任务类型-线索条件对跆拳道专家返回抑制的影响机制
——一项来自ERP的证据
2023-06-08惠悲荷赵萌萌宋志娟
惠悲荷,赵萌萌,宋志娟,陆 雯,冯 琰
返回抑制(inhibition of return,IOR)是空间选择性注意的一种抑制现象,一般指对原先注意过的位置上物体作出反应时所表现出来的反应滞后现象。Posner 等(1984)发现,在有提示的前提下,注意在空间位置上的定向对相继目标刺激的检测具有差异性时序特征。当线索和靶刺激的时间间隔<100 ms 时,对与线索位置一致的靶子的反应时比出现在与线索位置不一致的靶刺激的反应时间更快,这种现象称为易化效应,也称为注意提示效应;有趣的是,当线索和靶刺激的时间间隔≥300 ms 时,对靶刺激出现在线索位置不一致时的反应时间会短于靶刺激出现在与线索位置一致时的反应时,这种现象称为抑制效应,也称为返回抑制。Klein 等(1994)提出的反应抑制说认为,当外周位置线索化后,个体首先会对线索化位置或者客体作出反应准备,如果靶子没有及时出现在线索化位置或者靶子与线索化的客体反应就会被抑制。在搜索目标过程中,视觉系统对先前注意过的位置或客体产生抑制,使注意暂时不会滞留原位置或客体,从而能够迅速脱离,再次投入新目标,有效地实施注意。有研究分别从内外源线索和单双线等不同视角研究返回抑制(白学军 等,2012;姚茹 等,2007),认为不论是线索性质、时间间隔,还是个数、有效性(刘盼 等,2010)以及视听觉单、双通道刺激和情绪刺激整合的单、双通道加工都会对返回抑制产生不同影响(唐晓雨 等,2020)。
近年来,返回抑制的研究同样也受到运动心理领域研究者的关注。一般均采用线索-靶子实验范式来研究不同项目运动员的返回抑制特征。研究发现,与普通大学生相比,环境主导注意型项目的篮球运动员表现出较强的抑制效应,而主体主导注意型项目的蹦床运动员没有表现出较强的返回抑制能力(欧岳山 等,2010);技能主导类对抗性项群的跆拳道运动员的返回抑制更有优势,更加突出(王新宇 等,2015)。有学者在返回抑制的时间进程上对专家和新手网球运动员进行对比,发现专家网球运动员比新手网球运动员具有更强的返回抑制能力(田晓晨,2019)。还有学者从空间和客体工作记忆(程颖,2019)、三维动态场景下的任务设置(刘艳艳 等,2020)对散打运动员返回抑制效应的影响及人群差异进行研究。随着认知科学技术的发展,已有学者采用事件相关电位技术从微观层面对返回抑制进行研究。黄琳等(2014)综合采用线索-靶子范式与Go/NoGo 范式探讨击剑运动员和普通大学生的返回抑制能力的差异,发现击剑运动员视觉搜索效率更高,返回抑制能力更强。杨雪(2018)以不同情绪类型图片为线索来探讨情绪类型和线索有效性对体育类大学生返回抑制的影响,发现返回抑制不受线索的情绪化影响。
有关运动员返回抑制的研究多为宏观层面(行为),鲜见微观层面(脑神经机制)的相关研究;对返回抑制的应用仍停留在对比不同人群差异的阶段,对返回抑制理论与某一专项实践之间本质联系的研究尚待深入。此外,基于标准化的线索-靶子范式的行为层面研究,难以还原比赛中运动员多任务、多信息源的情境特点。随着21 世纪脑科学时代的来临,脑神经科学技术得到迅速地发展,事件相关电位记录技术和视频模拟真实情境技术的结合,不仅能最大限度还原比赛的真实情境,提高研究的生态学效度,更能从脑神经活动水平的变化上探讨不同项目运动员返回抑制的特点和抑制过程发生的脑机制,为深入探讨返回抑制过程提供了新的方法和手段。
跆拳道运动属于技能主导类对抗性项群,作为环境主导的注意型项目,运动员需要具有较大的注意广度、较强的注意转移能力以及较好的信息处理能力,返回抑制与情绪刺激都具有引导注意偏向、提高搜索效率的特点(张明 等,2022),尤其是在应对对手的假动作时。返回抑制和运动项目有机结合,可以达到攻守之间的快速转换,获得主动权,赢得比赛。因此,本研究探讨跆拳道运动员的返回抑制能力,从宏观和微观层面上揭示跆拳道专家返回抑制特征及其可能的神经机制。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
本研究选取20 名沈阳体育学院竞技体校跆拳道运动员为实验对象(表1),被试运动员技术等级为一级或二级的运动员为专家组,无等级运动员为新手组。所有被试自愿参与实验,所有被试均无任何脑部疾病,无药物、酒精依赖史;视力或矫正视力正常。
表1 被试基本信息Table 1 Basic Information of Subjects
1.2 研究方法
1.2.1 实验目的
实验采用专家-新手的研究范式,运用线索-靶子实验范式、Go/NoGo 实验范式,使用事件相关电位记录技术,在比较不同组别被试完成反应任务时的行为和脑神经活动差异的基础上,揭示跆拳道专家返回抑制的认知特征及其可能的神经机制。
1.2.2 实验设计
实验采用2×4 双因素混合实验设计。组间变量为组别,根据被试的运动员技术等级分为专家组与新手组2 个水平。组内变量为任务,依据任务类型(Go 和NoGo)和线索条件(有效线索和无效线索),构成4 种不同的任务,即Go 有效线索任务、Go 无效线索任务、NoGo 有效线索任务和NoGo 无效线索任务。当靶子与前一技术动作相同时为GO 类型,并进行按键反应,如线索为下劈,靶子为下劈;当靶子与前一技术动作不同时为NoGo 类型,不进行按键反应,如线索为下劈,靶子为后手直拳。因变量为反应时、正确率、ERPs 的峰波幅和潜伏期。
1.2.3 实验材料
实验用刺激材料来源于现场拍摄,拍摄对象为沈阳体育学院竞技体校国家队运动员1 名,熟练掌握跆拳道基本技术。拍摄器材为1 台摄像机(佳能M3),正面拍摄。每段视频记录了从准备动作到动作结束整个过程,使用绘声绘影10.0 软件对视频进行剪辑和制作。拍摄的技术动作包括:前手直拳、后手直拳、侧踢、横踢、双飞踢、下劈等。经筛选后共制作了60 个视频片段,视频片段中没有音频。
1.2.4 实验流程
全部实验均在沈阳体育学院心理实验室中心ERP 实验室完成。实验前,要求被试洗头并填写基本情况调查表与知情同意书,并告知实验流程及对个人信息保密承诺。待头发吹干后,佩戴64 导电极帽,注入约5 mL 的导电膏,待电阻降为5 kΩ 以下开始实验。要求被试整个过程尽量减少眨眼与肢体的晃动,避免影响实验准确性。
实验任务采用E-prime2.0 软件编制。整个实验包括练习和正式实验两部分,练习部分包括8 个试次,让被试熟悉反应任务和按键反应规则等。正式实验分4 组,每组40 个试次,一共160 个试次。Go-有效提示任务、Go-无效提示任务、Nogo-有效提示任务和Nogo-无效提示任务的试次各占25%。
实验程序如下:被试按键开始实验,首先屏幕上出现实验指导语,然后依次进入练习模块,待练习结束后开始正式实验。正式实验的每组单次试次的具体流程如图1所示:首先在屏幕中央出现一个白色的“+”字,呈现时间为600 ms,提示被试关注屏幕中央;然后随机出现一个跆拳道的技术动作视频作为线索;接着中央注视点的“+”会变粗变黄,呈现时间为300 ms,提示靶子出现;接着随机出现一个视频作为靶子,呈现时间为800 ms,要求被试在靶子出现后就进行按键反应,当Go 线索一致时,按“F”键;当Go 线索不一致时,按“J”键,为Nogo 时无需按键。反应结束即出现灰色空屏,呈现时间为1 500~2 000 ms,然后开始下一个试次实验,如此循环往复。
图1 正式实验的单次试次流程图Figure 1.Single Trial Flow Chart of Formal Experiment
1.2.5 数据记录与处理
行为数据包括反应时与正确率,由E-prime2.0 软件进行记录。采用SPSS 23.0 软件对数据先进行正态分布检验,未发现异常值随后再进行重复测量方差分析。
ERP 数据包括ERPs 峰波幅和潜伏期,由Scan 4.5 进行记录、Curry 8 进行离线分析。脑电按照国际标准的10-20扩展的64 导电极帽记录,采用Ag/Ag CI 电极,以双乳突为参考电极。选取额区(F3、Fz、F4)、中央区(Cz、C2、C4)、顶区(Pz、P2、P4)、枕区(O1、Oz、O2)等电极点的脑电数据进行分析,主要处理步骤包括:去眼电伪迹(ocular correction)、原始数据检测(raw data inspection)、进行0.05 Hz 高通滤波(high-pass filter)、基线校正并去除伪迹、根据刺激条件进行分段(segmentation)等。以目标刺激呈现作为零点,选取零点前200 ms 和后800 ms 时段进行分段的ERP叠加和总平均,提取脑电成分的峰波幅和潜伏期。
采用SPSS 23.0 软件对数据进行统计学处理。对记录的各项指标进行K-S 正态性检验,结果表明,所有数据均符合正态分布(P>0.05),满足参数检验的要求。对行为数据和ERP 数据进行重复测量方差分析,对不满足球形检验的统计量采用Greenhouse-Geisser 法矫正自由度和P,事后比较采用LSD 法。
2 结果
2.1 行为结果
根据返回抑制特点和Go-NoGo 范式,本研究对Go 任务正确反应的反应时进行统计学处理,考察专家组和新手组在不同线索条件下的反应时以及返回抑制量的大小(表2)。
表2 不同组别Go-NoGo范式和有效-无效线索范式的返回抑制正确率结果Table 2 Accuracy of Inhibition of Return of Go-NoGo Paradigm and Valid-Invalid Cue Paradigm in Different Groups%
以组别和线索条件为自变量,以Go 任务的反应时为因变量的重复测量方差分析结果显示,组别主效应非常显著(F=9.820,P=0.002<0.01),线索条件主效应显著(F=4.546,P=0.035<0.05),线索和组别的交互作用不显著(F=1.321,P=0.307>0.05)。结果表明,在相同线索条件下,专家组的反应速度明显大于新手组;无论是专家组还是新手组,无效线索条件下的反应速度比有效线索条件下的更快。说明无论是专家组还是新手组,都出现了返回抑制效应。
本研究将有效线索的反应时与无效线索反应时之间的差值称为返回抑制量。独立样本t检验的结果显示,不同组别的返回抑制量存在非常显著差异(t=5.286,P=0.000<0.01),描述统计结果(表3)显示,专家组的返回抑制量明显大于新手组的返回抑制量,说明专家组的返回抑制能力明显优于新手组。
表3 不同线索条件下不同组别Go任务反应时的描述统计结果Table 3 Descriptive Statistical Results of Go Task Reaction Time in Different Groups under Different Cue Conditionsms
2.2 ERP结果
跆拳道专家和新手完成不同线索条件、不同类型的注意返回抑制任务时,大脑皮层不同区域诱发的ERP 基本波形在特征上既具有一定的相似性也具有一定的异同性(图2)。顶区(Pz)记录的ERP 总平均图显示,靶子出现后的200~220 ms 诱发出了一个正向的ERP 成分,即P2;在230~260 ms 诱发出了一个负向的ERP 成分,即N2;在340~370 ms 诱发出了第二个正向的ERP 成分,即P3。
图2 跆拳道专家和新手Go-NoGo任务的有效-无效线索条件下Pz点的ERP总平均图Figure 2.Total ERP Average Plot of Pz Points under Valid-Invalid Cue Conditions of Go-NoGo Tasks for Taekwondo Experts and Novices
2.2.1 返回抑制的注意脑机制——P2成分
以P2 峰波幅为因变量进行2(组别)×4(任务)×4(脑区)重复测量方差分析,结果显示:组别主效应显著(F=6.212,P=0.018<0.05),专家组峰波幅(4.427±0.481)显著低于新手组(6.123±0.481)。任务主效应不显著(F=0.6348,P=0.595>0.05)。脑区主效应非常显著(F=10.595,P=0.000<0.01),P2 峰波幅的高低顺序依次为:顶区(6.464±0.437)>枕区(5.720±0.282)>中央区(5.226±0.518)>额区(3.690±0.560)。任务和组别交互作用不显著(F=0.759,P=0.520>0.05),脑区和组别交互作用不显著(F=0.476,P=0.700>0.05),任务和脑区交互作用不显著(F=1.388,P=0.220>0.05),任务、脑区和组别交互作用非常显著(F=4.802,P=0.000<0.01)。进一步简单效应检验发现,相同线索条件下,专家组完成Go 任务诱发P2 的峰波幅低于新手组,相同任务类型下,有效线索任务诱发P2 峰波幅低于无效线索。
以P2 峰潜伏期为因变量进行2(组别)×4(任务)×4(脑区)重复测量方差分析,结果显示:组别主效应不显著(F=1.838,P=0.184>0.05)。任务主效应非常显著(F=7.844,P=0.000<0.01),不同任务条件的P2 潜伏期长短顺序依次为:Go 有效线索任务(133.035±3.656)ms>NoGo 无效线索任务(127.083±4.571)ms>Go 无效线索任务(118.917±4.740)ms>NoGo 有效线索任务(112.375±3.684)ms,脑区主效应非常显著(F=5.060,P=0.007<0.01),不同脑区的P2峰潜伏期长短顺序依次为:中央区(127.806±3.226)ms>额区(127.438±3.736)ms>顶区(119.340±4.281)ms>枕区(116.826±3.841)ms,任务和组别交互作用显著(F=3.063,P=0.031<0.05),进一步简单效应检验发现,相同线索条件下,专家组完成Go 任务诱发P2 的潜伏期长于新手组,相同任务类型下,有效线索任务诱发P2 的潜伏期长于无效线索。脑区和组别交互作用不显著(F=0.085,P=0.936>0.05),任务和脑区交互作用不显著(F=1.771,P=0.096>0.05),任务、脑区和组别交互作用不显著(F=1.512,P=0.166>0.05)。
以上结果表明,专家组与新手组完成反应任务时,诱发的P2 峰波幅存在显著差异。无论何种线索条件和任务类型,专家组在相应脑区诱发产生的P2 峰波幅均低于新手组,说明专家组相较于新手组,脑神经活动水平较低,投入的注意资源较少。相同任务类型的有效线索条件下,诱发的P2 峰波幅明显低于无效线索,说明被试完成刺激觉察的注意加工消耗了较多的心理资源。不同任务类型和线索条件对不同组别被试诱发的P2 潜伏期的影响不同。Go 任务诱发的P2 潜伏期长于NoGo 任务;有效线索条件下诱发的P2 潜伏期长于无效线索提示,说明被试在Go 任务和无效线索条件下刺激觉察所需时长较长,NoGo任务和无效线索条件均诱发了类似于NoGo-N2 的返回抑制效应。
2.2.2 返回抑制的抑制脑机制——N2成分
以N2 峰波幅为因变量进行2(组别)×4(任务)×4(脑区)重复测量方差分析。结果显示:组别主效应不显著(F=1.449,P=0.237>0.05)。任务主效应不显著(F=0.939,P=0.425>0.05),脑区主效应非常显著(F=6.407,P=0.007<0.01),不同脑区诱发的N2 峰波幅高低的顺序依次为:额区(-4.082±0.771)>枕区(-3.144±0.319)>中央区(-2.985±0.582)>顶区(-1.828±0.461)。任务和组别交互作用不显著(F=1.373,P=0.255>0.05),脑区和组别交互作用不显著(F=2.181,P=0.135>0.05),任务和脑区交互作用显著(F=2.581,P=0.02<0.05),进一步简单效应检验发现:Go无效任务下,顶区波幅最低;Nogo 有效条件下,额区波幅最大;Nogo 无效条件下,顶区最小,枕区最大。任务、脑区和组别交互作用不显著(F=0.852,P=0.531>0.05)。
以N2 潜伏期为因变量进行2(组别)×4(任务)×4(脑区)重复测量方差分析,结果显示:组别主效应不显著(F=0.480,P=0.493>0.05)。任务主效应非常显著(F=11.996,P=0.000<0.01),不同任务条件诱发的N2 潜伏期由长到短的顺序依次为:Go 有效线索任务(246.646±4.418)ms>Go 无效线索任务(231.049±5.066)ms>NoGo 无效线索任务(227.486±6.558)ms>NoGo 有效线索任务(207.701±5.092)ms。任务和组别交互作用非常显著(F=11.347,P=0.000<0.01),进一步简单效应发现,在Go 无效线索任务中,新手组的潜伏期短于专家组;在NoGo 无效线索任务中,新手组的潜伏期长于专家组。脑区主效应不显著(F=0.388,P=0.762>0.05),脑区和组别交互作用非常显著(F=4.0841,P=0.009<0.01),进一步简单效应发现,专家组顶区诱发的N2 潜伏期最短,额区诱发的N2 潜伏期最长。任务和脑区交互作用不显著(F=1.464,P=0.199>0.05),任务、脑区和组别交互作用不显著(F=0.922,P=0.473>0.05)。
以上结果表明,不同任务类型条件下,特定脑区诱发的N2 潜伏期存在显著差异,NoGo 任务诱发的N2 潜伏期短于Go,无效线索条件诱发的N2 潜伏期短于有效线索条件。说明NoGo 任务和无效线索条件诱发的返回抑制效应最强。
2.2.3 返回抑制的应答脑机制——P3成分
以P3 峰波幅为因变量进行2(组别)×4(任务)×4(脑区)重复测量方差分析。结果显示:组别主效应非常显著(F=9.042,P=0.005<0.01)。专家组峰波幅(1.830±0.578)明显低于新手组(4.289±0.578)。脑区主效应显著(F=2.923,P=0.038<0.05),P3 峰波幅由高到低的顺序为:枕区(3.646±0.381)>顶区(3.339±0.514)>额区(2.668±0.548)>中央区(2.583±0.484)。任务主效应不显著(F=0.510,P=0.676>0.05)。任务和组别交互作用不显著(F=0.807,P=0.493>0.05),脑区和组别交互作用不显著(F=0.987,P=0.402>0.05),任务和脑区交互作用不显著(F=1.845,P=0.060>0.05),任务、脑区和组别交互作用显著(F=2.043,P=0.034<0.05),进一步简单效应发现,相同线索条件下,专家组完成Go 任务在Pz 电极点上诱发的P3峰波幅低于新手组,相同任务类型下,有效线索任务在Cz电极点上诱发的P3 峰波幅低于无效线索。
以P3 潜伏期为因变量进行2(组别)×4(任务)×4(脑区)重复测量方差分析。结果显示:组别主效应非常显著(F=14.944,P=0.000<0.01),专家组潜伏期明显短于[(360.962±3.479)ms]新手组[(379.983±3.479)ms]。任务主效应显著(F=3.750,P=0.027<0.05),不同任务条件诱发的P3 潜伏期由长到短的顺序依次为:NoGo 无效线索任务(383.792±5.332)ms>Go 无效线索任务(372.875±4.818)ms>NoGo 有效线索任务(367.299±6.440)ms>Go有效线索任务(357.924±4.961)ms。脑区主效应非常显著(F=23.638,P=0.000<0.01),不同脑区诱发的P3 潜伏期由长到短的顺序依次为:枕区(388.104±3.630)ms>顶区(369.444±3.658)ms>额区(362.528±3.034)ms>中央区(361.813±2.736)ms。任务和组别交互作用不显著(F=2.150,P=0.122>0.05),脑区和组别交互作用不显著(F=0.137,P=0.868>0.05),任务和脑区交互作用不显著(F=1.875,P=0.089>0.05),任务、脑区和组别交互作用不显著(F=1.584,P=0.155>0.05)。
以上结果表明,专家组和新手组完成反应任务时,在特定脑区诱发的P3 潜伏期存在非常显著差异,专家组诱发产生P3 的时间明显早于新手组,说明跆拳道专家对刺激的辨别速度更快。专家组和新手组完成反应任务时,在特定脑区诱发产生P3 的峰波幅也存在非常显著差异,专家组明显低于新手组,说明新手组在辨别刺激进行反应时,需要投入更多的心理运算资源。另外,不同任务类型条件下,特定脑区诱发的P3 潜伏期存在显著差异,No-Go 任务和无效线索条件诱发的P3 潜伏期长于Go 任务和有效线索条件。结合不同任务类型条件下的N2 潜伏期的结果,说明不同类型条件任务完成对刺激识别的时长不同,NoGo 任务和无效线索条件下辨识刺激的时长远大于Go 任务和有效线索条件下的辨识刺激时长。
3 讨论与分析
3.1 跆拳道专家注意返回抑制的行为特征
本研究发现,跆拳道专家注意返回抑制任务的正确率略高于新手,但不具有统计学意义。这可能与任务难度不高有关。鉴于本研究重点在跆拳道运动员返回抑制能力上,因而对运动员的反应时和返回抑制量重点分析。
杨阿丽等(2016)研究发现,在Go/Nogo 实验范式下,Go 刺激反应的反应时是测量实验被试外显行为反应的具体指标,因而对Go 刺激下的反应时进行分析。在Go 刺激下反应时的组别主效应显著,跆拳道专家不论是有效线索还是无效线索,其反应时均小于新手,说明跆拳道专家的反应速度更快。已有研究表明,散打运动员优先观察对手双眼和肩部(俞冠先,2016),本研究的跆拳道专家也将其注意力集中在观察对手的腿法,从而能快速作出正确判断。实验刺激材料为跆拳道运动员录制的基本技术动作,更接近于真实比赛,较好地模拟了跆拳道运动的真实情境。王新宇等(2015)采用不同的时间间隔进行的实验研究证实了线索和靶子的时间间隔在900 ms 时正好与超长期重合,此时的被试反应速度最快。本研究结果所显示的跆拳道专家在注意返回抑制能力上具有的优势,主要与跆拳道专家长期从事专项训练,具有更丰富的运动知识和比赛经验有关。
本研究还发现,在Go 刺激任务下,线索的反应时主效应显著,有效线索的反应时长于无效线索反应时,即无效线索比有效线索反应更迅速,说明跆拳道专家的注意力所表现出来的返回抑制能力强于新手,对于无效线索的干扰作用,具有较好的抑制能力。Posner 等(1984)的研究发现,线索和靶子的时间间隔大于300 ms 时,靶刺激出现在线索位置时反应会变慢,其将此现象称为抑制效应。本实验中线索和靶子之间的时间间隔为900 ms,远大于300 ms 的时间间隔,所以2 组被试均出现了返回抑制现象,亦有可能返回抑制具有跨人群的稳定性(王新宇,2016),可作为一种普遍效应存在(欧岳山 等,2010)。比较跆拳道专家和新手的返回抑制量发现,跆拳道专家的返回抑制量大于新手的返回抑制量,这一结果与王新宇(2016)的研究结果并不一致,但与击剑、乒乓球、网球等项目的相关研究结果相同,其原因可能与本研究采用的是Go-NoGo 实验范式,实验材料为跆拳道技术动作视频,且实验材料为真实的跆拳道情境有关。Posner 等(1984)的研究认为,注意的变化过程为解除原有注意→移动注意点→实施新注意,这种注意的转移变化较好地解释返回抑制的特点。跆拳道专家的返回抑制量高于新手的原因,还可能与跆拳道专家运动年限较长、积累的运动知识和运动经验更丰富有关。跆拳道运动属于格斗对抗项目,要求运动员具有较好的视觉搜索和注意转换能力,能快速而准确地识别出对手的技术动作,并可以较快地将线索(预判对手可能的动作)的注意转移到靶子(对手的实际动作)的注意上。
3.2 跆拳道专家返回抑制的脑机制
返回抑制是一种高效的搜索机制,体现出灵活的注意焦点转换能力。本研究的行为数据结果说明,跆拳道专家完成返回抑制性任务时比新手更高效,表现出了优秀的注意抑制控制能力,这与前人研究结果(Nakamoto et al.,2012)相一致,其可能的神经机制为跆拳道专家和新手完成注意返回抑制反应任务时在相应脑区诱发了明显的P2、N2 和P3 成分。
3.2.1 跆拳道专家返回抑制的注意机制
通常P2 成分代表对视觉注意加工范围的影响,就本研究而言,P2 成分反映了大脑内部注意的集中-抑制过程。本研究发现,跆拳道专家诱发的P2 峰波幅明显低于新手,说明跆拳道专家在注意集中-抑制过程中,注意负荷量较小、投入的认知资源较少,其注意返回抑制过程具有节能化优势,这与王碧野(2014)的研究结果相一致。这种优势的可能机制与大脑皮层顶区、顶枕区和枕区诱发P2 的脑神经活动水平较低有关。
3.2.2 跆拳道专家返回抑制的抑制机制
Go/NoGo 范式可用于对执行控制能力进行评估,其中诱发的Nogo-N2 效应代表了冲突监控(张怡 等,2014),即Nogo 任务比Go 任务诱发出了更明显的N2 成分。N2 成分代表着动作控制中对目标的确定和对外界目标的变化,反映了在任务中抑制功能的控制机制,其波幅大小代表了个体投入认知资源的多少。本研究发现,跆拳道专家和新手完成返回抑制任务时,两者的脑激活时程无差别,动用的心理认知资源无差别,这一结果与王莹莹等(2014)的部分研究结果相一致。这可能是因为实验任务相对简单或生态学效度低(吴璇 等,2017)所致。本研究还发现,Nogo 任务比Go 任务诱发产生N2 成分的潜伏期要短,说明被试对无效刺激有明显的抑制过程。此外,Nogo-N2 成分激活脑部额区常被认为是反映抑制能力的有效指标,与抑制相关的背外侧前额叶皮层等脑区的激活相关,前额诱发的N2 成分代表抑制控制能力较好(张明 等,2007)。因此,跆拳道专家在比赛中能够快速有效地应对对手的假动作,可能是由于其具有更快速地辨识假动作并抑制自身反应的能力,其可能的神经机制在于更高的注意集中和前额皮层更强的抑制活动,其主要目的是防止被部分激活但与当前任务暂时无关的信息继续加工,从而阻止“不合时宜”的反应地激活。
3.2.3 跆拳道专家返回抑制的应答机制
Go/NoGo 范式诱发的Nogo-P3 效应代表了返回抑制(张怡 等,2014)。P3 成分反映了与呈现刺激表征的更新修正相关的神经元活动,而Nogo-P3 与抑制控制有关。Nogo 任务时,P3 波幅增强与更好的记忆识别和在特定条件下更少的记忆负担有关(Smith et al.,2011)。本研究发现,跆拳道专家诱发的P3 潜伏期明显早于新手,诱发产生P3 的脑神经活动水平明显低于新手,说明跆拳道专家对相关刺激的深层加工启动快,分配的注意资源和消耗的认知资源少,拥有优于新手的运动抑制和反应冲突的察觉能力。众所周知,跆拳道是典型的近身格斗对抗类项目,优秀运动员在长期高强度的训练与比赛中,长时记忆中储存大量的运动知识和运动经验等认知模板,使其对出现在复杂、多元、动态、虚假的运动情境中的信息与长时记忆系统中存储的信息进行快速匹配,并作出合理判断与决策。长期的专项化训练不仅提高了运动员的知觉分化水平,更使其对假动作的抑制控制能力得到增强,具有了更高的注意集中和抑制的快速转换能力。
4 结论
跆拳道专家Go 任务反应速度明显快于新手,无效线索任务反应速度明显快于有效线索任务,跆拳道专家和新手均产生了返回抑制效应,跆拳道专家返回抑制量更大,表现出更强的注意集中-抑制的转换能力。任务类型和线索条件对跆拳道专家的返回抑制效应具有调节作用,其可能的神经机制为部分脑区诱发P2 较早,出现了明显的Nogo-N2 和Nogo-P3 效应,这可能源于跆拳道专家长期的专项训练和比赛经验的积累。