第壹章 緒論
本研究欲透過神經回饋訓練,使高爾夫球運動員在推桿表現前能提升感覺動作節律 (Sensory motor rhythms, SMR) 和西塔 (Theta) 之比值 (SMR/theta),並探討其對推桿表 現的影響。本章內容依序為第一節、問題背景;第二節、研究目的;第三節、研究假設;
第四節、操作性名詞定義解釋。
第一節 問題背景
達到卓越,追求獎盃,為競技運動中最重要的一環,我們稱之為顛峰表現 (peak performance)。在高競技的比賽中,運動員的生理條件皆達到一定的水準,決勝的關鍵常 常是在心理因素,有較佳的專注狀態與較強心理素質的運動員,在關鍵時刻較容易勝出。
例如:三屆高爾夫球大滿貫得主 Padraig Harrington 表示:比賽中的表現有 95%是取決 於心理因素 (Burke, 2007)。因此,若是可以維持較佳的心理狀態,將會是競技運動員在 最高殿堂奪取勝利的關鍵之一。
精準性的自我配速運動,是需要高度協調和準確的運動類型,這類型的運動較少對 手的干擾,動作執行前只有自己和目標,動作準備期間,運動員會產生自我對話,若是 專注力不夠有可能會影響表現。自我配速運動例如:射箭、空氣手槍射擊、網球發球、
籃球罰球、棒球投手投球、以及高爾夫球。高爾夫球名將傑克尼克勞斯 (Jack Nicklaus)
曾經在他的書“Golf my way"中提到:「高爾夫球比賽的結果有 80% 是心理因素所決定 的」(Nicklaus, 2005);尤其是高爾夫球推桿 (洪聰敏,2005)。高爾夫球比賽的關鍵往 往就是在推桿,美國高爾夫球公開賽名將傑歐夫奧克李維 (Geoff Ogilvy) 說過:「老虎 伍茲 (Tiger Woods) 是一個值得敬畏的對手,他之所以會成功,因為他有最好的推桿」
(Diaz, 2010)。由此可見推桿在高爾夫球比賽中所扮演的重要角色。高爾夫球員的訪談裡 也發現推桿是比賽中主要的壓力來源之一 (Nicholls, 2007);在比賽的決勝時刻,通常一
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次的推桿價值可能千萬美金,在如此龐大壓力之下,球員可能會產生壓力下失常 (Choking) (Beilock & Gray, 2007)。因此,如何在推桿執行前不因外在環境的變化或是壓 力影響動作表現,心理技能將扮演重要角色。
William 與 Krane (2006) 經過大量的訪談以及問卷研究後彙整出運動員對於最佳 表現的特徵描述,發現專注、心無雜念、完全沉浸於運動中;提出運動員若可以排除外 在的干擾且將注意力聚焦在和目標相關的任務上,可以作為提升運動員專注的方法。同 樣的 Wulf 與 Su (2007) 認為運動中的注意力聚焦對於運動表現會有相當高的影響,特 別是在生手和專家之間。Cohn (1991) 訪談 19 位高爾夫球員,發現他們在巔峰表現時所 感受到的特徵有高度的專注在手上的任務、不費力的、自動化、高度的自我控制感等。
根據上去研究可以歸納出注意力可能是在高爾夫球場上獲得勝利的關鍵。
近年來測量注意力的方式已經漸漸從自陳式量表式變為行為式的測量方式 (洪聰 敏,1998),自陳式量表式的測量參與者必須透過事後回朔的方式進行,但在巔峰表現狀 態下的運動員是處於將近自動化的狀態,該狀態下的認知過程趨近於零、接近無意識的 狀態;因此,專家在無意識的狀態下再使用意識去評斷當下的表現似乎是自相矛盾 (Schneider, Dumais, & Shiffrin, 1984)。腦波 (Electroencephalograph, EEG) 測量工具因為 具有高的時間解析度,可以測量運動員當下的心智歷程,近年來常常被用來測量運動員 在準備期和出手時當下的狀態。然而,也因為具有高時間解析度的關係,腦波工具較容 易受到肌電所干擾,所以在運動上的測量大多使用於自我配速的精準性運動上,例如:
射箭、高爾夫球、空氣手槍等 (Crews & Landers, 1993; Hatfield, Haufler, Hung, & Spalding, 2004; Hatfield, Landers, & Ray, 1984; Salazar 等人,1990; Cheng 等人,2015)。
高士竣、黃崇儒與洪聰敏(2009)回顧了過去和精準性運動相關的腦波研究,歸類 了幾個和運動表現相關聯性的腦波指標,包括了掌管語言的左顳葉區T3α 波,若 T3 波 上升,代表選手在運動表現前期受到的語意干擾減少;枕葉中央區視覺皮質區的 Oz α 波,其Oz α 上升代表外在視覺訊息回饋干繞的減少;額中葉 Fm θ 波,Fm θ 波下降代 表較佳的注意力資源投入;額葉中央區與左顳葉區之間的相干性 (coherence) 下降,代
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表動作區與語言分析的左腦皮質溝通減少,增加動作執行前之注意力資源分配;Cz、Fz 與 C4 的高 α (10-12 Hz) ERD,有較大的去同步化代表動作區較高的活化有助於高爾夫 選手推桿;感覺動作區的感覺動作頻率 (Sensory motor rhythm, SMR) ,飛鏢投擲前其 SMR 上升,代表選手有較佳的準備狀態,較少的外在訊息依賴 (Cheng 等人,2015)。
經由上述對運動表現和腦波指標的研究概覽後發現,過去探討運動表現和腦波的關 係僅侷限於單一大腦頻率段 (e.g., alpha, theta, SMR),但對於運動員的卓越表現的訪談 型研究發現較佳的運動表現並非單一面向 (William & Krane, 2006),若只用單一的頻率 段去解釋較佳的運動表現是不合宜的。因此,如果有一個指標可以概括更多的面向,對 運動表現與腦波的關聯性將有更完整的了解。SMR 是感覺動作區 12-15 Hz 的腦波頻率,
其活動程度與感覺動作區的活動呈負相關 (Sterman, 1996)。Vernon 等人 (2003) 比較不 同的神經回饋頻率對於認知表現的影響,發現個體 SMR 經過訓練增加後可能會幫助個 體以減低動作介入方式進行訊息處理的歷程,並在此同時可以維持知覺與注意力的準備 狀態。進一步的研究顯示 SMR 活動與動作的抑制、放鬆的注意力聚焦、較大的工作記 憶以及較佳的動作準備有關 (Gruzelier, Egner, & Vernon, 2006)。而 Lubar 與 Lubar (1984) 發現過動/衝動兒童 (ADHD) 相較於正常兒童有較低的 SMR 功率,以及較高的 theta 波 功率,並且有較大的肌電 (Electromyography , EMG),推論 ADHD 孩童有較低的覺醒狀 態以及較差的專注力。在先前的研究就已經有使用 SMR/theta 比值的神經回饋訓練訓練 ADHD 的孩童,發現 SMR/theta 比值增加,ADHD 孩童的衝動降低,反之亦然。Ros 等 人 (2009) 為比較不同神經回饋比值指標對於醫生手術表現的影響,挑選了 SMR/theta 比值以及 Alpha/theta 比值進行訓練,經過八週的訓練後發現 SMR/theta 訓練組 SMR/theta 功率上升之外,壓力情境下的手術任務完成時間縮短 26%;Alpha/theta 比值組訓練後腦 波和手術任務的表現皆未進步。因此可以發現經由神經回饋訓練訓練 SMR/theta 比值可 以提升 SMR/theta 比值,增加 SMR/theta 比值後進一步的對空間任務的表現有正面影響。
過去對於精準性運動的研究較多著重於單一腦波頻率段的研究,並未有使用腦波比值差 異來探討運動表現。有鑑於此 Chang 等人 (2015) 以高爾夫球專家為研究對象,探討
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SMR/theta 活動與精準性運動表現之關係。研究發現專家選手好表現動作執行前 1 秒的 SMR/theta 的功率顯著大於壞表現;相反地,壞表現則呈現明顯較低的 SMR/theta 功率。
其結果代表專家選手在好表現動作執行前可能抑制了非相關的訊息傳入並且降低了感 官知覺的需求,將注意力投入在和任務相關的事務上,以一種接近動作自動化的方式執 行推桿動作,致使有較好的表現。然而,過去尚未有使用比值的方式促進運動選手的表 現。
在神經回饋訓練 (Neurofeedback training) 為生物回饋 (Biofeedback training) 的一 種,可利用聽覺或是視覺回饋的方式促使參與者了解大腦活化當下的狀況,進一步的讓 參與者學習如何自我控制大腦的活化程度 (Hammond, 2011)。神經回饋訓練開始前的第 一步,必須得先確認所要選用的指標,其指標選定的原則為該次訓練要達到什麼樣的效 果就選定其相關的指標。在神經回饋上最常使用的指標為 SMR (12-15Hz, C4) 以及 beta1 (15-18Hz, C3) 增加,同時間抑制 theta (4-7Hz),high beta (22-30Hz),這個腦波指標不但 在 ADHD 孩童身上發現對於衝動過動有正面的影響 (Egner & Gruzelier, 2001, 2004),在 健康孩童身上也發現對於持續性注意力有提升的作用 (Egner & Gruzelier, 2003),而除了 持續性注意力有顯著提升之外; Vernon 等人 (2003) 使用提高 SMR 抑制 theta 和 beta 訓練醫學院學生在一週兩次,總共八週的訓練後,在執行兩跨度的 CPT (Conners’
Continuous Performance Test) 發現訓練組的 SMR 提升 theta 下降,且遺漏錯誤 (omission error) 以及違規性錯誤率 (commission error) 下降,控制組卻沒有改變;若將 CPT 測驗 的難度提高到三跨度時,錯誤率則和控制組則沒有不同,代表神經回饋的效用是有限制 的。除了在認知測驗上有正面的效果,Gruzelier, Foks, Steffert, Chen, 與 Ros (2013) 利 用 alpha/theta 比值 (A/T) 和 SMR/beta2 以及無介入的控制組做神經回饋訓練,比較 11 歲孩童在音樂演奏以及創意性上的不同,經過 10 次的神經回饋訓練後,發現 A/T 組的 演奏表現提升,而 SMR/beta 和控制組是沒有差異的;創意表現上發現 Alpha/theta (A/T) 組和 SMR/beta 組是顯著進步且優於控制組的,由此可發現除了認知表現外神經回饋訓 練也可以提高音樂表現,有趣的是,從上述的研究可以發現除了 SMR/beta 或是 SMR/theta
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外,還有另一個指標為 A/T;過去的音樂研究已經發現 A/T 神經回饋訓練和 SMR/beta 神經回饋訓練皆可以增加音樂表現的創意性,Gruzelier, Thompson, Redding, Brandt, 與 Steffert (2013) 比較 A/T 神經回饋訓練組和心跳訓練組以及跳舞課程組以及控制組四組 做比較,發現心跳以及神經回饋組的訓練皆可以有效的使參與者提升自我控制,並且在 焦慮分數心跳訓練組顯著下降低於其他三組,但是在舞蹈肢體創意測驗中,A/T 組顯著 優於心跳回饋訓練組以及其他兩組。綜合以上的研究結果發現不管是 SMR/beta 或者是 A/T 比值的訓練在部分的研究裡卻發現相同的效果,神經回饋訓練是否具有指標的特定 性目前尚未有明確的方向。即便於此,過去利用比值進行神經回饋訓練上還是有許多正 面的效果,例如改善 ADHD 症狀 (Monastra 等人,2005; Arns, de Ridder, Strehl, Breteler,
& Coenen, 2009)、音樂表現 (Gruzelier 等人,2013)、工作記憶 (Vernon 等人,2005)、
演戲的抗壓力 (Gruzelier,Inoue, Smart, Steed, & Steffert, 2010)、持續性注意力 (Egner &
Gruzelier, 2001);且神經回饋可藉著練習改變大腦的神經可塑性而成為一種具高度應用
Gruzelier, 2001);且神經回饋可藉著練習改變大腦的神經可塑性而成為一種具高度應用