一、左顳區α 波上升,減少自我對話干擾
Hatfield, Landers, 與 Ray (1984) 使用腦波工具測量射擊選手在動作執行前大腦活 化的狀態,發現選手在接近擊發時左顳葉區的α波會上升,右大腦顳葉區的α波會處於相 對穩定的趨勢;α波為頻率段8-12Hz的腦波,主要和大腦的活動程度有關,α波上升時代 表其區域無關的活動被抑制,換句話說當α波越高時其大腦為怠速狀態 (Klimesh, Doppelmayer, Schwaiger, Auinger, & Winkler, 1999)。大腦在區域和功能的分配上,左顳葉 區主管語言含邏輯計算、右顳葉主管和空間統合相關的任務;因此左顳葉區在擊發時α 波上升可能代表其選手出手前自我對話干擾被抑制有更多的注意力可以投入在相關的 事務上,而右顳葉穩定表示和空間統合的瞄準射擊穩定的進行。而在射箭運動中的研究 Salazar 等人 (1990) 紀錄選手放箭前3秒的左右顳葉的腦波變化,發現左顳葉區的α波顯 著大於右顳葉區,和射擊選手的研究有相似的趨勢,其原因可能為射箭以及射擊在瞄準 期有相似的的作業需求。而除了專家選手上有發現此指標和精準性運相關,Kerick, Douglass, 與 Hatfield (2004) 招募11位生手進行空氣手槍訓練,在生手不斷反覆練習之 後,測量大腦活動狀態,發現除了射擊成績上升之外,T3α也有顯著的上升。由上述的 研究可以歸納出T3α在動作執行前的上升確實和精準性運動的運動表現呈現正相關,其
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T3α上升時抑制了語言和自我對話的干擾,並且將注意力轉移到和空間動作統合較相關 的右顳葉,藉此增加注意力提升運動表現。
二、Fmθ 活動與動作執行前的注意力持續
前額中線 θ 波 (Fmθ) 位於腦波電擊點 Fz 的位置,過去的核磁共振研究發現其 位置在左背側前額葉皮質、前扣帶皮質及上頂葉區和工作記憶中的注意力有關 (Osaka, Komori, Morishita,& Osaka , 2007),其中前額區中線 θ 波可能是前扣帶回 (Gevin, Smith, McEvoy, & Yu, 1997) 或者前額葉皮質和前扣帶迴的交互活化而產生的注 意力指標物 (Asada, Fukuda, Tsunoda, Yamaguchi, & Tonoike, 1999); Sauseng, Hoppe, Klimesch, 與 Gerloff, (2007) 也發現前額中線 θ 波也與持續性注意力及認知資源的分 配有關。而先前Fmθ 活動與精準性運動表現之研究也透露出其與注意力之關係。
Doppelmayr, Finkenzeller, 與 Sauseng (2008) 比較了來福槍專家以及生手的 Fmθ 發現專 家的Fmθ 隨著越接近扣板機其 Fmθ 波功率逐漸升高,並且大於手,而生手則扣板機前 的功率則沒有任何顯著的變化。過去的研究發現Fmθ 和注意力資源投入有關,因此推 測生手可能將注意力投入在瞄準目標,因此無法將注意力投入在扣板機的任務上,而 專家較能將注意力投入在和射擊較相關的任務上,因此有較好的運動表現。而除了在 專家生手比較發現了Fmθ 的差異 Kao, Huang 和 Hung (2013) 比較了高爾夫球專家在 推桿好壞表現內Fmθ 的差異,發現了好表現的 Fmθ 會低於壞表現,作者推測專家因技 能水準和已經達到穩定,因此在好表時可能達到流暢狀態,處於接近自動化的狀態,
因此只需要投入較少的注意力資源就可以有較好的表現。
三、感覺動作節律 (SMR) 上升,持續性注意力提升排除外在動覺傳入
Howe & Sterman (1972) 在動物研究中發現 SMR,發現貓在非活動但保持專注警戒 狀態的時候,其身體感覺輸入的減少會促使腹側基底丘腦神經核 (Ventrobasal thalamic nuclei) 放電,此時 SMR 便會產生。而隨後的研究也證實當腹側基底丘腦的身體感覺 訊息傳入減少時會伴隨著 SMR 的活動,其 SMR 會活化 (Howe & Sterman, 1973)。近 年來在人體動作與 SMR 的研究也發現,比較動作作業和視覺專注的作業發現相較視覺
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專注作業相較於動作作業在感覺動作皮質區有較高的 11 至 15 Hz 頻率活動 (Mann, Sterman, & Kaiser, 1996),代表著動作知覺的傳入多寡與 SMR 活動呈現負相關。而 Sterman (1996) 也提出動作的活動與抑制 SMR 活動有關,且會干擾知覺及訊息處理的 整合。換句話說,SMR 功率與感覺動作區動覺傳入的機制是呈現負向關係的,較高的 SMR 功率也與較少外在干擾以及較高的注意力相關。而過去 SMR 大量的被用來當作 神經回饋訓練的指標,其研究也發現學習自主控制 SMR 可能會幫助個體以較低的動作 知覺介入訊息處理歷程,並且同時維持較佳的知覺與注意力狀態 (Vernon 等人,
2003)。Gruzelier, Egner, 與 Vernon (2006) 也指出較高的 SMR 活動與動作抑制、放鬆 的注意力聚焦、較大的工作記憶以及較佳動作準備有關。因此,較高的 SMR 功率可能 代表個體在動作執行時以一種減少動作知覺介入的方式來完成動作,並與維持放鬆的 注意力聚焦狀態有關。而上述這些 SMR 活化所引起的狀態與運動員顛峰表現的心理狀 態特徵相似 (Williams & Krane, 2006),並與動作自動化 (automaticity) 的概念相符。總 結上述文獻我們可歸納出 SMR 活動可能與外在動覺的傳入呈現負向關係。而在精準性 運動的腦波研究中發現,Cheng 等人 (2015) 比較飛鏢投擲專家與生手在飛鏢投擲前 2 秒的 SMR 腦波活動,發現專家選手出手前 2 秒其整體 SMR 功率明顯高於生手,並維 持穩定較高的趨勢。然而,生手則無顯著變化。這樣的發現代表專家選手的在投擲飛 鏢前其注意力不被外在視覺或動作知覺介入而影響其表現,而是以一種自動化的方式 執行動作,以致發現專家與生手在腦波功率及飛鏢投擲表現上之差異。
四、Theta 下降,注意力網絡的活化
大腦內的注意力並非是單一功能的,注意力的系統裡分為三個子系統,其一為警 示並且維持警戒狀態,其二為將注意力投入在訊息出現的訊源,最後為和執行控制最 相關的監控和解決衝突的信息 (Posner 與 Petersen, 2012)。Fan, McCandliss, Sommer, Raz 與 Posner (2002) 發現期三個注意力子系統在 ANT (attention network test) 測驗裡 發現其行為結果三個為獨立的,換句話說,其注意力系統在不同的時候會單獨運作、
各司其職;而在神經照影的研究裡也發現在不同面向的注意力系統執行時,其大腦活
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化的區域不同 (Fan 等人,2005)。在神經心生理學的研究發現,theta 的活化和任務的 監控以及錯誤的偵測、執行注意力相關 (Luu, Tucker & Makeig, 2004)。為了要確認各 頻率段在注意歷程中分別負責不同的子系統,Fan 等人 (2007) 使用 EEG 工具和 ANT 測驗來探討注意力的三個面向,研究結果發現在警示系統的測驗裡發現 theta 波有顯著 的下降,而 Fan 等人 (2007) 也發現在雙極的 theta,alpha,beta 的去同步化,此同步 化可能代表丘腦皮質以及去甲腎上腺素系統的涉入,和過去的研究相符,去甲腎上腺 素和一般的警戒準備狀態有關 (Marrocco & Davidson, 1998)。
五、SMR/theta 比值上升,感官知覺的需求下降
過去的研究中發現 ADHD 孩童較正常孩童有較低的 SMR/theta 比值 (Lubar 等人,
1984),這可能是 ADHD 和正常孩童些許差異的原因之一。過去的研究使用 SMR/theta 比值作為神經回饋訓練的指標來對 ADHD 孩童進行訓練,經過去練後發現對 ADHD 孩 童的認知功能有正面的效果,特別是在抑制功能。因此增加 SMR/theta 比值可以增加 覺醒狀態,讓 ADHD 孩童具有抑制和任務無關的抑制能力。除此之外,Ros 等人
(2009)比較了 SMR/theta 比值和 alpha/theta 比值比較在神經回饋訓練對於手術醫生 表現的幫助,在 2-3 個月的訓練之後發現,SMR /theta 組的手術時間顯著下降,但 alpha/theta 組沒有改變,推測在 SMR /theta 上升後增加了其參與者之執行功能上升,並 且有較佳的持續性注意力 (Egner & Gruzelier, 2001),使手術表現提升。有鑑於此,
Chang 等人 (2015) 比較了 33 位高爾夫球專家在好壞表現下 SMR /theta 比值的不 同,發現在出手前,好表現的 SMR /theta 比值會顯著大於壞表現,而且會隨著越靠近 出手時間點越低,但還是顯著的大於壞表現;而壞表現的 SMR /theta 比值則是穩定的 低於好表現。而 SMR 功率與感覺動作區動覺傳入的機制是具有負向關係的 (Sterman, 1996),較高的 SMR 功率也與較少外在干擾的注意力相關。而神經回饋訓練的相關研 究也發現學習自主控制 SMR 可能會幫助個體以較低的動作知覺介入訊息處理歷程,與 此同時維持較佳的知覺與注意力狀態 (Vernon 等人,2003),因此高爾夫球專家在好表 現時可能降低對知覺的依賴,將更多的精力投入在和推桿任務關的任務之上。
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