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運動讓注意力更集中

Jacky Hsieh
・2012/06/22 ・742字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 571 ・九年級

photo credit: D.Clow – Maryland via photo pin cc

根據美國精神病協會(American Psychiatric Association)的研究,發展協調障礙(developmental coordination disorder,DCD)的兒童是指在動作上有缺陷,如動作不協調,但無任何可以診斷的神經缺損;國立成功大學體育與健康休閒研究所副教授蔡佳良,長期進行相關研究,發現DCD的兒童不只是動作控制層面的缺陷,甚至在注意力的處理上,例如注意力網路、注意力抑制控制(例如說教室外陌生人走過去,DCD兒童就無法專注於課堂上,非得看上他們一眼)等,比起一般兒童較為困難,也就是說他們在訊息處裡時就已有缺陷。

在國小階段的兒童正是注意力網路的發展急遽時期,而根據之前的研究,運動有益於促進注意力表現,研究者便試圖利用運動來提升DCD兒童的注意力表現,進而試圖改善DCD的兒童症狀。這篇研究刊登在今年三月的《大腦與認知(Brain and Cognition)》期刊。

這個實驗有三組受試兒童,分別為一組一般兒童,與兩組DCD兒童,其中一組DCD兒童接受十周的足球運動訓練,另一組則無。共同參與研究,目前是陽明大學神經科學研究所博士生王駿濠表示:「用足球進行訓練,是因為足球是一種全身性運動,需要快速的注意力轉換,並且需要複雜的動作控制的整合,包括協調、速度、敏捷、耐力與爆發力。」

研究結果發現,DCD兒童原本比起一般兒童在視覺空間注意力調節作業時較為緩慢,且抑制控制能力較差;但接受十周足球訓練後的DCD兒童,在行為結果與腦電波結果都顯著的趨向一般兒童的情況。

成功大學蔡佳良老師說:「這個實驗初步的表示,運動有助於提升DCD兒童注意力發展,進而改善動作控制的狀況。未來我們也試圖將運動對大腦的好處,用更多不同的高階認知功能作業證實。」

資料來源:Effects of exercise intervention on event-related potential and task performance indices of attention networks in children with developmental coordination disorder

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Jacky Hsieh
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中大認知所碩士。使用者經驗工程師。喜歡寫東西分享。

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集中注意力就不會犯錯嗎?注意力超集中,大腦反而會忽略細節!——《我是誰》
啟示
・2022/11/08 ・1563字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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我們的注意力若是集中在某個事物上,我們的腦部往往完全不會顧及其他東西,就算這些東西可能非常愚蠢,愚蠢到其實我們應該注意到的才對。

注意力集中的實驗:大猩猩服裝實驗

關於這樣的情況,伊利諾大學香檳分校的心理學家丹尼爾.賽蒙斯(Daniel Simons)和哈佛大學的克里斯多夫.查布里斯(Christopher Chabris)所拍攝的影片,著名的「大猩猩服裝實驗」,就是個很好的例子。

影片中有兩隊人面對面地玩球。一隊穿著白色衣服,另一隊穿著黑色衣服。兩隊各有一顆球,都傳球給自己的隊友,傳球的時候總是讓球先落地然後彈起。這時安排一個人數不少的測試組來觀看這段影片,他們的任務是計算白隊的球一共落地彈起了多少次。

計算白隊一共傳了幾次球。影/Youtube

大部分的受測者都能毫無問題地完成任務,說出正確的次數。然而測試員還想知道別的,也就是觀眾們是否注意到了任何不尋常的東西。一半以上的受測者均給予否定的答案。直到他們第二次再看影片且不去專心計算時,才驚訝地發現影片中有一個穿著大猩猩服裝的女人拖著腳步穿過畫面,停在畫面中央學著猩猩捶胸。

而大多數的觀眾由於太過專注在「計算次數」這件事上,因此竟完全沒注意到這隻大猩猩! 心理學家以同樣的實驗要求另一組受測者計算黑隊的球落地數,結果也有三分之一的人沒注意到大猩猩。這名喬裝的女人之所以較能吸引黑隊觀眾的目光,是因為大猩猩的服裝也是黑色的。

這段影片是一個很明顯的例子,說明我們的注意力如何對感知到的東西進行過濾,而且我們不會意識到這個「過濾」的工作能達到這般程度。我們的注意力像是一盞探照燈,只能照亮很小的範圍,而其餘的黑暗部分則進入無意識的領域。

我們的注意力會對感知到的東西進行過濾。圖/Youtube

無意識的行為能幫助我們生活更便利

我們大部分的無意識源自於這種未被照明的感知。另一個重要部分則由我們在母體內以及一到三歲的經歷所組成。在這段時間裡,我們其實已經有了許多深刻的感知,但由於我們的聯合皮質尚未成熟,因此無法儲存這些經歷並將它們作為有意識的經歷來支配。

我們人格的三分之二左右是以這樣的方式逐漸成熟的,而我們自己日後卻不會記得,也無法想像當時確切的情況。

除了每天生活中無意識的感知以及幼童時期深藏的無意識以外,還有一些其他的無意識,例如下意識的「自動行為」。我常常驚訝於自己能在爛醉的狀態下走數公里的路並安全到家,即使我後來怎麼也想不起回家的路上究竟發生了什麼事。

而當我此刻正在打這行字時,我的手指又是如何在十分之一秒的速度下找到鍵盤上的鍵呢? 如果有人蓋上鍵盤要我標記,那麼我大概連一個鍵也標記不出來。我的手指顯然要比我還來得聰明呢!

我們手指記鍵盤的位置,可能比我們用腦袋記還清楚。圖/Pixabay

還有那些曾經歷過卻又遺忘的事物,雖然有很長一段時間完全不在我的意識當中,多年後卻因為某個刺激信號而又再度想起。其中一個非常典型的例子就是氣味;氣味能夠將一連串原以為遺忘的畫面重新喚回到意識中。

——本文摘自《我是誰:對自我意識與「生而為人」的哲學思考》,2022 年 10 月,啟示出版,未經同意請勿轉載

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「想像力」幫費爾普斯奪下了23面金牌,難道,我也可以嗎?——《心念的力量》
商業周刊
・2022/08/20 ・2148字 ・閱讀時間約 4 分鐘

泳壇的傳奇人物——「飛魚」費爾普斯

美國游泳健將麥可.費爾普斯(Michael Phelps)擁有二十八枚獎牌(其中二十三枚是金牌),至今仍然是最多榮譽獎牌的奧運選手。

費爾普斯的能力似乎超越了人體的極限,一些記者質疑他驚人的表現實在是「好到令人難以置信」。然而,費爾普斯在職業生涯中自願參加許多禁藥測試,也都全部通過。

也許他驚人的比賽成就可以用另一個異乎尋常的優勢來清楚地解釋,亦即他非凡的觀想能力。

在訓練期間、或為重大比賽做賽前準備時,他會想像一場完美的比賽。

他在《夢想,沒有極限》(No Limits)的自傳中寫道:「我能看到起點、游泳姿勢、蹬牆、轉身、終點、策略等所有細節。一切的想像,就像我在腦海中規畫了一場比賽,而這種規畫有時似乎讓比賽結果一如我所預期的」。他認為,正是這種能力幫助他成為最偉大的奧運選手,而不是純粹的身體能力。

費爾普斯是擁有最多奧運獎牌的游泳選手。圖/Getty Images

激發想像力、強化運動表現

科學實驗已經證實,觀想的效果是深遠的,對職業運動員和休閒鍛鍊者來說都是如此,最引人注目和驚人的影響在於人的肌肉力量。

在一項研究中,科學家在進行某種形式的心理訓練之前,測量了參與者的前臂力量。這項任務很無趣,但是很簡單:他們必須每天花十五分鐘,每週五天,想像自己在用前臂舉重物,例如一張桌子。

一些人被要求從內在觀想來做這件事,想像自己在舉重的動作;另一些人被要求從外在觀想來做這件事,就像他們從自己身體外面看自己一樣。對照組則完全沒有進行任何練習。

六週後,結果令人驚訝,運用自我內在觀想的人,力量新增了 11%——儘管這組人沒有任何實際的舉重練習。那些運用外在觀想的人顯示大約 5% 微幅的改善(但研究人員無法確定這具有統計顯著性),而對照組實際上似乎稍微弱一些。

與其他改善健康的心理技巧一樣,如果體力完全只是由肌肉質量決定,將會無法解釋這些發現。然而,根據心理生物學新的運動觀點,這一切是很有道理的。

請記住,運動表現取決於大腦對身體能達到的目標和運動強度的預期,然後再藉此規畫肌肉的力量和疲勞程度。

心理意象可以提高身體對自身能力的感知、增強發送給肌肉的訊號,並改善運動協調性。圖/Pexels

心理意象可以讓你有意識地完善這些預測、並提高身體對自身能力的感知、增強發送給肌肉的訊號,並改善運動協調性。

正如諾克斯的研究,即使在運動極度疲勞時,運動員通常也沒有運用到大部分的肌肉纖維,但這些心理意象可能會鼓勵身體召喚更多沒用到的肌肉纖維。

針對運動員對於賽事進行生動觀想的腦部掃描顯示,對身體運動的想像會啟動大腦內部主要的運動皮層和基底神經節的區域,這些區域通常涉及運動的規畫和執行,讓大腦準確地計算出需要刺激哪些肌肉、以及對身體的影響。而這些增強的預期心理將轉化為真正的表現提升。

根據這個理論,內在想像比外在想像更成功,因為能夠更詳細地預測你在運動期間的感受,進而使身體能夠更有效地執行動作。

注意!想像不能讓你變超人,僅僅是運動的輔助工具

當然,心理訓練不能、也不應該取代身體訓練,但卻可以讓運動員充分利用休息時間,以及避免受傷後力量流失。

例如,當人的四肢被打上石膏時,身體肌肉通常會變弱,但俄亥俄大學(Ohio University)的科學家發現,每天幾分鐘的心理練習可以將這些損失降低一半。

對於一般人來說,心理訓練應該只是另一種工具,藉此強化運動的好處。

雖然「想像」可以提升運動表現,但並不代表可以直接取代身體的訓練,也不代表可以讓一般人超出人體的極限!圖/Pixabay

如果你覺得上健身房是一種壓力,想要改變你對運動的心態,那麼定期想像運動的好處可以使你更享受整個過程。如今,針對青少年、中年和老年人參與者的各種研究已證明,每週有規律地練習幾分鐘的運動想像,可提高人的動機、對運動的享受、以及運動表現。

當你親自測試這一點,在想像你的表現時不要好高騖遠。

你不想讓自己失望,這會降低你的動力,或是要小心過度勞累導致受傷(如果沒有持續的體能鍛鍊,身心合一的效果也是有限的)。當你在想像運動時,試著把注意力集中在過程中希望感受到的積極感:例如,充滿活力和興奮的感覺,而不是疲勞或倦怠。

就像費爾普斯一樣,你將會「重新規畫」身心合一,讓自己克服任何可能妨礙表現的心理限制,如此一來,運動就不再是一個無法克服的挑戰。

——本文摘自《心念的力量:運用大腦的期望效應,找到扭轉人生的開關》,2022 年 7 月,商業週刊

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運動聽音樂,讓你越動越活躍!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/08/15 ・2255字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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你有過邊聽音樂邊跑步的經驗嗎?讓我們先來看一段動畫,再開始今天的主題!動畫裡的主角阿辰有個熱愛跑步的阿公,他想要挑戰路跑,於是向阿辰下戰帖,想看誰可以先跑完四圈操場。沒想到,原本落後的阿辰,戴上耳機後,竟然逆轉局勢,贏得了比賽。這究竟是什麼魔法?為什麼音樂能讓阿辰瞬間變成飛毛腿呢?

「音樂關鍵字(Unlocking Music)」EP2:奔跑吧!阿公(Go, Grandpa, Go!)。影/YouTube

日常生活中的音樂與運動

2014 年,美國音樂潮牌 Sol Republic 調查 1,000 位民眾使用耳機的習慣,有 62% 的民眾表示「一整天沒有聽音樂,比一整天沒有社交活動」更糟,另外也有 40% 的民眾表示,如果沒有搭配音樂,他們想要運動、鍛鍊身體的欲望就會大幅降低。

在臺灣,如果你曾經踏進健身房或運動中心,想必聽過從喇叭傳出來的快節奏音樂,或是看過不少人戴著耳機跑步、舉重、騎飛輪。如果你在學校或熱鬧的商圈看過街舞表演,通常也都是選用節奏明快的流行歌。可是,為什麼音樂和運動有關呢?一邊運動,一邊聽音樂,真的對我們有幫助嗎?如果有,背後的科學原理又是什麼?

聲音如何穿越耳朵、抵達大腦?

想知道為什麼音樂和運動有關,就得先瞭解聲音如何穿越耳朵、抵達大腦。

從生理構造來看,我們的耳朵可分為三部分:外耳、中耳和內耳。外耳負責將接收到的聲波傳入中耳。中耳有「耳膜」和「聽小骨」,能夠增強聲波,將聲波轉換成內耳能夠解讀的訊號。內耳有「耳蝸」和「前庭系統」,分別掌管聽覺和平衡感。這兩個結構會在末端合體,成為「前庭耳蝸神經」,也就是 12 對腦神經中的第 8 對,可以將聲音訊號直接送進大腦。

聽小骨(綠色)、耳蝸(粉紅色)與前庭耳蝸神經(藍色)。圖/iStock

擅長平衡、喜歡打節拍的前庭系統

說到平衡感,那就和運動有關了!前庭系統的功能就是穩定身體,讓我們走路時不易跌倒、運動時能保持平衡,眼睛追蹤移動物體時,也不至於暈頭轉向。這些都要歸功於前庭系統裡頭的「半規管」和「耳石」,前者感知旋轉,後者感知重力與加速度。

如果我們一邊跑步一邊聽音樂,讓節奏規律的低頻重拍經由前庭系統刺激大腦,就能讓大腦誤以為是雙腳落地的低頻聲響。如此一來,大腦就會透過前庭系統發送訊號給肌肉,幫助腳步保持規律。換句話說,如果音樂節奏與步伐速度相近,跑起來就能更輕鬆;反之,如果換成節奏較慢的音樂,前庭系統就會讓我們不自覺放慢腳步,導致運動效果不佳。

研究顯示,聽音樂運動「效果十分顯著」

早在 1911 年,美國統計學家艾爾斯(Leonard Ayres)就發現,如果賽道旁有樂隊演奏,自行車選手踩踏板的速度也會隨之加快。[1] 2012 年,英國雪菲爾哈倫大學(Sheffield Hallam University)的研究進一步證明,相較於踩踏速度沒有和音樂節拍同步的選手來說,同步選手的耗氧量減少 7%,意思就是比較不容易疲累或缺氧。由此可見,音樂就像身體的節拍器,可以穩住運動節奏,減少體力耗損。[2]

2017 年,印度幾所大學的醫學院教授共同研究音樂對青少年運動表現的影響。這些教授找來 50 位年齡介於 19 到 25 歲的學生,讓他們連續 10 個早晨在跑步機上運動,速度不限,累了就可以停下來。研究數據顯示,在沒有播放任何音樂時,男性的平均運動時間約為 26 分鐘,女性則是 18 分鐘;相較之下,當他們聆聽各自喜歡的音樂時,男性的平均運動時間可以達到 42 分鐘,女性則是 31 分鐘,前後有非常明顯的落差。[3]

音樂能夠顯著延長青少年的慢跑時間。圖/IJPPP

2020 年,美國桑福德大學(Samford University)的研究也顯示,只要在暖身時,聆聽喜歡的音樂,就可以提高臥推槓鈴的表現。雖然臥推速度幾乎沒有差異,如圖(a),可是臥推次數明顯增加。根據圖(b)的數據,如果聆聽不喜歡的音樂(NON-PREF),平均只能推 11.1 下,經過兩分鐘休息後,只能再推 8.0 下;但如果聆聽喜歡的音樂(PREF),平均可以推 13.5 下,經過兩分鐘休息後,也可以再推 9.4 下,可見聽音樂運動的效果確實非常顯著。[4] 

研究顯示,只要在暖身時,聆聽喜歡的音樂,就可以提高臥推槓鈴的表現。圖/JFMK

註解

參考資料

  1. Sound Over Pounds: Survey Finds Two Out Of Three People Cut Their Workout Short Or Ditch It Completely Without Headphones
  2. 認識耳朵 – 歡迎光臨林口長庚耳鼻喉部
  3. Let’s Get Physical: The Psychology of Effective Workout Music
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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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