第一節 不同技能水準者的行為特徵
動作學習已被定義為「透過不斷的練習，使技能表現產生永久性改變」
(Schmidt & Lee, 2011)。動作學習也涉及訊息處理的改變過程，如注意力、動作計 畫和動作控制等。因此，動作學習除了外顯行為上的改變，與作業所需之相對應 腦部結構也會產生改變。根據 Fitts 與 Posner (1967) 提出動作學習的三個階段，
認為生手因為處於技能學習的認知階段，因此需要增加對動作技能的察覺與反覆
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調整，使強化認知訊息的接收與理解，在執行動作的過程中，主要透過練習來串 連所有與作業相關的動作單位；第二階段為聯結階段，主要是增強動作相關訊息 的接收處理，使能夠逐漸注意到與作業相關的線索與所需動用的動作單位，進而 使動作執行更有效率；第三階段趨近自動化階段，係指個體逐漸擺脫認知訊息處 理，產生較少的刻意努力，使執行該動作時呈現出趨近自動化模式 (非意圖、不 被意識取得、消耗少的注意力資源)。然而，Proctor 與 Dutta (1995) 認為此模型 有更新的必要，因此統整過去動作學習理論，其包含 Anderson (1982) 提出認知 技能獲得三階段理論。第一階段為初學的陳述階段，即表示了解其動作的基本內 容，並可以透過語言表達；第二階段為過渡階段，係指需要較多意識涉入至動作 本身，並隨著技能水準的提升，使逐漸減少意識的干涉過程；第三階段為專家的 程序性階段，亦指知道如何使用該技能與既有的知識經驗，來解決問題，通常較 不易使用語言表達。此外，根據技能表現三個階段結構，包含知識-基礎階段、規 則-基礎階段、技能-基礎階段 (Rasmussen, 1986)。以及 VanLehn (1996) 認知技能 獲得三階段，包含早期、中期、後期階段。綜合上述，可以得知生手在認知階段 包含技能的陳述與了解程序性的知識；業餘選手可能處於聯結階段，其包含強化 習得的技能知識；專家處於在趨近自動化階段，其包含技能知識的調整，加速知 識運用的效率。因此，在動作行為表現上，專家比起生手展現出較佳的感知覺、
協調、反應速度、正確率、肌力、協調等能力。
Ross, Phillips, Klein, 與 Cohn (2005) 指出專家與生手的差異有四點，第一、
專家能夠注意到有意義的訊息特徵，新手較無法注意到；第二、專家能夠花較長 時間來分析情境所發生的事，減少進行動作程序的計畫安排與執行；第三、專家 擁有較佳的後設認知技能，使能夠監控自己的表現；第四、專家能有效檢測出動 作與策略之問題和發現差異化。因此，專家的優越性在特定的技術領域能夠快速 編碼、提取和辨識，並且進一步整合所有相關訊息，進而優化動作前準備與動作 中的反應。過去研究指出專家除了有較優異的技能表現，同時也展現出有組織性
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的知識系統，使專家能夠有效提取記憶、推理和解決問題，更進一步還可遷移至 相關的作業上 (Bernardi 等人，2013)。相反的，生手與初學者對於特定的技術領 域較無法有效的組織知識，並且串聯與類化所獲得的訊息，進而將其意義單位展 現出來。因此，可以發現生手與初學者，即便擁有大量的知識，但無法有系統的 將其結構化，必須費力去提取每一個線索與問題的相關訊息，因此產生較大的動 作變異、較長的反應時間與較高的錯誤率。由此可見，隨著技能水準提升，在動 作與認知的訊息處理會逐漸效率化。這當中的關鍵因素在於動作經驗會調節腦區 活化程度與使大腦結構產生改變，進而產生出不同行為的結果表現。
第二節 不同技能水準者的大腦特徵
拜科技所賜，過去透過 fMRI 儀器探討不同技能水準者在準備射箭期間腦區 活化的差異。在準備精準性運動期間 (如：射箭、高爾夫球揮桿) 腦區活化的差 異。結果發現生手比起專家顯示出較廣泛的皮質活化區域 (Kim 等人，2014;
Milton 等人，2007)。其原因在於生手處於最初的認知階段，會大量接收內外在訊 息與反覆理解其動作的執行要領，使活化許多與作業無關的腦部區域進行配對調 整，因此生手較無法有效地篩選與過濾跟作業相關的訊息 (Milton 等人，2007)。
經過幾年且有規律地訓練後，隨著技能水準提升，可以發現腦區神經迴路會不斷 地重組，使產生有利於動作行為強化和鞏固的現象，因此皮質活化範圍會逐漸縮 小，作業相關的皮質區域活化會增強，使得動作-皮質的連結功能更加有效率 (Krings 等人，2000; Picard 等人，2013)。腦部結構的改變，可稱之為「神經可塑 性」 (neuroplasticity)，係指透過學習而改變的腦區能力 (Dayan & Cohen, 2011)。
在神經可塑性的過程中，主要與程序性知識的獲得與動作行為的改變有關，使具 有保留知識與技能層面的能力，進而使逐漸提升行為與認知表現。
在皮質活化上，生手尤其是在執行 (控制) 動作計畫腦區，如：中央前迴 (superior frontal gyrus)、額下迴 (inferior frontal gyrus)、腹側前額皮質區 (ventral prefrontal cortex) 比起專家顯示出較大的活化現象，即表示生手對於該作業較不
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熟悉，因此需要依賴執行 (控制) 動作計畫區來完成作業。然而，專家對於該作 業有較豐富的經驗，因而減少對於執行 (控制) 過程的依賴，提升處理的效率，
進而產生趨近自動化的過程。另外，菁英選手的輔助動作區與小腦的活化顯著大 於專家、專家則顯著大於生手。該區輔助動作區被認為扮演執行複雜動作與計畫 整合的中介角色 (Lotze 等人，1999)，有利於動作計畫和動作自動化的產生，進 而提升專家在動作準備時瞄準的能力。小腦的功用在於加速感覺訊息的輸入、時 間面的協調、動作與感知覺間連結的過程與呈現出內部動作的模型 (internal models)，由此可見此區域的活化有助於呈現出趨近自動化的控制過程。Naito 與 Hirose (2014) 探討菁英足球員、專業足球員、業餘足球員與專業游泳選手在執行 腳部旋轉作業 (foot rotation task) 時，大腦皮質活化的差異。結果發現菁英足球 員比起另外三組，在主要動作皮質區 (primary motor cortex) 呈現出較小的活化。
另外，專業足球員比起專業游泳選手也有相同的發現。即表示對於該動作有較豐 富的經驗，使得灰質 (gray matter) 擴張至動作皮質區，因能減少該動作皮質區的 活化，進而有效率且節省神經資源使用。類似的研究 Jäncke, Koeneke, Hoppe, Rominger, 與 Hänggi (2009) 比較高爾夫專家與生手。結果發現專家頂葉皮質與 前動作皮質區的灰質容量較大。在動作學習歷程的研究上，Toni 等人 (1998) 採 用 fMRI 儀器，探討在動作序列 (Motor Sequence Learning) 的學習過程，皮質的 活化曲線。結果發現前額葉皮質、前動作皮質區 (premotor)、頂葉區的皮質活化 曲線並非是直線線性的線性關係。因此，這提出動作學習曲線可能並非是直線線 性的重要研究。然而，fMRI 研究限制在於時間解析度的不足，無法即時記錄動 作準備期間大腦皮質活化程度的差異。有鑑於此，透過橫斷性研究手段，並搭配 能夠即時記錄動作準備期間各個技能水準階段的心理歷程，勢必能夠提供更深入 且有效的動作技能發展之途徑。