上没有显著性的差异，但是在注意选择的能力上却具有显著性的差异[13]。根据以上的研究，篮球运动员在进行视觉搜索任务中注意分配机制是否相同，在注意选择的机制方面是否存在显著性的差异？客体工作记忆的操作对不同等级篮球运动员的视觉搜索有着怎样的影响？这些都是值得探究的问题。我们假设不同级别的篮球运动员在进行视觉搜索任务时，加入客体工作记忆的任务，对不同级别的运动员搜索正确率会产生一定的影响，并且级别高的运动员所受到的影响要小于级别低的运动员，而客体工作记忆的搜索正确率不会发生改变，客体工作记忆只会对搜索任务产生影响。

综上所述，本研究尝试应用场景搜索任务与客体工作记忆相结合的双任务范式，考察篮球运动员客体工作记忆对场景搜索任务绩效的影响，以能够找到篮球运动员客体工作记忆的差异，并对产生的这些差异进行解释。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

研究对象：篮球运动员客体工作记忆对场景搜索任务的影响机制。

实验对象：专家组：某俱乐部现役CBA篮球运动员11名，中国国籍、男性、运动等级国家健将级，平均年龄(23.64±1.43)岁；高水平组：某大学现役CUBA和CUBS篮球运动员15名，男性、运动等级国家二级及以上，平均年龄(22.82±1.52)岁；新手组：某大学篮球普修班大学生12名，男性、运动等级国家二级以下，平均年龄(22.13±1.58)岁。所有被试的视力或矫正视力正常，无色盲色弱及其它眼部疾病。

1.2 实验材料呈现方式

实验采用17英寸的CRT液晶显示器，屏幕的主分辨率为1024×768pixel，屏幕刷新频率为75 Hz。

1.3 实验任务与材料

实验采用E-prime 2.0进行编程，所有的实验图片及材料均呈现在背景为灰色的屏幕上。整个实验共有两个任务：客体工作记忆任务与场景搜索任务。

客体工作记忆任务：在进行任务时，首先出现在屏幕上的是4个不同颜色(颜色在红、橙、黄、绿、蓝、黑、紫中随机选择)不同形状的图形(图形在圆柱形、三角形、正方形、棱形、六边形、十字形、漏斗形中随机选择，图形大小均为50pixel×50pixel)，4个图形呈现的时间为3 000 ms，在这3 000 ms内，要求被试记住图形的颜色和形状，随后间隔5 000 ms后在屏幕的中央出现一个有颜色的图形，让被试通过按键反应来选择屏幕中央的图形是否为刚才4个图形中颜色和形状都一致的图形，如果是，则按下“D”键，如果不是，则按下“K”键。整个实验中，出现与前面图形与颜色一致的概率为50%。

场景搜索任务：首先在屏幕上会出现被试需要搜索的目标500 ms，间隔500 ms以后呈现需要搜索的场景图4 000 ms，让被试判断场景图片中是否有自己搜索的目标，如果有自己搜索的目标，按下“D”键，如果没有，则按下“K”键，如果没有在规定的时间进行按键反应，则视为错误，主要记录指标为正确率以及反应时。

场景图片的制作：应用互联网等网络资源搜索与NBA、CBA等篮球比赛中有关的图片200张。将所有搜索到的图片大小调整为1024×768pixel，然后采用Rosenholtz[14]提出的计算方法，对图片的视觉混乱度进行测量，测量的指标主要是特征拥塞(feature congestion，FC)和子带熵(subband entropy，SE)，最后选取120张视觉混乱度居中(FC：3.24±0.32，SE：3.32±0.15)的图片进行实验，其中有60张应用于无客体工作记忆，60张应用于客体工作记忆。根据任务的需要，在选取的图片中截取物体图片作为正确搜索目标(选取搜索目标必须是图片中独一无二的物体)，将截取的搜索目标大小调整为50×50pixel，错误的搜索目标为与选取的图片不相关的物体。

图1 相关程序实验流程图

1.4 实验设计

实验采用3(组别：专家组、高水平组、新手组)×2(有无客体工作记忆任务：有、无)的双因素混合实验设计。

组间变量：组别：专家组、高水平组、新手组；组内变量：有无客体工作记忆任务：有、无。

测试指标：场景搜索任务的正确率、客体工作记忆的正确率、搜索反应时。

1.5 实验程序

在正式实验开始前，会有5次的预实验，以让被试熟悉实验流程。当预实验完成以后，计算机会展示出被试是否熟悉实验流程，如果熟悉实验流程，按下Y键进入正式实验，如果不熟悉实验流程，按下N键继续进行预实验。实验中，专家组、高水平组与新手组同时完成无客体工作记忆—图片搜索任务和有客体工作记忆—图片搜索任务的两次实验。进行有客体工作记忆实验时，告知被试要同时记住刚才出现不同颜色的图形，在最后将会出现是否有这种图形的判断。在实验中，对于同一张背景图片，只使用一次，即无客体工作记忆与有客体工作记忆的背景图片各不相同。客体工作记忆—图片搜索任务的单次实验流程如图1所示。首先，在屏幕中央会出现黄色的“+”注视点500 ms，然后呈现需要搜索的目标图片500 ms，间隔500 ms后呈现4个不同颜色的图形3 000 ms，之后相隔500 ms后出现场景图片4 000 ms，要求被试报告是否观察到目标图片，并进行按键反应。在按键结束以后的500 ms以后，出现一个拥有色彩的图形，要求被试判断图形是否刚才出现的图形颜色与形状相一致，并进行按键反应，按键结束以后，按下空格键进入下一次实验(无客体工作记忆—图片搜索任务就是只进行图片的搜索任务，并进行正确率的判断)。

2 结果与分析

表1 篮球运动员搜索正确率、反应时统计结果(M±SD)

2.1 篮球运动员搜索正确率

对篮球运动员搜索正确率进行重复测量方差分析，发现客体工作记忆主效应显著，F(1，35)=67.641，P<0.001；客体工作记忆与运动等级交互作用不显著，F(2，35)=0.698，P=0.504。事后检验，组间对比：发现在无客体工作记忆的任务中，专家组搜索正确率高于高水平组，但是并没有显著性的差异(P>0.05)；而高水平组搜索正确率也高于新手组，也不具有显著性的差异(P>0.05)。在有客体工作记忆的任务中，专家组、高水平组与新手组搜索正确率没有显著性差异(P>0.05)。组内对比：在加入客体工作记忆以后，专家组、高水平组与新手组的搜索正确率均降低，并且与无客体工作记忆任务具有显著性差异(专家组：t=5.829，P<0.001；高水平组：t=3.959，P<0.001；新手组：t=5.934，P<0.001)，结果说明客体工作记忆的加入会显著影响运动员视觉搜索正确率。

表2 重复测量方差分析统计表

2.2 篮球运动员搜索反应时

对篮球运动员搜索反应时进行重复测量方差分析，发现客体工作记忆主效应显著，F(1，35)=26.423，P<0.001；客体工作记忆与运动等级交互作用不显著，F(2，35)=0.620，P=0.544。事后检验，组间对比：在无客体工作记忆中，专家组的反应时明显小于高水平组，并具有显著性的差异(P<0.05)；而高水平组的反应时明显小于新手组，也具有显著性的差异(P<0.05)。在有客体工作记忆任务中，专家组、高水平组与新手组遵照与无工作记忆相同的规律。组内对比：加入客体工作记忆以后，专家组、高水平组与新手组的反应时均增加，并且与无客体工作记忆任务具有显著性的差异(专家组：t=-2.335，P=0.030；高水平组：t=-3.240，P=0.003；新手组：t=-3.560，P=0.002)，说明客体工作记忆的加入会增加运动员的选择时间，使运动员的反应时间延长。

2.3 篮球运动员客体工作记忆正确率

对篮球运动员的客体工作记忆正确率进行分析，发现不同水平组的篮球运动员客体工作记忆并没有显著性差异，P>0.05。说明不管是专家组、高水平组还是新手组，客体工作记忆的能力基本相同，并不存在显著性的差异。客体工作记忆正确率说明无论是优秀运动员还是一般水平运动员，客体工作记忆是没有差别的，客体工作记忆的加入会影响运动员的搜索正确率和搜索反应时，但对本身并没有影响。

3 讨论与分析

3.1 篮球运动员场景搜索任务分析

目前，篮球运动员的技战术配合越来越紧密，在如今高强度的篮球比赛中，不仅仅要求运动员拥有良好的身体素质和技战术水平，还要求运动员具有在高强度的比赛中捕捉信息的能力。本文中所研究篮球运动员的场景搜索任务目的是考察运动员在比赛中能够抓住场上的机会并进行快速确认，以快速做出有利于己方的决策。付全等考察了不同水平篮球运动员在不同视野范围内和有无线索条件下视觉搜索优势后发现，专家组与新手组相比较，视觉搜索正确率较高，而且具有明显的速度优势[8]。他指出了专家组相对于新手组，主要的优势还是在对线索的利用上。研究结果显示：在没有客体工作记忆的场景搜索任务中，专家组、高水平组和新手组并没有表现出搜索正确率的显著性差异，在有客体工作记忆的场景搜索任务中，不同组别运动员也没有表现出显著性的差异。但是通过组内比较可知，加入客体工作记忆以后，专家组、高水平组和新手组的视觉搜索正确率均下降，且与无客体工作记忆相比均具有显著性的差异。这说明了篮球运动员的技术水平并不会影响运动员的视觉搜索正确率，加入客体工作记忆以后，不管水平高低，均呈现相同规律的下降，说明客体工作记忆对不同水平运动员的搜索机制影响一致。这一点说明无论是专家组、高水平组还是新手组，对于图片的短时记忆并没有表现出差异，说明不同等级运动员对信息处理加工的方式一致。但是，当加入客体工作记忆以后，运动员的搜索正确率均降低，而且均具有显著性差异。胡艳梅认为影响人体注意的方式有很多，记忆就是一种影响人体注意力的形式[9]。在具有客体工作记忆的实验中，运动员不仅仅要记住需要搜索的场景图片，而且还要记住出现的图形，两个任务均需要争夺记忆资源，而人体短时的工作记忆资源又是有限的资源，运动员为了能够保证两个任务都能顺利进行，可能会采取放弃一部分比较复杂的任务，而选取自己熟悉的任务进行记忆，以保证自己的正确率。本研究认为：场景搜索正确率并不是有效区分运动员运动等级的一个有效手段，而且客体工作记忆的加入也不能够区分运动员运动等级水平。

3.2 篮球运动员反应时分析

在篮球运动员的反应时时间方面，无论是否具有客体工作记忆，在反应时时间方面，表现出专家组<高水平组<新手组，并且三组别之间均具有显著性的差异。客体工作记忆的加入，专家组、高水平组和新手组的反应时时间均增加，进行组内对比发现，专家组、高水平组和新手组在无客体工作记忆的反应时时间和有客体工作记忆的时间均具有显著性的差异。 相关研究表明，不同运动技术水平的运动员在反应时间方面有所不同，而且高技能水平的运动员能够以更快的速度找到自己所需要的信息[10]。本研究表明：在反应时方面，不同等级篮球运动员的反应时具有显著性的差异，说明运动技能水平较高的运动员更能够在较短的时间内搜索到自己所需要的信息，因此能够节省出来更多的时间运用到自己下一步动作预期的决策方面。加入客体工作记忆以后，运动员的反应时时间均延长，在这里我们可以这样解释：客体工作记忆实验是一个双任务实验，有两个记忆任务，一个记忆任务是记住图片的特征并进行视觉搜索，另一个任务是记住图形的格式并进行选择。因此这两个任务会争夺短时记忆资源，而短时记忆资源的容量有限，就会对反应时产生一定的影响。但是，在本次实验中还可以看出，加入客体工作记忆以后，篮球运动员的搜索正确率也随之下降，可见客体工作记忆影响的不仅仅是反应时间，还影响了运动员的视觉搜索效率。这样的结果更加说明了运动员在做复杂任务的阶段中，需要对任务进行兼顾，因此正确率和反应时间均会下降。本研究因为没有应用眼动仪，因此并不能确定篮球运动员在反应时方面下降主要是在搜索的哪个阶段下降，是起始阶段、扫描阶段还是最终确认阶段？因此，下一步实验可以考虑采用眼动仪来考察篮球运动员在场景搜索任务中加入客体工作记忆以后，搜索反应时间是如何下降的，以对篮球运动员反应时下降的原因进行深入解释。

3.3 篮球运动员客体工作记忆分析

客体工作记忆考察的是运动员记忆的能力。有研究表明围棋运动员只有在与专项运动技能匹配的任务中专家组才能表现出记忆的优势，而在没有专项运动的记忆任务中，专家组与新手组并不存在显著性的差异[11]。同样，在本实验中，我们考察的是运动员的视觉搜索能力，客体工作记忆作为一个干扰因素加入到实验中，因此设计的客体工作记忆任务与篮球运动员的专项技能并没有直接关系，造成了各个组别之间并不存在显著性的差异。本次实验证明了不同级别水平篮球运动员并没有记忆上的差别。但是在现实中的情况却是高水平运动员反应速度快，突破能力强。造成这种情况的原因可能是在比赛中，运动员需要记住的场景是与自己运动技能匹配的场景，获取的这种场景能够快速地与自己大脑中储存的记忆进行对比，然后进行最佳决策，因此表现出了记忆优势。但是由于本实验主要是采用客体工作记忆干预场景搜索任务的实验，因此并没有针对客体工作记忆进行与专项技能结合的范式。而且本实验考察的并不是客体工作记忆，而是将客体工作记忆作为一个中介考察对运动员场景搜索的影响，而且本实验设计的客体工作记忆的难度较高，能够对运动员在场景搜索任务中产生一定的干扰，因此采用与运动员不匹配的工作记忆任务更加有利于考察客体工作记忆如何干扰篮球运动员的视觉搜索水平。

3.4 篮球运动员客体工作记忆对场景搜索任务影响机制及现实中的意义

在以上的研究中可以看出，不论是否有客体工作记忆，不同等级的篮球运动员在场景的搜索正确率方面并不存在显著性的差异。出现这种情况的原因可能是虽然设计的实验与场景搜索任务相似，但是只要给予运动员一定的时间，运动员都能够找到自己需要寻找的目标，但是优秀篮球运动员比一般水平篮球运动员的差距主要表现在反应时间的差距，不论是否具有客体工作记忆，不同等级篮球运动员的反应时间均具有显著性的差异。这种现象可以解释为虽然不同等级篮球运动员的场景搜索正确率没有显著性的差异，但是在真正比赛的时候，出现的机会可能就在一瞬间。如果队员反应及时，就能够把握战机，否则就会失去战机。因此虽然不同级别篮球运动员搜索正确率一致，但是反应时间却成为区别优秀运动员和一般运动员最重要的一个方面。在本次实验中还可以看出，加入客体工作记忆以后，无论是专家组、高水平组还是新手组，搜索正确率和反应时均下降，并且与无客体工作记忆均具有显著性的差异，说明了加入的客体工作记忆会争夺人体的注意资源，而注意资源是有限的一种资源，为了能够有效地完成两种任务，注意资源就会对两种任务进行调整，在注意资源调整的过程中，也是信息返回抑制的过程，反应时间必不可免地延长。篮球运动作为同场对抗类项群，是体能与技能都要求非常高的项目，除了在选材方面应该选取符合篮球运动员身体条件的运动员以外，心理能力中的认知判断也应该成为选拔优秀运动员的重要指标之一。本研究以运动训练学作为依据，应用运动心理学、认知科学的原理设计实验，主要考察了篮球运动员客体工作记忆对场景搜索任务的影响。研究表明客体工作记忆会影响篮球运动员的场景搜索正确率和反应时，但是不同级别篮球运动员的客体工作记忆并没有显著性的差异。因此，在对篮球运动员的心理训练中，适当地加入客体工作记忆进行心理训练，让运动员适应在复杂任务中去比赛，可能会收到比较好的效果。本研究结果可以应用到篮球运选拔方面，为篮球运动选拔提供一定的心理学基础。

4 结论

1)不同等级篮球运动员的场景搜索正确率并没有显著性的差异，但是反应时具有显著性的差异，反应时是区分运动员水平高低的一个重要因素；2)不同等级篮球运动员加入客体工作记忆以后，对搜索正确率和搜索反应时均会产生影响，说明客体工作记忆会对篮球运动员产生一定的影响；3)不同等级篮球运动员的客体工作记忆正确率相同，并没有表现出显著性的差异，证明了与无专项技能类似情境中不同等级运动员的记忆方式一致。

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责任编辑：刘红霞

Effect Mechanism of Basketball Players’ Object Working Memory on Scene Search Task

NIAN Qing，CHAI Jiao
(School of Physical Education，Northeast Normal University，Changchun 130024，Jilin，China)

This thesis adopts a dual-task paradigm of object working memory and scene search with 38 basketball players at all levels as participants，and discusses effects of basketball players’ object working memory on scene search performance.The result shows that the accuracy among different groups has no significant differences with or without object working memory，but it has significant differences within a group with object working memory；the reaction of basketball players at all levels is obviously different after comparison between intra-group and inter-group；the accuracy of object working memory of basketball players at all levels has no significant differences.This thesis is a study of the differences of athletes at all levels in a task and attempts to explain it theoretically by introducing object working memory to scene search task，in order to offer scientific evidence to the psychological training of basketball players.

basketball players；object working memory；scene；working mechanism

2016-01-16；

2016-02-10

年 青(1987—)，男，博士研究生，主要研究方向为体育教育训练学。

柴 娇(1975—)，男，教授，博士生导师，主要研究方向为体育教育训练学。

G841

A

1004-0560(2016)02-0118-05

◀体育教育训练学