运动与训练实验室

运动与训练研究关注个体在体育活动、运动技能学习和系统训练过程中,运动表现、生理适应、认知加工及心理状态的形成与变化规律,研究对象既包括专业运动员,也涵盖青少年、普通健身人群、中老年人及运动康复人群。传统运动与训练评价主要依赖成绩、动作结果、教练观察和主观量表等,但这些指标难以揭示个体在运动与训练情景中关键表现背后的注意分配、神经活动和生理唤醒。本实验室旨在建设以运动认知与表现调控为核心的综合研究平台,整合眼动追踪、脑电、皮电、心电、肌电、呼吸、神经调控等技术,实现对个体认知负荷、情绪唤醒及生理反应的实时同步采集与综合分析,构建从量化评估、机制研究到训练优化的一体化研究技术体系,为运动技能优化、训练负荷管理、疲劳识别、运动损伤预防、康复训练以及大众个体化运动方案提供依据。
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研究内容:研究个体如何从复杂动态环境中选择、提取并利用关键视觉信息,重点考察注视位置、视觉搜索策略、注视稳定性、预期加工以及专家新手差异,揭示高水平运动表现中的知觉优势及注意分配机制。

关键技术应用:

桌面式眼动和脑电图:采用眼动追踪和脑电图,同步记录足球、篮球或羽毛球运动员观察球体和空间位置时的视觉搜索策略及脑活动,比较不同水平运动员关键线索提取效率,进一步可探究运动训练的干预效果。

眼镜式眼动和肌电图:采用眼镜式眼动和肌电图等便携的穿戴式测量技术探究真实运动训练情境中运动员的加工过程,如分析射击、射箭、高尔夫推杆等精细动作前的最终注视持续时间及肌肉激活特征,研究视觉稳定性与动作准确性的关系。

竞技压力与唤醒调节

研究内容:研究比赛压力、焦虑、情绪和生理唤醒水平对运动表现的影响,重点关注自主神经活动、注意控制及脑功能状态之间的相互作用,探索运动员在高压力环境下维持最佳竞技状态的心理生理调节机制。

关键技术应用:

多模态同步采集分析:使用脑电图、心电图、皮肤电和呼吸等多种测量技术,同步记录模拟比赛或正式比赛前后运动员的脑电信号、心率及心率变异性、皮肤电和呼吸活动等数据,量化运动员压力反应强度及个体竞技状态调节能力,结合竞技成绩建立个体化压力反应曲线和压力阈值模型。

皮肤电、心电图和呼吸:基于皮肤电、心电图和呼吸的实时量化数据信号建立实时反馈训练,通过呼吸调节、放松或注意控制训练帮助运动员识别自身生理唤醒状态,并评估训练前后压力调节和运动表现的变化。

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运动知觉与决策

研究内容:研究运动员如何从对手动作、球路、空间位置及战术情境中提取关键线索,并完成快速预判、选择反应和战术决策,揭示运动专家优势的信息加工机制。

关键技术应用:

桌面式眼动和事件相关电位:呈现足球、篮球或羽毛球等比赛录像,采用眼动追踪和事件相关电位技术同步测量个体的注视轨迹及脑电成分,分析不同水平运动员的线索利用和决策效率。

VR式眼动和肌电图:建立击剑、拳击、网球等项目的标准化且可重复的虚拟场景,采用VR式眼动和肌电图等便携的穿戴式测量技术研究不同训练或刺激方案对视觉加工、肌肉激活和运动表现的影响,用于运动知觉和战术决策训练。

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训练负荷与运动疲劳

研究内容:研究训练计划、比赛密度、心流干预和睡眠恢复等对认知、神经及自主神经系统的影响,通过客观生理指标识别急性疲劳、累积疲劳与恢复不足,为训练负荷调整和恢复计划提供依据。

关键技术应用:

眼动追踪和皮肤电:呈现足球、篮球或羽毛球等比赛录像,采用眼动追踪和皮肤电技术同步测量个体的注意分布、眨眼及皮肤电导信号,分析运动员的负荷和疲劳程度。

脑电图和心电图:在晨起、训练前后或固定静息条件下采集脑电图和心电图信号,计算脑电功率谱密度和心率变异性等指标,观察运动员自主神经恢复趋势,与训练量、主观疲劳和比赛表现结合,辅助制定个体化训练与恢复安排。

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