足球運動員在動態(tài)追蹤任務(wù)中的追蹤表現(xiàn)和注意分配特點

王 靜，李 杰，張 禹

足球是一項高速度、強對抗、多變化的運動項目。賽場上，運動員在充分發(fā)揮自身技能的同時還要時刻關(guān)注球的去向以及隊員和對手的位置，不斷更新和分析對手的戰(zhàn)略信息，通過與隊友的實時配合與協(xié)作完成進(jìn)攻、防守，從而做出恰當(dāng)?shù)膽?zhàn)術(shù)決策[1]。因此，在動態(tài)運動場景中追蹤多個運動客體的能力是高水平足球運動員能夠迅速且準(zhǔn)確地做出反應(yīng)的前提[2]。由PYLYSHYN和STORM[3]提出的經(jīng)典多目標(biāo)追蹤范式（Multiple Object Tracking，MOT）主要研究動態(tài)場景中的視覺加工，且與現(xiàn)實情境中的團(tuán)體運動、駕駛等活動的注意加工特點十分相似，因此為研究持續(xù)的、動態(tài)的視覺注意提供了手段[4]。

經(jīng)典MOT范式僅要求參與者對多個特征相同的客體進(jìn)行追蹤，而現(xiàn)實生活中的視覺對象大多是帶有不同表面特征和身份信息的。因此，OKSAMA和H?YN?提出了多身份追蹤（Multiple Identity Tracking，M IT）范式來探討視覺追蹤過程中身份信息的作用以及位置和身份信息的綁定情況，其生態(tài)學(xué)效度進(jìn)一步提高[5]。簡言之，多目標(biāo)追蹤范式分為經(jīng)典多目標(biāo)（位置）追蹤任務(wù)（以下簡稱經(jīng)典MOT）和多身份追蹤任務(wù)。而根據(jù)反應(yīng)方式的不同，多身份追蹤任務(wù)又分為報告位置的多身份追蹤（以下簡稱位置M IT）和報告身份的多身份追蹤任務(wù)（以下簡稱身份M IT）。在經(jīng)典MOT任務(wù)中，目標(biāo)和干擾物的表面特征完全相同，要求觀察者追蹤目標(biāo)運動的位置[3]；位置M IT任務(wù)要求觀察者追蹤具有不同身份的目標(biāo)并指出其位置，但不要求報告目標(biāo)的身份信息[6-7]；身份M IT任務(wù)要求觀察者在追蹤過程中對目標(biāo)的位置和身份信息進(jìn)行綁定，在反應(yīng)階段既要報告目標(biāo)的位置也要報告其身份信息[4，8]。以上3種任務(wù)均為研究視覺注意加工的動態(tài)追蹤任務(wù)。

目前，已有大量研究對影響經(jīng)典MOT追蹤表現(xiàn)的因素進(jìn)行探討[9-12]，并在經(jīng)典MOT范式的基礎(chǔ)上加入點探測范式分析追蹤過程中的注意分配問題[13-19]。點探測范式（Dot-probe Detection）要求被試在追蹤過程中同時覺察出現(xiàn)在屏幕不同位置（目標(biāo)、干擾物、屏幕空白區(qū)域）上的探測刺激（如小紅點），研究表明當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在注意區(qū)域時更容易覺察[13]。因此，采用這種雙任務(wù)范式可以考察空間注意在多目標(biāo)追蹤任務(wù)中是如何分配的，并根據(jù)參與者的探測表現(xiàn)推斷其在完成追蹤任務(wù)的同時將注意更多地分配到何處[18-20]。研究表明，在經(jīng)典MOT任務(wù)中，觀察者會將注意更多地分配到追蹤的目標(biāo)上，即存在目標(biāo)注意激活的效應(yīng)[13，21]，但也有研究發(fā)現(xiàn)參與者在追蹤過程中主要對干擾物進(jìn)行抑制，即存在干擾物抑制的現(xiàn)象[17-18，22-23]。然而，也有研究認(rèn)為目標(biāo)激活和干擾物抑制的現(xiàn)象可能平行地發(fā)生在追蹤過程中，且這種注意分配特點主要與任務(wù)難度有關(guān)，是隨任務(wù)需要（追蹤負(fù)荷）靈活變化的。當(dāng)任務(wù)難度較低時，視覺注意對于追蹤任務(wù)的完成來說不是必須的，但任務(wù)難度的提高則導(dǎo)致注意在追蹤任務(wù)和探測任務(wù)中產(chǎn)生了競爭[14]。以往這些研究僅采用經(jīng)典MOT任務(wù)對動態(tài)場景中的注意分配機(jī)制進(jìn)行探討，并且對于追蹤過程中的注意分配問題也存在爭議；另外，M IT任務(wù)中的注意分配特點還尚未采用點探測范式進(jìn)行直接的考察與分析。有鑒于此，本研究首次考慮將更具生態(tài)效度的M IT任務(wù)與點探測任務(wù)相結(jié)合，采用這種雙任務(wù)范式探討多身份追蹤過程中的追蹤表現(xiàn)及注意分配特點。并在前人研究的基礎(chǔ)上，將任務(wù)細(xì)分為經(jīng)典MOT任務(wù)、位置M IT任務(wù)和身份M IT任務(wù)考察不同任務(wù)之間的空間注意分配特點是否存在差異。

在足球運動中，運動員不僅要將注意實時地分配到隊友、對手和球的去向上，還要選擇性地注意傳球的隊員或?qū)⒆⒁饧杏谡谏溟T的球員身上[24]。該特點與經(jīng)典MOT、M IT范式中的加工方式有很高的相似性，其核心特征都是將注意分配到多個運動的客體上[25]，可用于探討運動員對場上信息的把握和注意分配，但相關(guān)研究甚少。到目前為止，大多數(shù)研究采用經(jīng)典MOT考查籃球運動員的動態(tài)注意，并發(fā)現(xiàn)不同場上位置的籃球運動員在經(jīng)典MOT任務(wù)中的表現(xiàn)不同[26]，經(jīng)典MOT任務(wù)的追蹤速度與助攻、奪球、助攻失誤比也存在顯著相關(guān)[27]。而在足球領(lǐng)域，盡管曾有研究關(guān)注足球運動的注意特征，但研究范式僅涉及靜態(tài)場景[28]。而ROMEAS等[24]雖采用了3D-MOT范式，但僅將該范式作為一種訓(xùn)練知覺—認(rèn)知能力的手段，未對足球運動員在追蹤過程中的注意分配特點進(jìn)行深入探討。另外，相比于經(jīng)典MOT范式，M IT范式更接近真實足球情境中的視覺追蹤，因此有必要引入該范式進(jìn)行比較研究。

此外，本研究還考察足球運動員的動態(tài)追蹤表現(xiàn)與工作記憶能力之間的關(guān)系。有研究表明，經(jīng)典MOT任務(wù)與工作記憶任務(wù)共享注意資源[29]，而OKSAMA和H?YN?提出的多身份追蹤模型（Model of Multiple Identity Tracking，MOM IT）中也指出M IT任務(wù)需要視覺短時記憶或工作記憶的參與[30]。同樣，足球賽場情況復(fù)雜多變，運動員為了在比賽過程中保持對多個運動客體的有效追蹤可能需要擁有充分的工作記憶容量。研究顯示，工作記憶容量在復(fù)雜情境中可以預(yù)測注意控制能力并在戰(zhàn)術(shù)決策中扮演重要角色[31]。因此，鑒于以往研究對經(jīng)典MOT和M IT任務(wù)與工作記憶之間相關(guān)的探討，且二者在運動員比賽過程中均發(fā)揮重要作用，本研究將進(jìn)一步考察足球運動員的工作記憶能力與經(jīng)典MOT和M IT任務(wù)表現(xiàn)之間的關(guān)系。

綜上，本研究采用動態(tài)追蹤任務(wù)和點探測任務(wù)相結(jié)合的雙任務(wù)范式探討足球運動員的追蹤表現(xiàn)和注意分配情況，并分析工作記憶與動態(tài)追蹤任務(wù)之間的關(guān)系如何。具體涉及以下幾個問題：第一，當(dāng)客體具有不同的身份信息時，即在位置M IT和身份M IT任務(wù)中，足球運動員的追蹤表現(xiàn)如何？是否與經(jīng)典MOT任務(wù)存在差異？第二，不同的追蹤任務(wù)是否會影響足球運動員的注意分配？第三，運動員的工作記憶表現(xiàn)是否與經(jīng)典MOT和M IT任務(wù)的追蹤表現(xiàn)存在相關(guān)？

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究從2017年中國足協(xié)男足U20選拔隊中選取足球運動員23名，訓(xùn)練年限為8～15年（平均訓(xùn)練年限12.00±2.15年），年齡范圍為18～20歲（平均年齡19.83±0.58歲），視力或矯正視力正常。

1.2 研究設(shè)計

采用3（任務(wù)類型：經(jīng)典MOT任務(wù)、位置M IT任務(wù)、身份M IT任務(wù)）×4（探測刺激位置：目標(biāo)、干擾物、屏幕空白區(qū)域、未出現(xiàn)）的組內(nèi)設(shè)計，因變量為追蹤正確率和探測刺激覺察率。

追蹤正確率為正確追蹤的目標(biāo)數(shù)量占目標(biāo)總數(shù)的比率，其中經(jīng)典MOT和位置M IT任務(wù)的追蹤正確率為正確追蹤目標(biāo)位置的數(shù)量占目標(biāo)總數(shù)的比率；身份M IT任務(wù)的追蹤正確率為正確追蹤目標(biāo)身份的數(shù)量占目標(biāo)總數(shù)的比率。探測刺激覺察率為擊中探測刺激的次數(shù)占探測刺激實際出現(xiàn)總次數(shù)的比率。

1.3 研究儀器與材料

本研究采用聯(lián)想Think Centre M8500t微型計算機(jī)測試多目標(biāo)追蹤和多身份追蹤任務(wù)。該計算機(jī)顯示設(shè)備為17英寸CRT監(jiān)視器，屏幕分辨率為1024×768像素，刷新率為85Hz。采用微軟.Net Framework進(jìn)行編程，顯示屏距被試雙眼約57 cm（1 cm約對應(yīng)1°視角），刺激呈現(xiàn)區(qū)域為1024×768像素（水平視角為32.5°，垂直視角24°），屏幕背景為白色。

研究材料見圖1，運動客體為50×50像素（約1.67°×1.67°）的圖片[32]，圖片內(nèi)部填充顏色為與屏幕背景顏色一致的白色。共選取16張圖片作為刺激材料，但在經(jīng)典MOT任務(wù)（見圖1a）中，僅使用8個完全相同的檸檬作為運動客體；在位置M IT任務(wù)（見圖1b）和身份M IT任務(wù)（如見圖1c）中，每一試次從16張圖片中隨機(jī)選取8張不同的圖片作為運動客體，例如水杯、電視機(jī)、檸檬、蘋果、馬、松鼠、衣服、書。探測刺激為直徑8像素（約0.27°）的紅色實心圓，呈現(xiàn)在運動客體的中心或屏幕空白區(qū)域，呈現(xiàn)時間141ms。所有運動客體在屏幕的初始位置是隨機(jī)分布的，各個客體之間的距離大于圖片的直徑，客體的初始位置距離追蹤區(qū)域邊框不小于兩倍直徑。當(dāng)運動客體碰撞屏幕邊緣或相互碰撞時，運動客體將隨機(jī)改變運動的方向。運動客體之間無相互遮擋的情況，也不會有探測刺激被遮擋的情況。

另外，本研究采用E-prime 2.0編寫n-back程序（包括2-back和3-back）并用上述計算機(jī)測量足球運動員的工作記憶能力。

1.4 研究過程

所有運動員均在安靜的實驗室內(nèi)完成試驗，并由主試在同一臺計算機(jī)上進(jìn)行一對一的個別施測。正式試驗前有5次練習(xí)，確保運動員明確任務(wù)要求后進(jìn)入正式試驗。任務(wù)過程如圖1所示，首先，電腦屏幕上隨機(jī)呈現(xiàn)8張圖片作為運動客體，其中4張圖片以閃動的方式被標(biāo)記為目標(biāo)，其余的4張圖片稱為干擾物，閃動時間為2s（5次）；閃動停止后，8張圖片在屏幕上隨機(jī)運動，運動速度為8°/s，運動5s，6s，7s或8s后隨機(jī)停止。在運動過程中，探測刺激（小紅點）會隨機(jī)出現(xiàn)在目標(biāo)（見圖1 a）、干擾物（見圖1b）或屏幕空白區(qū)域（見圖1c），僅出現(xiàn)一次，呈現(xiàn)時間為141ms。若圖片運動5 s停止，則探測刺激在運動中的2～4 s內(nèi)隨機(jī)呈現(xiàn)；若運動6 s停止，則探測刺激在運動中的2～5 s內(nèi)隨機(jī)呈現(xiàn)；以此類推。運動停止后所有的圖片用50×50像素的黑色方塊進(jìn)行遮蔽，要求運動員用鼠標(biāo)點擊所追蹤的目標(biāo)并給予反饋。其中，在經(jīng)典MOT任務(wù)（見圖1a）和位置M IT任務(wù)（見圖1b）中，僅要求運動員報告所有目標(biāo)的位置；而在身份M IT任務(wù)（見圖1c）中，當(dāng)客體運動停止后，所有的目標(biāo)客體在屏幕中央逐個呈現(xiàn)，要求運動員逐一點擊其對應(yīng)的位置。目標(biāo)報告完成后運動員回答是否發(fā)現(xiàn)探測刺激，若發(fā)現(xiàn)按Y鍵，未發(fā)現(xiàn)按N鍵。回答完問題后進(jìn)行下一試次。

3種追蹤任務(wù)（經(jīng)典MOT任務(wù)、位置M IT任務(wù)、身份M IT任務(wù)）以組塊方式進(jìn)行，共3個組塊，每個組塊有80個試次，一共240個試次。3個組塊的順序在運動員間采用拉丁方設(shè)計進(jìn)行平衡。每個組塊中探測刺激出現(xiàn)的試次有60次，其中3種位置條件（目標(biāo)、干擾子、屏幕空白區(qū)域）各20次，另有探測刺激不出現(xiàn)的試次20次。每個組塊中的所有試次隨機(jī)呈現(xiàn)。每40試次要求運動員休息2min，每個組塊完成后休息5min，整個試驗過程持續(xù)約80min。

圖1 相關(guān)試驗程序示意圖Figure 1 Diagram of the related experimental procedure

另外，運動員在完成上述追蹤任務(wù)后，于次日進(jìn)行工作記憶的測試，即采用n-back范式（2-back和3-back）測量運動員的工作記憶能力。n-back范式最早由KIRCHNER[33]提出，現(xiàn)成為研究工作記憶能力的常用范式。該范式要求參與者將剛剛出現(xiàn)過的刺激與前面倒數(shù)第n個刺激相比較，例如，當(dāng)n=2時，將當(dāng)前刺激與前面倒數(shù)第2個刺激進(jìn)行比較；當(dāng)n=3時，將當(dāng)前刺激與倒數(shù)第3個刺激進(jìn)行比較。本實驗采用英文字母（如W、R、E、Q）作為實驗材料，在試驗過程中，首先向運動員呈現(xiàn)注視點“+”1 000ms，隨后呈現(xiàn)英文字母，呈現(xiàn)時間為2 000ms，要求參與者將當(dāng)前呈現(xiàn)的字母與前面第n（n=2，3）個刺激進(jìn)行比較，相同按“F”鍵，不同按“J”鍵，且需在2 000ms內(nèi)做出反應(yīng)，由計算機(jī)記錄反應(yīng)結(jié)果。

2 結(jié) 果

2.1 追蹤正確率

不同任務(wù)類型下，探測刺激出現(xiàn)在不同位置時的追蹤正確率見表1。對追蹤正確率進(jìn)行3（任務(wù)類型：經(jīng)典MOT任務(wù)、位置M IT任務(wù)、身份M IT任務(wù)）×4（探測位置：目標(biāo)、干擾物、屏幕空白區(qū)域、未出現(xiàn)）的重復(fù)測量方差分析發(fā)現(xiàn)：任務(wù)類型主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，44）=204.685，P＜0.001，ηp2=0.903，power=1.000；進(jìn)一步的事后比較表明，經(jīng)典MOT和位置M IT任務(wù)的追蹤正確率差異不顯著，MD=-0.005，P=0.512；二者均顯著大于身份M IT任務(wù)（MD=0.340，P＜0.001；MD=0.345，P＜1.001）。探測位置的主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（3，66）=1.892，P=0.139；任務(wù)類型與探測位置的交互作用顯著，F(xiàn)（6，132）=4.391，P＜0.001，ηp2=0.166，power=0.980。

表1 追蹤正確率的平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差/%Table 1 Means and standard deviations of tracking accuracy/%

對任務(wù)類型與探測位置的交互作用進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗發(fā)現(xiàn)，在目標(biāo)、干擾物、屏幕空白區(qū)域和未出現(xiàn)水平上，任務(wù)類型的簡單效應(yīng)均存在顯著差異（F（2，44）=140.42，P ＜0.001；F（2，44）=178.89，P＜0.001；F（2，44）=121.02，P＜0.001；F（2，44）=183.01，P＜0.001）。進(jìn)一步的事后比較結(jié)果顯示，無論當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在目標(biāo)、干擾物、屏幕空白區(qū)域上還是未出現(xiàn)時，經(jīng)典MOT與位置M IT任務(wù)之間的追蹤正確率均無顯著差異（目標(biāo)：MD=-0.009，P=0.337；干擾物：MD=-0.002，P=0.888；空白區(qū)域：MD=-0.012，P=0.411；未出現(xiàn)：MD=0.002，P=0.876），而經(jīng)典MOT任務(wù)顯著高于身份M IT任務(wù)（目標(biāo)：MD=.335，P＜0.001；干擾物：MD=0.345，P＜0.001；空白區(qū)域：MD=0.296，P＜0.001；未出現(xiàn)：MD=0.383，P＜0.001；），位置M IT任務(wù)也顯著高于身份M IT任務(wù)（目標(biāo)：MD=0.345，P＜0.001；干擾物：MD=0.347，P＜0.001；空白區(qū)域：MD=0.309，P＜0.001；未出現(xiàn)：MD=0.382，P＜0.001）。這表明，無論探測刺激出現(xiàn)與否還是出現(xiàn)在不同的探測位置上，不同任務(wù)的追蹤表現(xiàn)之間的差異趨勢一致，即經(jīng)典MOT與位置M IT任務(wù)之間的追蹤表現(xiàn)無差異且二者均顯著高于身份M IT任務(wù)。

另外，對不同探測位置在不同任務(wù)類型中的追蹤正確率之間的差異進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗還發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)典MOT和位置M IT任務(wù)中，不同探測刺激位置之間的追蹤正確率也存在顯著差異（F（3，66）=7.29，P＜0.001 F（3，66）=5.72，P=0.002），而身份 M IT 任務(wù)中，不同探測刺激位置之間的追蹤正確率無顯著差異（F（3，66）=1.71，P=0.173）。由表2可知，在經(jīng)典MOT任務(wù)中，當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在目標(biāo)、干擾物和未出現(xiàn)時的追蹤正確率均顯著大于空白區(qū)域，且探測刺激未出現(xiàn)時顯著大于出現(xiàn)在目標(biāo)上。而在位置M IT任務(wù)中除了當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在目標(biāo)上和未出現(xiàn)時的追蹤正確率存在邊緣顯著之外，也出現(xiàn)了與經(jīng)典MOT任務(wù)中類似的結(jié)果，即當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在目標(biāo)、干擾物和未出現(xiàn)時的追蹤正確率顯著大于空白區(qū)域。但在身份M IT任務(wù)中，僅當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在空白區(qū)域上時顯著大于未出現(xiàn)時的追蹤正確率，而其他探測位置兩兩比較之間差異均不顯著，這與經(jīng)典MOT和位置M IT任務(wù)的結(jié)果截然相反。

表2 不同任務(wù)類型下探測刺激出現(xiàn)在不同位置時的追蹤正確率兩兩比較結(jié)果Table 2 Comparisons of tracking accuracy between different detection positions in different task types

以上結(jié)果說明，無論探測刺激出現(xiàn)與否還是出現(xiàn)在不同的探測位置上，經(jīng)典MOT和位置M IT任務(wù)的追蹤表現(xiàn)都好于身份M IT任務(wù)，且經(jīng)典MOT和位置M IT任務(wù)中不同探測位置上的追蹤正確率的差異趨勢基本一致，即當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在空白區(qū)域時，運動員的追蹤正確率降低，這說明探測刺激出現(xiàn)在空白區(qū)域時破壞了運動員的追蹤表現(xiàn)。但在身份M IT任務(wù)中，相對于探測刺激未出現(xiàn)時，當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在屏幕空白區(qū)域時的追蹤正確率反而顯著提高了，這表明身份M IT任務(wù)中探測刺激的出現(xiàn)促進(jìn)了運動員的追蹤現(xiàn)（見圖2）。

圖2 不同任務(wù)類型與探測位置的追蹤正確率Figure 2 Tracking accuracy of different task types and probe locations

2.2 探測刺激覺察率

不同任務(wù)類型下，探測刺激出現(xiàn)在不同位置時的探測刺激覺察率見表3。對探測刺激覺察率進(jìn)行3（任務(wù)類型：經(jīng)典MOT任務(wù)、位置M IT任務(wù)、身份M IT任務(wù)）×3（探測位置：目標(biāo)、干擾物、屏幕空白區(qū)域）的重復(fù)測量方差分析發(fā)現(xiàn)：任務(wù)類型的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，44）=27.961，P＜0.001，ηp2=0.560，power=1.000。事后比較顯示，經(jīng)典MOT、位置M IT和身份M IT任務(wù)的探測刺激覺察率兩兩比較差異均顯著（MOT與位置M IT任務(wù)：MD=0.089，P＜0.001；經(jīng)典MOT與身份M IT任務(wù)：MD=0.205，P＜0.001；位置M IT與身份M IT任務(wù)：MD=0.116，P＜0.001），即經(jīng)典MOT任務(wù)的探測刺激覺察率最高，位置M IT任務(wù)次之，身份M IT任務(wù)最低。探測位置的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，44）=66.569，P＜0.001，ηp2=0.752，power=1.000。事后比較發(fā)現(xiàn)，探測刺激出現(xiàn)在目標(biāo)、干擾物和屏幕空白區(qū)域上的探測刺激覺察率兩兩比較差異均顯著（目標(biāo)與干擾物：MD=0.120，P＜0.001；目標(biāo)與空白：MD=-0.156；P＜0.001；干擾物與空白：MD=-0.275，P＜0.001），即屏幕空白區(qū)域的探測刺激覺察率最高，目標(biāo)次之，干擾物最低。任務(wù)類型與探測位置的交互作用顯著，F(xiàn)（4，88）=5.865，P＜0.001，ηp2=0.210，power=0.979。

表3 探測刺激覺察率的平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差/%Table 3 Means and standard deviations o fprobe-dot detection perform ance/%

對任務(wù)類型與探測位置的交互作用進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗發(fā)現(xiàn)，無論探測刺激出現(xiàn)在目標(biāo)、干擾物還是空白區(qū)域上，不同任務(wù)類型下的探測刺激覺察率均存在顯著差異（F（2，44）=22.25，P＜0.001；F（2，44）=18.03，P＜0.001；F（2，44）=16.14，P＜0.001）。事后比較發(fā)現(xiàn)，當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在目標(biāo)上時，經(jīng)典MOT、位置M IT和身份M IT任務(wù)兩兩比較均顯著（MOT和位置M IT任務(wù)：MD=0.117，P=10.002；MOT和身份M IT任務(wù)：MD=0.252，P＜0.001；位置M IT和身份M IT任務(wù)：MD=0.135，P=0.001），表現(xiàn)出經(jīng)典MOT任務(wù)的探測刺激覺察率最高，位置M IT任務(wù)次之，身份M IT任務(wù)最低的趨勢；當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在干擾物上時，經(jīng)典MOT任務(wù)的探測刺激覺察率顯著高于位置M IT任務(wù)（MD=0.157，P＜0.001）和身份M IT任務(wù)（MD=0.200，P＜0.001），但位置M IT和身份M IT任務(wù)之間的探測刺激覺察率無顯著差異（MD=0.043，P=0.191）；而當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在空白區(qū)域時，MOT與位置M IT任務(wù)的探測刺激覺察率無顯著差異（MD=-0.007，P=0.822），但二者均高于身份M IT任務(wù)（經(jīng)典MOT和身份M IT：MD=0.163，P=0.001；位置M IT和身份M IT任務(wù)：MD=0.170，P＜0.001）。綜上，當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在目標(biāo)上時，經(jīng)典MOT任務(wù)的探測刺激覺察率最高，位置M IT任務(wù)次之，身份M IT任務(wù)最差；而當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在干擾物上時，位置M IT與身份M IT任務(wù)的探測表現(xiàn)無顯著差異且均低于經(jīng)典MOT任務(wù)，這說明相比于經(jīng)典MOT任務(wù)，當(dāng)M IT任務(wù)中的客體具有一定的身份信息時，運動員對干擾物的關(guān)注進(jìn)一步降低。但是，當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在空白區(qū)域時，經(jīng)典MOT與位置M IT任務(wù)之間的探測覺察率無顯著差異且二者均顯著高于身份M IT任務(wù)，這說明較高的任務(wù)要求導(dǎo)致運動員在身份M IT任務(wù)中空白區(qū)域的探測覺察率下降嚴(yán)重。

此外，在經(jīng)典MOT、位置M IT和身份M IT任務(wù)水平上，探測刺激位置的簡單效應(yīng)也均存在顯著差異（F（2，44）=20.78，P＜0.001；F（2，44）=64.93，P＜0.001；F（2，44）=28.44，P＜0.001）。由表 4 可知，在不同任務(wù)類型下，不同探測刺激位置之間的兩兩比較結(jié)果均顯著，并且均表現(xiàn)出空白區(qū)域探測刺激覺察率最高，目標(biāo)次之，干擾物最差的趨勢。這表明，無論在經(jīng)典MOT、位置M IT還是身份M IT任務(wù)中，運動員都將注意更多的分配到空白區(qū)域和目標(biāo)客體上，而較少關(guān)注干擾物。

表4 不同任務(wù)類型下不同探測刺激位置的探測覺察率的兩兩比較結(jié)果Table 2 Comparisons of probe-dot detection performance between different detection positions in different task types

以上結(jié)果表明，從經(jīng)典MOT、位置M IT再到身份M IT任務(wù)，探測刺激覺察率逐漸降低，且上述任務(wù)均表現(xiàn)出屏幕空白區(qū)域的探測刺激覺察率最高，目標(biāo)次之，干擾物最低的趨勢。另外，相比于經(jīng)典MOT任務(wù)，位置M IT任務(wù)中目標(biāo)和干擾物的探測刺激覺察率明顯降低，但在空白區(qū)域的探測覺察率卻無顯著變化，這表明相比于經(jīng)典MOT任務(wù)，位置M IT任務(wù)中客體的身份信息使得運動員對目標(biāo)和干擾物上的探測刺激覺察率降低，但空白區(qū)域的探測刺激覺察率沒有受到影響。而在身份M IT任務(wù)中，無論目標(biāo)、干擾物還是空白區(qū)域的探測刺激覺察率都顯著低于經(jīng)典MOT任務(wù)，僅當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在干擾物上時與位置M IT任務(wù)無顯著差異，而當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在目標(biāo)和空白區(qū)域時，身份M IT任務(wù)的探測刺激覺察率顯著低于位置M IT任務(wù)（見圖3）。

圖3 不同任務(wù)類型與探測位置的探測刺激覺察率Figure 3 Probe-dotdetection performance of different task types and probe locations

2.3 工作記憶與動態(tài)追蹤的關(guān)系

對工作記憶任務(wù)（2-back和3-back）與經(jīng)典MOT、位置M IT和身份M IT任務(wù)的正確率進(jìn)行相關(guān)檢驗（見表5）結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2-back僅與身份M IT任務(wù)存在顯著正相關(guān)，與經(jīng)典MOT、位置M IT任務(wù)相關(guān)不顯著；而3-back與經(jīng)典MOT、位置M IT和身份M IT任務(wù)之間均存在顯著正相關(guān)。這表明3-back的任務(wù)難度較高，與不同追蹤任務(wù)的難度更為相似。此外，工作記憶任務(wù)的正確率越高，經(jīng)典MOT、位置M IT和身份M IT任務(wù)的追蹤表現(xiàn)越好，該結(jié)果支持了多身份追蹤任務(wù)涉及工作記憶的假設(shè)。

表5 工作記憶與經(jīng)典MOT、位置M IT和身份MIT任務(wù)的相關(guān)（n=23）Table 5 The correlations between working memory with MOT，location MIT，and identity MIT tasks（n=23）

對其相關(guān)顯著的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的一元線性回歸分析（見表6），結(jié)果顯示：2-back任務(wù)可以解釋身份M IT任務(wù)29.3%的變異，3-back任務(wù)可以解釋經(jīng)典MOT、位置M IT和身份M IT任務(wù)的變異為20.1%、23.7%和36.9%。雖然經(jīng)典MOT、位置M IT任務(wù)均與3-back存在顯著相關(guān)，但從解釋的變異百分比上可以看出，身份M IT任務(wù)與工作記憶相關(guān)更為密切。并且，身份M IT任務(wù)與2-back和3-back任務(wù)均存在顯著正相關(guān)，這說明在完成身份M IT任務(wù)時更多的需要工作記憶的參與。

表6 工作記憶與經(jīng)典MOT、位置MIT和身份MIT任務(wù)的一元線性回歸結(jié)果（n=23）Table 6 The univariate linear regression results between working memory and MOT，location MIT，and identity MIT tasks（n=23）

3 討 論

本研究通過雙任務(wù)范式考察足球運動員的追蹤表現(xiàn)和注意分配特點，并探討工作記憶與動態(tài)追蹤任務(wù)的關(guān)系。研究結(jié)果表明：（1）足球運動員在MOT和位置M IT任務(wù)中的追蹤表現(xiàn)好于身份M IT任務(wù)。（2）從經(jīng)典MOT到位置M IT再到身份M IT任務(wù)，足球運動員的總探測刺激覺察率呈下降趨勢，但均表現(xiàn)為空白區(qū)域探測覺察率最高，目標(biāo)次之，干擾物最差的趨勢。（3）在MOT和位置M IT任務(wù)中，空白區(qū)域探測刺激的出現(xiàn)破壞了追蹤表現(xiàn)但未影響探測刺激覺察率；而在身份M IT任務(wù)中卻促進(jìn)了追蹤表現(xiàn)且探測刺激覺察率顯著降低。（4）工作記憶任務(wù)的正確率越高，MOT、位置M IT和身份M IT任務(wù)的追蹤表現(xiàn)越好，身份M IT任務(wù)與工作記憶的相關(guān)最為密切。基于上述這4方面的結(jié)果，具體展開討論如下。

3.1 足球運動員的追蹤表現(xiàn)體現(xiàn)出對動態(tài)場景信息的整體把握程度

本研究發(fā)現(xiàn)，無論探測刺激出現(xiàn)與否，出現(xiàn)在哪里，足球運動員在經(jīng)典MOT和位置M IT任務(wù)中的追蹤表現(xiàn)均好于身份M IT任務(wù)。這說明，相比于經(jīng)典MOT和位置M IT任務(wù)，身份M IT任務(wù)要求運動員將目標(biāo)的位置和身份信息在追蹤過程中進(jìn)行綁定，其任務(wù)難度較高，導(dǎo)致追蹤成績下降。這樣的結(jié)果與足球運動的注意特點相契合，如在比賽過程中，隨著雙方球員頻繁而快速地進(jìn)攻和防守，不同站位的運動員需根據(jù)自己的分工關(guān)注場上的相關(guān)信息，以便在時機(jī)成熟時做出恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。如邊后衛(wèi)在場上要時刻注意對方邊鋒球員的位置（類似于經(jīng)典MOT或位置M IT任務(wù)）從而防守邊翼，以保護(hù)球門免遭對手的攻擊；而中后衛(wèi)則主要觀察球的位置和盯防進(jìn)入中場的對方球員以扼守中路，必要時進(jìn)行對口盯人（類似于身份M IT任務(wù)），找準(zhǔn)時機(jī)將球傳給前鋒隊員等。因此，相比于僅關(guān)注球員的位置信息，當(dāng)運動員需要對特定身份的對手進(jìn)行盯人防守時，其認(rèn)知負(fù)荷增加，需要將注意更多的分配到被盯球員的身上，否則出現(xiàn)盯人失誤的現(xiàn)象。此外，專業(yè)足球運動員在經(jīng)典MOT任務(wù)訓(xùn)練過程中的學(xué)習(xí)速度更快，這種能力是預(yù)測其運動成績的關(guān)鍵因素[34]。而本研究的結(jié)果顯示，不僅經(jīng)典MOT任務(wù)，不同動態(tài)追蹤任務(wù)下的追蹤表現(xiàn)均可以作為足球運動員對不同情況下場上信息的整體把握程度。追蹤表現(xiàn)越好，對足球動態(tài)場景中重要信息的注意能力可能就越強。

本研究與以往籃球領(lǐng)域的MOT研究結(jié)果基本一致，而思路略有不同。如MANGINE等[27]的研究發(fā)現(xiàn)，籃球運動員在MOT任務(wù)中的追蹤速度可以預(yù)測其在整個賽季中的運動表現(xiàn)，即追蹤速度越快，助攻、搶斷率越高，失誤越少，且后場球員的最大追蹤速度快于前場球員[27]。李軍[26]的研究結(jié)果也顯示，專家組籃球運動員的追蹤成績優(yōu)于新手組，且后衛(wèi)在MOT任務(wù)中的追蹤表現(xiàn)最好，其次是中鋒，前鋒最差。此外，李雪佩[35]的研究發(fā)現(xiàn)籃球運動員的追蹤表現(xiàn)好于普通大學(xué)生，且隨著注意負(fù)荷的增加，籃球運動員頂上小葉的激活程度更高，二者在追蹤表現(xiàn)之間的差異也逐漸增大。然而，上述研究僅采用專家-新手范式結(jié)合MOT任務(wù)考察運動員的注意表現(xiàn)，而賽場上情況復(fù)雜多變，隨著快速的攻防轉(zhuǎn)換，運動員在盯人防守時需要識別對方的身份，因此，本研究所采用的M IT任務(wù)可能更貼近真實的運動場景，更具生態(tài)學(xué)效度，并力圖挖掘高水平足球運動員持續(xù)注意的規(guī)律。在足球領(lǐng)域的后續(xù)研究中，也可根據(jù)場上位置探討運動員在M IT任務(wù)中的表現(xiàn)，以期為運動員知覺—認(rèn)知能力的評價和訓(xùn)練提供幫助。

3.2 足球運動員在動態(tài)追蹤中的注意分配：對場景信息的覺察、抑制和預(yù)測

在比賽過程中，足球運動員最重要的任務(wù)之一就是知覺和整合復(fù)雜的運動模式，同時將注意資源分配到不同的關(guān)鍵區(qū)域上[36]。當(dāng)前研究顯示，從經(jīng)典MOT到位置M IT再到身份M IT任務(wù)，足球運動員的總探測刺激覺察率呈下降趨勢。這表明不同的追蹤任務(wù)影響了追蹤過程中的空間注意分配。在任務(wù)過程中，足球運動員的注意容量是有限的，分配到追蹤任務(wù)上的注意資源取決于該任務(wù)的知覺負(fù)載[37]和認(rèn)知負(fù)載[38]的高低。由于經(jīng)典MOT任務(wù)中所有客體的特征均相同，而位置M IT和身份M IT任務(wù)中的客體均帶有不同的身份信息，因此，位置M IT和身份M IT任務(wù)的知覺負(fù)載較高，導(dǎo)致運動員將注意更多的分配到追蹤任務(wù)上，從而對探測刺激的覺察降低。此外，身份M IT任務(wù)的認(rèn)知負(fù)載也較高，需要運動員調(diào)動更多的認(rèn)知資源來完成追蹤任務(wù)，但有限的認(rèn)知資源導(dǎo)致運動員將更多的資源分配到追蹤任務(wù)上，因而導(dǎo)致總探測刺激覺察率下降嚴(yán)重。這也同經(jīng)典MOT和位置M IT任務(wù)中，空白區(qū)域探測刺激的出現(xiàn)未影響探測刺激覺察率，但身份M IT任務(wù)中探測刺激覺察率卻顯著降低的結(jié)果相符。然而，在足球比賽過程中，運動員不僅要根據(jù)自己的站位掌握相應(yīng)的場上信息以保證自己的分工，有時還需要對場上局部信息的變化保持敏感性。因此，運動員不僅在視覺上面臨著較高的知覺負(fù)載，對場上信息的處理和加工也使其擁有較高的認(rèn)知負(fù)載，從而促使運動員將注意資源更多的分配到關(guān)鍵信息上，而降低局部信息變化的覺察。另外，本研究將足球運動員的追蹤和探測表現(xiàn)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)運動員對這兩項任務(wù)進(jìn)行了權(quán)衡。不同的權(quán)衡策略可能代表不同的場上位置及分工特點，如邊前衛(wèi)、后衛(wèi)的追蹤表現(xiàn)較好，而守門員的探測表現(xiàn)較好等。

在本研究中，無論經(jīng)典MOT任務(wù)、位置M IT任務(wù)還是身份M IT任務(wù)，不同探測刺激位置的探測刺激覺察率的變化趨勢一致，均表現(xiàn)為空白區(qū)域探測覺察率最高，目標(biāo)次之，干擾物最差的趨勢，出現(xiàn)了跨任務(wù)表現(xiàn)的一致性。這說明上述任務(wù)均存在干擾物抑制的現(xiàn)象。根據(jù)基于客體（Object-based）和基于特征（Feature-based）的抑制的觀點[17-18]，經(jīng)典MOT任務(wù)中客體的表面特征完全相同，運動員只能不斷更新客體的位置來完成追蹤任務(wù)，所以抑制是同干擾物的運動相綁定的，這是基于客體的抑制；而位置M IT和身份M IT任務(wù)中客體的表面特征均不相同，據(jù)此推測目標(biāo)與干擾物容易區(qū)分且不會影響追蹤表現(xiàn)。但結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)位置M IT和身份M IT任務(wù)中存在干擾物抑制的現(xiàn)象，即位置M IT和身份M IT任務(wù)中的抑制也是基于客體的抑制。這說明當(dāng)客體帶有一定的身份信息時，客體獨特的身份會成為該客體的標(biāo)記，抑制將與該客體進(jìn)行綁定，從而產(chǎn)生基于客體的抑制。這不僅與上文所顯示的當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在干擾物上時，位置M IT與身份M IT任務(wù)的探測表現(xiàn)無顯著差異且均低于經(jīng)典MOT任務(wù)的結(jié)果相符，也與足球運動員的注意特點相似。有研究表明，決策的關(guān)鍵是通過知覺和注意加工從視覺場景中準(zhǔn)確地提取重要信息[39]。而賽場上的情況瞬息萬變，運動員必須通過有效的視覺搜索對周圍的形勢進(jìn)行分析，在提取關(guān)鍵信息的同時也要抑制如對手或球場帶給自己的干擾信息，才能準(zhǔn)確、快速地做出決策。因此，抑制場上無關(guān)信息的干擾對于足球運動員獲取關(guān)鍵信息來說十分重要。

值得注意的是，無論在任務(wù)難度較低的經(jīng)典MOT和位置M IT任務(wù)中，還是在任務(wù)難度較高的身份M IT任務(wù)中，均發(fā)現(xiàn)運動員在空白區(qū)域的探測刺激覺察率最高。這說明足球運動員在追蹤過程中不僅將注意集中于目標(biāo)上而且將注意更多地分配到屏幕的空白區(qū)域，關(guān)注目標(biāo)的運動趨勢，因而對目標(biāo)的位置更新做出進(jìn)一步的預(yù)測與分析。有研究表明，預(yù)判和決策代表個體從視覺場景中提取重要信息的能力，并且對高水平的運動表現(xiàn)也至關(guān)重要[40]。因此，更多的關(guān)注空白區(qū)域能夠使運動員擴(kuò)大自己的注意范圍，在比賽中獲取場上信息變化的趨勢，并通過分析對手的進(jìn)攻或防守路線及行為動作，對其下一步行動做出技術(shù)性和行為性預(yù)判，從而為提前做出相應(yīng)的動作反應(yīng)和決策提供時間和信息保障[41]。上述結(jié)果均說明，足球運動員經(jīng)過長期的專業(yè)訓(xùn)練和技術(shù)經(jīng)驗的積累，能將有限的注意資源分配到更有價值的場上信息，忽略無關(guān)的干擾信息，且善于對目標(biāo)的運動軌跡進(jìn)行預(yù)測，以便做出恰當(dāng)?shù)膽?zhàn)術(shù)決策。

3.3 高難度任務(wù)下的注意警覺促進(jìn)足球運動員的追蹤表現(xiàn)

本研究結(jié)果表明，在經(jīng)典MOT和位置M IT任務(wù)中，相比于其他探測刺激位置，空白區(qū)域探測刺激的出現(xiàn)破壞了運動員的追蹤表現(xiàn)，而在身份M IT任務(wù)中卻出現(xiàn)了反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，即當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在空白區(qū)域時的追蹤表現(xiàn)最好。這種現(xiàn)象可以用注意促進(jìn)效應(yīng)來解釋，即增加對某一任務(wù)中目標(biāo)的注意能夠提高或促進(jìn)伴隨發(fā)生的另一任務(wù)的成績[42-44]。因此，在身份M IT任務(wù)中，由于任務(wù)難度較大，需要運動員調(diào)動足夠的認(rèn)知資源來完成追蹤任務(wù)的同時還要覺察探測刺激的出現(xiàn)，而對探測刺激覺察這一任務(wù)的注意增加使得運動員的追蹤成績反而提高了，從而產(chǎn)生注意促進(jìn)效應(yīng)。

足球賽場上的情況復(fù)雜多變，主要表現(xiàn)為雙方對抗激烈、攻防轉(zhuǎn)換速度快、球員跑動較多且位移方向多為突發(fā)性主動或被動變向[45]。因此，賽場上的對抗越激烈，跑動速度越快，就越需要運動員保持較高的注意警覺性，這是比賽過程中取得成功的關(guān)鍵。上文中當(dāng)探測刺激出現(xiàn)在空白區(qū)域時，運動員的追蹤表現(xiàn)越好恰好證明了這一現(xiàn)象。這類似于當(dāng)場上隊友突然的大聲提醒時，會使運動員在關(guān)注對手身份（與身份M IT任務(wù)類似）的同時，調(diào)動足夠的注意資源專注于對手的動作反應(yīng)，以便做出快速、準(zhǔn)確的措施，提高進(jìn)攻或防守的效率。換言之，運動員較高的注意警覺性有助于提高對場上局部信息變化的敏感性，對對手的進(jìn)攻路線、動作行為做出分析，從而提高決策的準(zhǔn)確性。

3.4 足球運動員的工作記憶能力可以預(yù)測動態(tài)追蹤任務(wù)的追蹤表現(xiàn)

研究表明，高工作記憶能力的運動員能更好地把注意力集中在戰(zhàn)術(shù)決策上[46]。而足球比賽不僅要求運動員個人具備準(zhǔn)確、靈活、多樣的技戰(zhàn)術(shù)，同時要求隊員間的密切關(guān)注和配合以做出進(jìn)攻和防守的策略。在如此高速、高認(rèn)知負(fù)荷的比賽過程中，工作記憶扮演著重要的角色，它使運動員能夠靈活地調(diào)動知識經(jīng)驗和戰(zhàn)術(shù)技巧以保證比賽的順利完成[1]。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)要求參與者同時執(zhí)行經(jīng)典MOT任務(wù)與工作記憶任務(wù)時，兩者表現(xiàn)均受到破壞，這說明經(jīng)典MOT任務(wù)與工作記憶任務(wù)共享注意資源[29]。

基于當(dāng)前研究數(shù)據(jù)，本研究發(fā)現(xiàn)3-back任務(wù)的正確率越高，運動員在經(jīng)典MOT、位置M IT和身份M IT任務(wù)中的追蹤表現(xiàn)越好，這不僅表明上述追蹤任務(wù)的完成需要工作記憶的參與，也說明了追蹤任務(wù)和工作記憶任務(wù)可能由同一種認(rèn)知資源支配。更重要的是，身份M IT任務(wù)與工作記憶任務(wù)的關(guān)系最為密切，該結(jié)果進(jìn)一步支持了MOM IT模型的假設(shè)，即目標(biāo)的身份信息和更新的方位信息經(jīng)過綁定后會暫時儲存在視覺短時工作記憶中[30]。在本研究中，由于身份M IT任務(wù)需要將目標(biāo)的身份信息與位置信息進(jìn)行綁定，運動員只有將綁定后的信息儲存在工作記憶中，才能在目標(biāo)丟失或身份-位置發(fā)生混淆時找回目標(biāo)以保證追蹤任務(wù)的完成。然而，相比于2-back任務(wù)，3-back與追蹤任務(wù)的相關(guān)更高。這可能是3-back任務(wù)要求更高，能夠更好地區(qū)分出不同被試的工作記憶能力，因而也與MOT和M IT任務(wù)有更明確的相關(guān)。因此，在運動員測試中可考慮采用3-back作為更有效的工作記憶測試任務(wù)。

4 結(jié) 論

（1）多身份追蹤任務(wù)可用于測試足球運動員的注意加工，且不同任務(wù)中的追蹤表現(xiàn)可作為對場上信息的整體把握能力。未來研究可考慮將M IT任務(wù)作為足球運動員動態(tài)注意能力測試的指標(biāo)，以期為運動員的選拔和訓(xùn)練提供支持。（2）通過點探測任務(wù)的表現(xiàn)可以看出足球運動員能夠?qū)⒆⒁飧嗟姆峙涞綀錾系年P(guān)鍵信息而抑制無關(guān)信息的干擾，并提前對對手的反應(yīng)做出預(yù)判。（3）不同的動態(tài)追蹤任務(wù)影響足球運動員在追蹤過程中的空間注意分配。其中，任務(wù)難度的增加促使足球運動員保持較高的注意警覺性，從而提高其追蹤表現(xiàn)，產(chǎn)生注意促進(jìn)效應(yīng)。（4）工作記憶能力可以預(yù)測運動員在不同任務(wù)中的追蹤表現(xiàn)。工作記憶成績越高，動態(tài)追蹤任務(wù)的追蹤表現(xiàn)就越好。此外，工作記憶與身份M IT任務(wù)相關(guān)最為密切，該結(jié)果支持多身份追蹤模型的假設(shè)。