心理技能訓練 (PST) 對於提升選手心理控制能力是有助益的,能幫助選手在比賽 時能夠維持專注而減低壓力下失常的機率。而在心理技能訓練的形式中,其中一種稱為 生物回饋訓練 (Biofeedback training), 這種訓練方式可透過覺醒調整、放鬆、增加專注 以及降低干擾等方式來達到控制心理狀態的目的,進而提升運動表現 (Hung, Fong, Wang, Lin, & Lo, 2008)。其定義在 2008 年由三個專業生物回饋組織 Association for Applied Psychophysiology and Biofeedback [AAPB], Biofeedback Certification Institution of America [BCIA], and the International Society for Neurofeedback and Research [ISNR] 提 出一致性的看法:
“生物回饋是一個能使個體學會如何改變達到改善健康及表現為目的的方法。並以 精確的儀器記錄生理活動,例如:腦波、心跳功能、呼吸、肌肉活動以及皮膚溫度。隨 後這些儀器會快速且準確地將訊息”回饋”給使用者。這些訊息的呈現提供改變目標生理 訊息的方針,通常與改變想法、情緒及行為有關。經過一段時間後,這些改變可在不使 用儀器的協助下持續發生”。生物回饋的形式 (modality) 包括了肌電、心跳率與腦波等,
而這些不同訓練內容已經證實可以用來幫助運動員調整一般及特定焦慮、減輕痛楚、減 少疲勞以及增加他們的適應能力等,並可幫助運動員提升運動表現 (Bar-Eli, Dreshman, Blumenstein, & Weinstein, 2002)。而在這些訓練模式當中,可提供中樞神經活動訊息的 腦波,因可反應大腦對於事件處理之心理狀態並具有高度時間解析度可及時回饋給使用 者,遂成為運動員瞭解自身心理狀態並藉由自我調控提升運動表現的新興工具。此種以 腦波為回饋形式之生物回饋訓練稱為神經回饋訓練 (Neurofeedback Training)。
神經回饋訓練可經由學習而成為一種可自身運用之技能,可發展成運動中調節心理 狀態之工具。自從 Kamiya (1969) 發現人類可以透過學習而去控制腦波以來,學習自我 控制腦波活動的方式被用在許多不能以藥物有效治療的大腦功能失調病症,例如:癲癇
(Epilepsy) (Sterman, 2000)、自閉症 (Autism) (Kouijzer, de Moor, Gerrits, Congedo, & van Schie, 2009) 與注意力缺乏症候群 (ADHD) (Kropotov 等, 2005),並發現其功效不亞於藥 物治療。除了臨床上的證據之外,神經回饋訓練也能提升健康參與者對大腦皮質活動的 控制能力,進而提升使用者的注意力表現 (Egner & Gruzelier, 2001; Hanslmayr 等, 2005)。
不僅如此,神經生理方面的證據顯示神經回饋訓練可增強神經連結的強度。Ros 等 (2010) 以跨髗磁刺激術 (Trancranial magnetic stimulation, TMS) 觀察神經回饋介入對於大腦神 經傳遞訊息的影響,發現經過神經回饋訓練的實驗參與者對於 TMS 刺激所產生的動作 誘發電位 (Motor-evoked potential) 顯著的提升並維持至少二十分鐘的效果。神經回饋訓 練對於運動中心理狀態之調整亦具有促進作用。藉由神經回饋訓練除了能夠改善大腦疾 病或失調行為外,對於幫助運動員達到提升運動表現時所需的注意力提升 (Egner, 2004;
Egner & Gruzelier, 2001; Vernon 等, 2003)、改善運動時的焦慮狀態 (Blumenstein, 1998) 及覺醒程度的調整皆有幫助。這樣的發現使得利用神經回饋訓練來幫助運動員達到較佳 心理狀態進而提升表現的想法便產生。
神經回饋訓練可成功促進運動表現,然而藉由訓練所產生的皮質改變尚待驗證。
Landers 等 (1991) 以 24 位慣用右手射箭選手進行一次性的神經回饋訓練介入的研究,
將參與者隨機分成正向回饋組(增加 T3 慢波)、負向回饋組(增加 T4 慢波)以及控制 組三組。三組分別進行前後測之射擊表現以及腦波比較。參與訓練之組別其訓練標的以 參與者每一次練習前 4 秒的慢波作為依據,並以視覺方式回饋,經過 45-75 分鐘的訓練 後再後測。研究結果發現,正向回饋組經過訓練後的射擊成績明顯提升,負向回饋表現 退步,而控制組前後測成績無明顯改變。三組在腦波上的比較無顯著差異。此研究成功 將神經回饋應用在促進精準性運動表現,然而,射擊表現之提昇卻未伴隨著訓練標的腦 波之改變,原因可能是訓練次數過少導致。因此,為了進一步驗證較佳精準性運動表現 是與左半腦活動減少有關,林勝建 (2004) 以 11 名慣用右手的射箭選手(9 男性 2 女性),
分成神經回饋組與控制組,進行每週三次,每次訓練 20 至 25 分鐘總共六次的訓練,以
三十個電極點收集腦波資料,並將右顳葉區 α 功率減去左顳葉區 α 功率以代表 α 波的側 化比值。結果發現,神經回饋組訓練的後測射箭成績平均數及穩定性顯著高於前測;而 在腦波方面,雖然神經回饋組後測左顳葉區的 α 與 β 有增加的趨勢但未達顯著,其前後 測 α 波不對稱性亦無顯著差異。
總結上述兩篇研究,雖然在訓練過後其標的腦波無明顯改變,但可發現隨著訓練次 數增加其效果也越明顯,訓練次數是否會對皮質活動產生效果是個急需驗證之課題。因 此,王永順(2007)招募 20 名空氣手槍選手作為訓練對象,將實驗參與者分派至神經 回饋訓練 T3α 組、控制組各 10 人,進行每週訓練三次共 16 次的神經回饋訓練。為了使 參與者能將練習時的心智狀態類化至真實賽場上,此研究刻意安排實驗參與者以射擊動 作姿勢來進行訓練。研究結果顯示經過神經回饋訓練後其射擊成績顯著提升,並顯著高 於控制組。不僅如此,經過 16 次的訓練後,T3α 功率在前後測射擊前三秒有顯著的改 變。而控制組在前後測腦波與射擊成績皆無改變。總結上述研究可發現神經回饋訓練確 實能促進精準性運動員的表現,且隨著訓練時間增加其在腦波活動的效果也越明顯,如 此的證據間接的證實近來有關於神經回饋改變大腦活動的說法 (Ros 等, 2010)。值得注 意的是,訓練課程融入真實賽場的心智狀態具有相當程度的效果,是未來神經回饋研究 需要考慮的因素。
神經回饋訓練是相容於高爾夫推桿表現的訓練方式,並已有初步促進表現之結果。
Arns, Kleinnijenhuis, Fallahpour, & Breteler (2008) 將個別差異納入實驗設計,以六名業餘 高爾夫運動員進行單一受試者設計中的 ABAB 實驗 (倒返設計)探討神經回饋對在推 桿表現上的影響。個別化的設計包含推桿距離(推桿成功率為百分之五十的距離)以及 較佳腦波特徵(成功推桿的腦波頻率指標)。建立這些個別化的檔案後進行三天共三次 的神經回饋訓練,單次訓練內容包含無回饋 (NB) 與有回饋情境 (BF) 共四組,依序為 NB、BF、NB、BF。無回饋情境中參與者可自我配速的推桿;但在有回饋情境下,實驗 參與者必須達到先前設定的較佳表現腦波指標,才告知參與者目前正處於較佳推桿表現
的心理狀態,並允許執行推桿動作,藉此來驗證個別化的較佳表現腦波指標的訓練是有 效的。研究結果發現,在有回饋的情境下其推桿表現皆優於 NB 情境。不僅如此,透過 ABAB 設計也發現第一組與第三組無回饋的表現皆低於第二組與第四組的有回饋表現。
此研究的發現支持神經回饋訓練對於高爾夫推桿表現提升是有幫助的,此外,個別化的 作業難度也有利於排除個別差異。