分心作業對環境主導注意型運動員返回抑制的影響

李 軍

分心作業對環境主導注意型運動員返回抑制的影響

李 軍

考察分心作業對環境主導注意型運動員返回抑制時程的影響。采用線索—靶子范式，試驗1和試驗2分別以普通大學生、新手型運動員和專家型運動員各16名作為被試，包括3種SOA水平（200 ms，400 ms，700 ms）。在試驗1和試驗2的中央注視點分別安排無分心作業和有分心作業，對3組被試之間的返回抑制時程進行比較。試驗1結果表明：無分心作業時，普通大學生在SOA為400 ms和700 ms出現返回抑制，新手型運動員和專家型運動員在SOA為200 ms、400 ms和700 ms均出現返回抑制；試驗2結果表明：有分心作業時，普通大學生與新手型運動員的返回抑制消失，專家型運動員在SOA為400 ms和700 ms仍然保留返回抑制。環境主導注意型運動員具有更強的返回抑制能力，專家型運動員能夠采取更為有效的注意加工策略，表現出較好的認知控制能力或抗干擾能力。

選擇性注意；返回抑制；靶子線索范式；分心作業；環境主導注意

返回抑制（inhibition of rectum，簡稱IOR）是指對原來注意過的位置或客體做出反應時表現出滯后現象。自Posner和Cohen首次發現返回抑制現象后[1]，研究者在不同的反應類型[2-3]、任務[4-5]、材料[6-7]和感覺道[8]以及各種類型線索中[9-10]均觀察到了返回抑制效應。Maylor和王甦等發現分散注意對返回抑制有非常重要的影響，認為返回抑制的根源很有可能是存在于激活的靶子刺激的知覺表征與反應的某種聯系之中[11-12]。研究還發現，某些環境主導注意型運動員形成返回抑制的能力比一般人更具有優勢[13-15]，然而，這些研究往往是在普通人群與運動員進行比較，而不同水平的運動員之間的進一步比較鮮有研究，并且一般采用單一任務的形式研究運動員的返回抑制特征，沒有采用雙任務的形式來考察干擾任務對返回抑制的影響，而采用雙任務形式將更貼近現實運動情境。本研究試圖在試驗中安排無分心作業（試驗1）和有分心作業（試驗2）來探討運動員與普通人以及不同水平運動員之間的出現返回抑制的時程差異。實驗1假設：與普通大學生相比，在無分心作業時，新手型運動員和專家型運動員開始出現返回抑制的時程短，但新手型運動員與專家型運動員開始出現返回抑制的時程無顯著性差異；試驗2假設：在有分心作業時，普通大學生和新手型運動員的返回抑制消失，專家型運動員開始出現返回抑制的時程比無分心作業時的時程長。

1 試驗1 無分心作業條件下的返回抑制

1.1 方法

1.1.1 被 試 普通大學生、新手型運動員和專家型運動員各16名（男、女各 8名），其年齡分別在 19～22、17～21、19～24歲之間；從事專業運動訓練在4年以下的運動員為新手型運動員；從事系統專業運動訓練在8年以上且運動水平為二級或二級以上的運動員為專家型運動員。所有運動員被試均來自籃球、排球、乒乓球、跆拳道等環境主導注意型項目。所有被試視力正常，逐個進行試驗，并在試驗完成后給予一定的報酬。

1.1.2 儀器和刺激 試驗在便攜式計算機上進行，LCD為14英寸。被試者眼睛與屏幕的距離為60 cm。屏幕背景為灰色，在屏幕中央水平排列的3個大小相同的小方框。中間方框有一白色小圓點作為注視點。所有小方框視角為 1．9°×1．4°，兩個小方框中心點之間相距5．7°。以外側小方框變亮作為線索，以外側小方框中出現“*”作為靶子。

1.1.3 試驗設計 3（組別）×3（SOA）×2（靶子位置）的混合設計，組別（普通大學生、新手型運動員和專家型運動員）為被試間變量；其余2個因素為被試內變量，分別為SOA（200 ms、400 ms、700 ms）和靶子位置（線索位置：靶子出現在線索過的位置；非線索位置：靶子出現在沒有線索過的位置）。因變量為被試的反應時和反應錯誤率。

1.1.4 試驗程序 試驗開始時屏幕背景為灰色，700 ms后，3個小方框呈現在屏幕中央，同時中間小方框內會出現一個白色注視點，要求被試在試驗時注視這個白色的注視點；500 ms后，某一外側小方框突然變亮，持續時間為100 ms；然后根據不同的SOA，分別在100 ms、300 ms和600 ms后，在某一外側方框中出現一個靶子，要求被試看到靶子后迅速按空格鍵進行反應，按鍵的同時，刺激畫面消失，出現灰色背景屏幕。如果靶子不出現，則刺激畫面在持續1 000 ms后自動消失，出現灰色屏幕，灰色背景屏幕持續700 ms后開始下一次測試。若在靶子出現之前被試按鍵反應，則為錯誤反應，計算機將發出1 000 Hz的警告聲（見圖1）。

圖1 試驗流程圖

在正式試驗中，各種試驗條件下各40次，其中捕捉測試（先出現方框和注視點，然后外側方框線索化，之后不出現靶子）8次，并隨機分布在試驗中，整個試驗共240次測試，并對各種試驗條件的測試順序隨機化。試驗分為兩組，組間休息2 min。正式試驗之前有20次練習，整個試驗約為15 min。

1.2 結果與分析

統計每一被試的反應錯誤率和反應時。每一被試的反應錯誤率均低于2%，故不分析其錯誤率。剔除每一個被試3個標準差以外的所有反應時數據，分別計算各種試驗條件下的反應時并進行分析（見表1）。

表1 無分心作業條件下3組被試的平均反應時和抑制效應量（ms）

3（組別）×3（SOA）×2（靶子位置）混合設計的重復測量方差分析表明：（1）組別主效應顯著，F（2，45）=72．16，P＜0．001，普通大學生反應時（395 ms）長于新手型運動員反應時（342 ms）和專家型運動員反應時（327 ms），均為 P＜0．001，后兩者有顯著性差異，P＜0．05；（2）SOA 主效應顯著，F（2，90）=8．60，P＜0．001，SOA=200 ms時的反應時（361 ms）顯著長于 SOA=400 ms（353 ms）和 700 ms的反應時（349 ms）分別為 P＜0．05 和 P＜0．001，后兩者無顯著性差異，P＞0．05；（3）靶子的主效應顯著，F（1，45）=458．00，P＜0．001，靶子在線索位置的反應時（365 ms）顯著長于在非線索位置的反應時（344 ms）；（4）SOA 與組別交互作用顯著，F（4，90）=2．69，P＜0．05；（5） 靶子位置與組別交互作用顯著，F（2，45）=74．28，P＜0．001；（6）SOA 與靶子位置交互作用顯著，F（2，90）=53．93，P＜0．001；（7）組別×SOA×靶子位置的交互作用顯著，F（4，90）=4．02，P＜0．001。

組別×SOA×靶子位置的交互作用顯著，對其進一步分析，發現（1）普通大學生：當SOA=200 ms時，線索位置的反應時短于非線索位置的反應時，出現易化效應，F（1，135）=36．94，P＜0．001；當SOA=400 ms和700 ms時，線索位置的反應時均長于非線索位置的反應時，出現抑制效應，分別為 F（1，135）=26．48，P＜0．001；F（1，135）=32．92，P＜0．001；（2）新手型運動員：在所有 SOA 水平上線索位置的反應時均長于非線索位置的反應時，出現抑制效應，分別為 F（1，135）=12．10，P＜0．01；F（1，135）=43．53，P＜0．001；F（1，135）=88．60，P＜0．001；（3）專家型運動員：在所有SOA水平上線索位置的反應時均長于非線索位置的反應時，出現抑制效應，分別為 F（1，135）=25．93，P＜0．001；F（1，135）=149．51，P＜0．001；F（1，135）=157．50，P＜0．001。

試驗結果表明，在無分心作業條件下，兩類運動員開始出現返回抑制的時間均早于普通大學生，專家型運動員與新手型運動員開始出現返回抑制的時間一致。專家型運動員與新手型運動員在SOA=200 ms時開始出現，并一直持續到SOA=700 ms；普通大學生在SOA=200 ms時出現易化效應，SOA=400 ms才出現抑制效應。說明在對靶子的反應沒有受到干擾的情況下，專家型運動員與新手型運動員返回抑制的時程沒有差異；相比之下，普通大學生的返回抑制時程較晚。

2 試驗2 有分心作業條件下的返回抑制

2.1 方法

2.1.1 被 試 普通大學生、新手型運動員和專家型運動員各16名（男、女各 8名），其年齡分別在 19～23、17～20、18～23歲之間。運動員類型和來源同試驗1。試驗1的被試不參與試驗2。所有被試視力均正常，逐個進行試驗，試驗完成后給予一定的報酬。

2.1.2 儀器和刺激 基本同試驗1，不同的是試驗2的中央注視點會發生變化，即在每一次測試中中間方框中的注視點從開始出現直至按鍵反應的過程中會連續不斷地向外擴張成一個內接圓或由一個內接圓向內收縮成一個小圓點（注視點）。

2.1.3 試驗設計 同試驗1。

2.1.4 試驗程序 試驗流程同試驗1，但是試驗2的中間方框的注視點會不斷向外擴張或向內收縮，并要求被試眼睛追蹤其大小變化。在出現靶子的測試中注視點變化的持續時間為從線索化開始直至被試者按鍵結束；在不出現靶子的測試中注視點變化的持續時間為從線索化開始直至刺激畫面自動消失。

2.2 結果與分析

統計每一被試的反應錯誤率和反應時。每一被試的反應錯誤率均低于2%，故不分析其錯誤率。剔除每一被試3個標準差以外的所有反應時數據，分別計算各種實驗條件下的反應時并進行分析（見表2）。

表2 有分心作業條件下3組被試的平均反應時和抑制效應量（ms）

3（組別）×3（SOA）×2（靶子位置）混合設計的重復測量方差分析表明：（1）組別主效應顯著，F（2，45）=18．67，P＜0．001，普通大學生反應時（450 ms）顯著長于新手型運動員反應時（420 ms）和專家型運動員反應時（377 ms），分別均為 P＜0．001，P＜0．05，后兩者有顯著性差異，P＜0．001；（2）SOA 主效應顯著，F（2，90）=52．21，P＜0．001，SOA=200 ms時的反應時（436 ms）、SOA=400 ms的反應時（412 ms）和 700 ms的反應時（398 ms）三者相互之間有顯著性差異，均為 P＜0．001；（3）靶子的主效應顯著，F（1，45）=12．45，P＜0．01，靶子在線索位置的反應時（410 ms）短于在非線索位置的反應時（348 ms）；（4）SOA 與組別交互作用不顯著，F（4，90）=2．41，P＞0．05；（5） 靶子位置與組別交互作用顯著，F（2，45）=25．99，P＜0．001；（6）SOA 與靶子位置交互作用顯著，F（2，90）=76．34，P＜0．001；（7）組別×SOA×靶子位置的交互作用顯著，F（4，90）=4．19，P＜0．01。

組別×SOA×靶子位置的交互作用顯著，對其進一步分析，發現（1）普通大學生：當SOA=200 ms時，在線索位置的反應時短于非線索位置的反應時，出現易化效應，F（1，135）=87．73，P＜0．001；當SOA=400 ms和700 ms時，在線索位置的反應時均與非線索位置的反應時無顯著性差異，分別為 F（1，135）=2．64，P＞0．05；F（1，135）=0．95，P＞0．05；（2）新手型運動員：當 SOA=200 ms時，在線索位置的反應時短于非線索位置的反應時，出現易化效應，F（1，135）=29．39，P＜0．001；當 SOA=400 ms和 700 ms 時，在線索位置的反應時均與非線索位置的反應時無顯著性差異，分別為F（1，135）=0．42，P＞0．05；F（1，135）=1．53，P＞0．05；（3）專家型運動員：當 SOA=200 ms時，在線索位置的反應時短于非線索位置的反應時，出現易化效應，F（1，135）=48．10，P＜0．001；當 SOA=400 ms和 700 ms時，在線索位置的反應時均長于非線索位置的反應時，出現抑制效應，F（1，135）=40．07，P＜0．001；F（1，135）=30．14，P＜0．001。

試驗結果表明，在分心作業條件下，普通大學生和新手型運動員在所有SOA水平下的返回抑制均消失，而且兩者均在SOA=200 ms出現易化效應；專家型運動員在SOA=200 ms返回抑制消失，而在SOA=400 ms和700 ms仍然保留抑制效應。說明分心作業嚴重干擾了靶子反應任務的完成，認知負荷的增加對返回抑制具有明顯的影響，導致返回抑制的時程延長。

3 討 論

試驗1發現，在沒有分心作業時，普通大學生在SOA為200 ms時出現易化效應，SOA為400 ms和700 ms出現抑制效應，新手型運動員和專家型運動員均在SOA為200 ms、400 ms和700 ms均就出現抑制效應，試驗2發現，在有分心作業時，普通大學生和新手型運動員的抑制效應全部消失，而專家型運動員在400 ms和700 ms上仍然保留了抑制效應。2個試驗的結果與其研究假設一致。從試驗1中普通大學生數據來看，其結果驗證了與Posner和Cohen[1]的試驗。

通過比較運動員與普通大學生比較，可以看出無論是專家型運動員還是新手型運動員，開始出現返回抑制的時程都比普通大學生短，說明運動員能夠在更短的時程內形成抑制效應。試驗2中加入分心作業后，3組被試的返回抑制均發生了明顯的變化，表明試驗操作中分散注意對返回抑制產生了非常顯著的影響，且對于不同被試來說，其影響的程度也各不相同。試驗2的結果支持了Maylor[11]與王甦等[12]的觀點。王甦等認為，返回抑制的根源可能存在于激活的靶子刺激知覺表征與反應的某種聯系之中，線索位置激活的知覺表征以某種方式使對該位置靶子的反應產生滯后效應[12]。眾所周知，返回抑制是由注意誘發的，沒有線索化作用，也就沒有返回抑制。在沒有分心作業時，中央注視點不對靶子位置加工產生干擾作用，外源性線索引起朝向反射，將注意自動吸引到線索位置上，注意促進線索位置上的靶子刺激知覺加工，其知覺表征處于較高的激活水平，而使線索位置的靶子反應滯后，因此，3組被試均在不同的時程內先后出現了返回抑制。一旦在中央注視點加入復雜的分心作業后，試驗還要求被試必須追蹤注視點究竟是變大還是變小，此追蹤過程無疑加大了個體的認知負荷，對個體的注意控制系統操縱的要求也相應提高。此時，個體需要分配一部分注意資源到追蹤任務上，由于注意資源的有限性特點，自然投入到線索位置的注意資源相應減少，產生返回抑制的前提條件相對不夠充分，最后導致返回抑制出現的時間偏晚或消失。

Klein認為返回抑制反映了人的心理機制的靈活性和適應性，其功能在于阻止對注意過的目標進行再次搜索，促進對新目標的注意和搜索，以優化視覺搜索的效率[16]。返回抑制的出現時間愈早，則表明個體的注意抑制功能就愈靈活，視覺搜索效率就愈高。在沒有分心作業時，中央注視點不發生變化，被試的反應任務單一，只要求對靶子做出盡可能快的反應，線索位置有充足的注意資源來促進該位置靶子刺激的加工，激活的靶子刺激知覺表征與反應之間的轉換受到抑制，表現為在線索位置上對靶子的反應滯后，出現返回抑制現象。在SOA為200 ms的水平上，普通大學生強烈地受到線索的提示作用，沒有出現返回抑制，而是表現出明顯的易化效應，直至在SOA為400 ms的水平上才出現返回抑制。新手型運動員與專家型運動員在SOA為200 ms均顯現抑制效應，一直持續到700 ms。相比之下，在沒有分心作業干擾靶子反應任務的情況下，新手型運動員與專家型運動員表現出更好的注意抑制功能，即使在很短的時間內（SOA為200 ms）其仍然對線索位置進行有效抑制，出現返回抑制。這表明在注意沒有受到干擾或分散的情況下，新手型運動員和專家型運動員均比普通大學生能夠更快更有效地搜索視場中出現的目標物，大大提高了視覺空間搜索的效率。在加入分心作業之后，3組被試的返回抑制均受到不同程度的影響，中央注視點追蹤任務對普通大學生和新手型運動員的影響尤為顯著，其返回抑制功能急劇衰減，導致在原來SOA水平上的返回抑制全部消失，新手型運動員對普通大學生在沒有分心作業上的返回抑制功能優勢表現消逝，并且在SOA為200 ms的水平上發生反轉，反而出現了易化效應，表現得與普通大學生無異，這說明新手型運動員抗干擾能力與普通大學生相比，并不占據優勢。我們發現在加入分心作業后，雖然專家型運動員在SOA為200 ms水平上的抑制效應也消失了，但在SOA為400 ms與700 ms水平上仍然存在抑制效應，能夠繼續保持高效率的視覺搜索能力，表現出個體優異的返回抑制機能特征。這可能與專家型運動員具備更好的認知控制能力以及他們所采取的注意加工策略有關。由于個體的注意資源有限，當視場中出現的多個目標時將會發生注意資源的競爭。當面臨干擾或競爭，認知負荷隨之增加，作為一種注意控制系統的中央執行系統，將根據任務需求、任務難度及問題情境的變化，對注意的集中、分配及轉移及時進行管理與控制，此時，個體將會采取有效的注意加工策略和認知控制，靈活調節在不同任務的注意資源分配和轉移，從而更好的服務于主任務的完成。在追蹤中央注視點變化和對靶子反應的雙任務中，試驗2要求被試對靶子做出盡可能快的反應，而對追蹤任務只要求判斷注視點的變化而沒有反應速度的要求，因此，專家型運動員能夠在兩種任務之間進行權衡，并采取更為有效的注意加工策略和認知控制，將注意資源較少分配在追蹤任務上，而將更多的注意資源分配并及時地轉移到靶子反應任務上，使線索位置靶子刺激維持在一個較高的知覺表征激活水平，因此，其返回抑制才得以保存。由此可見，在靶子反應任務受到嚴重干擾的情況下，專家型運動員的返回抑制能力又比新手型運動員更勝一籌。

總而言之，在沒有干擾的情況下，新手型運動員和專家型運動員均比普通大學生表現出較強的返回抑制能力，一旦出現分心任務，新手型運動員對普通大學生的這種抑制效應的優勢消失，而專家型運動員卻仍然能夠維持高效率的視覺空間搜索能力。

返回抑制可以優化人類對視覺環境的選擇性注意，是一種改善注意空間搜索效率的機制。環境主導注意型運動員的返回抑制能力明顯強于普通人，具有更高的視覺搜索效率，呈現出更為靈活的視覺特征，該結果有力地支持了歐岳山[13]和許進[15]的研究。閆蒼松也認為環境主導注意項目運動員信息加工效率更高，在注意和搜索策略上更具有整體性特征[17]。雖然這些研究采用不同的實驗范式，然而，它們從不同的角度均證實了環境主導注意型運動員在選擇性注意特征的某些方面的確存在一定程度的優勢。綜合以上分析，可以認為，擁有較強的返回抑制能力可能是環境主導注意型運動員一個顯著的心理特征。返回抑制是一種具有重大生存意義和適應價值的心理功能，環境主導注意型運動員的注意抑制功能的優勢既可能依賴于生物遺傳，又可能與他們長期所處的訓練環境密切相關，這可能是生物遺傳和環境塑造共同作用的結果，因此該研究對運動訓練選材和訓練定向具有一定的實踐意義。今后還需要在不同項目、項群之間做進一步全面和深入的分析探討，同時，實驗的生態學效度還有待提高，以進一步加強對于運動實踐的指導作用。

4 結 論

在沒有分心作業干擾情況下，環境主導注意型運動員出現返回抑制的時程沒有差異，二者均早于普通人，具有更強的返回抑制能力優勢。加入分心作業后，分散注意對3組被試的返回抑制均產生了重要影響；環境主導注意型的新手型運動員和普通人的返回抑制消失，前者對后者的優勢效應消失；環境主導注意型的專家型運動員能夠采取更為有效的注意加工策略，仍然能夠維持返回抑制效應，表現出較好的認知控制能力或抗干擾能力。

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Effects of Distraction Task on the Inhibition of Return for Circumstance Attention Type Athletes

LI Jun
（School of PE，Hunan University of Technology，Zhuzhou 412008，China）

This aims to investigate the effects of distraction task on the time courses of inhibition of return for circumstance attention type athletes.Adopting cue-target paradigm，the subjects were 16 normal university students，16 novice athletes，and 16 expert athletes respectively in experiment 1 and 2.Experiments include three SOA（200/400/700ms）.There were distraction task at central fixation point in experiment 1，and no distraction task in experiment 2.The experiments compared the time courses of inhibition of return among 3 groups.The results of experiment 1 showed that in the condition of no distraction stimuli，normal university students tend to occur inhibition of return in SOA=400ms and 700ms，novice athletes and expect athletes in SOA=200ms，400ms and 700ms.The results of experiment 2 showed that in the condition of distraction stimuli，inhibition of rectum completely disappeared for normal university students and novice athletes，while expert athletes tend to occur inhibition of return in SOA=400ms and 700ms.Circumstance attention type athletes have stronger abilities to inhibition of rectum.Expert athletes have more effective attention processing strategies and better cognitive control ability or anti-interference ability.

selective attention;inhibition of rectum;cue-target paradigm;distraction task;circumstance attention type

G 804.8

A

1005-0000（2011）03-0264-05

2011-03-10；

2011-04-22；錄用日期：2011-04-25

李 軍（1972-），男，湖南沅江人，講師，研究方向為運動心理學。

湖南工業大學體育學院，湖南株洲412008。