情緒與運(yùn)動(dòng)專長(zhǎng)對(duì)深度運(yùn)動(dòng)知覺影響的腦機(jī)制

韋曉娜，漆昌柱

物體靠近或者遠(yuǎn)離觀察者眼睛時(shí)，其深度線索（如雙眼視差或運(yùn)動(dòng)視差）的動(dòng)態(tài)變化會(huì)使觀察者產(chǎn)生深度運(yùn)動(dòng)知覺。在網(wǎng)球這類持拍隔網(wǎng)對(duì)抗性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，選手每一次發(fā)球、接球或回球，都伴隨著球與擊球者不斷靠近和遠(yuǎn)離的深度運(yùn)動(dòng)，因此，深度運(yùn)動(dòng)知覺對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員來說十分重要，尤其是在“盯球”過程中。情緒會(huì)影響運(yùn)動(dòng)員的認(rèn)知加工過程，進(jìn)而影響運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。R.S.LAZARUS[1]認(rèn)為，情緒對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的影響主要是由于情緒對(duì)認(rèn)知資源產(chǎn)生的影響。情緒產(chǎn)生的每一個(gè)階段，都會(huì)伴隨著情緒調(diào)節(jié)[2]。情緒調(diào)節(jié)（如思維的抑制、認(rèn)知控制和注意控制等）需要占用認(rèn)知資源。個(gè)體的認(rèn)知資源是有限的，情緒調(diào)控可能占用原本用于任務(wù)操作的認(rèn)知加工資源，使得用于任務(wù)操作的認(rèn)知加工資源不足，繼而影響任務(wù)操作表現(xiàn)。針對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員視覺加工策略的研究表明，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出更高的信息加工效率和更合理的加工策略[3]。因此，水平高的選手比新手有可能擁有更多的認(rèn)知資源來應(yīng)對(duì)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)情景。而情緒對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員深度運(yùn)動(dòng)知覺的影響，也有可能源于對(duì)認(rèn)知資源的影響。

已有研究發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)專家的深度運(yùn)動(dòng)知覺能力在準(zhǔn)確性上較新手高，運(yùn)動(dòng)專長(zhǎng)效應(yīng)與選擇性注意資源的調(diào)用以及模式識(shí)別有關(guān)[4]。該研究所采用的試驗(yàn)范式是，讓被試觀察在運(yùn)動(dòng)著的球體，并在觀察過程中快速判斷球體運(yùn)動(dòng)的方向是靠近還是遠(yuǎn)離，試驗(yàn)刺激和任務(wù)沒有涉及逼近物與觀察者的碰撞或接觸。而在各種球類運(yùn)動(dòng)中，網(wǎng)球的接發(fā)球、乒乓球的扣殺、排球的墊球等，都包含球與運(yùn)動(dòng)員的“碰撞”過程，運(yùn)動(dòng)員回球則需要計(jì)算球與自己的碰撞時(shí)間。因此，為了完整地研究深度運(yùn)動(dòng)知覺過程，還需要對(duì)以往的研究范式進(jìn)行改進(jìn)或者完善。預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)任務(wù)（Prediction Motion task，PM task），指運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在到達(dá)指定地點(diǎn)之前就消失，觀察者需要預(yù)測(cè)目標(biāo)到達(dá)指定地點(diǎn)的瞬間并做出反應(yīng)[5]。消失的時(shí)間點(diǎn)與目標(biāo)到達(dá)指定地點(diǎn)的瞬間相隔的時(shí)間稱為剩余碰撞時(shí)間。該范式以往主要被用于研究碰撞時(shí)間（time-to-contact，TTC）估計(jì)的研究，如有研究者采用PM 任務(wù)發(fā)現(xiàn)，威脅性刺激靠近時(shí)會(huì)使個(gè)體低估逼近物的碰撞時(shí)間[6-8]。將該范式與深度運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，既可以滿足運(yùn)動(dòng)情景下的深度運(yùn)動(dòng)知覺的研究，又可以避免接觸碰撞事件的反應(yīng)對(duì)知覺產(chǎn)生影響。

在運(yùn)動(dòng)知覺研究領(lǐng)域，事件相關(guān)電位（event-related potential，ERP）是一種探究知覺預(yù)判專長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)腦機(jī)制的重要技術(shù)手段。馮琰[9]采用眼動(dòng)和ERP探究了不同運(yùn)動(dòng)水平的擊劍運(yùn)動(dòng)員在靜態(tài)情境下的技術(shù)動(dòng)作預(yù)判行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與水平較低的運(yùn)動(dòng)員相比，擊劍專家作預(yù)判時(shí)在特定腦區(qū)誘發(fā)的P1、N1和N2波幅低，且特定腦區(qū)的N2 和P3 的潛伏期較短。專家的技術(shù)預(yù)判過程具有視覺搜索效率高、識(shí)別速度快、動(dòng)用的心理資源少等特點(diǎn)，這種預(yù)判優(yōu)勢(shì)的機(jī)制可能是預(yù)判過程中大腦激活時(shí)間進(jìn)程短、腦神經(jīng)活動(dòng)水平低。E.VAGNONI 等[10]采用PM 范式，結(jié)合ERP研究情緒對(duì)逼近物的碰撞時(shí)間估計(jì)的影響發(fā)現(xiàn)，威脅會(huì)影響頂顳葉P1、額區(qū)N1和頂顳葉N1等ERP成分。一項(xiàng)有關(guān)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)專長(zhǎng)對(duì)深度運(yùn)動(dòng)知覺影響的研究結(jié)果顯示[4]，網(wǎng)球新手組和專家組的差異體現(xiàn)在枕顳區(qū)P1 和P2 的潛伏期，與選擇性注意資源的調(diào)用以及模式識(shí)別有關(guān)。以往研究表明，P1、N1 等早期視覺成分與注意相關(guān)，也是知覺研究中重要的ERP成分。

本研究結(jié)合專家-新手范式與ERP，通過對(duì)比不同情緒狀態(tài)下，網(wǎng)球?qū)＜遗c新手在完成PM 任務(wù)時(shí)深度運(yùn)動(dòng)知覺相關(guān)ERP成分（P1、N1和晚期慢波）上的差異，探討情緒狀態(tài)如何影響深度運(yùn)動(dòng)知覺，具體體現(xiàn)在知覺的哪個(gè)環(huán)節(jié)；不同情緒狀態(tài)對(duì)深度運(yùn)動(dòng)知覺的影響，在網(wǎng)球?qū)＜液托率种g是否存在差異？研究假設(shè)：（1）情緒會(huì)影響深度運(yùn)動(dòng)知覺過程中的認(rèn)知資源分配[1]，負(fù)性情緒的應(yīng)對(duì)占用更多認(rèn)知資源[11]；正性情緒對(duì)深度運(yùn)動(dòng)知覺過程的注意力和認(rèn)知具有擴(kuò)展作用[12-13]，所占用的資源少。（2）情緒會(huì)影響深度運(yùn)動(dòng)知覺的運(yùn)動(dòng)專長(zhǎng)效應(yīng)。網(wǎng)球?qū)＜冶刃率衷谏疃冗\(yùn)動(dòng)知覺過程中有更多的資源應(yīng)對(duì)消極情緒偏向，正性情緒對(duì)網(wǎng)球?qū)＜疑疃冗\(yùn)動(dòng)知覺過程中的認(rèn)知資源分配有擴(kuò)展作用[12-13]。具體體現(xiàn)在相關(guān)ERP 成分，包括與視覺注意資源調(diào)用相關(guān)的頂顳葉P1[14]、額區(qū)N1和頂顳葉N1[15]，與記憶編碼相關(guān)的額區(qū)負(fù)慢波SW[16]，相對(duì)于新手，網(wǎng)球?qū)＜业男畔⒓庸に俣雀欤矢摺?/p>

1 研究對(duì)象與方法

1.1 被 試

被試分為網(wǎng)球?qū)＜医M和新手組，22名國(guó)家一級(jí)運(yùn)動(dòng)員和網(wǎng)球?qū)I(yè)大學(xué)生（男10 人，女12 人）作為專家組，平均年齡為（21.41±3.50）歲，平均訓(xùn)練年限為（9.41±3.07）年。22 名普修36學(xué)時(shí)網(wǎng)球課程的大學(xué)生（男10人，女12人）作為新手組，平均年齡（21.36±2.56）歲。專家組與新手組的年齡無顯著差異（F（1，42）=0.002，P=0.961）。所有被試均為右利手，視力或矯正視力正常，無身心健康問題，沒有類似試驗(yàn)經(jīng)歷。

有研究表明，高焦慮個(gè)體對(duì)情緒刺激（尤其是負(fù)性刺激）具有較強(qiáng)敏感性[17]，且高焦慮個(gè)體對(duì)負(fù)性情緒信息的注意移除較為困難[18]。采用《狀態(tài)-特質(zhì)焦慮問卷》對(duì)被試進(jìn)行篩查。專家組平均狀態(tài)焦慮分?jǐn)?shù)35.73±7.27、平均特質(zhì)焦慮分?jǐn)?shù)40.82±7.35，新手組平均狀態(tài)焦慮分?jǐn)?shù)32.14±6.79、平均特質(zhì)焦慮分?jǐn)?shù)39.09±6.74。與常模[19]進(jìn)行比對(duì)，不屬于高焦慮個(gè)體，符合試驗(yàn)被試要求。被試在試驗(yàn)前先閱讀被試知情同意書，確認(rèn)知曉當(dāng)中的內(nèi)容后簽名。每位被試在完成試驗(yàn)后會(huì)獲得一定報(bào)酬。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用3×2×2 混合設(shè)計(jì)，自變量為情緒狀態(tài)（正性、中性、負(fù)性）、剩余碰撞時(shí)間（400 ms、800 ms）和運(yùn)動(dòng)專長(zhǎng)（專家、新手），運(yùn)動(dòng)專長(zhǎng)是被試間變量，情緒狀態(tài)和剩余碰撞時(shí)間是被試內(nèi)變量。因變量為TTC估計(jì)值（從深度運(yùn)動(dòng)刺激視頻呈現(xiàn)到被試按鍵判斷碰撞瞬間的反應(yīng)時(shí)間）、誤差值（判斷碰撞瞬間與實(shí)際碰撞瞬間的時(shí)間誤差）和知覺過程中的ERP 成分，早中成分（400 ms前的ERP成分）主要分析采用基線-峰值進(jìn)行度量的波幅和潛伏期，晚成分（400 ms后的慢波）主要分析平均波幅。

1.3 刺激材料

刺激在19英寸顯示器上呈現(xiàn)，屏幕分辨率為1 440×900，刷新頻率是60 Hz。每次試驗(yàn)前，都確保被試平視時(shí)兩眼間距的中點(diǎn)與屏幕正中點(diǎn)相距70 cm。所有刺激材料呈現(xiàn)時(shí)的背景顏色均為黑色。刺激材料是一個(gè)沿Z軸運(yùn)動(dòng)的黑白棋盤格花紋的球體和2條垂直向下的灰色直線構(gòu)成的碰撞參照物。球體視角勻速擴(kuò)大模擬勻速深度運(yùn)動(dòng)，球體表面所使用貼圖的白色區(qū)域亮度為120 cd/m2，平均亮度為55 cd/m2，整體對(duì)比度為100%。2條灰線到屏幕垂直中線的距離相等（見圖1）。通過兩線間距大小來模擬剩余碰撞時(shí)間為400 ms和800 ms的試驗(yàn)條件。

圖1 碰撞過程示意圖Figure1 The Schematic Diagram of the Collision Process

采用Autodesk 3ds Max 2010 制作4 段60 Hz 幀頻的WMV格式視頻（寬1 440，高900）。其中2段是碰撞演示視頻，被用在試驗(yàn)前向被試直觀地演示2種試驗(yàn)條件下的碰撞。另外2段是用于呈現(xiàn)試驗(yàn)刺激的視頻，對(duì)應(yīng)2種試驗(yàn)條件，視頻具體內(nèi)容和參數(shù)如下。

（1）剩余碰撞時(shí)間為400 ms（簡(jiǎn)稱TTC1）條件下的碰撞演示視頻時(shí)長(zhǎng)1 400 ms。視頻內(nèi)容是球體從位于屏幕正中央，以初始視角1.64°（在屏幕上的直徑為2 cm）勻速擴(kuò)大，直至1 400 ms球的邊界碰到碰撞參照物（2 條灰線），從而模擬球體在靠近觀察者的過程中與參照物的碰撞。碰撞時(shí)，球的視角為8.50°（在屏幕上的直徑為10.4 cm），球心初始位置在屏幕正中央，隨著球的靠近會(huì)勻速垂直往屏幕下方移動(dòng)3 cm（視角偏移2.46°），從而更形象地模擬物體由遠(yuǎn)及近的移動(dòng)狀態(tài)。作為碰撞參照物的2條灰線間距為視角8.50°，剛好等于碰撞時(shí)球的直徑。

（2）剩余碰撞時(shí)間為800 ms（簡(jiǎn)稱TTC2）條件下的碰撞演示視頻時(shí)長(zhǎng)1 800 ms。視頻中球的運(yùn)動(dòng)方向、速度和初始大小與TTC1 的碰撞視頻一致。不同之處在于球與參照物的碰撞，是在視頻呈現(xiàn)后的1 800 ms，而且碰撞時(shí)球的視角為10.44°（在屏幕上的直徑為12.8 cm），球心往屏幕下方移動(dòng)3.8 cm（視角偏移3.16°）。碰撞參照物的2條灰線間距為視角10.44°，剛好等于碰撞時(shí)球的直徑。

（3）TTC1條件下的試驗(yàn)視頻時(shí)長(zhǎng)2 000 ms。其中，前1 000 ms的內(nèi)容是球體從位于屏幕正中央，以初始視角1.64°（在屏幕上的直徑為2 cm）勻速擴(kuò)大，模擬逐漸靠近參照物和觀察者的運(yùn)動(dòng)過程。球體勻速擴(kuò)大直至1 000 ms、視角為6.54°（在屏幕上的直徑為8 cm）時(shí)消失。球心初始位置在屏幕正中央，隨著球的靠近也勻速垂直往屏幕下方移動(dòng)，球消失時(shí)球心移動(dòng)距離為2.1 cm（視角偏移1.75°）。作為碰撞參照物的2條灰線間距為視角8.50°（在屏幕上的直徑為10.4 cm）。參照物從視頻開始直至結(jié)束均處在同一位置。

（4）TTC2條件下的試驗(yàn)視頻時(shí)長(zhǎng)2 400 ms。視頻前1 000 ms的內(nèi)容與TTC1條件下的試驗(yàn)視頻前1 000 ms的內(nèi)容一致。區(qū)別在于TTC2 條件下，作為碰撞參照物的2 條灰線間距為視角10.44°（在屏幕上的直徑為12.8 cm），視覺上比TTC1的寬。2條灰線從視頻開始直至結(jié)束均處在同一位置。

情緒誘發(fā)材料是從中國(guó)情緒圖片系統(tǒng)（Chinese Affective Picture System，CAPS）中選出符合相應(yīng)愉悅度范圍的正性圖片（愉悅度≥6）、負(fù)性圖片（愉悅度小于等于4）和中性圖片（4＜愉悅度＜5.5）。由于正式試驗(yàn)只考慮愉悅度，所以在保證所選取圖片愉悅度符合標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，喚醒度應(yīng)盡量處于同一水平。在保證圖片分辨率、大小一致的基礎(chǔ)上，最終選取符合條件的正性圖片（愉悅度6.41±0.15，喚醒度5.17±0.15）、中性圖片（愉悅度4.85±0.47，喚醒度5.09±0.29）和負(fù)性圖片（愉悅度2.51±0.27，喚醒度5.17±0.11）各30 張。圖片分辨率為100 像素/英寸，大小為11×8 cm2，對(duì)應(yīng)的視角為水平4.50°、垂直3.27°。對(duì)3 組圖片的愉悅度和喚醒度分別進(jìn)行單因素方差分析。結(jié)果顯示喚醒度的組間差異不顯著（F（2，87）=1.89，P=0.16），愉悅度的組間效應(yīng)顯著（F（2，87）=1 083.5，P＜0.001）。對(duì)愉悅度進(jìn)行多重比較（LSD）發(fā)現(xiàn)，3 組圖片的兩兩比較差異顯著（P＜0.001），而且趨勢(shì)為正性＞中性＞負(fù)性。所選3組圖片符合愉悅度顯著遞減，喚醒度無顯著差異的要求。

1.4 試驗(yàn)流程

被試在完成頭皮清潔后，關(guān)閉通訊設(shè)備，進(jìn)入隔音、光源在被試正上方的腦電實(shí)驗(yàn)室。被試填寫問卷時(shí)，主試為其佩戴電極帽并將電阻降至5 kΩ 以下。使用E-prime 2.0 軟件呈現(xiàn)試驗(yàn)刺激。試驗(yàn)采用組塊設(shè)計(jì)，正性情緒組塊、中性情緒組塊和負(fù)性情緒組塊；組塊呈現(xiàn)順序有正—中—負(fù)以及負(fù)—中—正，2種試驗(yàn)順序在每組被試內(nèi)各占一半。每個(gè)組塊包含120個(gè)試次，2種TTC條件各占一半。試驗(yàn)前，先結(jié)合指導(dǎo)語(yǔ)讓被試?yán)斫庠囼?yàn)操作任務(wù)，隨后進(jìn)行練習(xí)。每個(gè)試驗(yàn)條件練習(xí)2個(gè)試次，共練習(xí)12個(gè)試次。每個(gè)試次按“注視點(diǎn)—情緒圖片—碰撞參照物—球體靠近—球體消失后的反應(yīng)屏—黑屏（練習(xí)任務(wù)時(shí)有反饋，反饋信息為按鍵瞬間與實(shí)際碰撞瞬間的誤差）”6個(gè)過程依次進(jìn)行（見圖2）。

圖2 試驗(yàn)刺激呈現(xiàn)序列圖Figure2 The Sequence Diagram of the Experimental Stimulus Presentation

參照物出現(xiàn)后，位置不變直到按鍵結(jié)束（避免參照物出現(xiàn)瞬間產(chǎn)生的無關(guān)電位，參照物保持不變有利于被試估計(jì)TTC）。即每一個(gè)試次中，注視點(diǎn)呈現(xiàn)200～400 ms后，被試先觀看1 000 ms的情緒圖片以喚醒相應(yīng)情緒（圖片隨機(jī)呈現(xiàn)，每張圖片出現(xiàn)的概率為1/30），隨后球體出現(xiàn)并朝著被試雙眼間運(yùn)動(dòng)。被試需要保持注視著球體運(yùn)動(dòng)，并在球體消失后，利用之前球體的運(yùn)動(dòng)速度估計(jì)球體與參照物碰撞瞬間并按鍵反應(yīng)，球體以消失前的速度繼續(xù)運(yùn)行，在接觸到參照平面的瞬間按下“J”鍵。按鍵反應(yīng)后進(jìn)入試次之間800～1 200 ms的間隔黑屏。

每個(gè)組塊的中段（每個(gè)組塊有120 個(gè)試次，第61 個(gè)試次開始前的黑屏視為組塊的中段）程序自動(dòng)暫停，被試填寫《運(yùn)動(dòng)員心理喚醒量表》（簡(jiǎn)稱MASA）[20]，進(jìn)行情緒狀態(tài)自我評(píng)價(jià)。問卷填寫完畢并交給主試之后，被試按照屏幕的提示自己按“S”鍵繼續(xù)試驗(yàn)。每個(gè)組塊之間強(qiáng)制被試休息至少5 min（倒計(jì)時(shí)結(jié)束后才能按“S”鍵繼續(xù)），以保證不同情緒之間不會(huì)相互影響。

1.5 腦電數(shù)據(jù)處理

腦電數(shù)據(jù)采用德國(guó)Brain Products 公司生產(chǎn)的記錄與分析系統(tǒng)進(jìn)行采集和分析，采用64 導(dǎo)電極帽按照國(guó)際10-20 系統(tǒng)安置電極，AFz 點(diǎn)為接地電極，在線記錄的參考電極為FCz 點(diǎn)，后期轉(zhuǎn)換為平均參考。眼電（EOG）貼于右眼正下方1 cm 處，信號(hào)采樣頻率為1 000 Hz，濾波范圍0.01～100 Hz，離線數(shù)據(jù)濾波范圍0.1～35 Hz。采用獨(dú)立成分分析法（Ocular Correction ICA），識(shí)別和去除眼動(dòng)偽跡。以球體呈現(xiàn)前的200 ms 作為基線，去除波幅超過±75 μV的分段。EEG疊加的時(shí)程為2 500 ms（包括基線前的200 ms、知覺球體運(yùn)動(dòng)1 000 ms 和球體消失后的1 300 ms），每個(gè)試驗(yàn)條件下疊加EEG 分段數(shù)均超過47。根據(jù)波形總平均圖和以往研究結(jié)果[10，21]，本研究選取PO7 和PO8點(diǎn)（各代表左、右顳枕區(qū)）作為枕顳區(qū)的P1 和N1（N1-occi），F(xiàn)1和F2 點(diǎn)作為額區(qū)N1（N1-front），F(xiàn)z 和FCz 點(diǎn)作為晚期負(fù)慢波SW 的分析記錄點(diǎn)。所有ERP 成分均采用基線-峰值進(jìn)行度量。

2 結(jié) 果

2.1 情緒誘發(fā)效果檢驗(yàn)

以情緒類型作為被試內(nèi)變量，專長(zhǎng)水平為被試間變量，對(duì)MASA的3個(gè)量表得分進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。結(jié)果顯示，3個(gè)分量表得分都是只有情緒類型主效應(yīng)達(dá)到顯著水平。MASA各分量表得分在情緒主效應(yīng)上的重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果表明，達(dá)到統(tǒng)計(jì)上顯著性的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步多重比較。情緒誘發(fā)的最理想狀況為：從正性組塊、中性組塊到負(fù)性組塊對(duì)應(yīng)的正性喚醒得分逐步減少，負(fù)性得分逐步增加，喚醒強(qiáng)度無變化。分別針對(duì)MASA的3個(gè)量表得分的情緒效應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行多重比較發(fā)現(xiàn)，負(fù)性喚醒得分和喚醒強(qiáng)度得分，反映情緒圖片的誘發(fā)達(dá)到理想效果，正性喚醒得分也接近預(yù)期?？梢哉J(rèn)為，被試在3種情緒組塊中處于相應(yīng)的情緒狀態(tài)（見表1）。

表1 MASA各分量表得分的重復(fù)測(cè)量方差分析及多重比較（情緒主效應(yīng)）Table 1 Repeated Measure ANOVA and Multiple Comparisons of the MASA Scores（Main Effects of emotions）

2.2 行為學(xué)指標(biāo)

2 組被試在3 種情緒狀態(tài)下碰撞時(shí)間估計(jì)的平均反應(yīng)時(shí)、誤差值和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差分布見圖3。

圖3 不同情緒下碰撞時(shí)間估計(jì)的反應(yīng)時(shí)（左）和實(shí)際碰撞時(shí)間的誤差值（右）Figure3 Mean Estimated Time-to-collision（Left）and Mean Error Values of Time-to-collision（Right）under Different Emotions

以情緒狀態(tài)和剩余TTC作為被試內(nèi)變量，專長(zhǎng)作為被試間變量，分別對(duì)反應(yīng)時(shí)和誤差值的重復(fù)測(cè)量方差分析顯示，只有反應(yīng)時(shí)的剩余TTC 主效應(yīng)顯著（F（1，42）=178.71，P＜0.001，η2p=0.81），TTC1 的反應(yīng)時(shí)（1 624.18±26.44 ms）顯著短于TTC2（1 895.17±34.60 ms），說明試驗(yàn)刺激設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期區(qū)分效果。

2.3 腦電數(shù)據(jù)分析

根據(jù)波形特征，確認(rèn)各ERP成分的波峰探測(cè)范圍：P1（100～150 ms）、N1-front（110～150 ms）和N1-occi（160～220 ms），并確定晚期負(fù)慢波SW 計(jì)算平均波幅的區(qū)域（400～1 000 ms）（見圖4）。對(duì)選取的ERP成分分別進(jìn)行以專長(zhǎng)作為被試間變量，情緒狀態(tài)和剩余碰撞時(shí)間作為被試內(nèi)變量的重復(fù)測(cè)量方差分析，效應(yīng)顯著的結(jié)果如下。

圖4 所選取電極點(diǎn)的總平均波形圖Figure4 Total Average Waveforms of the Selected Electrodes

P1 波幅結(jié)果顯示：PO7 情緒主效應(yīng)顯著（F（2，84）=5.62，P=0.005，η2p=0.12），負(fù)性情緒下P1波幅（2.44±0.33 μV）小于正性情緒（3.03±0.38 μV）（P=0.017），也小于中性情緒（3.06±0.35 μV）（P=0.004），正性情緒與中性情緒無差異；PO7與PO8相似，情緒主效應(yīng)顯著（F（1.75，73.48）=5.35，P（c）=0.009，η2p=0.11），負(fù)性情緒下的P1 波幅（2.90±0.38 μV）小于正性情緒（3.54±0.42 μV）（P=0.021），也小于中性情緒（3.54±0.37 μV）（P=0.003），正性情緒與中性情緒無差異。

潛伏期結(jié)果顯示：PO8 的專長(zhǎng)、情緒狀態(tài)和剩余TTC 三者的交互效應(yīng)顯著（F（2，84）=3.44，P=0.037，η2p=0.08），簡(jiǎn)單效應(yīng)分析結(jié)果顯示，專家在正性情緒下TTC1 的P1 潛伏期（125.68±3.36 ms）比負(fù)性情緒（135.36±3.30 ms）短（P=0.009），其他各試驗(yàn)條件之間對(duì)比無顯著差異；新手組內(nèi)各種條件之間無顯著差異。

N1-front波幅結(jié)果顯示：F1情緒主效應(yīng)顯著（F（1.66，69.64）=5.25，P（c）=0.011，η2p=0.11），在負(fù)性情緒下N1-front 波幅（-2.13±0.26 μV）比中性情緒（-2.51±0.25 μV）?。≒=0.012），也比正性情緒（-2.59±0.23 μV）?。≒=0.015），中性情緒與正性情緒無差異；F2情緒主效應(yīng)顯著（F（1.76，73.69）=6.42，P（c）=0.004，η2p=0.13），在負(fù)性情緒下N1-front波幅（-2.09±0.25 μV）比中性情緒（-2.53±0.25 μV）?。≒=0.007），也比正性情緒（-2.61±0.25 μV）?。≒=0.006），中性情緒與正性情緒無差異。

N1-occi波幅統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，PO7專長(zhǎng)與情緒狀態(tài)的交互效應(yīng)顯著（F（1.42，59.62）=4.21，P（c）=0.001，η2p=0.09），簡(jiǎn)單效應(yīng)分析結(jié)果顯示，新手組在正性情緒下N1-occi波幅（-3.61±0.60 μV）比中性情緒（-2.81±0.65 μV）大（P=0.009），負(fù)性情緒與其他2種情緒之間無差異；專家組在3種情緒類型之間無顯著差異。

SW 平均波幅結(jié)果顯示：Fz 剩余TTC 主效應(yīng)顯著，TTC1 條件下的SW 平均波幅（-2.08±0.28 μV）顯著小于TTC2（-2.35±0.26 μV）；Fz專長(zhǎng)水平、情緒狀態(tài)和剩余碰撞時(shí)間3個(gè)變量的交互效應(yīng)顯著，簡(jiǎn)單效應(yīng)分析結(jié)果顯示，專家在正性情緒的TTC1條件下SW 平均波幅（-1.54±0.37 μV）比TTC2 條件（-2.57±0.38 μV）?。≒=0.001），新手在所有情況以及專家在其他情緒下沒有此種情況。FCz 專長(zhǎng)水平、情緒狀態(tài)和剩余碰撞時(shí)間3 個(gè)變量的交互效應(yīng)顯著，簡(jiǎn)單效應(yīng)分析結(jié)果顯示，專家在正性情緒的TTC1條件下SW平均波幅（-2.50±0.38 μV）比TTC2條件（-3.22±0.38 μV）小（P=0.013），新手在所有情緒條件下以及專家在其他情緒下都沒有此種情況；該交互效應(yīng)還體現(xiàn)為在正性情緒的TTC1條件下專家組的SW平均波幅（-2.50±0.38 μV）比新手組（-3.68±0.38 μV）?。≒=0.034），TTC2 條件以及其他情緒下沒有此種情況。

3 討 論

本研究結(jié)合專家-新手分組和PM任務(wù)范式，采用ERP考察情緒對(duì)不同網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)專長(zhǎng)個(gè)體深度運(yùn)動(dòng)知覺的影響的腦機(jī)制，具體探討該影響體現(xiàn)在知覺過程的哪個(gè)環(huán)節(jié)及其特征。MASA得分結(jié)果說明，情緒誘發(fā)基本達(dá)到預(yù)期效果。行為數(shù)據(jù)結(jié)果僅說明，試驗(yàn)刺激的設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期區(qū)分剩余TTC的效果。專家與新手在碰撞時(shí)間估計(jì)反應(yīng)時(shí)和誤差值的行為學(xué)數(shù)據(jù)上沒有顯著性差異，該結(jié)果與采用PM 范式的行為學(xué)研究相似[22]。情緒效應(yīng)也沒有體現(xiàn)在行為結(jié)果上，但有研究證明，情緒加工對(duì)其后的認(rèn)知過程任務(wù)（如視覺加工、工作記憶和執(zhí)行功能等）具有調(diào)節(jié)作用[23-24]。因此，情緒效應(yīng)以及與運(yùn)動(dòng)專長(zhǎng)的交互效應(yīng)有可能體現(xiàn)在更為敏感的ERP特征上。

3.1 情緒和運(yùn)動(dòng)專長(zhǎng)對(duì)深度運(yùn)動(dòng)知覺過程中注意資源分配的影響

P1 波敏感于刺激參數(shù)的變化，還敏感于空間注意的指向[14]。在本試驗(yàn)中，P1 波幅反映了不同情緒下，個(gè)體能將注意資源投入到深度運(yùn)動(dòng)知覺早期的情況。結(jié)果顯示，負(fù)性情緒下的P1波幅比在正性情緒和中性情緒的小，說明無論專長(zhǎng)水平如何，個(gè)體負(fù)性情緒下在知覺早期的注意資源投入都比正性情緒少。由此推測(cè)，負(fù)性情緒的應(yīng)對(duì)占用更多認(rèn)知資源，正性情緒占用資源相對(duì)少，與研究假設(shè)相符。而且該結(jié)果與E.VAGNONI等[10]的結(jié)果相符，即威脅性刺激靠近時(shí)誘發(fā)的枕頂區(qū)P1波幅比中性刺激小。專家在正性情緒下TTC1條件的P1潛伏期比負(fù)性情緒短；新手組內(nèi)各種條件之間無顯著差異。P1與視覺刺激的一些初級(jí)特征以及對(duì)無意識(shí)感覺偏向的抑制有關(guān)[25]。結(jié)合研究結(jié)果說明，當(dāng)剩余碰撞時(shí)間比較短，專家在正性情緒下對(duì)無關(guān)信息注意的抑制比負(fù)性情緒快。高時(shí)間壓力的球類項(xiàng)目，如網(wǎng)球、羽毛球和棒球等，都是屬于剩余碰撞時(shí)間較短的情境。在重要比賽情境下，運(yùn)動(dòng)員易產(chǎn)生壓力，與之對(duì)應(yīng)的應(yīng)激反應(yīng)伴隨的負(fù)性情緒（如焦慮等）使他們易對(duì)負(fù)性信息產(chǎn)生注意偏向，使注意資源被鎖定，滯留在負(fù)性信息中難以轉(zhuǎn)移出來[26]。因此，負(fù)性情緒通過影響深度運(yùn)動(dòng)知覺過程中對(duì)無關(guān)信息的注意抑制或從無關(guān)信息中抽離從而影響運(yùn)動(dòng)員的“盯球”。

N1波幅增大反映了對(duì)目標(biāo)位置注意的增強(qiáng)，與促進(jìn)目標(biāo)探測(cè)有關(guān)[14]。與P1 波幅的結(jié)果相似，負(fù)性情緒下N1-front 波幅比正性情緒和中性情緒小，但中性情緒與正性情緒之間無差異，因此該結(jié)果支持“負(fù)性情緒的應(yīng)對(duì)占用更多認(rèn)知資源”，但沒有直接支持正性情緒對(duì)深度運(yùn)動(dòng)知覺注意資源的拓展作用。時(shí)間順序比額區(qū)N1 靠后的枕顳區(qū)N1 子成分反映了某種辨別過程，且該成分不受反應(yīng)相關(guān)或者準(zhǔn)備過程的影響[15]。在左側(cè)枕顳區(qū)，新手組在正性情緒下的N1波幅比中性情緒大，專家組在3 種情緒類型之間枕顳區(qū)N1 波幅無顯著差異。情緒的影響在枕顳區(qū)P1 和額區(qū)N1 波幅上顯示的結(jié)果是相似的，但從枕顳區(qū)N1開始，情緒對(duì)不同專長(zhǎng)在深度運(yùn)動(dòng)知覺過程中認(rèn)知資源投入的影響開始呈現(xiàn)不同的ERP 特征。S.A.HILLYARD 等[14]認(rèn)為，N1波幅增大反映了對(duì)目標(biāo)位置注意的增強(qiáng)，與促進(jìn)目標(biāo)探測(cè)有關(guān)。結(jié)果說明，新手在正性情緒下對(duì)目標(biāo)位置的注意有一定程度增強(qiáng)。但由于中性情緒的引入更多是考察影響是否具有某種趨勢(shì)，負(fù)性情緒與正性情緒之間的差異比它們各自與中性情緒的差別更能說明情緒的影響，因此該效應(yīng)有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

雖然前人研究已經(jīng)證明注意對(duì)深度運(yùn)動(dòng)知覺過程的影響[27]，但具體體現(xiàn)在哪個(gè)環(huán)節(jié)還未清楚。本研究結(jié)果反映了情緒狀態(tài)對(duì)深度運(yùn)動(dòng)知覺的影響，體現(xiàn)在早期的注意資源投入情況，且更偏向于與無關(guān)信息注意的抑制有關(guān)。

3.2 情緒和運(yùn)動(dòng)專長(zhǎng)對(duì)深度運(yùn)動(dòng)知覺過程中記憶編碼的影響

以往研究表明，PM 任務(wù)中的觀察者會(huì)利用視覺感知記憶系統(tǒng)和短時(shí)記憶系統(tǒng)來完成速度和軌跡的估計(jì)[28]。在本研究中，被試需要利用知覺到的速度信息來估計(jì)球體碰到參照物的瞬間，其深度運(yùn)動(dòng)知覺過程中的中晚期ERP成分是一個(gè)平緩的負(fù)慢波SW。有研究指出，這種長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)性慢波是一種專門負(fù)責(zé)對(duì)視覺空間信息進(jìn)行編碼、反映工作記憶的ERP 成分[16]。最新的研究發(fā)現(xiàn)，SW 也和嗅覺的短時(shí)記憶相關(guān)[29]。A.MECKLINGER等[30]發(fā)現(xiàn)，負(fù)慢波的波幅隨著記憶負(fù)荷的增加而增大，由此推測(cè)SW 的波幅與認(rèn)知資源的消耗相聯(lián)系。在本研究中，正性情緒的TTC1 條件下，專家組的SW 平均波幅比新手組小。由此推測(cè)，正性情緒下網(wǎng)球?qū)ｉL(zhǎng)水平高的個(gè)體認(rèn)知資源消耗出現(xiàn)節(jié)省化，而且這種情況只有在碰撞時(shí)間剩余較短的情況下才會(huì)出現(xiàn)。網(wǎng)球?qū)儆诟邥r(shí)間壓力的球類項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)情境基本都屬于剩余碰撞時(shí)間較短的狀態(tài)。在同樣短的時(shí)間內(nèi)記住球體的速度和運(yùn)動(dòng)特征，網(wǎng)球?qū)ｉL(zhǎng)高的個(gè)體更加能夠利用正性情緒帶來的認(rèn)知拓展效應(yīng)。

4 結(jié) 論

本研究發(fā)現(xiàn)，不同情緒狀態(tài)對(duì)深度運(yùn)動(dòng)知覺的影響與無關(guān)信息注意的抑制有關(guān)，正性情緒狀態(tài)下，在此環(huán)節(jié)投入的注意資源更多；同時(shí)，情緒與運(yùn)動(dòng)專長(zhǎng)的交互影響體現(xiàn)在，正性情緒下網(wǎng)球?qū)ｉL(zhǎng)高的個(gè)體對(duì)快速靠近物體的無關(guān)信息注意抑制速度快，工作記憶編碼出現(xiàn)認(rèn)知資源的節(jié)省化。