篮球运动员的视觉工作记忆：听觉干扰和视觉干扰的影响

《Learning and Motivation》：Visual working memory in basketball players: The impact of auditory distraction and visual distraction

　　视觉工作记忆在半精英与初学者篮球运动员中存在差异，视觉干扰影响更显著。研究显示，两组在无干扰时维持任务表现优于旋转任务，但半精英在干扰下更具韧性，尤其在视觉干扰方面。

　　篮球是一项高度动态的运动，运动员需要在不断变化的环境中快速做出准确的决策。这种决策能力不仅依赖于身体技能，还与认知能力密切相关，尤其是工作记忆。工作记忆是人类认知系统中用于临时存储和处理信息的核心机制，其效能对于高水平篮球运动员的表现至关重要。研究发现，工作记忆的多个子系统，如视觉空间草图板和中央执行系统，在篮球运动中扮演着关键角色。视觉空间草图板帮助运动员保持并更新对场上球员位置和运动轨迹的动态认知，而中央执行系统则负责在这些视觉信息之间切换注意力，抑制无关干扰（如观众的喧闹声或球场上的灯光），并基于处理后的信息迅速做出决策。因此，这些子系统的效率直接影响运动员在快节奏、复杂环境中的表现。

在篮球运动中，视觉工作记忆尤为关键。它不仅帮助运动员跟踪对手和队友的位置，还支持他们对球的运动轨迹进行预测。这种能力对于传球、投篮或防守等即时决策至关重要。例如，运动员需要在短时间内记住多个球员的位置，预判他们的动作，并决定是否传球、投篮或进行防守。研究指出，视觉工作记忆能力的差异是区分体育专家与普通人的一个重要因素，如在足球领域，专家球员在视觉工作记忆任务中表现优于新手（Wang et al., 2023）。然而，对于篮球运动员，尤其是不同技能水平的球员，其视觉工作记忆在面对外部干扰时的表现仍存在许多未解之谜。

外部干扰，尤其是听觉和视觉干扰，对视觉工作记忆的效能有显著影响。听觉干扰通常包括背景噪音、无关的言语或非语言声音，这些干扰可能通过与任务相关的语义重叠，直接影响信息的存储和处理（Hughes et al., 2013）。例如，背景言语如果包含与任务相关的内容，会比非语义噪音对视觉工作记忆造成更大的干扰。此外，即使在没有语义重叠的情况下，突如其来的或高强度的声音也会吸引注意力，从而影响视觉工作记忆的处理过程（Dosher & Lu, 2000）。视觉干扰则包括闪烁的灯光、移动的物体或复杂的背景图案，这些干扰通过与目标在同一空间位置或具有相似视觉特征的方式，干扰信息的编码和存储（Kim & Hopfinger, 2010）。在高视觉工作记忆负荷的情况下，这种干扰的影响更为显著，因为个体抑制无关刺激的能力会减弱。

研究还发现，听觉和视觉干扰对视觉工作记忆的损害往往是非线性的，当两者同时存在时，其联合效应通常大于单独效应的总和（Lv et al., 2010）。这种增强的干扰效应可能源于多感官信息整合所需的额外认知负荷（Li & Busso, 2015）。因此，干扰的总体影响不仅取决于其本身的特性，还受到任务要求和个体认知差异的调节。例如，长期的专业训练可能通过神经可塑性增强视觉工作记忆能力，使得篮球运动员在视觉工作记忆任务中表现优于非运动员（Guldenpenning et al., 2022）。此外，开放式技能运动员（如篮球）在动态任务如多目标追踪中表现出色，这种优势随着目标数量的增加或运动速度的加快而变得更加明显（Gou and Li, 2023, Jin et al., 2023）。

本研究旨在探讨半职业水平和新手篮球运动员在听觉和视觉干扰条件下的视觉工作记忆表现差异。通过使用维护任务和心理旋转任务，我们评估了运动员在不同干扰条件下的准确性和反应时间。研究假设：首先，在无干扰的情况下，半职业水平运动员在两项任务中的视觉工作记忆表现优于新手；其次，引入听觉和视觉干扰会损害所有参与者的视觉工作记忆能力；第三，这种损害在半职业水平运动员中更为轻微，反映出他们在领域专业知识积累过程中形成的更强的认知控制和干扰抵抗能力；最后，视觉干扰相较于听觉干扰对半职业水平运动员的影响更大，这可能与视觉空间系统中不同模态之间的资源竞争有关。

研究结果显示，尽管在无干扰条件下，半职业水平和新手运动员在两项任务中的表现没有显著差异，但两者在任务类型上的表现存在明显区别。具体而言，维护任务的准确率（90.16±2.04）高于心理旋转任务（87.71±2.10），且这种差异具有统计学意义。这一结果表明，维护任务对视觉工作记忆的要求相对较低，而心理旋转任务则更加复杂，需要对视觉信息进行更深层次的处理和转换。在引入干扰后，所有参与者的视觉工作记忆表现均有所下降，但半职业水平运动员表现出更强的抗干扰能力，其表现下降幅度小于新手。值得注意的是，视觉干扰对半职业水平运动员的影响更为显著，这表明他们在面对视觉干扰时可能需要更多的认知资源来维持任务表现。

这些发现对于篮球运动员的训练和比赛策略具有重要的指导意义。视觉工作记忆在篮球运动中起着至关重要的作用，尤其是在动态和复杂的情境下。然而，视觉干扰的负面影响不容忽视，特别是在高负荷任务中，运动员需要具备更强的抗干扰能力来维持表现。因此，针对半职业水平运动员的训练应着重于提升其在视觉干扰条件下的认知控制能力，例如通过模拟比赛环境中的视觉干扰，增强运动员对复杂信息的处理能力。此外，教练员和训练师可以利用这些研究结果，设计更具针对性的训练方案，以提高运动员在实际比赛中的决策效率和准确性。

研究还揭示了不同技能水平运动员在面对干扰时的反应差异。半职业水平运动员虽然在总体上表现出更强的抗干扰能力，但他们在视觉干扰下的表现下降幅度更大，这可能与视觉空间系统中资源竞争的特性有关。因此，训练过程中应特别关注如何减少视觉干扰对运动员的影响，例如通过优化比赛场地的视觉环境，或在训练中引入模拟的视觉干扰，以提升运动员在实际比赛中的表现。同时，研究也强调了听觉干扰在某些情况下可能不如视觉干扰对视觉工作记忆的影响显著，这为教练员和训练师提供了不同的训练重点。

此外，研究还表明，视觉工作记忆的效能不仅受到干扰类型的影响，还与任务的复杂性密切相关。心理旋转任务相较于维护任务更具挑战性，因此对视觉工作记忆的要求更高。在无干扰条件下，虽然半职业水平运动员和新手运动员在两项任务中的表现没有显著差异，但半职业水平运动员可能在处理复杂任务时表现出更优的效率。这一结果可能与他们在长期训练中积累的视觉空间处理经验有关，使得他们在面对复杂视觉信息时能够更有效地进行整合和转换。

总的来说，本研究的结果对理解篮球运动员在不同干扰条件下的视觉工作记忆表现提供了新的视角。半职业水平运动员虽然在整体上表现出更强的抗干扰能力，但他们在视觉干扰下的表现下降幅度更大，这提示我们应特别关注视觉干扰对运动员的影响，并在训练和比赛中采取相应的措施来减少其负面影响。同时，研究也强调了听觉和视觉干扰在不同任务类型和不同技能水平运动员中的作用差异，为未来的训练和研究提供了重要的参考依据。这些发现不仅有助于提高篮球运动员的视觉工作记忆能力，还可能对其他需要高度视觉认知能力的运动项目产生借鉴意义。