國 立 臺 灣 體 育 運 動 大 學 競 技 運 動 學 系
碩 士 學 位 論 文
探討跆拳道選手於各種不同訓練模式和模擬比賽
準備期間及每回合休息間之腦波變化與運動表現
之相關性
INVESTIGATION OF THE BRAINWAVE CHANGES OF
TAEKWONDO ATHLETES IN DIFFERENT TRAINING
MODELS AND DURING THE PREPARATION AND EACH
REST TIME OF SIMULATED CONTEST
研 究 生 ： 孫 愛 奇 撰
指 導 教 授 ： 方 世 華 教 授
I
探 討 跆 拳 道 選 手 腦 波 變 化 於 各 種 不 同 訓 練 模 式 和 模 擬
比 賽 準 備 期 間 及 每 回 合 休 息 間 之 腦 波 變 化 與 運 動 表 現
之 相 關 性
中 文 摘 要
跆 拳 道 運 動 長 久 為 我 國 奧 運 會 奪 牌 重 點 項 目 之 一 ， 但 國 際 體 壇 競 爭 激 烈 ， 在 世 界 各 國 列 強 實 力 迅 速 攀 升 以 及 跆 拳 道 規 則 不 斷 改 變 下 ， 2 0 0 4 年 雅 典 奧 運 跆 拳 道 為 我 國 摘 下 2 面 金 牌 的 輝 煌 戰 績 已 然 走 入 歷 史 。 為 促 進 跆 拳 道 運 動 於 國 際 比 賽 之 運 動 成 績 表 現 ， 本 研 究 透 過 觀 察 跆 拳 道 選 手 於 技 術 訓 練 、 體 能 訓 練 、 戰 術 訓 練 三 種 不 同 訓 練 模 式 及 模 擬 比 賽 中 每 回 合 開 始 前 之 腦 電 波 狀 態 。 本 論 文 以 國 立 臺 灣 體 育 運 動 大 學 跆 拳 道 代 表 隊 1 2 名 男 性 跆 拳 道 選 手 作 為 研 究 對 象 ， 1 2 名 選 手 皆 具 國 際 性 比 賽 或 全 國 性 比 賽 前 三 名 獲 獎 經 驗 。 利 用 神 念 科 技 ( N e u r o s k y ) 及 大 寶 科 技 公 司 共 同 研 發 Z i g - b e e 多 人 腦 波 儀 器 收 集 選 手 在 三 種 訓 練 模 式 及 模 擬 比 賽 前 準 備 期 間 及 比 賽 中 每 回 合 休 息 間 開 始 前 腦 波 數 據 。 結 果 顯 示 ：（ 一 ） 技 術 訓 練 : 受 試 者 在 踢 擊 過 程 中 γ 波 活 性 較 休 息 過 程 顯 著 降 低 。（ 二 ）體 能 訓 練 : 在 進 行 跑 步 運 動 時 ， 受 試 者 心 跳 率 達 每 分 鐘 1 1 0 - 1 5 0 下 期 間 ， β 波 明 顯 較 休 息 狀 態 活 躍 。（ 三 ） 戰 術 訓 練 : 觀 看 自 己 或 同 量 級 對 手 之 比 賽 影 片 並 有 教 練 協 同 指 導 分 析 比 賽 影 片 中 之 優 缺 點 ， 受 試 者 在 觀 看 比 賽 影 片 時 γ 波 活 性 比 休 息 狀 態 及II 觀 看 卡 通 影 片 時 顯 著 上 升 。（ 四 ） 模 擬 比 賽 ： 勝 負 兩 方 於 比 賽 前 準 備 期 間 腦 波 並 無 差 異 ， 於 第 2 回 合 比 賽 開 始 前 3 0 秒 ， 勝 方 δ 波 較 負 方 活 躍 ， α 及 γ 波 較 負 方 顯 著 下 降 。 本 論 文 結 果 顯 示 跆 拳 道 運 動 在 不 同 訓 練 模 式 下 ， 大 腦 會 呈 現 不 同 活 動 狀 態 ， 另 外 模 擬 比 賽 的 結 果 也 顯 示 跆 拳 道 比 賽 中 第 1 回 合 休 息 期 間 教 練 擬 定 戰 術 計 畫 與 選 手 執 行 快 速 決 策 之 能 力 有 可 能 是 影 響 比 賽 勝 負 的 關 鍵 。 關 鍵 字 : 跆 拳 道 、 腦 電 波 、 訓 練 模 式 、 模 擬 比 賽
III
I n v e s t i g a t i o n o f t h e b r a i n w a v e c h a n g e s o f Ta e k w o n d o
a t h l e t e s i n d i f f e r e n t t r a i n i n g m o d e l s a n d d u r i n g t h e
p r e p a r a t i o n a n d e a c h r e s t t i m e o f s i m u l a t e d c o n t e s t
A b s t r a c t
T a e k w o n d o i s o n e o f o u r n a t i o n a l m e d a l - w i n n i n g s p o r t s i n O l y m p i c s . H o w e v e r , d u e t o t h e c o m p e t i t i v e a t m o s p h e r e i n i n t e r n a t i o n a l s p o r t f i e l d , t h e g l o r y i n 2 0 0 4 O l y m p i c s i n A t h e n s h a s c o m e t o a n e n d . A s a r e s u l t , t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h r e e t y p e s o f t r a i n i n g , n a m e l y p h y s i c a l , t a c t i c a l a n d t e c h n i c a l t r a i n i n g , a n d t h e c o r r e s p o n d i n g b r a i n w a v e b e f o r e t h e g a m e w a s i n v e s t i g a t e d i n o r d e r t o s h e d s o m e l i g h t o n t h e m e t h o d f o r i m p r o v i n g s p o r t p e r f o r m a n c e i n i n t e r n a t i o n a l g a m e s . T w e l v e e l i t e m a l e T a e k w o n d o a t h l e t e s f r o m N a t i o n a l T a i w a n U n i v e r s i t y o f P h y s i c a l E d u c a t i o n a n d S p o r t w e r e s t u d i e d . W e u s e d z i g b e e m u l t i - b r a i n - i n s t r u m e n t d e v e l o p e d b y N e u r o s k y a n d A l c h e m y t e c h t o c o l l e c t t h e b r a i n w a v e i n t h r e e k i n d s o f t r a i n i n g d u r i n g t h e p r e p a r a t i o n p e r i o d b e f o r e t h e g a m e . T h e r e s u l t s h o w e d t h a t 1 . T e c h n i c a l t r a i n i n g : s u b j e c t ’ s γ w a v e i s m o r e p r o m i n e n t i n k i c k i n g t h a n i n r e s t i n g . 2 . P h y s i c a l t r a i n i n g : s u b j e c t ’ s β w a v e i s m o r e p r o m i n e n t i n r u n n i n g ( h e a r t b e a t a t a b o u t 1 1 0 - 1 5 0 b p m ) t h a n i n r e s t i n g . 3 . T a c t i c a lIV t r a i n i n g : s u b j e c t ’ s γ w a v e i s m o r e p r o m i n e n t i n a n a l y z i n g t h e g a m e v i d e o t h a n w a t c h i n g t h e c a r t o o n v i d e o . 4 . S i m u l a t i n g t h e g a m e : N o s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e t w o c o n t e s t a n t s w a s f o u n d d u r i n g t h e p r e p a r a t i o n p e r i o d b e f o r e t h e g a m e . H o w e v e r , T h e δ w a v e o f t h e w i n n e r w a s a l w a y s m o r e p r o m i n e n t t h a n t h a t o f t h e l o s e r a t t h e m o m e n t o f 3 0 s e c o n d s b e f o r e t h e b e g i n i n g o f t h e s e c o n d r o u n d . I n a d d i t i o n , t h e α w a v e a n d γ w a v e o f t h e w i n n e r w e r e s i g n i f i c a n t l o w e r t h a n t h a t o f t h e l o s e r . T h i s r e s e a r c h s h o w e d t h a t d i f f e r e n t p a t t e r n s o f b r a i n w a v e w e r e e l i c i t e d f o r d i f f e r e n t t y p e s o f t r a i n i n g . T h e m o s t i m p o r t a n t s i g n a t u r e f o r w i n n i n g i s t h e b r a i n w a v e o f t h e r e s t i n g a n d t a c t i c a n a l y s i s a f t e r t h e f i r s t r o u n d . T h e p l a n n i n g o f t h e c o a c h a n d t h e e x e c u t i o n o f t h e a t h l e t e w e r e s i g n i f i c a n t l y c o r r e l a t e d t o t h e g a m e r e s u l t .
K e y w o r d s : B r a i n w a v e 、 E E G 、 T a e k w o n d o 、 t r a i n i n g
m o d e l s 、
s i m u l a t e d c o n t e s t
V
中 文 摘 要 . . . I
A B S T R A C T . . . I I I
目 錄 . . . V
圖 目 錄 . . . V I I
表 目 錄 . . . V I I I
第 壹 章 緒 論 . . . 1
第 一 節 研 究 背 景 與 動 機 . . . 1 第 二 節 研 究 目 的 . . . 4 第 三 節 研 究 問 題 . . . 5 第 四 節 研 究 限 制 . . . 5 第 五 節 研 究 假 設 . . . 5第 貳 章 文 獻 探 討 . . . 6
第 一 節 大 腦 基 本 構 造 及 腦 電 圖 . . . 6 第 二 節 腦 電 波 頻 率 與 相 關 運 動 表 現 . . . 9 第 三 節 腦 電 波 、 冥 想 ( M e d i t a t i o n ) 、 專 注 ( A t t e n t i o n ) . . . 1 7第 參 章 研 究 方 法 與 步 驟 . . . 2 0
第 一 節 研 究 對 象 . . . 2 0 第 二 節 實 驗 設 計 . . . 2 0 第 三 節 研 究 工 具 . . . 2 3 第 四 節 統 計 方 法 . . . 2 5第 肆 章 結 果 . . . 2 6
第 一 節 休 息 狀 態 與 左 右 腳 踢 擊 動 作 腦 波 活 動 差 異 . . . 2 6 第 二 節 休 息 狀 態 與 跑 步 運 動 中 各 心 跳 率 腦 波 活 動 狀 態 差 異 . . . . . . . 2 6VI 第 三 節 觀 看 比 賽 影 片 腦 波 活 動 狀 態 差 異 . . . 2 7 第 四 節 模 擬 比 賽 前 及 每 回 合 休 息 期 間 勝 負 兩 方 選 手 腦 波 頻 率 變 化 . . . 2 7
第 伍 章 討 論 . . . 2 8
第 一 節 技 術 訓 練 與 腦 波 活 動 狀 態 . . . 2 8 第 二 節 體 能 訓 練 與 腦 波 活 動 狀 態 . . . 3 0 第 三 節 戰 術 訓 練 與 腦 波 活 動 狀 態 . . . 3 2 第 四 節 模 擬 比 賽 前 準 備 期 間 及 每 回 合 中 間 休 息 期 間 勝 負 雙 方 腦 波 變 化 之 差 異 . . . 3 3第 陸 章 討 論 與 建 議 . . . 3 6
參 考 文 獻 . . . 3 8
附 錄 一 中 區 區 域 性 研 究 倫 理 中 心 研 究 倫 理 審 查 委 員
會 研 究 同 意 書 . . . 5 2
附 錄 二 受 試 者 同 意 書 . . . 5 3
VII 圖 目 錄
圖 2 腦 電 波 各 階 段 頻 率 波 形 ( α 、 β 、 δ 、 θ 、 γ )
. . . 5 9
圖 3 - 1 技 術 訓 練 腦 電 波 紀 錄 流 程 圖 . . . 6 0
圖 3 - 2 體 能 訓 練 腦 電 波 紀 錄 流 程 圖 . . . 6 0
圖 3 - 3 戰 術 訓 練 腦 電 波 紀 錄 流 程 圖 . . . 6 1
圖 3 - 4 模 擬 比 賽 腦 電 波 紀 錄 流 程 圖 . . . 6 1
圖 3 - 5 腦 波 耳 機 技 術 傳 遞 信 號 過 程 . . . 6 2
VIII 表 目 錄
表 3 - 1 受 試 者 基 本 資 料 . . . 6 3
表 4 - 1 休 息 與 左 右 腳 踢 擊 之 腦 電 波 頻 率 變 化 . . . 6 3
表 4 - 2 休 息 與 跑 步 過 程 中 不 同 心 跳 率 之 腦 電 波 頻 率
變 化 . . . 6 3
表 4 - 3 休 息 與 觀 看 比 賽 及 卡 通 影 片 腦 電 波 頻 率 變 化
. . . 6 4
表 4 - 4 模 擬 比 賽 前 及 每 回 合 休 息 期 間 勝 負 兩 方 選 手
腦 波 頻 率 變 化 . . . 6 4
1
第 壹 章 緒 論
第 一 節 研 究 背 景 與 動 機
跆 拳 道 起 源 於 韓 國，西 元 1 9 6 6 年 跆 拳 道 自 韓 國 引 進 臺 灣 並 將 其 命 名 為 莒 拳 道 ， 做 為 當 時 三 軍 戰 技 訓 練 之 課 程 。 1 9 6 8 年 國 防 部 將 莒 拳 道 更 名 為 跆 拳 道 ， 在 一 些 軍 官 退 休 後 將 跆 拳 道 帶 入 民 間 推 廣 ， 日 後 在 跆 拳 道 協 會 及 各 基 層 教 練 積 極 推 廣 下 ， 奠 定 跆 拳 道 發 展 的 基 礎 。 政 府 於 早 期 就 開 始 聘 請 韓 國 教 練 來 臺 灣 指 導 國 家 隊 的 選 手 ， 因 此 當 時 臺 灣 參 加 國 際 比 賽 中 獲 獎 無 數 ， 1 9 8 8 年 漢 城 奧 運 及 1 9 9 2 年 巴 塞 隆 納 奧 運 示 範 賽 中 共 獲 得 5 金 4 銅 之 佳 績 ， 2 0 0 0 年 雪 梨 奧 運 跆 拳 道 列 入 正 式 比 賽 項 目 後 ， 跆 拳 道 也 為 我 國 摘 下 2 面 銅 牌 ， 2 0 0 4 年 雅 典 奧 運 不 僅 為 我 國 突 破 7 2 年 來 的 零 金 魔 咒 ， 且 一 舉 獲 得 2 金 1 銀 ， 此 時 可 堪 稱 為 臺 灣 跆 拳 道 發 展 之 黃 金 時 期 。 隨 著 跆 拳 道 列 入 奧 運 正 式 項 目 後 ， 世 界 各 國 開 始 重 視 此 運 動 項 目 發 展 ， 國 際 賽 會 中 參 賽 隊 伍 日 以 劇 增 ， 另 外 ， 為 增 加 跆 拳 道 比 賽 之 公 平 性 及 可 看 性 以 確 保 續 留 奧 運 正 式 項 目 中 ， 世 界 跆 拳 道 聯 盟 ( T h e W o r l d T a e k w o n d o F e d e r a t i o n , W T F ) 不 斷 修 改 比 賽 規 則，並 於 2 0 1 0 年 亞 洲 錦 標 賽 開 始 採 用 電 子 護 具 進 行 正 式 國 際 賽 會 ， 比 賽 不 再 由 裁 判 主 觀 意 識 作 為 主 導 勝 負 的 重 要 因 素 之 一 。 但 由 於 電 子 護 具 感 應 得 分 方 式 與 裁 判 肉 眼 判 斷 得 分 方 式 不 相 一 致 ， 因 此 ， 跆 拳 道 技 術 層 面 於 此 時 出 現 極 大 轉 折 點 。2 由 2 0 0 8 年 北 京 奧 運 2 面 銅 牌 及 2 0 1 2 年 倫 敦 奧 運 1 面 銅 牌 ， 顯 見 臺 灣 跆 拳 道 無 論 在 技 術 或 體 能 方 面 之 優 勢 皆 不 復 以 往 輝 煌 時 期 。 雖 然 跆 拳 道 目 前 仍 是 我 國 在 奧 運 得 牌 之 重 點 項 目 ， 但 國 際 體 壇 競 爭 激 烈 ， 世 界 各 體 育 運 動 組 織 及 學 者 為 幫 助 運 動 員 屢 創 佳 績 、 追 求 卓 越 ， 不 斷 鑽 研 多 元 化 之 運 動 科 學 ， 包 括 生 理 、 心 理 、 力 學 及 營 養 學 等 相 關 科 學 ， 以 期 望 能 實 際 改 善 運 動 技 能 與 選 手 成 績 ( 黃 雅 琳 ， 2 0 0 8 ) ， 將 訓 練 與 運 動 科 學 結 合 ， 其 中 腦 造 影 技 術 在 科 技 進 步 下 也 逐 漸 被 應 用 在 運 動 領 域 上 ， 其 目 的 主 要 是 為 探 討 運 動 員 在 執 行 動 作 或 訓 練 中 與 大 腦 何 種 狀 態 連 結 能 達 到 最 理 想 的 運 動 表 現 ， 我 國 若 想 突 破 現 狀 ， 更 需 因 順 應 時 代 趨 勢 將 訓 練 與 運 動 科 學 中 各 種 領 域 結 合 ， 得 以 期 望 在 之 後 重 返 世 界 列 強 。 以 往 在 閉 鎖 精 準 性 運 動 如 射 擊 、 射 箭 、 高 爾 夫 球 這 類 運 動 均 需 要 準 確 度 及 穩 定 性 以 達 到 理 想 運 動 成 績 表 現 ， 閉 鎖 性 運 動 在 比 賽 情 境 及 節 奏 較 為 選 手 自 己 所 能 控 制 ， 因 此 在 練 習 過 程 中 可 透 過 模 擬 比 賽 情 境 來 組 織 和 執 行 動 作 技 能 ， 達 到 一 致 性 ( c o n s i s t e n c y ) 的 技 能 表 現 （ 洪 聰 敏 ， 2 0 0 5 ）。 閉 鎖 性 運 動 選 手 若 想 達 到 理 想 運 動 成 績 ， 比 賽 中 必 須 維 持 穩 定 的 專 注 力 ， 並 且 不 能 有 太 多 情 緒 起 伏 ， 學 者 表 示 在 比 賽 中 運 動 技 能 執 行 前 的 幾 秒 鐘 ， 選 手 的 心 理 狀 態 也 許 是 影 響 技 能 表 現 的 重 要 關 鍵 ( S a l a z a r e t a l . , 1 9 9 0 )。 科 技 進 步 所 賜 ， 透 過 腦 部 影 像 掃 描 工 具 如 腦 電 波 儀 ( e l e c t r o e n c e p h a l o g r a m , E E G )、 腦 磁 波 儀 ( m a g n e t o e n c e p h a l o g r a p h y , M E G ) 、 正 子 輻 射 斷 層 掃 描 ( p o s i t r o n e m i s s i o n t o m o g r a p h y , P E T ) 、 單 光 子 電 腦 斷 層 掃 描 ( s i n g l e p h o t o n e m i s s i o n c o m p u t e d t o m o g r a p h y , S P E C T ) 以 及 功 能 性 核 磁 共 振 造 影 掃 描 ( f u n t i o n a l m a g n e t i c r e s o n a n c e
3 i m a g i n g f M R I ) 等 儀 器 ， ( 劉 貞 勇 、 邱 文 信 ， 2 0 1 2 ）， 以 非 入 侵 之 方 式 透 視 了 人 腦 結 構 及 其 活 動 功 能 。 隨 著 科 技 日 新 月 異 ， 測 量 腦 部 活 動 儀 器 也 不 斷 精 進 ， 進 而 將 腦 造 影 技 術 漸 漸 擴 展 至 各 科 學 領 域 ， 其 中 包 含 運 動 研 究 領 域 。 運 動 領 域 比 較 常 使 用 的 研 究 工 具 是 腦 電 波 儀 ， 因 為 腦 波 儀 不 具 入 侵 性 ， 與 其 他 腦 造 影 儀 器 相 比 便 宜 很 多 ， 攜 帶 及 使 用 上 也 都 比 較 方 便 。 D e c e t y ( 1 9 9 6 ) 研 究 發 現 當 個 體 意 象 某 些 動 作 時 ， 許 多 大 腦 的 區 塊 都 會 變 得 較 為 活 躍 。 另 外 學 者 表 示 選 手 在 感 覺 時 間 靜 止 、 專 注 、 無 雜 念 完 全 沉 靜 在 運 動 中 的 狀 態 時 能 有 較 佳 的 運 動 表 現 ( W i l l i a m s , K r a n e , 1 9 9 8 ) ， 而 研 究 腦 電 波 主 要 為 探 討 運 動 員 在 動 作 執 行 或 訓 練 過 程 中 如 何 與 大 腦 連 結 達 到 較 理 想 的 專 注 狀 態 以 獲 得 高 峰 期 或 理 想 的 表 現 ， 在 競 賽 時 能 提 供 具 有 優 勢 的 競 爭 力 。 運 動 科 學 研 究 者 利 用 腦 造 影 技 術 以 探 討 如 靜 坐 冥 想 的 心 靈 運 動 類 以 及 射 擊 、 射 箭 、 高 爾 夫 等 閉 鎖 性 運 動 種 類 ， 觀 察 其 中 腦 電 波 與 運 動 表 現 相 關 之 狀 態 及 其 相 關 性 。 在 眾 多 腦 造 影 儀 器 中 ， 運 動 領 域 較 常 使 用 腦 電 波 儀 ( 以 下 簡 稱 E E G ) 做 為 研 究 工 具 ， 因 E E G 與 其 他 腦 造 影 工 具 相 比 較 下 除 了 不 具 侵 入 性 外 ， 在 使 用 上 較 為 方 便 攜 帶 ， 費 用 也 較 為 便 宜 。 學 者 大 多 利 用 E E G 來 比 較 閉 鎖 性 運 動 時 ， 優 秀 運 動 員 與 一 般 運 動 員 出 手 前 腦 中 各 部 位 的 腦 電 波 功 率 變 化 ， 並 且 也 能 依 照 不 同 之 研 究 方 法 將 其 研 究 分 為 腦 波 側 化 、 腦 波 時 間 穩 定 性 及 腦 波 相 關 性 進 行 探 討 （ 洪 聰 敏 、 石 恒 星 ， 2 0 0 9 ） 。 但 跆 拳 道 屬 開 放 性 運 動 類 ， 比 賽 中 動 作 需 隨 外 在 情 境 變 化 作 相 應 變 化 的 技 能 ， 在 比 賽 中 很 難 有 效 預 測 對 未 來 的 動 向 而 做 出 即 時 的 反 應 。 以 往 的 研 究 因 為 受 到 儀 器 的 限 制 ， 大 多 都 能 只 針 對 閉 鎖 精 準 性 運 動 像 射 箭 射 擊 高 爾 夫 或 者 是 一
4 些 心 靈 運 動 如 瑜 珈 ， 禪 修 這 類 等 靜 態 活 動 ， 對 於 如 跆 拳 道 這 類 開 放 性 運 動 ， 比 賽 時 幾 乎 無 法 預 測 對 方 及 自 己 下 一 秒 動 作 的 反 應 ， 不 同 於 閉 鎖 性 運 動 有 規 律 性 且 穩 定 的 動 作 執 行 。 因 此 想 透 過 腦 造 影 工 具 來 探 討 大 腦 與 開 放 性 運 動 在 訓 練 期 間 及 比 賽 相 關 運 動 表 現 較 為 困 難 。 神 念 科 技 ( N e u r o s k y ) 公 司 與 美 國 、 克 羅 埃 西 亞 奧 運 代 表 隊 及 北 京 體 育 大 學 的 共 同 合 作 下 ， 研 發 出 與 運 動 員 運 動 表 現 相 關 聯 的 腦 波 儀 器 ， 將 儀 器 訊 號 傳 輸 改 良 為 無 線 藍 芽 傳 輸 ， 將 儀 器 帶 出 實 驗 室 外 ， 使 運 動 員 在 訓 練 場 地 透 過 腦 波 活 動 觀 察 選 手 在 訓 練 中 動 作 執 行 前 專 注 力 的 狀 態 、 亦 或 某 些 特 定 選 手 是 否 容 易 出 現 較 焦 慮 或 緊 張 之 情 形 ， 以 做 為 教 練 在 針 對 個 體 差 異 時 擬 定 訓 練 計 畫 之 參 考 與 評 估 。 本 研 究 希 望 藉 由 此 項 技 術 了 解 跆 拳 道 選 手 在 各 種 訓 練 模 式 期 間 以 及 比 賽 前 腦 電 波 活 動 狀 態 與 運 動 表 現 相 關 性 ， 探 討 大 腦 活 動 與 開 放 性 運 動 間 之 關 聯 ， 作 為 日 後 教 練 了 解 選 手 在 練 習 及 比 賽 時 專 注 力 或 焦 慮 表 現 之 參 考 ， 並 且 適 時 給 予 選 手 心 理 舒 壓 及 加 強 專 注 力 之 訓 練 。
第 二 節 研 究 目 的
本 篇 研 究 目 的 主 要 在 於 了 解 跆 拳 道 選 手 各 種 訓 練 模 式 期 間 、 比 賽 前 及 比 賽 中 每 回 合 休 息 間 腦 波 活 動 狀 態 及 與 運 動 表 現 之 相 關 性 ， 作 為 擬 定 跆 拳 道 訓 練 模 式 及 比 賽 計 劃 策 略 之 參 考 ， 進 而 改 善 運 動 技 能 及 提 升 選 手 運 動 表 現 。5
第 三 節 研 究 問 題
一 、 了 解 選 手 在 體 能 訓 練 、 技 術 訓 練 、 戰 術 訓 練 期 間 腦 電 波 活 動 狀 態 及 與 訓 練 之 相 關 性 。 二 、 了 解 選 手 在 賽 前 準 備 期 間 及 比 賽 中 每 回 合 休 息 間 腦 電 波 活 動 狀 態 及 與 運 動 表 現 之 相 關 性 。第 四 節 研 究 限 制
本 研 究 使 用 之 腦 波 儀 器 在 檢 測 過 程 中 ， 如 體 能 訓 練 時 跑 步 速 度 過 快 ， 模 擬 比 賽 時 需 隨 時 保 持 移 動 及 攻 擊 狀 態 ， 會 因 受 震 盪 過 大 導 致 雜 訊 干 擾 無 法 採 集 有 效 腦 波 訊 號 ， 因 此 本 研 究 設 計 以 能 採 集 有 效 腦 波 訊 號 作 為 優 先 考 量 。第 五 節 研 究 假 設
一 、 比 較 技 術 訓 練 與 安 靜 狀 態 時 腦 波 之 差 異 。 二 、 比 較 體 能 訓 練 時 ， 安 靜 狀 態 與 不 同 心 跳 率 腦 波 狀 態 之 差 異 。 三 、 比 較 觀 看 跆 拳 道 影 片 做 為 戰 術 訓 練 與 看 搞 笑 卡 通 影 片 時 腦 波 狀 態 之 差 異 。 四 、 比 較 模 擬 比 賽 時 準 備 期 間 及 各 回 合 休 息 間 ， 勝 負 兩 方 對 戰 選 手 腦 波 狀 態 之 差 異 。6
第 貳 章 文 獻 探 討
本 研 究 旨 在 了 解 跆 拳 道 選 手 在 各 種 訓 練 期 間 、 賽 前 準 備 及 比 賽 時 各 回 合 休 息 間 腦 電 波 變 化 狀 態 ， 因 此 本 章 將 分 為 三 部 分 進 行 相 關 文 獻 之 探 討 。 第 一 節 簡 述 大 腦 之 基 本 構 造 及 腦 電 圖 頻 率 ; 第 二 節 探 討 腦 電 波 各 頻 率 所 代 表 意 義 及 與 其 他 運 動 項 目 表 現 之 相 關 性 ; 第 三 節 為 腦 電 波 與 冥 想 及 專 注 力 等 心 靈 運 動 類 之 關 聯 介 紹 。第 一 節 大 腦 基 本 構 造 及 腦 電 圖
大 腦 內 的 組 成 細 胞 稱 為 腦 細 胞 ， 腦 細 胞 又 分 為 神 經 元 及 膠 細 胞 ， 前 者 的 功 用 是 負 責 與 身 體 其 他 部 位 做 溝 通 連 結 ， 膠 細 胞 則 是 負 責 支 撐 整 個 腦 組 織 ， 使 大 腦 能 順 利 運 轉 。 而 神 經 元 利 用 電 流 的 方 式 傳 遞 訊 息 ， 由 頂 端 的 樹 突 負 責 接 收 及 輸 入 訊 息 ， 樹 突 蒐 集 許 多 不 同 來 源 的 信 號 後 沿 著 長 條 狀 的 軸 突 產 生 一 個 新 的 化 學 信 號 ， 到 達 軸 突 末 端 傳 至 下 一 個 神 經 元 的 樹 突 ， 每 個 神 經 元 與 其 他 神 經 元 間 信 息 的 發 送 及 接 收 都 是 透 過 高 達 數 十 萬 個 突 觸 來 進 行 ， 當 突 觸 越 多 時 ， 傳 遞 信 息 的 速 度 則 越 快 速 ， 身 體 有 效 執 行 的 動 作 也 更 為 細 膩（ 楊 玉 齡 ， 2 0 0 8 ）。 人 體 透 過 眼 睛 、 耳 朵 或 皮 膚 等 感 覺 器 官 來 接 收 外 在 信 息 後 以 電 波 的 形 式 來 到 大 腦 視 丘 ， 視 丘 位 於 大 腦 中 央 ， 負 責 過 濾 信 息 ， 然 後 將 它 們 以 更 多 的 電 波 形 式 傳 遞 至 皮 質 ， 皮 質 是 佔 大 腦 容 量 最 多 的 部 位 ， 約 占 整 個 大 腦 四 分 之 三 的 重 量 ， 形 狀7 呈 皺 褶 ， 包 裹 在 大 腦 頂 端 及 四 周 ， 學 者 將 大 腦 皮 質 分 為 四 個 區 域 ， 枕 葉 位 於 後 腦 負 勺 ， 責 視 覺 感 官 ﹔ 顳 葉 位 於 兩 耳 上 方 ， 與 聽 覺 、 語 言 理 解 、 學 習 、 記 憶 及 情 緒 之 反 應 都 有 重 要 關 係 ； 頂 葉 位 於 大 腦 頂 部 兩 側 ， 負 責 感 覺 整 合 及 注 意 力 的 分 配 ， 額 葉 區 域 位 於 大 腦 前 額 ， 除 了 負 責 下 達 動 作 指 令 、 產 生 語 言 外 ， 會 依 照 人 類 在 執 行 動 作 時 其 目 的 與 環 境 的 考 量 來 選 擇 適 當 的 行 為 ( 楊 玉 齡 ， 2 0 0 8 ) 。 另 外 本 研 究 使 用 之 腦 波 儀 器 把 唯 一 的 傳 感 電 極 片 位 置 設 置 在 前 額 處 ， 因 學 者 認 為 大 腦 前 額 處 的 皮 質 產 生 了 更 高 級 的 思 維 。 人 的 情 緒 ， 精 神 狀 態 及 專 注 狀 態 都 受 這 個 區 域 的 控 制 。 德 國 精 神 科 醫 生 H a n s B e r g e r 在 電 鰻 身 上 發 現 電 氣 活 動 ， 因 此 將 此 原 理 推 論 在 人 體 身 上 ， 經 不 斷 研 究 後 終 於 在 人 體 頭 蓋 骨 中 大 腦 皮 質 表 面 發 現 相 同 的 電 氣 活 動 變 化 ， 他 記 錄 、 測 量 腦 內 微 小 的 放 電 過 程 ， 並 首 次 發 表 人 體 腦 電 波 紀 錄 圖 ， 將 其 命 名 為 腦 電 波 圖 ( e l e c t r o e n c e p h a l o g r a m , E E G ) ( H a a s , 2 0 0 3 ) ， 腦 細 胞 產 生 之 動 作 電 位 稱 為 腦 波 ( b r a i n w a v e s ) ， 腦 波 易 於 穿 過 頭 骨 而 由 電 極 偵 測 出 來 ， 於 頭 皮 上 放 置 多 個 電 極 紀 錄 大 腦 皮 質 在 短 時 間 內 從 大 腦 內 神 經 元 傳 遞 信 息 的 過 程 中 增 加 的 微 小 電 流 而 產 生 的 自 發 性 電 活 動 ， 時 間 通 常 約 為 2 0 – 4 0 分 鐘 ( S c h o m e r & S i l v a , 2 0 1 0 ) 。 2 0 世 紀 初 科 學 家 測 量 腦 波 的 方 式 採 用 侵 入 式 ， 將 信 號 接 收 器 植 入 大 腦 灰 質 ， 此 方 法 雖 然 能 擷 取 到 強 度 較 高 的 神 經 電 流 信 號 ， 但 檢 測 時 也 可 能 會 因 為 接 收 器 在 人 體 內 受 到 其 他 生 理 干 擾 ， 導 致 信 號 強 度 減 退 ， 甚 至 消 失 ， 造 成 的 副 作 用 會 造 成 身 體 組 織 受 到 傷 害 ， 甚 至 引 起 免 疫 反 應 ( 林 三 永 ， 2 0 1 1 ) 。 隨 著 時 代 進 步 ， 科 學 技 術 在 應 用 上 也 不 斷 創 新 突 破 ， 為 幫 助 因 神 經 肌 肉
8 損 傷 而 行 動 不 便 的 病 人 ， 2 0 世 紀 末 美 國 洛 杉 磯 大 學 加 州 分 校 發 展 出 大 腦 人 機 介 面 ( B r a i n C o m p u t e r I n t e r f a c e , B C I ) ， 此 項 技 術 可 以 不 依 靠 周 邊 神 經 和 肌 肉 等 ， 以 非 入 侵 性 的 方 式 利 用 B C I 系 統 反 映 出 人 體 活 動 時 大 腦 電 波 信 號 ， 達 到 與 外 界 溝 通 、 傳 達 消 息 等 目 的 。 在 E E G 作 為 非 侵 入 式 腦 機 介 面 已 經 得 到 深 入 的 研 究 ， 其 主 因 為 E E G 與 其 他 腦 造 影 儀 器 相 比 下 擁 有 較 優 良 的 時 間 解 析 度 、 便 攜 性 以 及 價 格 上 較 為 便 宜 。 唯 一 較 嚴 重 問 題 是 它 對 噪 聲 的 敏 感，容 易 因 外 在 干 擾 造 成 過 多 雜 訊。 大 多 數 時 間 ， 腦 電 波 皆 呈 不 規 則 活 動 的 狀 態 ， 因 此 腦 電 波 活 動 根 據 其 振 盪 波 幅 及 週 期 來 做 紀 錄 ， 一 次 振 盪 的 電 流 稱 之 為 波 幅 ， 單 位 使 用 為 微 伏 ( μ V ) ， 一 秒 內 循 環 變 化 的 週 期 數 稱 為 頻 率 ， 單 位 使 用 為 赫 茲 ( H e r t z , H z ) 。 這 些 振 盪 在 幾 個 特 定 的 頻 率 範 圍 內 、 空 間 分 布 及 大 腦 功 能 上 ， 例 如 清 醒 與 各 種 睡 眠 階 段 都 呈 現 不 同 的 狀 態 ( W h i t t i n g s t a l l & L o g o t h e t i s , 2 0 0 9 ) 。 腦 電 波 基 本 上 分 為 a l p h a ( α ) 波、b e t a ( β ) 波、d e l t a ( δ ) 波 及 t h e t a ( θ ) 波 等 四 種 頻 率 ， 在 大 腦 中 振 盪 電 波 信 號 都 是 非 常 微 小 的 ， 正 常 的 成 年 人 頭 皮 測 量 到 腦 電 波 信 號 的 振 幅 約 為 1 0 μ V - 1 0 0 μ V ， 頻 率 約 為 1 - 2 0 H z ( A u r l i e n e t a l . , 2 0 0 4 ) 。 最 初 腦 電 波 發 展 在 記 錄 數 字 和 測 量 節 奏 上 通 常 不 超 過 2 5 H z ， 所 以 低 於 或 高 於 1 – 2 5 H z 之 範 圍 內 都 無 法 被 紀 錄 ， 因 此 關 於 g a m m a ( γ ) 波 的 研 究 直 到 近 期 才 漸 漸 備 受 重 視 ( H u g h e s , 2 0 0 8 ) 。 腦 電 波 頻 率 命 名 方 式 並 非 依 照 頻 率 強 度 ， 而 是 依 照 發 現 時 間 ， 利 用 希 臘 字 母 順 序 排 列 而 命 名 分 別 為 α ( 8 - 1 3 H z ) 、 β ( 1 3 - 3 0 H z )、 δ ( 0 . 5 - 4 H z ) 、 θ ( 4 - 7 H z )、 γ ( 3 1 - 5 0 H z ) ( K a n d e l , S c h w a r t z , & J e s s e l l , 2 0 0 0 ) ， α 與 β
9 波 是 B e r g e r 於 1 9 2 9 年 第 一 次 發 表 腦 電 波 圖 時 便 發 現 之 兩 種 不 同 腦 電 波 頻 率 ( S c h o m e r & S i l v a , 2 0 1 0 ) ， 1 9 3 6 年 W a l t e r 提 出 δ 及 θ 的 腦 波 形 態 ， 並 且 認 為 θ 波 活 動 是 由 丘 腦 ( t h a l a m u s ) 所 發 出 ， 而 γ 波 最 早 的 報 告 出 自 於 學 者 在 清 醒 的 猴 子 視 覺 皮 層 植 入 電 極 紀 錄 到 的 電 波 活 動 ( H u g h e s , 1 9 6 4 )。 這 些 腦 電 波 頻 率 在 一 般 的 定 義 上 ， α 波 在 閉 眼 休 息 時 活 性 最 強 ， 表 示 人 的 意 識 清 醒 但 身 體 呈 較 放 鬆 狀 態 ； β 波 則 是 表 示 人 體 處 於 較 忙 碌 ， 焦 慮 ， 思 想 較 活 躍 或 是 高 度 集 中 精 神 時 的 狀 態 ； γ 波 主 要 由 大 腦 額 葉 和 頂 葉 聯 合 皮 質 區 誘 發 ， 當 大 腦 需 處 理 較 複 雜 的 認 知 及 情 感 功 能 時 ， 腦 神 經 網 絡 整 合 過 程 中 會 引 起 腦 波 出 現 短 暫 高 振 幅 狀 態 ， 因 此 γ 波 被 認 為 對 知 覺 、 語 言 處 理 、 認 知 功 能 行 為 與 情 緒 控 制 上 具 有 重 大 影 響 力 ； 而 當 人 體 及 精 神 都 處 於 深 層 放 鬆 無 意 識 的 狀 態 下 時 θ 波 會 較 為 活 躍 ， 另 外 θ 波 也 被 認 為 與 強 化 長 期 的 記 憶 有 重 要 相 關 性 ； δ 波 與 平 穩 的 睡 眠 有 較 大 的 關 係 ， 平 穩 的 睡 眠 能 讓 人 體 生 理 功 能 得 到 休 息 與 修 護 ， 如 細 胞 的 代 謝 、 加 速 生 長 活 動 等 ， 而 δ 波 在 進 入 非 常 深 層 的 睡 眠 時 較 為 活 躍 , 因 此 又 稱 為 慢 波 睡 眠 。
第 二 節 腦 電 波 頻 率 與 相 關 運 動 表 現
（ 一 ） α 波 ( 8 - 1 3 H z ) （ 圖 2 ） α 波 出 現 大 約 在 嬰 兒 時 期 4 個 月 ， 最 初 為 每 秒 4 波 的 頻 率 ， 直 到 兒 童 3 歲 時 α 波 開 始 穩 定 大 約 每 秒 1 0 波 的 頻 率 ( K o l e v , B a ş a r - E r o g l u , A k s u , & B a ş a r , 1 9 9 4 ) ， 而 α 波 主 要 為 視 覺 皮 層 在 空 閒 狀 態 下 會 出 現 的 腦 電 波 頻 率 ， 呈 現 輕 鬆 的 心10 理 狀 態 ， 尤 其 是 在 閉 眼 休 息 時 ， 但 並 非 因 為 疲 勞 或 呈 睡 眠 狀 態 ， 閉 眼 狀 態 時 腦 電 波 在 枕 葉 區 域 α 波 為 最 強 的 電 波 信 號 ， 睜 眼 後 則 隨 即 減 弱 ， 因 此 α 波 表 示 人 的 意 識 清 醒 而 身 體 較 為 放 鬆 ， 在 這 種 狀 態 下 消 耗 的 身 體 能 量 較 少 ， 但 腦 部 所 獲 得 的 能 量 相 對 的 較 高 ， 運 作 上 更 為 順 暢 及 快 速 。 另 外 學 者 透 過 瑜 珈 練 習 來 觀 察 血 液 中 皮 質 醇 ( c o r t i s o l ) 濃 度 及 大 腦 前 額 葉 α 波 活 性 的 變 化 ， 瑜 珈 是 一 種 必 須 集 中 意 識 ， 使 身 體 在 某 姿 勢 下 靜 止 維 持 一 段 時 間 ， 使 身 體 四 肢 均 衡 發 展 的 運 動 ， 而 皮 質 醇 濃 度 為 一 生 理 的 壓 力 指 標 ， 濃 度 越 高 表 示 人 體 的 壓 力 可 能 也 相 對 的 提 高 ， 研 究 結 果 顯 示 經 過 整 個 5 0 分 鐘 的 瑜 珈 運 動 後 ， 受 試 者 皮 質 醇 濃 度 較 運 動 前 來 的 低 ， 而 額 葉 區 域 α 波 在 過 程 中 呈 現 增 強 的 狀 態 ， 與 皮 質 醇 濃 度 呈 現 負 相 關 ( K a m e i e t a l . , 2 0 0 0 )， 顯 現 出 大 腦 活 動 與 身 體 其 他 生 理 指 標 具 有 其 重 要 的 相 關 性 。 腦 電 波 紀 錄 顯 示 ， 大 腦 活 動 從 左 側 轉 移 到 右 側 的 傾 向 意 味 著 執 行 動 作 時 會 將 與 語 言 能 力 相 關 的 左 半 腦 轉 移 到 與 視 覺 空 間 相 關 的 右 半 腦 ， 以 產 生 「 自 動 控 制 力 」。 在 競 技 運 動 的 環 境 中 較 常 用 α 波 做 為 評 量 注 意 力 指 標 的 腦 波 頻 率 ， 以 射 擊 選 手 為 例 ， 較 一 致 性 的 發 現 是 射 擊 性 表 現 的 準 確 度 與 左 腦 α 波 頻 率 有 關 ， 在 扣 板 機 與 放 箭 前 幾 秒 鐘 ， 左 半 腦 的 α 波 活 動 有 增 加 的 現 象 。 α 波 活 動 增 強 代 表 選 手 能 控 制 自 身 專 注 能 力 ， 降 低 左 腦 的 認 知 活 動 ( 季 力 康 等 人 ， 2 0 1 2 ) 。 因 受 限 儀 器 及 場 地 限 制 的 關 係 ， 以 往 在 腦 電 圖 與 優 秀 運 動 員 相 關 之 研 究 大 多 都 將 焦 點 擺 在 閉 鎖 性 運 動 項 目 ， 探 討 在 執 行 精 準 動 作 過 程 中 腦 電 波 與 一 般 選 手 不 同 之 處 。 曾 有 學 者 指 出 射 擊 精 準 度 與 α 波 增 強 狀 態 具 有 相 關 性 ( S h e l l e y - T r e m b l a y, S h u g r u e , &
11 K l i n e , 2 0 0 6 ) ， 由 於 α 波 可 以 作 為 放 鬆 的 指 標 ， 當 頻 率 增 強 時 可 以 視 為 該 大 腦 部 位 的 放 鬆 ， 反 之 如 果 頻 率 降 低 表 是 該 大 腦 部 位 正 處 於 活 躍 的 狀 態 （ 洪 聰 敏 、 石 桓 星 ， 2 0 0 9 ）， 因 此 綜 觀 近 3 0 幾 年 來 ， 多 數 閉 鎖 性 精 準 運 動 ， 例 如 射 擊 扣 板 機 、 射 箭 拉 弓 及 高 爾 夫 球 推 桿 的 動 作 執 行 上 ， 都 將 研 究 方 針 指 向 腦 電 圖 α 波 活 性 的 變 化 ， 其 中 較 為 典 型 之 研 究 為 H a t f i e l d ( 1 9 8 4 ) 研 究 1 7 位 國 際 級 來 福 槍 射 擊 選 手 ， 記 錄 他 們 在 扣 板 機 前 7 . 5 秒 腦 電 波 狀 態 ， 發 現 在 接 近 扣 板 機 時 大 腦 左 顳 葉 區 域 α 波 活 性 增 加 ， 右 顳 葉 區 域 則 穩 定 不 變 ， 研 究 結 果 顯 示 負 責 處 理 視 覺 及 空 間 能 力 的 右 腦 是 影 響 射 擊 精 準 度 之 重 要 因 素 ， 這 項 研 究 亦 成 為 運 動 影 響 腦 電 波 偏 側 化 之 理 論 的 一 個 重 要 開 端 ( H a t f i e l d , L a n d e r s , & R a y , 1 9 8 4 ) 。 除 射 擊 、 射 箭 運 動 外 ， 學 者 研 究 高 爾 夫 球 選 手 專 注 力 模 式 與 腦 電 圖 間 之 關 聯 性 ， 根 據 H a t f i e l d ( 1 9 8 4 ) 從 射 擊 選 手 在 運 動 表 現 及 右 腦 模 式 來 推 測 高 爾 夫 球 員 越 接 近 推 桿 動 作 時 左 腦 α 活 性 會 下 降 ， 而 右 腦 將 保 持 相 對 穩 定 。 而 運 動 表 現 方 面 右 腦 α 波 活 性 會 與 精 準 度 有 關 係 ， 即 右 腦 α 波 強 度 增 加 ， 擊 球 精 準 度 也 會 相 對 提 高 ， 表 示 個 體 執 行 動 作 的 自 動 化 能 力 提 升 。 研 究 記 錄 高 爾 夫 球 選 手 在 推 桿 前 8 秒 腦 電 波 變 化 後 ， 發 現 右 腦 顳 葉 區 域 α 波 功 率 隨 著 越 接 近 推 桿 時 間 越 有 顯 著 下 降 的 趨 勢 且 精 準 度 較 差 。 而 當 精 準 度 較 佳 時 右 腦 α 波 也 隨 之 增 加 。 左 腦 運 動 皮 層 區 域 α 波 則 在 推 桿 後 一 段 時 間 內 增 加 ， 顯 見 左 右 腦 顳 葉 區 域 α 波 在 執 行 動 作 過 程 中 的 變 化 能 表 示 注 意 力 的 轉 移 現 象 ( C r e w s & L a n d e r s , 1 9 9 3 ) 。 依 此 邏 輯 ， H a u f l e r ( 2 0 0 0 ) 在 新 手 與 專 家 級 之 射 擊 選 手 間 比 較 兩 者 在 射 擊 扣 板 機 前 左 、 右 腦 腦 電 波 之 差 異 ， 結 果 顯 示 兩 者 顯 著 差 異 出 現 在 左 腦 顳 葉 區
12 域 ， 另 外 新 手 右 腦 腦 電 波 α 活 性 也 顯 著 低 於 專 家 級 選 手 ( H a u f l e r , S p a l d i n g , S a n t a M a r i a , & H a t f i e l d , 2 0 0 0 ) ， 由 於 新 手 缺 乏 對 特 定 任 務 的 認 知 策 略 ， 因 此 推 論 新 手 在 執 行 任 務 時 其 大 腦 分 配 資 源 的 效 率 不 高 。 從 以 上 幾 個 較 古 典 研 究 可 以 大 概 推 測 出 精 準 性 運 動 在 越 接 近 出 手 點 時 ， 左 半 腦 活 動 會 有 逐 漸 放 鬆 之 現 象 產 生 ， 在 比 較 菁 英 運 動 員 與 一 般 未 經 訓 練 的 受 試 者 執 行 特 定 動 時 ， 觀 察 腦 電 波 結 果 多 為 菁 英 運 動 員 在 α 波 的 活 性 皆 比 一 般 受 試 者 活 躍 ， 因 此 α 波 被 視 為 與 提 升 技 能 水 準 有 相 關 性 。 除 上 述 研 究 瑜 珈 運 動 與 一 些 需 具 備 高 度 精 熟 技 巧 的 運 動 員 在 執 行 動 作 過 程 中 α 波 活 性 會 有 明 顯 變 化 外 ， 另 外 有 研 究 指 出 一 般 如 跑 步 運 動 亦 會 使 α 波 活 性 增 加 ( C r a b b e , S m i t h , & D i s h m a n , 2 0 0 7 ; F u m o t o e t a l . , 2 0 1 0 ; H a l l , E k k e k a k i s , Va n L a n d u y t , & P e t r u z z e l l o , 2 0 0 0 ; S c h n e i d e r , B r ü m m e r , A b e l , A s k e w , & S t r ü d e r , 2 0 0 9 ; 趙 佩 佑 ， 2 0 1 1 )。 有 研 究 比 較 長 期 運 動 習 慣 者 在 與 鮮 少 運 動 者 間 腦 波 之 差 異 後 發 現 有 運 動 習 慣 者 α 波 活 性 較 高 。 但 由 於 腦 波 檢 測 經 常 受 到 器 材 之 限 制 ， 大 多 只 能 比 較 運 動 前 後 腦 波 變 化 ( C r a b b e & D i s h m a n , 2 0 0 4 ) ， 無 法 確 切 記 錄 到 運 動 過 程 中 腦 電 波 ， 因 此 在 各 研 究 結 果 也 會 因 實 驗 設 計 之 運 動 強 度 而 使 腦 波 有 所 差 異 ， 例 如 在 進 行 較 高 強 度 運 動 後 休 息 一 開 始 α 波 會 顯 著 上 升 ， 但 隨 著 休 息 時 間 漸 長 則 觀 察 到 α 波 會 有 下 降 趨 勢 ； 反 觀 低 強 度 運 動 後 α 波 維 持 上 升 現 象 可 延 續 較 久 時 間 ( S c h n e i d e r e t a l . , 2 0 0 9 )。 上 述 研 究 皆 指 出 運 動 能 增 強 大 腦 α 波 活 性 ， 因 此 α 波 活 性 增 強 亦 被 認 為 能 反 映 出 大 腦 放 鬆 及 焦 慮 狀 態 的 改 善 ( 洪 聰 敏 、 石 恒 星 ， 2 0 0 9 ; S c h n e i d e r , A s k e w , A b e l , M i e r a u , &
13 S t r ü d e r , 2 0 1 0 ) （ 二 ） β 波 ( 1 3 - 3 0 H z ) ( 圖 2 ) 大 腦 除 了 維 持 自 身 運 作 外 ， 還 需 要 操 控 對 外 防 禦 系 統 以 隨 時 對 外 在 環 境 做 好 因 應 措 施 ， 此 時 容 易 造 成 體 內 免 疫 能 力 的 下 降 ， 人 體 身 心 能 量 消 耗 較 快 速 ， 容 易 疲 憊 。 一 般 在 忙 碌 、 焦 慮 、 思 想 活 躍 及 高 度 集 中 精 神 時 會 出 現 β 波 頻 率 ， 顯 示 身 體 呈 現 緊 張 狀 態 ( B a u m e i s t e r , B a r t h e l , G e i s s , & W e i s s , 2 0 0 8 ) 。 本 研 究 使 用 之 Z i g – b e e 多 人 腦 波 儀 器 材 在 分 析 數 據 時 自 動 將 β 拆 解 成 l o w - β ( 1 3 - 1 6 . 7 5 H z ) 及 h i g h - β ( 1 6 . 7 5 - 2 9 . 7 5 H z ) ， 有 研 究 指 出 在 精 神 分 裂 症 患 者 和 高 度 緊 張 的 表 演 時 ， h i g h - β 的 頻 率 似 乎 特 別 活 躍 ( R a m o s , C e r d á n , G u e v a r a , A m e z c u a , & S a n z , 2 0 0 1 ) 。 有 學 者 觀 察 大 腦 額 中 葉 區 域 β 波 活 性 的 增 強 與 激 動 或 是 緊 急 的 心 理 狀 態 有 關 係 ( K u b i t z & M o t t , 1 9 9 6 )，研 究 指 出 β 波 活 動 出 現 在 運 動 皮 層 區 時 與 肌 肉 等 張 收 縮 有 相 關 性 ， 並 在 運 動 前 及 運 動 過 程 中 會 被 抑 制 ( B a k e r , 2 0 0 7 ) 。 有 學 者 表 示 在 進 行 急 性 運 動 ( a c u t e e x e r c i s e ) 或 是 最 大 強 度 運 動 ( m a x i m a l e x e r c i s e ) ， β 波 活 動 會 較 運 動 前 有 明 顯 上 升 之 趨 勢 ( J a k o v l j e v i c e t a l . , 2 0 1 2 ; M o r a e s e t a l . , 2 0 0 7 ; Yo u n g s t e d t , D i s h m a n , C u r e t o n , & P e a c o c k , 1 9 9 3 )， 因 此 β 波 增 加 也 被 認 為 是 大 腦 皮 層 活 化 的 證 據 ( K u b i t z & M o t t , 1 9 9 6 ; Yo u n g s t e d t e t a l . , 1 9 9 3 )。 C r e w ( 1 9 9 3 ) 在 研 究 高 爾 夫 選 手 及 新 手 之 實 驗 亦 紀 錄 β 波 之 變 化 ， 並 將 β 波 分 為 β I ( 1 3 - 2 0 H z ) 及 β I I ( 2 1 - 3 0 H z ) ， 結 果 顯 示 在 運 動 皮 層 區 域 ( 電 極 位 置 約 C 3 、 C 4 ) 左 腦 α 波 活
14 性 增 加 、 β I 活 性 下 降 皆 達 顯 著 差 異 ， 在 β I I 則 沒 有 明 顯 差 異 。 而 右 腦 方 面 β I I 的 活 動 則 有 明 顯 的 增 加 。 顳 葉 區 域 ( T 5 、 T 6 ) 左 右 腦 變 化 都 未 達 顯 著 差 異 ， 由 此 可 推 測 專 家 與 新 手 在 準 備 推 桿 前 大 腦 活 動 並 不 相 同 ， 但 適 時 的 β 波 活 動 對 提 升 注 意 力 及 認 知 行 為 都 有 一 些 關 鍵 性 的 幫 助 ， 另 外 β I I 活 動 增 加 可 能 與 在 執 行 動 作 時 呈 現 之 焦 慮 狀 態 有 所 聯 繫 。 另 外 ， 在 運 動 過 程 中 ， 由 於 下 丘 腦 調 節 的 代 謝 產 物 增 多 ， 溫 度 亦 被 認 為 是 影 響 腦 波 變 化 的 關 鍵 之 一 ， 尤 其 是 在 β 波 活 性 方 面 ( N i e l s e n & N y b o , 2 0 0 3 )。 （ 三 ） θ 波 ( 4 - 7 H z ) ( 圖 2 ) 當 人 體 及 精 神 處 於 深 層 放 鬆 的 狀 態 ， 此 時 意 識 中 斷 ， 使 平 時 清 醒 時 所 具 有 社 會 性 思 想 的 過 濾 機 制 被 隱 藏 ， 因 而 對 於 外 界 之 訊 息 呈 現 高 度 的 受 暗 示 狀 態 ( H y p e r – s u g g e s t i b i l i t y ) ， 也 是 一 般 俗 稱 的 催 眠 狀 態 時 ， θ 波 較 為 活 躍 。 此 外 ， θ 波 與 腦 部 邊 緣 系 統 有 非 常 直 接 的 關 係 ， 有 助 於 強 化 長 期 的 記 憶 ， 因 此 θ 波 也 被 喻 為 通 往 記 憶 與 學 習 的 閘 門 ( T h e g a t e w a y t o l e a r n i n g a n d m e m o r y ) ( H a s s e l m o & E i c h e n b a u m , 2 0 0 5 ) 。 早 期 將 α 波 頻 率 設 定 在 5 . 6 - 7 . 5 H z ， 顯 見 θ 波 與 α 波 之 密 切 關 聯 性 ( C a h n & P o l i c h , 2 0 0 6 ) 。 有 研 究 將 3 6 位 常 常 抱 怨 自 我 感 覺 疲 勞 的 大 學 生 隨 機 分 為 三 組，分 別 各 執 行 6 週 低 強 度 運 動 、 中 強 度 運 動 、 以 及 不 運 動 的 對 照 組 後 發 現 一 般 健 康 大 學 生 在 接 受 為 期 6 週 的 低 強 度 規 律 運 動 後 ， 大 腦 頂 葉 及 枕 葉 皮 質 區 θ 波 有 增 加 的 趨 勢 ， 受 試 者 也 表 示 經 過 運 動 訓 練 後 自 我 感 覺 身 體 狀 況 感 覺 較 不 容 易 感 到 疲 勞 ， 因 此 推 論 運 動 增 強 θ 波 有 助 於 降 低 身 體 疲 勞 感 ( P u e t z ,
15 F l o w e r s , & O ’ C o n n o r , 2 0 0 8 ) 。 另 外 有 研 究 指 出 在 長 期 進 行 冥 想 訓 練 下 ， 腦 電 波 頻 率 會 有 放 緩 趨 勢 ， 因 此 冥 想 狀 態 下 主 要 與 θ 波 及 α 波 的 增 強 有 關 ( A f t a n a s & G o l o s h e y k i n , 2 0 0 5 ; J , 2 0 0 0 ; J e v n i n g , W a l l a c e , & B e i d e b a c h , 1 9 9 2 ) 。 甚 至 一 些 研 究 指 出 在 練 習 冥 想 過 程 中 ，θ 波 強 度 會 較 α 波 高 ( L . I . A f t a n a s & G o l o c h e i k i n e , 2 0 0 1 , 2 0 0 2 ; C o r b y , R o t h , Z a r c o n e , & K o p e l l , 1 9 7 8 ; F e n w i c k e t a l . , 1 9 7 7 ; H e b e r t & L e h m a n n , 1 9 7 7 ; T r a v i s , T e c c e , A r e n a n d e r , & W a l l a c e , 2 0 0 2 ) 。 K i r m i z i a l s a ( 2 0 0 6 ) 利 用 G O / N O G O 任 務 及 線 索 連 續 執 行 任 務 ( c u e d c o n t i n u o u s p e r f o r m a n c e t a s k , C P T ) 觀 察 2 4 名 對 象 額 葉 區 域 執 行 功 能 ， 研 究 結 果 顯 示 θ 活 動 在 G O / N O G O 任 務 及 C P T 的 反 應 抑 制 上 有 增 強 的 趨 勢 ， 因 此 推 測 θ 波 可 能 與 誘 發 反 應 抑 制 動 作 時 具 有 相 關 連 性 ， G O / N O G O 和 C P T 是 兩 種 神 經 心 理 測 試 ， 旨 在 測 量 複 雜 注 意 力 之 功 能 ， 如 誘 發 反 應 抑 制 和 持 續 專 注 能 力 。 G O / N O G O 任 務 是 一 個 純 測 試 反 應 抑 制 的 實 驗 ( K a i s e r e t a l . , 2 0 0 3 ; L e i m k u h l e r & M e s u l a m , 1 9 8 5 ) ， C P T 是 用 以 衡 量 維 持 專 注 能 力 及 對 誘 發 反 應 抑 制 之 敏 感 度 ， 現 今 已 經 用 於 評 估 大 量 臨 床 ， 如 注 意 力 缺 失 、 精 神 分 裂 症 和 抑 鬱 症 等 相 關 疾 病 ( B a l l a r d , 1 9 9 6 ; G o n z á l e z - G a r r i d o , G ó m e z - V e l á z q u e z , F e r n á n d e z - H a r m o n y , d e A l b a , & R u i z - S a n d o v a l , 2 0 0 1 ; S e i f e r t , S c h e u e r p f l u g , Z i l l e s s e n , F a l l g a t t e r , & W a r n k e , 2 0 0 3 )
16 （ 四 ） δ 波 ( 0 . 5 - 4 H z ) ( 圖 2 ) δ 波 活 動 屬 慢 波 頻 率 ， 與 非 速 眼 動 睡 眠 ( n o n - r a p i d - e y e - m o v e m e n t s l e e p , N R E M ) 品 質 有 直 接 的 關 係 。 N R E M 又 分 成 四 種 階 段 ， 第 一 段 及 第 二 段 與 α 波 活 動 有 較 大 關 係 ， 此 時 人 體 漸 漸 進 入 放 鬆 狀 態 ， 爾 後 在 第 三 段 和 第 四 段 的 睡 眠 狀 態 人 體 呈 無 意 識 狀 態 ， 進 入 一 種 無 夢 且 深 層 的 睡 眠 狀 態 ， 因 此 δ 波 也 被 稱 為 慢 波 睡 眠 ( s l o w - w a v e s l e e p , S W S ) 。 目 前 醫 學 研 究 指 出 患 有 睡 眠 障 礙 之 疾 病 如 老 年 癡 呆 、 巴 金 森 氏 症 ( P a r k i n s o n ' s d i s e a s e , P D ) 、 注 意 力 缺 陷 多 動 症 ( a t t e n t i o n d e f i c i e n t h y p e r a c t i v i t y d i s o r d e r , A D H D ) 之 患 者 在 經 過 藥 物 治 療 增 強 d e l t a 波 活 動 後 疾 病 症 狀 能 得 到 改 善 ( C l a r k e , B a r r y , M c C a r t h y, & S e l i k o w i t z , 2 0 0 1 ) 。 另 外 也 有 學 者 指 出 研 究 健 康 受 試 者 在 經 過 連 續 幾 天 δ 睡 眠 剝 奪 後 皆 出 現 肌 肉 疲 勞 的 症 狀 ， 因 此 推 測 δ 波 活 動 與 肌 肉 疼 痛 及 疲 勞 具 相 關 性 ( N e z u , N e z u , & G e l l e r , 2 0 0 3 )。K i r m i z i - A l s a n ( 2 0 0 6 ) 的 C P T 任 務 研 究 中 ， 除 發 現 θ 波 與 專 注 力 有 相 關 性 外 ， 亦 發 現 到 δ 波 活 動 則 在 需 要 維 持 一 定 效 率 之 專 注 力 的 C P T 任 務 中 有 增 強 的 現 象 。 （ 五 ） γ 波 ( 3 1 - 5 0 H z ) ( 見 圖 2 ) γ 波 與 β 波 同 屬 快 波 頻 率 ， 主 要 由 大 腦 額 葉 和 頂 葉 聯 合 皮 質 區 誘 發 ， 額 葉 及 頂 葉 皮 層 是 掌 控 人 體 情 緒 相 關 感 知 ， 當 大 腦 需 處 理 較 複 雜 的 認 知 及 情 感 功 能 時 ， 腦 神 經 網 絡 整 合 過 程 中 會 誘 導 突 觸 變 化 引 起 腦 波 出 現 短 暫 高 振 幅 狀 態 ( P a u l s e n & S e j n o w s k i , 2 0 0 0 ; S i n g e r , 1 9 9 9 ) 。 γ 波 在 正 常 狀 態 下 並 不
17 會 出 現 ， 往 往 需 要 特 定 活 動 來 誘 發 反 應 ， 因 此 在 近 期 研 究 上 ， γ 波 漸 漸 被 被 認 為 對 選 擇 性 注 意 力 、 知 覺 、 語 言 處 理 、 認 知 功 能 行 為 與 情 緒 控 制 等 認 知 及 知 覺 活 動 有 具 有 重 大 影 響 力 ( F r i e s , R e y n o l d s , R o r i e , & D e s i m o n e , 2 0 0 1 ; R o d r i g u e z e t a l . , 1 9 9 9 ; S r i n i v a s a n , R u s s e l l , E d e l m a n , & T o n o n i , 1 9 9 9 ; T a l l o n - B a u d r y , B e r t r a n d , P e r o n n e t , & P e r n i e r , 1 9 9 8 ) 。 學 者 研 究 8 名 3 4 - 6 4 歲 間 之 佛 教 徒 ， 具 每 天 8 個 小 時 以 上 打 坐 和 冥 想 訓 練 皆 超 過 1 5 年 以 上 之 經 驗 ， 與 1 0 名 從 未 嘗 試 過 打 坐 或 者 冥 想 者 ， 年 齡 介 於 2 2 - 2 4 歲 間 之 健 康 大 學 生 僅 接 受 一 個 禮 拜 簡 單 冥 想 訓 練 後 做 比 較 。 實 驗 過 程 中 被 要 求 完 全 放 鬆 進 行 打 坐 及 冥 想 狀 態 ， 透 過 腦 電 波 測 量 儀 器 於 冥 想 前 、 冥 想 過 程 、 冥 想 後 進 行 腦 部 活 動 之 檢 測 。 結 果 發 現 ， 佛 教 徒 大 腦 α 波 和 γ 波 活 動 顯 著 高 於 對 照 組 ， 佛 教 徒 在 開 始 冥 想 前 ， γ 波 活 動 有 較 強 趨 勢 ， 在 冥 想 期 間 會 急 遽 增 加 出 現 明 顯 差 異 ， 研 究 指 出 ， 這 種 高 度 γ 波 活 動 為 目 前 研 究 報 告 中 最 高 的 紀 錄 。 另 外 佛 教 徒 在 左 額 葉 區 域 也 有 較 強 的 活 動 ， 左 額 葉 區 域 為 人 類 情 緒 以 及 快 樂 相 關 的 區 域 ， 當 此 區 域 活 動 較 為 活 躍 時 ， 增 強 正 向 思 考 ， 因 此 推 測 禪 坐 及 冥 想 訓 練 能 誘 發 增 加 左 額 葉 區 活 動 強 度 ， 影 響 腦 部 負 責 調 節 與 快 樂 相 關 之 情 緒 ( L u t z , G r e i s c h a r , R a w l i n g s , R i c a r d , & D a v i d s o n , 2 0 0 4 ) 。
第 三 節 腦 電 波 、 冥 想 ( M e d i t a t i o n ) 、 專 注
( A t t e n t i o n )
冥 想 （ 亦 翻 譯 為 禪 修 ） 意 旨 藉 由 練 習 身 體 及 心 靈 上 之 自 我 調 節 ， 如 誘 導 漸 近 式 放 鬆 、 逐 步 進 入 催 眠 狀 態 等 ， 進 而 影18 響 心 理 活 動 將 注 意 力 集 中 特 定 任 務 上 ( Va i t l e t a l . , 2 0 0 5 ) 。 學 者 發 現 當 個 體 在 意 象 某 些 特 定 動 作 時 ， 大 腦 中 許 多 區 塊 都 會 變 得 較 為 活 躍 ( D e c e t y , 1 9 9 6 )。 而 利 用 冥 想 提 升 注 意 力 的 方 式 有 很 多 種 ， 依 其 共 通 特 點 分 為 兩 種 類 型 ： 正 念 訓 練 ( m i n d f u l n e s s ) 、 集 中 冥 想 技 術 ( c o n c e n t r a t i v e m e d i t a t i o n a l t e c h n i q u e s ) 。 正 念 訓 練 涉 及 之 專 注 力 範 圍 較 廣 ， 在 過 程 中 允 許 任 何 想 法 、 感 情 或 感 覺 出 現 ， 但 都 保 持 特 定 注 意 力 的 立 場 。 集 中 冥 想 技 術 則 是 只 將 注 意 力 集 中 在 特 定 的 精 神 或 感 官 活 動 上 。 大 多 數 冥 想 技 巧 都 在 這 兩 個 方 法 間 做 連 續 的 訓 練 ， 以 提 升 注 意 力 ( A l a n & S h a p i r o , 2 0 0 6 ; J , 2 0 0 0 ; J e v n i n g , W a l l a c e , & B e i d e b a c h , 1 9 9 2 )。 雖 然 冥 想 意 識 與 改 變 腦 電 波 圖 狀 態 間 的 相 關 研 究 證 據 還 不 夠 牢 固 ， 但 初 步 發 現 在 冥 想 時 腦 電 波 整 體 頻 率 會 下 降 ， A f t a n a s 等 人 ( 2 0 0 1 、 2 0 0 2 、 2 0 0 3 ) 將 參 與 瑜 珈 活 動 超 過 五 年 之 禪 修 者 與 參 與 瑜 珈 運 動 未 滿 六 個 月 的 新 手 比 較 休 息 狀 態 時 ， 發 現 長 期 參 與 瑜 珈 之 禪 修 者 在 休 息 狀 態 腦 電 波 呈 現 較 慢 頻 率 ， 而 θ 波 - α 波 ( 6 - 1 2 H z ) 強 度 也 都 較 高 ， θ 波 在 左 額 葉 區 及 中 央 區 之 電 擊 位 置 有 顯 著 增 強 之 差 異 ， 大 腦 左 前 額 區 域 涉 及 到 人 類 正 向 情 緒 趨 近 行 為 ( a p p r o a c h b e h a v i o r ) 及 相 關 情 緒 如 幸 福 快 樂 感 ， 因 此 θ 波 活 動 可 能 與 自 我 感 覺 快 樂 的 思 想 呈 正 相 關 ， 與 自 我 感 覺 消 極 呈 負 相 關 。 專 注 力 方 面 ， 就 運 動 項 目 而 言 ， 每 一 種 運 動 在 進 行 時 都 有 其 特 別 需 要 專 注 的 地 方 ， N i d e f f e r ( 1 9 7 6 ) 將 注 意 力 區 別 出 闊 度 ( w i d t h ) 及 方 向 ( d i r e c t i o n ) 兩 種 方 向 以 方 便 了 解 各 種 運 動 對 不 同 注 意 力 之 需 求 。 注 意 力 的 闊 度 （ 窄 、 寬 ） 意 旨 運 動 員 需 將 專 注 力 放 在 刺 激 物 的 多 寡 ， 如 籃 球 、 足 球 、 跆
19 拳 道 等 較 開 放 性 運 動 項 目 之 運 動 員 ， 除 需 要 把 專 注 力 放 置 球 上 ， 還 需 留 心 配 合 隊 友 及 對 方 的 走 向 等 ， 跆 拳 道 運 動 除 了 需 要 隨 時 觀 察 對 手 移 動 的 距 離 及 出 腳 時 間 差 外 ， 也 需 隨 時 配 合 教 練 的 指 令 執 行 動 作 及 保 持 不 出 場 地 界 限 的 狀 態 ， 因 此 對 於 此 類 運 動 員 則 需 要 有 較 闊 的 專 注 力 ， 反 觀 ， 閉 鎖 性 運 動 如 射 擊 、 射 箭 、 高 爾 夫 球 就 要 求 運 動 員 把 注 意 力 收 窄 起 集 中 在 標 靶 或 是 球 上 ； 而 注 意 力 的 方 向 （ 內 在 、 外 在 ） 則 是 指 該 將 注 意 力 集 中 於 運 動 原 本 身 的 想 法 和 感 覺 亦 或 集 中 於 外 在 環 境 所 發 生 的 狀 況 上 。 C s i k z s e n t m i h a l y i （ 1 9 7 5 ） 指 出 當 運 動 員 將 專 注 力 及 中 於 動 作 技 術 發 揮 時 ， 及 達 到 所 謂 順 流 狀 態 ( f l o w s t a t e ) ， 當 運 動 員 處 於 順 流 狀 態 時 ， 便 會 全 神 貫 注 於 運 動 或 比 賽 當 中 ， 不 再 受 其 他 事 物 或 相 關 負 面 情 緒 干 擾 。 假 設 當 運 動 員 從 事 較 不 熟 悉 或 具 高 危 險 性 動 作 時 ， 注 意 力 通 常 都 較 能 集 中 ， 此 狀 態 下 也 較 容 易 形 成 順 流 狀 態 ； 反 觀 當 運 動 員 從 事 較 不 具 危 險 性 動 作 或 者 是 當 運 動 員 的 技 術 動 作 以 達 到 自 動 化 階 段 時 ， 對 於 維 持 運 動 技 能 執 行 所 需 之 注 意 力 則 會 逐 漸 降 低 。 K a h n e m a n ( 1 9 7 3 ) 指 出 在 大 腦 處 理 接 收 到 之 訊 息 時 ， 刺 激 越 是 複 雜 則 需 動 員 大 腦 較 多 資 源 ， 運 動 員 會 依 照 過 去 練 習 所 累 積 之 經 驗 來 分 配 大 腦 資 源 ， 因 此 他 認 為 注 意 力 是 能 被 支 配 的 。 根 據 學 者 所 提 出 將 技 能 學 習 分 為 三 個 階 段 ， 第 一 階 段 為 認 知 階 段 ， 大 腦 需 較 費 力 處 理 知 覺 線 索 ， 身 體 動 作 需 受 意 識 控 制 。 第 二 階 段 為 調 整 期 ， 能 處 理 較 精 密 之 感 覺 線 索 及 有 效 率 的 執 行 動 作 。 第 三 階 段 為 自 動 期 ， 為 感 官 線 索 處 理 及 執 行 動 作 以 達 到 自 動 化 階 段 ， 就 運 動 技 能 發 揮 而 言 ， 在 認 知 及 注 意 力 上 都 有 逐 漸 自 動 化 的 趨 勢 ( 洪 聰 敏 ， 2 0 0 5 ) 。
20
第 參 章 研 究 方 法 與 步 驟
第 一 節 研 究 對 象
本 研 究 以 國 立 臺 灣 體 育 運 動 大 學 跆 拳 道 代 表 隊 共 1 2 名 男 性 作 為 實 驗 受 試 者 ， 1 2 名 受 試 者 均 具 備 全 國 各 錦 標 賽 ( 全 國 運 動 會 、 大 專 運 動 會 、 全 國 中 等 學 校 運 動 會 、 總 統 盃 錦 標 賽 ， 國 家 代 表 隊 選 拔 等 ) 前 三 名 獲 獎 經 驗 。 本 研 究 計 畫 已 通 過 中 區 人 體 試 驗 委 員 會 審 查 ， 所 有 受 試 者 須 填 寫 基 本 資 料 （ 表 3 - 1 ） 及 簽 署 研 究 自 願 同 意 書 （ 附 錄 一 ） 。 1 2 名 受 試 者 基 本 資 料 平 均 年 齡 2 1 . 7 歲 ， 平 均 身 高 1 7 7 . 8 公 分 ， 平 均 體 重 6 5 公 斤 ， 平 均 B o d y M a s s I n d e x ( B M I ) 指 數 為 1 8 . 2 8 。第 二 節 實 驗 設 計
本 研 究 目 的 為 了 解 跆 拳 道 選 手 在 技 術 訓 練 、 體 能 訓 練 、 戰 術 訓 練 模 式 下 及 模 擬 比 賽 前 腦 波 活 動 狀 態 。 為 提 高 本 研 究 可 信 度 ， 每 天 進 行 一 種 模 式 訓 練 ， 每 種 訓 練 模 式 各 記 錄 三 次 ， 共 計 三 週 。 測 驗 結 束 後 將 三 次 結 果 進 行 統 計 分 析 ， 其 中 體 能 訓 練 及 戰 術 訓 練 因 受 時 間 限 制 之 考 量 ， 因 此 將 受 試 者 分 為 兩 組 進 行 測 試 。 檢 測 時 間 均 為 早 上 9 : 0 0 開 始 。 各 訓 練 模 式 檢 測 內 容 如 下 : （ 一 ） 技 術 訓 練 （ 圖 3 - 1 ） :21 技 術 訓 練 測 驗 方 法 採 用 國 立 臺 灣 體 育 運 動 大 學 跆 拳 道 代 表 對 日 常 踢 擊 訓 練 模 式 之 一 。 測 驗 從 右 腳 開 始 準 備 進 行 踢 擊 ， 受 試 者 被 告 知 在 聽 到 哨 音 響 起 同 時 需 以 最 快 速 反 應 執 行 指 定 踢 擊 動 作 踢 到 速 度 靶 。 第 一 次 為 開 始 時 安 排 不 定 時 哨 音 ， 過 程 中 不 給 予 選 手 任 何 口 語 提 示 ， 直 到 完 成 指 定 動 作 後 結 束 ， 記 錄 訓 練 過 程 中 腦 波 狀 態 。 踢 擊 動 作 採 用 三 種 跆 拳 道 比 賽 中 最 常 使 用 之 主 動 與 反 擊 動 作 ， 其 中 以 下 壓 踢 為 上 端 動 作 ， 其 他 為 皆 為 中 端 動 作 ; 每 項 動 作 在 腦 波 記 錄 過 程 中 照 皆 執 行 三 次 ， 待 右 腳 完 成 全 部 動 作 後 換 左 腳 進 行 相 同 動 作 測 驗 後 結 束 記 錄 。 踢 擊 動 作 順 序 如 下 ： 主 動 攻 擊 動 作 : 旋 踢 、 滑 步 旋 踢 、 滑 步 側 踩 、 下 壓 。 反 擊 攻 擊 動 作 : 後 腳 反 擊 旋 踢 、 前 腳 反 擊 旋 踢 、 前 腳 側 踩 、 前 腳 下 壓 。 （ 二 ） 體 能 訓 練 （ 圖 3 - 2 ） : 本 實 驗 以 電 動 跑 步 機 作 為 體 能 訓 練 檢 測 工 具 ， 心 跳 率 使 用 P o l a r 心 跳 測 量 錶 記 錄 。 為 考 量 個 體 體 能 差 異 ， 測 驗 時 間 以 心 跳 率 作 為 受 試 者 負 荷 強 度 依 據 。 另 外 因 受 儀 器 限 制 ， 跑 步 速 度 過 快 時 震 盪 過 大 ， 雜 訊 干 擾 無 法 記 錄 腦 電 波 訊 號 ， 因 此 測 驗 時 跑 步 速 度 固 定 ， 以 調 整 坡 度 作 為 增 加 負 荷 強 度 之 方 法 。 熱 身 方 式 為 受 試 者 隨 意 調 整 速 度 慢 跑 3 分 鐘 以 達 到 熱 身 效 果 ， 此 段 時 間 不 列 入 記 錄 。 測 驗 方 法 採 用 漸 增 式 中 強 度 運 動 。 本 實 驗 以 7 0 % - 8 5 % 最 大 心 跳 率 為 中 強 度 運 動 之 定 義 ( 趙 佩 佑 ， 2 0 1 0 ) ， 最 大 心 跳 率 計 算 方 式 採 用 2 0 8 - ( 0 . 7 * 年 紀 ) ( T a n a k a , M o n a h a n , & S e a l s , 2 0 0 1 ) ， 腦 電 波 變 化 採 全 程 式 記 錄 ， 檢 測 開 始 後 ， 每 分 鐘 心 跳 率 達 1 0 0 下 後 開 始 記 錄 約
22 3 0 ~ 6 0 秒 ， 待 心 跳 增 加 1 0 下 再 開 始 記 錄 3 0 ~ 6 0 秒 ， 以 此 類 推 記 錄 至 心 跳 率 達 1 5 0 下 後 3 0 ~ 6 0 秒 結 束 測 驗 。 （ 三 ） 戰 術 訓 練 （ 圖 3 - 3 ） : 腦 電 波 記 錄 採 分 段 式 ， 分 別 記 錄 觀 看 自 己 或 同 量 級 對 手 比 賽 影 片 及 卡 通 影 片 時 腦 電 波 之 變 化 ， 腦 電 波 記 錄 開 始 於 影 片 播 放 ， 跆 拳 道 一 場 比 賽 時 間 為 2 分 鐘 3 回 合 共 計 6 分 鐘 ， 因 過 程 中 連 同 教 練 一 同 討 論 比 賽 之 內 容 故 將 記 錄 時 間 拉 長 至 1 0 分 鐘 以 便 教 練 在 影 片 播 放 過 程 中 能 有 較 多 指 導 時 間 ， 但 若 到 達 1 0 分 鐘 比 賽 影 片 還 未 播 放 完 畢 時 照 常 停 止 腦 電 波 記 錄 ， 看 完 比 賽 影 片 後 隨 即 播 放 搞 笑 卡 通 影 片 6 分 鐘 來 比 較 休 息 狀 態 及 觀 看 兩 種 影 片 中 選 手 腦 電 波 狀 態 之 差 異 。 （ 四 ） 模 擬 比 賽 （ 圖 3 - 4 ） : 本 次 實 驗 安 排 受 試 者 與 國 立 臺 灣 體 育 運 動 大 學 跆 拳 道 隊 男 子 進 行 1 1 場 模 擬 比 賽 ， 護 具 採 用 D a e d o 電 子 護 具 ， 與 目 前 國 際 與 國 內 比 賽 使 用 之 護 具 相 同 ， 裁 判 皆 具 有 全 國 跆 拳 道 C 級 裁 判 證 ， 盼 達 到 接 近 正 式 比 賽 之 情 境 目 標 。模 擬 比 賽 時 ， 兩 方 選 手 於 上 場 前 先 配 戴 好 頭 套 式 腦 波 檢 測 器 。 對 戰 前 1 分 鐘 開 始 記 錄 兩 方 選 手 腦 波 狀 態 ， 待 回 合 結 束 中 間 休 息 1 分 鐘 時 記 錄 腦 波 狀 態 ， 共 計 記 錄 2 回 合 ， 待 比 賽 結 束 後 比 較 勝 負 方 腦 電 波 狀 態 之 差 異 。
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第 三 節 研 究 工 具
腦 波 訊 號 收 集 （ 圖 3 - 5 ） : 本 研 究 使 用 之 腦 電 波 測 量 儀 器 為 N e u r o S k y Z i g b e e 多 人 同 步 腦 波 儀 ( R S 2 3 2 - D T E - 3 . 0 , A l c h e m y T e c h n o l o g y C o . , L t d . , T a i w a n ) 。 傳 統 測 量 腦 電 波 在 安 裝 或 使 用 過 程 複 雜 、 價 格 皆 非 常 昂 貴 ， 花 費 時 間 及 精 神 力 都 較 長 ， N e u r o S k y 公 司 依 循 國 際 1 0 - 2 0 系 統 定 位 ( K l e m , L ü d e r s , J a s p e r , & E l g e r , 1 9 9 9 ) 開 發 出 腦 波 耳 機 技 術 ， 利 用 無 線 單 點 電 極 技 術 於 前 額 處 安 裝 一 個 傳 感 器 ， 收 集 大 腦 發 出 的 生 物 電 信 號 ， 探 測 及 分 析 大 腦 思 維 過 程 中 產 生 的 腦 電 波 ， 將 收 集 到 的 信 號 送 入 T h i n k G e a r ™ 晶 片，T h i n k G e a r ™ 負 責 過 濾 並 去 除 原 始 信 號 中 受 環 境 干 擾 的 噪 音 以 及 因 肌 肉 或 脈 搏 所 產 生 的 雜 訊 以 提 高 腦 電 波 量 化 後 的 準 確 度 ， 將 有 用 之 信 號 放 大 後 通 過 N e u r o S k y e S e n s e ™ 專 利 算 法 解 讀 ， 最 後 採 用 國 際 腦 電 圖 學 會 ( I n t e r n a t i o n a l O r g a n i z a t i o n o f S o c i e t i e s f o r E l e c t r o p h y s i o l o g i c a l T e c h n o l o g y ) 腦 電 圖 頻 率 量 化 參 數 分 成 δ ( 0 . 5 - 2 . 7 5 H z ) 、 θ ( 3 . 5 - 6 . 7 5 H z ) 、 l o w – α ( 7 . 5 - 9 . 2 5 H z ) 、 h i g h – α ( 1 0 - 1 1 . 7 5 H z ) 、 l o w - β ( 1 3 - 1 6 . 7 5 H z ) 、 h i g h - β ( 1 8 - 2 9 . 7 5 H z ) 、 l o w - γ ( 3 1 - 3 9 . 7 5 H z ) 、 m i d - γ ( 4 1 - 4 9 . 7 5 H z ) 等 八 個 頻 率 波 段 後 ， 透 過 無 線 藍 芽 及 Z i g b e e 無 線 傳 輸 硬 體 介 面 傳 送 至 處 理 系 統 ， 即 時 輸 出 腦 電 波 圖 表 至 電 腦 端 以 人 機 介 面 顯 示 ， 傳 輸 過 程 如 圖 一 ( N e u r o s k y, 2 0 0 9 ) 。 神 經 系 統 科 學 領 域 的 專 家 們 已 定 義 大 腦 中 控 制 具 體 活 動24 的 部 位 。 如 控 制 四 肢 的 區 域 位 於 大 腦 的 頂 部 。 而 負 責 視 力 的 區 域 位 於 大 腦 的 後 部 ， 而 人 的 情 緒 ， 精 神 狀 態 及 專 注 狀 態 都 受 大 腦 前 額 處 的 皮 質 ， 產 生 了 更 高 級 的 思 維 。 因 此 N e u r o S k y 把 傳 感 器 的 主 要 位 置 設 置 在 了 前 額 處 。 Z i g B e e 是 一 種 非 常 先 進 的 短 距 離 傳 輸 技 術 ， 其 特 色 為 低 成 本 、 低 耗 能 、 低 功 率 、 傳 輸 距 離 長 、 使 用 彈 性 大 ， 能 同 時 檢 測 多 人 腦 電 波 狀 態 ( C h o i & Z h o u , 2 0 1 0 ) ， Z i g b e e 多 人 腦 波 儀 器 包 含 三 種 裝 置 或 節 點 ： 協 調 器 ( c o o r d i n a t o r ) 、 路 由 器 ( r o u t e r ) 與 終 端 裝 置 ， 室 內 傳 輸 約 距 離 1 5 - 3 0 公 尺 ， 並 能 藉 由 多 點 跳 躍 的 連 結 ， 在 點 與 點 之 間 進 行 資 料 交 換 ， 讓 受 測 距 離 能 隨 著 路 由 器 的 多 寡 而 增 減 ， 足 以 提 供 選 手 訓 練 的 場 地 範 圍 內 進 行 測 量 。
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第 四 節 統 計 方 法
本 實 驗 檢 測 儀 器 通 過 e S e n s e ™ 專 利 算 法 將 腦 電 波 解 讀 為 e S e n s e ™ 參 數 ， 顯 示 受 試 者 當 前 的 腦 波 狀 態 ， 透 過 E x c e l 2 0 0 7 系 統 以 數 據 方 式 呈 現 於 電 腦 上 ， 經 由 人 工 計 算 以 百 分 比 ( % ) 方 式 呈 現 檢 測 結 果 。 統 計 系 統 皆 採 用 S P S S 1 2 . 0 f o r w i n d o w s 套 裝 軟 體 配 合 個 人 電 腦 加 以 進 行 統 計 分 析 ， 所 有 數 據 資 料 以 百 分 比 平 均 數 ± 標 準 差 之 方 式 呈 現 。 （ 一 ） 技 術 訓 練 : 重 複 量 數 變 異 數 分 析 ( R e p e a t e d M e a s u r e A N O VA ) ， 比 較 休 息 狀 態 與 左 右 腳 踢 擊 間 差 異 。 （ 二 ） 戰 術 訓 練 : 重 複 量 數 變 異 數 分 析 ( R e p e a t e d M e a s u r e A N O VA ) ， 比 較 休 息 狀 態 、 觀 看 卡 通 影 片 與 觀 看 比 賽 影 片 之 差 異 。 （ 三 ） 體 能 訓 練 : 重 複 量 數 變 異 數 分 析 ( R e p e a t e d M e a s u r e A N O VA ) ， 比 較 休 息 狀 態 及 不 同 心 跳 率 之 差 異 。 （ 四 ） 模 擬 比 賽 : 成 對 樣 本 t 檢 定 比 較 勝 負 兩 方 選 手 在 賽 前 及 各 回 合 休 息 間 之 差 異 。26
第 肆 章 結 果
第 一 節 休 息 狀 態 與 左 右 腳 踢 擊 動 作 腦 波 活 動 狀 態 差 異
為 了 解 跆 拳 道 選 手 在 進 行 踢 擊 運 動 時 ， 選 手 腦 波 狀 態 變 化 ， 本 實 驗 安 排 受 試 者 分 別 進 行 左 腳 踢 擊 及 右 腳 踢 擊 的 指 定 動 作 ， 然 後 記 錄 及 蒐 集 踢 擊 過 程 中 之 腦 波 狀 態 ， 再 比 較 休 息 狀 態 與 左 右 腳 踢 擊 的 5 段 腦 電 波 頻 率 ( δ 、 θ 、 α 、 β 、 γ ) 。 實 驗 結 果 發 現 ， 在 進 行 左 腳 踢 擊 動 作 與 休 息 狀 態 做 比 較 時 ，γ 波 顯 著 下 降 ( p < 0 . 0 5 )， 其 他 頻 率 波 段 皆 無 明 顯 改 變 ； 右 腳 在 進 行 踢 擊 動 作 與 休 息 狀 態 做 比 較 下 ， 發 現 γ 波 亦 達 顯 著 下 降 ( p < 0 . 0 1 ) ， 其 他 頻 率 波 段 則 無 明 顯 改 變 ； 比 較 左 腳 踢 擊 與 右 腳 踢 擊 動 作 過 程 中 腦 波 差 異 無 顯 著 變 化 ( 表 4 - 1 ) 。第 二 節 休 息 狀 態 與 跑 步 運 動 中 各 心 跳 率 腦 波 活 動 狀
態 差 異
為 進 一 步 了 解 不 同 運 動 強 度 中 各 種 腦 波 之 變 化 ， 故 本 論 文 透 過 觀 察 受 試 者 於 跑 步 機 進 行 慢 跑 運 動 ， 以 每 分 鐘 心 跳 代 表 達 到 之 運 動 強 度 ， 並 記 錄 受 試 者 達 到 不 同 心 跳 率 的 運 動 強 度 時 腦 波 活 動 狀 態 ， 再 與 休 息 狀 態 之 腦 波 活 動 狀 態 做 比 較 。 實 驗 結 果 發 現 ， 休 息 狀 態 與 運 動 過 程 中 ， 當 受 試 者 心 跳 率 達 到 每 分 鐘 1 2 0 、 1 3 0 、 1 4 0 、 1 5 0 下 時 ， β 波 均 與 休 息 狀 態 比 較 時 達 顯 著 上 升 ( p < 0 . 0 5 ； p < 0 . 0 1 ； p < 0 . 0 5 ； p <
27 0 . 0 5 ) ， 其 他 頻 率 波 段 則 無 明 顯 變 化 （ 表 4 - 2 ）。
第 三 節 觀 看 比 賽 影 片 腦 波 活 動 狀 態 差 異
本 實 驗 安 排 受 試 者 觀 看 跆 拳 道 比 賽 影 片 ， 並 且 隨 同 教 練 在 旁 加 以 分 析 影 片 中 選 手 對 戰 戰 術 ， 過 程 中 記 錄 受 試 者 腦 波 狀 態 ， 在 觀 看 比 賽 影 片 結 束 後 ， 隨 即 播 放 卡 通 影 片 並 記 錄 其 腦 波 活 動 狀 態 以 了 解 選 手 在 觀 看 比 賽 影 片 時 腦 波 活 動 狀 態 。 實 驗 結 果 發 現 ， 當 受 試 者 在 觀 看 比 賽 影 片 時 γ 波 與 休 息 狀 態 及 觀 看 卡 通 影 片 比 較 時 皆 達 顯 著 上 升 ( p < 0 . 0 5 ； p < 0 . 0 5 ) ， 其 他 頻 率 波 皆 無 明 顯 改 變 。 另 外 ， 比 較 休 息 狀 態 與 觀 看 卡 通 影 片 時 腦 波 活 動 狀 態 無 顯 著 差 異 （ 表 4 - 3 ）。第 四 節 模 擬 比 賽 前 及 每 回 合 休 息 期 間 勝 負 兩 方 選 手
腦 波 頻 率 變 化
為 探 討 跆 拳 道 選 手 在 比 賽 前 準 備 期 間 及 比 賽 中 每 回 合 休 息 期 間 勝 負 兩 方 選 手 腦 波 變 化 之 差 異 ， 本 研 究 安 排 受 試 者 與 國 立 臺 灣 體 育 運 動 大 學 跆 拳 道 隊 隊 員 進 行 一 次 模 擬 比 賽 共 計 1 1 個 場 次 ， 分 別 蒐 集 三 回 合 比 賽 前 腦 波 訊 號 ， 於 比 賽 結 束 後 以 勝 負 分 為 勝 負 兩 組 ， 分 析 勝 負 兩 方 腦 波 變 化 之 差 異 。 研 究 結 果 雙 方 於 比 賽 開 始 前 （ 等 同 第 一 回 合 開 始 前 ） 3 0 秒 鐘 腦 波 活 動 無 顯 著 差 異 ； 第 二 回 合 比 賽 開 始 前 3 0 秒 ， 勝 方 δ 波 較 負 方 活 躍 達 顯 著 上 升 ( p < 0 . 0 5 ) ， α 及 γ 波 則 勝 方 較 負 方 達 顯 著 下 降 ( p < 0 . 0 5 , p < 0 . 0 1 ) ； 第 三 回 合 開 始 前 3 0 秒 雙 方 腦 波 活 動 無 顯 著 差 異 （ 表 4 - 4 ）。28
