運動員認知能力優(yōu)勢的間接證據(jù),運動心理學論文

運動員認知能力優(yōu)勢的間接證據(jù),運動心理學論文Gardner提出的多元智力理論中,把身體動覺智力作為人類的八種智力之一,強調(diào)了控制身體的能力的重要性。而競技體育運動中的運發(fā)動身手矯健,反響敏捷,其表現(xiàn)往往讓普通人嘆為觀止,具體表現(xiàn)出了非凡的身體智能。隨著研究者對運發(fā)動能力研究的深切進入,越來越多的證據(jù)表示清楚,運發(fā)動的非凡能力似乎并不僅僅局限在身體運動功能上,也具體表現(xiàn)出在腦認知功能上。這些證據(jù)大致來源于三個研究領域:探尋求索運動水平與認知技能關系的實證研究文獻進行了元分析,在這些研究中,研究者所設置的認知任務并不需要模擬運動場景,而是考察運發(fā)動的基本認知特點。元分析的結果顯示:專家運發(fā)動在實驗室的這類與體育場景無關的認知任務中均比新手要優(yōu)勝,這種優(yōu)勝不僅具體表現(xiàn)出在加工速度上,而且具體表現(xiàn)出在注意品質(抗干擾的水平)上。2.1加工速度上的優(yōu)勢加工速度反映了人的信息加工效率,一般以人在完成認知任務的反響時(即刺激呈現(xiàn)和個體產(chǎn)生反響之間的時間間隔)來具體表現(xiàn)出。例如,百米賽跑前,從裁判員槍聲響起(刺激呈現(xiàn))到運發(fā)動立即起身奔跑(反響)之間,總有非常短暫的延遲。這一延遲時間基本等于運發(fā)動辨別聽覺信息(槍聲)并發(fā)起運動程序指令等一系列信息加工經(jīng)過所需要的時間。認知活動越復雜,反響時就會越長。Donders的減法反響時實驗充分地講明了這一現(xiàn)象:見燈亮就用右手按鍵這一簡單任務所需要的反響時(RT1)就比見紅燈亮就用右手按鍵,看見綠燈亮時不按鍵這一任務所需要的反響時(RT2)要短,由于第二個任務所牽涉的心理經(jīng)過比第一任務復雜,多一個識別顏色的認知加工。而在認知活動復雜程度一定的情況下,認知加工的經(jīng)過越有效率,反響時就會越短,反響就越快。因而,在諸如排球、網(wǎng)球和曲棍球等需要快速反響的運動中,加工速度的意義不言而喻。研究者發(fā)現(xiàn),在人的一生中,加工速度隨著年齡的增長會先飛速變快(從幼年到青年),然后隨著衰老而逐步遲鈍起來,這種變化趨勢與人的智力的發(fā)展趨勢比擬類似,可見,加工速度是認知功能的一項基礎指標。Voss等人的元分析發(fā)現(xiàn),專家運發(fā)動的認知功能優(yōu)勢比擬明顯地具體表現(xiàn)出在加工速度上,也就是講這些運發(fā)動在任何認知任務中的反響都比一般人要快。這一結果讓我們有理由相信,專家運發(fā)動在運動訓練和競技場上所獲得的加工速度優(yōu)勢能夠遷移到與運動場景無關的實驗室任務中,是一種基本認知水平上的優(yōu)勢。2.2注意品質上的優(yōu)勢考察注意品質的任務有很多,華而不實一種叫做箭頭flanker任務。在這種任務中,電腦屏幕上會出現(xiàn)連續(xù)的5個符號,最中間的那個符號一定是一個箭頭,箭頭可能朝向左邊,可以能朝向右邊,被試的任務就是要盡可能快而準確地判定這個箭頭的朝向。假如中間箭頭方向朝左,那么被試就應該按鍵盤上預先設置的左方向鍵,中間箭頭方向朝右時則要按相應的右方向鍵。中間的箭頭兩邊各有兩個符號,被稱為flank-ers,即側面的東西或側衛(wèi)。這些符號也是箭頭,也有兩種情況:側面的箭頭可能與中間的箭頭方向一致,比方:或,可以能與中間箭頭的方向相反,比方:或。前一種情況叫做和諧型flankers,它們不會對判定中間箭頭方向的任務產(chǎn)生干擾,而后一種情況即干擾型flankers,他們會誘使人產(chǎn)生完全相反的反響傾向,與正確的反響產(chǎn)生競爭。通過這種任務能夠同時了解人的信息加工的速度和注意的抗干擾程度,當然主要考察目的在于后者。注意抗干擾的品質是指對目的保持專注,忽視分心物的能力水平。這一水平能夠用上述flankers任務中的反響時來計算,即用一個人在干擾型flankers任務中的反響時減去和諧型flankers任務的反響時,所得之差即可代表其抗干擾水平的強弱,這個差值叫做flanker代價。正常情況下,被試在干擾型flankers任務中的反響總會比在和諧型flankers任務中反響要慢,因而flanker代價總是個正值,這個值越小,講明被試的抗干擾水平越高。這種品質對運發(fā)動而言甚為重要,運動場上的情況瞬息萬變,運發(fā)動必須學會對有價值的線索保持專注,同時要無視意外事件的誘惑。Voss等人的分析發(fā)現(xiàn),專家運發(fā)動在flankers任務中的flanker代價要明顯小于一般人。這一結果也講明,專家運發(fā)動在運動生涯中獲得的抗干擾的注意品質,也能夠遷移到運動場景之外?？偠灾?上述研究結果講明,運發(fā)動的認知能力優(yōu)勢不僅具體表現(xiàn)出在體育運動環(huán)境中,也具體表現(xiàn)出在與運動環(huán)境無關的實驗室認知任務中。專家運發(fā)動具有更有效率地信息加工經(jīng)過,同時對分心干擾具有更強的抵抗力,這些均屬于在基本認知能力上的優(yōu)勢。這些結論對專家運發(fā)動的認知優(yōu)勢能否能夠超越與自個專項有關的認知活動范圍?這一問題給出了肯定的回答,進一步拓展了我們對運發(fā)動認知優(yōu)勢的認識范圍。3、運發(fā)動認知能力優(yōu)勢的間接證據(jù)上述的研究講明,同新手相比,專家運發(fā)動具有明顯的認知能力優(yōu)勢。在與運動情景有關的認知任務中,他們反響快速,擅長捕捉關鍵線索,合理分配注意;在運動情景無關的認知任務中,他們也能快速加工信息,并且愈加專注,能夠在很大程度上對抗分心刺激的干擾。那么,這種優(yōu)勢是怎樣建立的?健身領域的一些研究能夠為回答這一問題提供一些間接的啟示。Kramer和Erickson通過綜述三個領域的實證研究得出結論:堅持健身運動能夠維持和加強認知能力和腦功能,甚至能夠減少罹患與衰老有關的疾病的風險。第一個領域是流行病學或前瞻性觀察研究,這種研究通過問卷調(diào)查追蹤個體(主要是老年人)的數(shù)年間的運動介入情況,并實時地讓他們完成認知任務來評估其癡呆水平。例如,Larson等人對1740名超過60歲的老年人進行了跟蹤調(diào)查,考察他們介入各種鍛煉活動(包括分布、遠足、騎自行車和游泳等)的頻次。6年以后,這批被試中有158人得了老年癡呆。研究者通過嚴密地分析后發(fā)現(xiàn),每周鍛煉超過3次的老人癡呆的可能性要比每周鍛煉少于3次的人要低34%。Abbott和他的同事則對2257男性老年人的日常行走鍛煉的狀況進行了為期5年的追蹤調(diào)查,發(fā)現(xiàn)行走速度較快和距離較長的老年人罹患老年癡呆癥的可能性也更低。這些研究結果有力地講明運動與認知功能衰變的減緩有著明顯的關系。第二個領域是隨機化的人類臨床干涉領域,這種研究把不愛活動的老年人分成兩組,一組是干涉組,接受施行有氧運動(如跑步、游泳和騎自行車等)訓練的治療干涉;另一組是控制組,不接受任何干涉,然后比擬兩組人在認知功能上的變化和差異。Colcombe等人對一組老年人被試施行了6個月的運動干涉治療,干涉前后都會對介入者的認知功能(如flankers任務)和腦功能(fMRI)進行評估。研究結果顯示:對于參加有氧運動干涉的老年人,干涉后在flankers任務中比干涉前愈加能夠抵抗干擾,而且在fMRI中顯示的大腦激活形式也變得和年輕人的激活形式(例如,加強的右中額葉回上激活和占優(yōu)勢的頂葉激活)相類似;而控制組的老人卻沒有顯示出這樣的變化。這種實驗研究提供了運動與認知功能改善的因果關系的證據(jù),使運動能夠改善認知和腦功能的觀點愈加具有講服力。第三個領域的動物研究則從細胞和分子水平,為運動對腦組織的積極影響提供了很有講服力的證據(jù)。Vaynman等人發(fā)現(xiàn)改善運動訓練的動物會伴隨著體內(nèi)神經(jīng)營養(yǎng)分子的增加,華而不實一種分子叫做腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子,即BDNF;而BDNF對神經(jīng)保衛(wèi)、細胞存活、神經(jīng)突的生長以及突出的可塑性都有著積極的作用。除此之外,Ding等人發(fā)現(xiàn)運動能夠減少中風引起的皮質損傷;而Swain等人則發(fā)現(xiàn)運動還能夠促進成年大鼠的海馬體、小腦和運動皮質中新毛細血管的生長。新生的毛細血管能夠為現(xiàn)存的或新分裂的細胞輸送營養(yǎng)。與之相應,VanPraag等人發(fā)現(xiàn)運動能夠促進大鼠腦細胞的增生以及保持細胞的存活,而這些細胞增生與存活率的增加也與大鼠在迷津任務中的學習率增加互相印證。這些研究的結果講明,運動能夠在細胞水平上改善大腦的功能。上述三個領域的研究充分講明了健身運動對認知功能的積極作用以及可能的作用機制(包括腦機制和細胞分子層面的機制),為生命在于運動這句名言提供了新的注解。實際上,這些作用機制同樣存在于,甚至愈加適用于競技體育領域中的運發(fā)動身上。由于這個領域的運動訓練比健身運動要更充分,除此之外,運發(fā)動還要額外地進行專門的認知訓練。也就是講,他們不僅要通過系統(tǒng)的身體鍛煉來強健自個的體魄和磨練運動技能,同時也要學習怎樣提高專注,無視干擾的能力,還要琢磨對手的策略和風格,在頭腦中演練,進而在實戰(zhàn)中提高正確應對的可能性。已有證據(jù)表示清楚這類針對認知技術本身的適應性訓練能夠有效改善認知能力。競技體育運動訓練是將身體訓練和認知訓練結合使用的實踐領域,這使運發(fā)動的頭腦得到常人無法獲得的雙重促進。4、總結與瞻望一般而言,假如講運發(fā)動身手比一般人矯健,大多數(shù)人都不會反對。但假如講他們的頭腦也比一般人靈敏,就不太容易被人接受了。我們通過對三個領域的研究進行闡釋,為后一種觀點提供了充分的證據(jù):首先,在模擬真實的運動場景設置的認知任務中,專業(yè)運發(fā)動比新手要更快更準確,這得益于他們快速的信息加工速度和經(jīng)濟有效的注意(凝視)分配方式;再者,在諸如flankers任務之類的與運動無關的實驗室認知任務中,專業(yè)運發(fā)動也比新手反響更快,也更專注(更能抵抗無關刺激的干擾);其三,來自流行病學研究、臨床干涉研究和動物研究的證據(jù)都講明:健身運動有助于改善腦認知功能。除此之外,有研究表示清楚針對認知技術本身的適應性訓練也有助于改善認知功能。上述這些直接和間接的證據(jù)都肯定了運發(fā)動的認知功能優(yōu)勢,同時也暗示:體育運動不僅鍛煉人的體魄,而且改善人的心智。盡管如此,對于這一問題的探尋求索還不能劃上句號,在研究經(jīng)過中,還有很多新的問題涌現(xiàn)。第一個問題是:專家運發(fā)動相對于新手(普通人)的認知優(yōu)勢是來自于運動訓練本身,還是由于運發(fā)動的淘汰機制?這個問題類似于先有雞還是先有蛋:即使一個人成為專家運發(fā)動的運動實踐造就了他超越一般人的認知功能水平,還是本身具有超越一般人的認知功能水平的人才能在運動實踐中成為專家運發(fā)動。研究者傾向于前一種假設,由于已經(jīng)有了大量的間接證據(jù)。但是后一種假設在現(xiàn)實中也是可能的,即專家運發(fā)動本身在認知功能上就比一般人優(yōu)勝,因而才能在層層的選拔經(jīng)過中脫穎而出,繼續(xù)運動生涯;而有些認知功能水平較弱的人則會在這一經(jīng)過中被淘汰。我們要想進一步證明專家運發(fā)動的認知優(yōu)勢實際上是由運動實踐造就的,就要進行長期追蹤研究:鎖定一批運發(fā)動為被試,在他們整個運動生涯里定期考察他們的認知功能指標(包括在認知任務上的成績和腦成像的指標),以判定他們在從菜鳥到專家的成長經(jīng)過中,基本的