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不同視野角度與慣用手眼對排球運動員反應時間、動作時間及左、右腦α波平均功率比值之影響

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Academic year: 2021

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壹、緒論

一、問題背景

個體的反應有賴視覺的協助,但不同視野(vision)角度的影響程度則需進 一步評估;上述文獻有關側化偏好的研究範圍廣泛,如運動表現(McLean 等,1993)、認知能力(Clymer 等,1985)與身體治療臨床復健(Beling 等,1998) 等。而不同肢體間的研究(Lucca 等,1989;Armitage,1993;Iteya 等,1995)則 多偏向肢體動作速度、手眼腳協調性、肌力與準確性等,對於個人肢體的偏好性 (如慣用手與慣用眼)面對不同視野刺激的反應情形則較少討論。當慣用手與慣 用眼同側者類型時,稱之為單邊型(unilateral);慣用手與慣用眼異側者類型者, 稱為交叉型(crossed lateral),因此本研究將探討不同視野刺激與單邊型與交叉 型手眼之關係。另一方面,有關雙手協調與視野範圍對動作表現的影響大多以控 制移動中目標的速度(Donkelaar & Lee,1994)、離心率(Helsen, Starkes & Buekers,1997)與大小(Kamp, Savelsbergh & Smeets,1997)等,並限制 實驗參與者眼球移動、單或雙眼視野與環境背景結構等視野範圍,以比較不同項 目、年齡、性別與慣用手對動作表現的差異情形;而依變項則以反應時間、錯誤 率、頻率與振幅等做為討論的依據。因此本研究除延續上述文獻中以反應時間 (reaction time)為探討變項外,並進一步以動作時間(movement time)做為 分析的另一變項,並設計在不同視野角度下之單邊型與交叉型排球選手之表現狀 態。排球選手在場上所扮演角色不同(如攻擊手、舉球手或自由手),其所需的 注意力廣度亦有所不同,本研究試圖藉由不同視野角度與慣用手及慣用眼之間的 關係,再進一步探討個體的肢體反應方式在不同視野角度刺激的反應情形,期望 能提供教練在選材上之參考。

腦波中主要的判斷數據大致分為 Beta 波(beta rhythm)、Alpha 波(alpha rhythm)、Theta 波(theta rhythm)、Delta 波(delta rhythm)以及事件關聯電位 (event-related potential,簡稱 ERP)等,每一種數據分別且科學的解釋一些心理 狀態及行為、表現的依據。對於 α 波的產生源,目前尚未有一個定論,一個被 廣被接受的看法是,α 波是大量位於大腦皮質的錐狀細胞(pyramidal cells)的影響 (Andersen & Andersson, 1968)。根據對腦 α 波的事件關聯去同步(event-related desynchronization, ERD)分析,α 波幅度會因感官刺激、自主動作、以及認知活動 而降低(Pfurtscheller & Klimesch, 1992),因此,較高的 α 波幅度可以推論是腦部 相對放鬆的指標,而 α 波幅度的降低則表示腦部處於激發狀態(洪聰敏,2000)。

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的變化,結果發現在愈接近擊發的時刻,左腦部位會趨於放鬆而轉由右腦主導認

表 C012 共 31 頁 第 3 頁

知作業的現象。兩個實驗皆支持大腦有分化功能的現象。即表示不同的外在刺激 會造成注意力的變化,進而影響運動表現,此由腦波數據得到證實。

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手進行不同球速下打擊反應時間與手眼協調反應時間的分析。22 名文化大學甲 組棒球隊員參與本測試。以肌電儀偵測打者看見投球後手臂肱橈肌的肌電反應, 視為打擊反應時間;以陳式手眼協調反應器測量每位打者左、右手的手眼協調反 應時間。實驗結果顯示,在不同球速下,優秀選手打擊反應時間均顯著優於一般 選手快;優秀選手的左、右手手眼協調反應均與一般選手無明顯差異;慣用手為 右手的優秀選手左、右手手眼協調能力有較高的一致性,一般選手則呈現不一致 的現象。另外,簡岑如(2000)以側化偏好的原理,探討不同慣用手者與運動員 其左右手對手部運動知覺表現的影響。以 20 名慣用右手與 20 名慣用左手之國中 男生,以及 20 名慣用右手之單手持拍運動員,共 60 名為受試參加者。實驗過程 包含手部力量控制與低手拋球準確性兩種測驗。研究結果發現:慣用右手組,其 左手的運動知覺成績表現優於右手的運動知覺成績表現。運動員組左手與右手運 動知覺成績表現沒有差異。實驗結果顯示,經由長時間的練習,有助於增進練習 用手運動知覺的成績表現。

二、有關不同視野與雙手協調的文獻

首先 Helsen, Starkes & Buekers (1997)研究有關注視點(point of gaze)與 手協調對不同目標離心率的影響。實驗參與者需預測三種不同離心率(35,40 與 45 公分)下目標移動的速度,結果指出:大約有 50%手部的反應時間 (response time)會比眼睛的注視點早到達目標,不同的離心率會增加注視點 的起始時間,但對手部則無影響。而 Donkelaar & Lee (1994)研究有關截取移動 目標時視野與眼球移動所扮演的角色。其目標移動的速度固定,但有三種不同的 測試方式:全視野且眼球移動不受限制、視野限制與眼球移動限制。結果指出: 視野限制與眼球移動限制兩組對移動目標剛開始時顯現出較延遲的反應,視野受 限制的手部反應會造成動作結果錯誤率的增加,亦即在追蹤移動中的物體時手與 眼所扮演的重要角色。

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紀錄8位高水準的空手道男性為受試對象,年齡介於22-34歲(M=26.3),訓練時 間界在4-22年(M=9)。證實發現顳葉的四個擷取點時間α波活動現象幾乎呈現全 面性增加,且左腦α波較右腦多。之後的學者更是陸續的證實大腦有分化功能的 現象,如Salazar等(1990)以男性13名,女性15名共28位慣用右手的優秀弓箭手 為受試對象,年齡層在13-36之間(M=21)。在瞄準期間,EEG的α波呈現強力的 頻率,且左比右半球有顯著較大。 Crews& Landers(1993)以34位高技能水準且慣用右手之高爾夫選手(男生, 17人,平均年齡=31歲,平均訓練的經驗=16.06年;女生,17人,平均年齡=28歲, 平均訓練的經驗=15.8年)為受試對象,並以EEG測量在推桿時於運動區顳葉區皮 層之三秒內的情形。發現在運動和顳葉區的皮層之α波。在左半球運動區α波隨 著時間呈顯著增加,而左半球的顳頁區,隨著接近擊出的作業時間,α波呈現增 加。表示作業時由左腦轉而由右腦作業的情形。Hillman等(2000)以七個射擊好 表C012 共 31 頁 第 13 頁 手為對象,腦波擷取射擊前四秒的時間,發現作業時,大腦各部位皆呈現左腦α 波大於右腦α波。Loze等(2001)以六個空氣槍射擊好手為受試對象,個別發射 60發子彈,主要測枕葉、前額葉的EEG(發射前三個時段, 每一時段為兩秒)。 發現在表現好的時候,枕葉的α波上升,反之,則下降。並指出射擊前α波左腦 比右腦多。 綜合以上文獻發現,在個體處理有關空間的作業時,若能適當的使用右腦(α 波上下降,表示此半腦正處於作業狀況),而抑制左腦參與(α 波上升,表示 此半腦處於休息狀況),這樣較容易展現良好的表現。雖然,文獻中多以觀看顳 葉區(T3、T4)的 α 波功率以及枕葉區(O1、O2),作為表現優劣的觀察電極 點,但是其他文獻在其他部位(如枕葉區、前額區、運動區的皮層),發現表現 良好時,也呈現右半腦 α 波功率較低於左腦,因此,在研究表現的優劣時,腦 波電極點的取點,是值得思考的問題。宜多參照其他電極點,以利推論不失偏頗。

參、方法

一、實驗參與者

以 Porac & Coren(1981)自我報告問卷(Self-Report Inventory)調查並 配合實際的測試結果,選擇單邊形及交叉型手眼者之大專乙組排球運動員男生各 50 名,共 100 名(慣用右眼右手者 25 名、慣用左眼左手者 25 名、慣用右眼左 手者 25 名及慣用左眼右手者 25 名)為受試對象,實驗前讓受試者了解研究的 過程及意義,並填寫實驗參與者同意書(如附錄一)。

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二、實驗變項

(一)自變項 1. 不同視野角度(5度、30度、54度、108度與162度) 2. 不同手眼型態(單邊型手眼者與交叉型手眼者) 3. 不同手眼動作形式(慣用右眼右手、慣用左眼左手、慣用右眼左手與慣用左眼右手) (二)依變項 1.反應時間:實驗參與者右手或左手離開基準線(視野5度)按鍵瞬間之一段時間。 2.動作時間:實驗參與者右手或左手離開基準線(視野5度)按鍵瞬間移動到位於固定視 野角度30度之按鍵為止的一段時間。 3.左、右腦 α 波的功率比值:左、右腦各六個頻道 (右腦 α 波/左腦 α 波),得到左、右 腦 α 波功率比值

三、實驗儀器

(一)對照式感測器2組(SUNX A-12)

(二)可程式控制系統 1 台(Shihlin Electric Axon-24MR) (三)觸控式人機界面 1 台(Easy View MT-200)

(四)腦波儀:

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二、不同視野角度、不同手眼型態及不同手眼動作形式在動作時間之比較

表 3 三因子在動作時間之平均數與標準差摘要表(單位:毫秒) 5 度 30 度 54 度 108 度 162 度 單 慣用右手且右眼 856±0.045 875±0.087 866±0.074 877±0.065 869±0.074 邊 慣用左手且左眼 875±0.065 880±0.074 882±0.084 884±0.084 890±0.087 型 慣用左手且右眼 843±0.085 848±0.058 855±0.065 844±0.079 867±0.054 慣用右手且左眼 855±0.078 865±0.064 868±0.084 877±0.095 872±0.075 交 慣用右手且右眼 875±0.056 877±0.087 865±0.075 866±0.074 879±0.095 叉 慣用左手且左眼 886±0.078 880±0.075 891±0.084 875±0.084 861±0.074 型 慣用左手且右眼 849±0.065 856±0.085 855±0.065 861±0.074 858±0.084 慣用右手且左眼 857±0.078 876±0.047 865±0.074 849±0.084 857±0.075 表 4 三因子在動作時間之變異數分析摘要表 Source SS df MS F 事後比較 A 1.6573 4 0.4143 2.45 B 1.4557 1 1.4557 2.05 C 1.5675 3 0.5225 1.95 A*B 1.5763 4 0.3941 2.37 A*C 1.6143 12 0.1345 2.05 B*C 1.4954 3 0.4985 2.75 A*B*C 1.5565 12 0.1297 2.67 p>0.5 由表 4 中可知,動作時間不論在單獨與交互作用因子間皆無顯著差異。由此可知不同視野角 度、不同手眼型態及不同手眼動作形式等三因子對動作時間表現較不具影響。而從費茲定律(Fitts Law)中可知,Fitts(1954)主要是以系統分析的方法來解釋速度與準確性的關係,其主要是藉著改 變動作距離和目標寬度來探討與動作時間(movement time, 簡稱 MT)的關係,其簡易公式為 MT= a+b〔log2(2A / W)〕或 ID=2A / W,主要是在說明完成技能表現所需的動作時間經常與指定的動作

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