韓富強(qiáng) 覃朝玲 熊黎 袁滿
(1.重慶市育英小學(xué) 重慶 400030;2.西南大學(xué)體育學(xué)院 重慶 400715;3.重慶市樹(shù)人小學(xué) 重慶 400030)
行為抑制是大腦執(zhí)行功能的核心子成分[1],是個(gè)體對(duì)自身不恰當(dāng)?shù)臎_動(dòng)行為模式的抑制控制,也就是說(shuō)行為抑制是人們控制自身行為和情緒的能力,對(duì)個(gè)體發(fā)展有著重要的意義。有學(xué)者認(rèn)為,良好的行為抑制能力是個(gè)體作出正確行為決策的前提[2-3]。中小學(xué)階段是個(gè)體大腦發(fā)展的黃金時(shí)期,也是個(gè)體行為抑制能力發(fā)展的重要時(shí)間節(jié)點(diǎn),現(xiàn)階段研究證明,青少年行為抑制能力對(duì)自我調(diào)節(jié)、社會(huì)情感、學(xué)習(xí)能力都有著至關(guān)重要的作用[4-6]。那么如何有效提升青少年行為抑制能力,幫助兒童青少年建立良好的行為模式,受到了越來(lái)越多研究者的關(guān)注。
大量研究指出,運(yùn)動(dòng)不僅與兒童青少年身體健康相關(guān),還與青少年大腦發(fā)育和認(rèn)知能力發(fā)展存在密切關(guān)系[7],有效的體育鍛煉對(duì)兒童青少年行為抑制能力有著積極的影響[8]。楊寧等人通過(guò)10周的定向運(yùn)動(dòng)練習(xí)干預(yù),發(fā)現(xiàn)兒童的抑制、刷新、轉(zhuǎn)換等能力均有顯著提升[9]。江大雷對(duì)一組4~6歲的兒童進(jìn)行8周的足球干預(yù)后,發(fā)現(xiàn)兒童的抑制能力提升明顯[10]。急性運(yùn)動(dòng)干預(yù)同樣具有提升作用,Hillman 等人對(duì)20名9~11歲的兒童進(jìn)行20 min的短時(shí)跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后對(duì)其進(jìn)行執(zhí)行功能的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)被試的注意力和執(zhí)行控制能力有所改善[11]。解超的一項(xiàng)Meta 分析論證了短時(shí)中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)我國(guó)兒童執(zhí)行能力具有明顯的提升作用[12]。有效的體育鍛煉對(duì)于特殊兒童的行為抑制能力同樣具有積極作用,王琛等人發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)能有效改善超重兒童的行為抑制能力[13]。李煥玉等人認(rèn)為,一次性不同時(shí)長(zhǎng)的中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)超重兒童的抑制能力提升明顯[14],有效的運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)注意缺陷多動(dòng)障礙兒童的抑制能力同樣具有改善作用[15-16]。
但以往的研究中,研究焦點(diǎn)多集中于運(yùn)動(dòng)任務(wù)本身的定量特征,如運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度、頻率、持續(xù)時(shí)間、干預(yù)長(zhǎng)度等,對(duì)于運(yùn)動(dòng)本身的定性特征(運(yùn)動(dòng)的類(lèi)型)研究較為欠缺[17]。根據(jù)運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的特點(diǎn),運(yùn)動(dòng)可分為連續(xù)性和間斷性運(yùn)動(dòng)、大肌群和小肌群運(yùn)動(dòng)、器械與徒手運(yùn)動(dòng)、開(kāi)放式和封閉式運(yùn)動(dòng)[18]。在測(cè)試任務(wù)的選擇上,以往研究多采用Go/Nogo 任務(wù)[19]、Stop signal 任務(wù)[20]和雙選擇oddball任務(wù),三者都是經(jīng)典的行為抑制范式之一,但相比于前者,雙選擇oddball 任務(wù)更能誘發(fā)個(gè)體的自發(fā)抑制且能夠記錄被試的標(biāo)準(zhǔn)刺激反應(yīng)時(shí),受到了越來(lái)越多研究者的認(rèn)可[21]。
綜上可知,該研究根據(jù)需求并結(jié)合實(shí)際情況,選取開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)(籃球)和封閉式運(yùn)動(dòng)(田徑)作為運(yùn)動(dòng)本身的定性特征,采用雙選擇oddball任務(wù)作為實(shí)驗(yàn)范式,橫向比較不同運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景下小學(xué)高段(水平三)學(xué)生行為抑制能力的差異,從而進(jìn)一步豐富相關(guān)研究,并為中小學(xué)生今后體育運(yùn)動(dòng)選擇和搭配提供理論依據(jù)。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要并結(jié)合實(shí)際情況,將被試分為籃球組、田徑組、對(duì)照組,每組40 人,男20、女20,共計(jì)120人,并在重慶市沙坪壩區(qū)選取兩所小學(xué)進(jìn)行被試篩選,被試需滿足以下條件:被試選取水平三小學(xué)高段學(xué)生;籃球和田徑組成員需訓(xùn)練滿一年及以上且不參與其他體育活動(dòng),對(duì)照組成員除每周體育課外不參與其他體育培訓(xùn);視力或矯正視力正常;無(wú)色盲色弱;智力水平正常;BMI 值在正常區(qū)間;均為右利手(人口學(xué)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1)。
表1 被試的人口學(xué)特征(n=20)
實(shí)驗(yàn)為2(標(biāo)準(zhǔn)刺激、偏差刺激)×2(男、女)×3(籃球組、田徑組、對(duì)照組)混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),自變量為組間差異,因變量為偏差刺激、標(biāo)準(zhǔn)刺激的反應(yīng)時(shí)和正確率(具體實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)圖1)。
圖1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程圖
本實(shí)驗(yàn)選取雙選擇oddball 任務(wù),并通過(guò)Eprime3.0 軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)程序的編寫(xiě)。實(shí)驗(yàn)分為練習(xí)和正式測(cè)試兩階段,練習(xí)階段共10 次(trail),分8 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激和2個(gè)偏差刺激。若被試練習(xí)正確率達(dá)90%以上,則正式進(jìn)行測(cè)試,否則繼續(xù)練習(xí)。正式測(cè)試階段分為2組(block),每組包含60次標(biāo)準(zhǔn)刺激(standard stimuli)和15次偏差刺激(deviant stimuli),二者比例4∶1。所有刺激均由兩種動(dòng)物圖片構(gòu)成,如圖2和圖3所示。
圖2 練習(xí)測(cè)試刺激
圖3 正式測(cè)試刺激
練習(xí)測(cè)試階段,刺激圖片如圖2 所示。兩只老虎毛色不同,背景顏色、大小保持一致。標(biāo)準(zhǔn)刺激:黃色老虎。偏差刺激:白色老虎。
正式測(cè)試階段,刺激圖片如圖3 所示。兩匹馬顏色、方向不同,背景色、圖片大小保持一致。標(biāo)準(zhǔn)刺激:黑馬。偏差刺激:白馬。
如圖4所示,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,要求被試坐在距離電腦屏幕約0.8 m 的位置,水平和垂直視角約6°,并告知被試盡可能準(zhǔn)確且快速的做出相應(yīng)按鍵反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),屏幕上,首先呈現(xiàn)500 ms 的注視點(diǎn)“+”;隨后出現(xiàn)300~500 ms 的隨機(jī)空屏;之后再隨機(jī)出現(xiàn)一幅1000 ms的刺激圖片;當(dāng)被試按鍵后,刺激圖片隨之消失。至此,結(jié)束一個(gè)完整的trail。接下來(lái),重復(fù)以上流程操作,直至完成測(cè)試。
圖4 雙選擇oddball任務(wù)任務(wù)流程示意圖
首先運(yùn)用E-prime 3.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的前后測(cè)行為學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集,將被試的練習(xí)階段數(shù)據(jù)剔除,平均單個(gè)被試的反應(yīng)時(shí)和正確率,并將每一位被試的反應(yīng)時(shí)和正確率數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel 2021當(dāng)中,最后復(fù)制到SPSS 21.0 中進(jìn)行分析。分析的具體方法是對(duì)被試的標(biāo)準(zhǔn)刺激和偏差刺激的反應(yīng)時(shí)和正確率指標(biāo)進(jìn)行2(男、女)×2(標(biāo)準(zhǔn)刺激、偏差刺激)×3(籃球組、田徑組、對(duì)照組)的重復(fù)測(cè)量方差分析,并對(duì)不滿球形檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量采用Greenhouse Geisser 法矯正自由度和P值,事后比較采用LSD法,將P<0.05視為差異顯著。
通過(guò)正確率的重復(fù)測(cè)量方差分析發(fā)現(xiàn):刺激類(lèi)型主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(1,114)=246.96,P<0.001=0.68,表明本任務(wù)很好地形成了優(yōu)勢(shì)反應(yīng);分組×刺激類(lèi)型交互效應(yīng)顯著,F(xiàn)(2,114)=5.56,P<0.005,=0.09。其他交互效應(yīng)不顯著:性別×刺激類(lèi)型交互效應(yīng),F(xiàn)(1,114)=0.7,P=0.4,=0.01;分組×性別×刺激類(lèi)型交互效應(yīng),F(xiàn)(2,114)=1.59,P=0.21,=0.03。詳細(xì)指標(biāo)見(jiàn)表2、表3。
表2 各組間任務(wù)的正確率表現(xiàn)(%)
表3 各正確率重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果
采用LSD 進(jìn)行事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),對(duì)照組相比于籃球組和田徑組在標(biāo)準(zhǔn)刺激的正確率上較低(P<0.001),而籃球組相比于田徑組在標(biāo)準(zhǔn)刺激的正確率上無(wú)顯著差異(P=0.06>0.05);對(duì)照組相比于籃球組和田徑組在偏差刺激的正確率上較低(P<0.001),而籃球組在偏差刺激的正確率上優(yōu)于田徑組(P<0.05)。詳細(xì)指標(biāo)見(jiàn)表4,交互效應(yīng)見(jiàn)圖5。
圖5 各組正確率事后檢驗(yàn)交互效應(yīng)圖
表4 各組正確率事后檢驗(yàn)分析結(jié)果(%)
通過(guò)反應(yīng)時(shí)的重復(fù)測(cè)量方差分析發(fā)現(xiàn):刺激類(lèi)型主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(1,114)=456.63,P<0.001=0.8,表明本任務(wù)很好地形成了優(yōu)勢(shì)反應(yīng);分組×刺激類(lèi)型交互效應(yīng)顯著,F(xiàn)(2,114)=3.2,P<0.04,=0.05。其他交互效應(yīng)不顯著:性別×刺激類(lèi)型交互效應(yīng),F(xiàn)(1,114)=0.44,P=0.51,=0.01;分組×性別×刺激類(lèi)型交互效應(yīng),F(xiàn)(2,114)=1.72,P=0.18,=0.03。詳細(xì)指標(biāo)見(jiàn)表5,交互效應(yīng)詳見(jiàn)表6。
表5 各組間任務(wù)的反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)(ms)
表6 各組間反應(yīng)時(shí)重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果
采用LSD 進(jìn)行事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),對(duì)照組相比于籃球組和田徑組在標(biāo)準(zhǔn)刺激的反應(yīng)時(shí)上較低(P<0.001),而籃球組在標(biāo)準(zhǔn)刺激的反應(yīng)時(shí)上優(yōu)于田徑組(P<0.005);對(duì)照組相比于籃球組和田徑組在偏差刺激的反應(yīng)時(shí)上較低(P<0.001、P<0.01),而籃球組相比于田徑組在偏差刺激的反應(yīng)時(shí)上無(wú)顯著差異(P=0.08)。詳細(xì)指標(biāo)見(jiàn)表7,交互效應(yīng)見(jiàn)圖6。
圖6 各組反應(yīng)時(shí)事后檢驗(yàn)交互效應(yīng)圖
表7 各組正確率事后檢驗(yàn)分析結(jié)果(ms)
綜上可知,不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)小學(xué)高段學(xué)生行為抑制能力的影響在雙選擇oddball任務(wù)的正確率和反應(yīng)時(shí)上體現(xiàn)為組間差異顯著,性別影響差異較小。在標(biāo)準(zhǔn)刺激的正確率上籃球組、田徑組都要優(yōu)于對(duì)照組;在偏差刺激的正確率上籃球組優(yōu)于田徑組優(yōu)于對(duì)照組。在標(biāo)準(zhǔn)刺激的反應(yīng)時(shí)上籃球組優(yōu)于田徑組、對(duì)照組;在偏差刺激的反應(yīng)時(shí)上籃球組、田徑組都優(yōu)于對(duì)照組。
該研究的目的是橫向比較不同運(yùn)動(dòng)方式(開(kāi)放式、封閉式)對(duì)小學(xué)高段(水平三)學(xué)生行為抑制能力的影響,并選取雙選擇oddball 任務(wù)作為行為抑制的誘發(fā)材料,記錄各組被試在偏差刺激和標(biāo)準(zhǔn)刺激上的按鍵正確率和反應(yīng)時(shí),以此評(píng)估被試現(xiàn)階段行為抑制的能力水平。
雙選擇oddball 任務(wù)是由經(jīng)典的oddball 任務(wù)演變而來(lái),將大概率的刺激稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)刺激,小概率的刺激稱(chēng)為偏差刺激,通常二者比例為4∶1,以此誘發(fā)被試對(duì)優(yōu)勢(shì)反應(yīng)的抑制[22]。本實(shí)驗(yàn)中,刺激類(lèi)型主效應(yīng)顯著,偏差刺激正確率顯著低于標(biāo)準(zhǔn)刺激正確率,此次實(shí)驗(yàn)任務(wù)很好的誘發(fā)了被試的抑制反應(yīng)。以往研究證實(shí),長(zhǎng)期進(jìn)行體育活動(dòng)的個(gè)體行為抑制能力更強(qiáng)[23],且參與結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的效益量要好于結(jié)構(gòu)單一的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的效應(yīng)量[24],現(xiàn)實(shí)環(huán)境和場(chǎng)景對(duì)個(gè)體抑制能力的影響十分顯著,進(jìn)行開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)的參與者環(huán)境變化迅速,需要個(gè)體對(duì)外界的刺激作出快速反應(yīng)和處理。因此,需要更多認(rèn)知資源的參與,封閉式運(yùn)動(dòng)環(huán)境變化相對(duì)較小,但也需要個(gè)體對(duì)現(xiàn)有場(chǎng)景的刺激作出反應(yīng),而相較于不參與運(yùn)動(dòng)或較少參與運(yùn)動(dòng)的個(gè)體來(lái)說(shuō),生活和環(huán)境變化更小,產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷遠(yuǎn)低于前兩者[25]。
陳微選取了30 名乒乓球、田徑中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員和沒(méi)有任何運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的對(duì)照組大學(xué)生進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋Y(jié)果發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員組抑制習(xí)慣性?xún)?yōu)勢(shì)反應(yīng)的能力比普通大學(xué)生更好[26]。在一項(xiàng)Meta 分析中,同樣發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期進(jìn)行體育活動(dòng)對(duì)個(gè)體抑制能力的干預(yù)效果顯著[27]。該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析后發(fā)現(xiàn),相較于對(duì)照組,長(zhǎng)期進(jìn)行開(kāi)放式(籃球)和封閉式(田徑)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的小學(xué)高段學(xué)生,在處理偏差刺激時(shí)的正確率更高且反應(yīng)時(shí)間更短,說(shuō)明參與開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)和封閉式運(yùn)動(dòng)的小學(xué)高段學(xué)生在處理外部刺激的能力更強(qiáng),對(duì)優(yōu)勢(shì)反應(yīng)的控制能力更好,這與前人的研究結(jié)果十分吻合。
本次實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),相比于封閉式運(yùn)動(dòng)(田徑),開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)(籃球)對(duì)小學(xué)高段學(xué)生的行為抑制能力提升效果更好。進(jìn)一步分析顯示,籃球組學(xué)生在處理偏差刺激時(shí)的正確率更高,說(shuō)明籃球組學(xué)生在抑制優(yōu)勢(shì)反應(yīng)上更具有優(yōu)勢(shì)。這與國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究結(jié)果基本一致,如張勁松在一項(xiàng)探討乒乓球和游泳項(xiàng)目對(duì)兒童抑制能力影響的研究中發(fā)現(xiàn),乒乓球組相比于游泳組在偏差刺激上的正確率較高。Francesco 等人對(duì)35 名運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員采用Go/Nogo 實(shí)驗(yàn)范式檢驗(yàn)抑制功能后發(fā)現(xiàn),開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)員的抑制功能相比于其他兩組更好,并認(rèn)為開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)促進(jìn)運(yùn)動(dòng)反應(yīng)的穩(wěn)定性和靈活性來(lái)部分補(bǔ)償執(zhí)行控制障礙,而封閉式運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換成本更高[28-30]。本實(shí)驗(yàn)并未發(fā)現(xiàn)各組間存在性別差異,各組間男女行為抑制能力的交互效應(yīng)均不顯著,這與研究假設(shè)和以往研究不符。綜上可知,該研究驗(yàn)證了長(zhǎng)期參與體育訓(xùn)練有利于小學(xué)高段學(xué)生行為抑制能力的提升,而開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)的提升效果更為明顯。
(1)長(zhǎng)期從事開(kāi)放式(籃球)和封閉式(田徑)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的小學(xué)高段學(xué)生比不從事運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的學(xué)生行為抑制能力更好,表現(xiàn)在處理偏差刺激的正確率更高、反應(yīng)時(shí)更短,對(duì)于優(yōu)勢(shì)反應(yīng)的抑制能力更強(qiáng)。
(2)相比于封閉式(田徑)運(yùn)動(dòng),從事開(kāi)放式(籃球)運(yùn)動(dòng)的小學(xué)生高段學(xué)生行為抑制能力更佳,表現(xiàn)在處理偏差刺激時(shí)的正確率更高,且處理優(yōu)勢(shì)反應(yīng)速度更快。
(3)在小學(xué)水平三階段,性別因素對(duì)個(gè)體行為抑制能力的影響較小。