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科普报道

"拔剑"只会影响我的时间感知!

发布时间:2021年11月01日

  2021年9月21日,中国第十四届全运会乒乓男团决赛中,小胖樊振东再次对阵马龙,一个"霸王拧"就直接将比赛带到决胜局。这个"霸王拧"笔者也就来回看了50多遍吧,才看清究竟是怎么拧的,这真不怪马龙。不由感叹,运动员真是太不容易了!要精准预测他人的投球时机和方向,还要及时做出准备,这需要多么强大的时距编码和加工能力呀!

  主观时间知觉是人类重要的生存能力,主要包括对时间顺序的判断、对时间流逝的感知、对时距的估计及对事件发生时间的预测和准备。在个体身体运动过程中,为了更好地与他人和外界环境进行动态交互,对时间的准确估计与预测显得非常重要。尤其是在竞技运动中,运动员需要具备精确和稳定地对时距编码与加工的能力,例如,要准确及时地握住飞来的棒球、精准地完成乒乓球正手抽球、正确地预测他人的投球时机等。

  时间知觉领域已有多项研究探讨外界因素对时距知觉的影响,套用一句网络用语"那些无用的东西,只会影响你拔剑的速度"。越来越多的研究发现,运动本身会直接影响个体的时距知觉。也就是说,"拔剑"动作本身,就会影响拔剑的时间感知,进而还可能影响到拔剑的速度!

  本文会分别从运动参数、运动阶段、视觉运动刺激和运动有关的个体因素四个方面来梳理运动对时距知觉产生影响的行为学证据。

运 动 参 数

  前人通过操控运动的不同参数,例如运动速度和时长、运动方向、运动强度等,来观测时距知觉是否会受到影响。首先在运动速度中,相比较慢的手部运动,更快速的手部运动会导致时距知觉压缩【1】。也就是说,如果拔剑速度更快,就会感觉时间过得更快了。

  其次在运动时长方面,更长的运动时间通常与更长的时距知觉有关联。比如在Yon等【2】的研究中,被试一边执行食指按键动作,一边判断同时发出声音刺激的长短,实验结果发现食指按键动作的持续时间越长,所感觉到声音刺激的持续时间也会越长,出现时距扩张效应。

  而在运动方向上,当被试运动或准备运动的方向朝右时,会出现时距扩张效应,如果方向朝左,就会出现时距压缩效应。

  最后在运动强度上,Edwards等【3】首次发现,相比于低强度的运动,在高强度运动条件下被试会在主观上感觉到时距扩张。这个很好理解啦,当我们在做一些暴汗燃脂运动时,相比做些简单运动,总会痛苦地感到时间无比漫长。

运 动 阶 段

  在不同的运动阶段,时距知觉受到的影响也不相同。

  一方面,在运动准备阶段,个体可能会感觉视觉刺激呈现时间变长。比如在玩切西瓜游戏时,准备最佳时间挥手指的时候,就会感觉那些水果动的更慢。

  然而,这种运动准备带来的时距扩张效应并不稳定,比如在Iwasaki等【4】的研究中,只有当被试在运动准备阶段比较单个连续的探测刺激时距和标准刺激时距时,才会觉得探测刺激呈现时间更长,而当被试估计两次闪光之间的刺激间隔时,则没有表现出时距扩张效应。

  另一方面,在运动执行阶段,如果运动和连续振动的触觉刺激或连续的视觉刺激同步进行,会对连续视觉刺激本身的时距在整体上产生扩张效应【2】,但如果是对刺激之间的间隔时距进行估计,则可能会发生时距压缩【5】

视 觉 运 动

  视觉运动刺激的类型可以分为动态刺激和静态刺激。研究发现,当呈现相同时长的简单刺激物时,相比于运动较慢或完全静止的刺激物,运动速度较快的刺激物会使人们觉得它的呈现时间更长【6】。(观察下图,相同一段时间内,你会感觉左边跑步小人呈现的时间更长吗?)

  当要求被试判断触觉震动刺激的时距时,观看可抓握的摆动小球相比静止的小球,时距判断也会更长【7】。而静态图片刺激中,有些暗示性动作图片尽管没有产生真实的空间运动,描绘的动作也能传达一定的运动信息,激活大脑运动区。但是已有研究中,暗示性动作图片对时距知觉产生的影响不完全一致。

个 体 因 素

  一些和动作、运动有关的个体因素会和上述运动参数共同或单独影响运动中的时距知觉,例如个体的主动控制感(sense of agency)和长期运动经验。以往研究发现,个体的主动控制感越强,即当个体对动作有强烈的控制感时会更容易出现时距扩张的现象【8】。而有长期运动经验的精英运动员的再现成绩更好,即拥有更强的时距评估能力【9】;长期的专项运动训练会使运动员在加工专项运动的图片时高估刺激呈现时长【10】。这可能是因为长期专项训练增强了运动员的知觉、注意和记忆能力,因此能提高运动员处理和专项运动有关信息的效率和容量,导致时距知觉的扩张效应。你看开头我们提过的霸王拧,我得回放好几遍或者慢放才能看清动作,换做专业运动员可能一遍就轻松看清啦。

  除了上述的几个论述角度,从潜在的神经机制角度而言,目前已经有大量研究从不同角度证明运动系统组成了支持主观时间知觉的神经网络。对时间信息自动加工的研究也发现,自动计时系统与运动系统关系紧密,均包含辅助运动区、基底神经节和小脑【11】

展  望

  运动对不同单位级别的时距知觉有影响,然而在现有的研究中,不同单位级的时距常常被混在一起进行实验设计。未来研究中,可以将不同单级的时距加以区分和比较,尝试系统探讨运动对不同单位级时距知觉带来影响的差异及其认知神经机制。此外,时距知觉研究存在多种范式,不同范式的实验结果可能不同,未来研究需谨慎采用不同的时距知觉研究范式,并针对不同范式涉及认知过程的差异对结果提出合理的解释。另外,在仪器设备方面,由于受到传统脑电装置和磁共振扫描仪的限制,人们很难在运动条件下检验大脑的脑区活动,在未来的研究中,可以尝试使用便携式脑电设备以及近红外光谱成像技术(fNIRS)探究运动状态下时距加工的神经机制。最后,尽管时距知觉已经在心理学领域有着丰富的研究积累,但在运动领域,还有很多值得探索的地方。未来研究可以针对不同专项、级别的运动员,实证探讨其在训练或比赛过程中造成时距知觉误差的原因,寻找提高时距知觉能力的方法与手段,为竞技运动提供更多指导性意见和服务。(详情请点击阅读原文

  参考文献:

  【1】 Yokosaka T, Kuroki S, Nishida S, et al. Apparent time interval of visual stimuli is compressed during fast hand movement. PLoS One, 2015, 10(4): e0124901

  【2】Yon D, Edey R, Ivry R B, et al. Time on your hands: perceived duration of sensory events is biased toward concurrent actions. J Exp Psychol Gen, 2017, 146(2): 182-193

  【3】Edwards A M, Mccormick A. Time perception, pacing and exercise intensity: maximal exercise distorts the perception of time. Physiol Behav, 2017, 180: 98-102

  【4】Iwasaki M, Tomita K, Noguchi Y. Non-uniform transformation of subjective time during action preparation. Cognition, 2017, 160: 51-61

  【5】TomassiniA, Gori M, Baudbovy G, et al. Motor commands induce time compression for tactile stimuli. J Neurosci, 2014, 34(27): 9164-9172

  【6】Kaneko S, Murakami I. Perceived duration of visual motion increases with speed. J Vis, 2009, 9(7): 14

  【7】Jia L, Shi Z, Zang X, et al. Watching a real moving object expands tactile duration: the role of task-irrelevant action context for subjective time. Atten Percept Psychophys, 2015, 77(8): 2768-2780

  【8】Imaizumi S, Asai T. My action lasts longer: potential link between subjective time and agency during voluntary action. Conscious Cogn, 2017, 51: 243-257

  【9】Chen Y H, Cesari P. Elite athletes refine their internal clocks. Motor Control, 2015, 19(1): 90-101

  【10】 Jia B, Zhang Z, Feng T. Sports experts' unique perception of time duration based on the processing principle of an integrated model of timing. PeerJ, 2020, 8: e8707

  【11】陈有国, 彭春花, 张志杰, 等.自动与控制计时系统脑机制研究.西南大学学报(社会科学版), 2008, 34(4): 9-14

  作者简介:

  马佳欣:本科毕业于北京体育大学心理学院,研究方向为时间知觉。现为华东师范大学心理与认知科学学院硕士研究生。研究方向为基于面孔的社会认知。

 

(作者:马佳欣)

(本文来源于公众号: 生物化学与生物物理进展)

 

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