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NeuroTracker 的策划人Faubert 教授最近作为特邀嘉宾出现在由Mike Santaguida。《视觉和认知感知的秘密》的 90 分钟充满动感的剧集中,这位著名的神经科学家和职业曲棍球守门员深入研究了运动大脑的感知认知维度。 Faubert 教授分享了过去十年发表的 NeuroTracker 财富研究的独特幕后见解。在这篇博客中,我们将介绍讨论的重点,并分享教授本人在节目中的一些关键引言。
迈克介绍福伯特教授是世界领先的神经科学家和心理物理学家之一。随着 NeuroTracker 在 NFL、NHL、EPL 和 NBA 的最高级别体育赛事中得到采用,人们提出了这一切是如何开始的问题。福伯特教授解释了针对感知认知系统并了解它们如何应用于现实世界人类表现环境的最初目标。最重要的是,发现这些系统是否可以训练。
“一个关键问题是,处理动态场景的最基本的注意力元素是什么,我们如何隔离它、测量它,然后训练它?”
他试图回答这个问题,首先引导他进行多目标跟踪,这是心理物理学中用于了解竞争性注意力需求如何分布的任务。然后整合第三维度,解读空间深度意识。接下来包括宽视场尺寸的图像来挑战外围视觉系统。最后结合速度因素,优化难度并提供精确客观的衡量标准。
Faubert 教授描述了这种组合如何成为分离注意力元素的最简单方法,大脑需要这些元素才能有效地充分利用传入的信息。这定义了 NeuroTracker 最基本的表示形式。他还解释了速度阈值对于让某人处于最佳焦点区域有多么重要,在该区域中,挑战不太舒服,也不太极端。因此,NeuroTracker 的测量在许多不同领域的人类表现研究。
尽管 NeuroTracker 研究并非源于体育,但该技术的发明者承认,
“我热爱运动,我想看看如何将科学转化为有用的,这对研究人员来说通常是一个巨大的挑战。它始于一种好奇心,就像科学领域一贯的那样。我想看看我们是否可以向体育界投入一些东西,看看他们是否可以向我们学习。”
当 NeuroTracker 还只是 Faubert 实验室的一个研究实验时,加拿大精英运动员和奥运会选手就会来测试这种虚拟环境神经技术的表现。曼联足球俱乐部的兴趣,曼联于 2010 年与 NeuroTracker 建立了合作伙伴关系,根据职业运动队的需求对其进行改进。
“这种科学源于关于我们如何创造现实世界利益的问题,这引导我们开发出吸引运动员的 NeuroTracker,这就是它的开始。它比我梦想的更有效率。然后不断有证据表明我们可以用它进行训练,越来越多的研究表明它与现实世界的表现相关,而且它还在不断建立。”
职业运动员想要尽一切努力成为最好的运动员,但从福伯特教授的神经科学角度来看,人们在认识到大脑实际上有多重要方面存在差距。就像任何新的范式转变一样,需要开放的心态和新的思维水平。
“如果有人说身体健康对于运动来说并不重要,你就会被嘲笑。但如果你回溯到二十年前,你会发现它并没有被放在同一水平上。与我们现在看到的不同,当时有很多阻力。甚至加拿大曲棍球队的球员也会说‘我不会穿着跑鞋打曲棍球’。”
就像每个人都知道,要变得出色,你需要做的不仅仅是玩游戏,例如训练身体素质,你也可以期望看到改善认知系统的好处。
“大脑也是一样,只是人们不考虑这一点。”
足球和篮球等运动首先经历了力量和体能的转变,然后进入运动科学,然后是数据分析。每一项都遇到了阻力,需要时间才能得到适当采用。现在我们正处于认知表现维度的转变之中。
作为一名终生的神经科学家,福伯特教授在如何定义智力方面,尤其是在运动方面,有着灵活的思维方式。
“我们以多种不同的方式使用我们的大脑,看看一些运动员的表现和他们所达到的水平,你必须钦佩这一点。那么你必须说,什么样的系统能够做到这一点?以那样的速度、那样的效率、那样的精度水平,在线……这是一个令人惊叹的系统。它很漂亮,因为它是一个非常复杂的系统,所有的东西同时凝胶化。所以大脑起着非常重要的作用。”
为了从大脑过程的角度揭示运动的复杂性,他解释了固有(内部)和内源(外部)注意力焦点之间的相互作用,以及运动环境如何产生竞争需求的风暴...... “一种拔河比赛”正在进行中。”
他还谈到了运动对注意力的要求是多方面的。他特别提到了情感和心理需求如何与我们周围的有意识的焦点注意力和基于事件的刺激相竞争。结论是,高水平的运动表现需要高水平的特殊智力。
“有一个愚蠢的运动员神话,认为你不需要你的大脑,你只需要有天赋或良好的技能。我在 NeuroTracker 上与专业运动员发表的一篇重要论文显示了相反的情况。”
职业运动员具有快速学习复杂和中性动态视觉场景的非凡技能”,Nature.com的主页,并引起了全球媒体的关注。它为了解运动大脑提供了一个独特的窗口,因为它首次表明精英运动员的灰质是他们在运动中取得成功的能力的核心因素。
“我不知道有任何其他研究能够测试数百名职业运动员,同时让他们真正参与某一方面的表现。我们与 EPL、NHL、排名前 14 的橄榄球专业人士和 NCCA 运动员一起进行了这项工作。专业人士的进步比业余精英要快得多,而业余爱好者的进步又明显快于大学生。我正在研究三个完全不同的人群。”
结果运动员的大脑具有令人难以置信的适应性,他们是不同的品种。这项研究告诉福伯特教授,运动大脑有一些特别之处。
“这里有一些关键之处,NeuroTracker 利用了认知系统的特殊特征,该特征经过优化以适应动态和复杂场景等事物,即使它们是中性场景。如果他们能够更快地提高水平,那么他们将成为您的首选。顶尖的,顶尖的运动员。我认为对于真正伟大的运动员来说,关键在于他们能够多快地调整自己的能力。”
他对如何发现下一个体育明星的是,当你分析运动员时,认知适应性是关键,特别是他们更有效地学习和巩固新能力的可塑性。
在播客的深入讨论中,讨论进入了感知的心理物理学领域,以及我们的感知如何受到我们可以物理处理的视觉信息和知识的限制。
首先,福伯特教授就视力训练师争论发表了自己的立场,其中临床医生和视力教练倾向于专注于以眼睛为中心的方法和/或以大脑为中心的方法。毫不奇怪,他站在大脑一边。
“大脑与身体不同,需要持续的能量流。眼睛非常特殊,因为它直接向神经元提供光和能量传输。当然,毫无疑问,你需要良好的视力才能获得高水平的表现,但你的眼睛能做的事情就只有这么多。关于愿景的关键在于,它很大程度上取决于你的解释。你的大部分感知都是通过心理处理构建的,仅基于你对世界的了解样本。”
福伯特教授在这里谈到了大脑和身体如何成为一个共享的能量和信息系统。例如,当人们身体疲劳时,众所周知,他们的认知能力通常会下降,因为“从大脑功能的角度来看,储备耗尽了” 。
即使能量有限,注意力集中也是一个非常可塑的系统,依赖于许多不同的神经网络。它既非常动态又可训练。大脑是可塑的这一事实是神经科学中最大的发现。 Faubert 实验室使用 NeuroTracker 进行的研究表明,老年人仍然具有可塑性,认知系统甚至可以优化到年轻人的水平。
福伯特教授强调神经可塑性是它可以提高神经网络的效率,可能需要更少的能量来执行相同的任务, “这就是效率的全部内容。”当某件事变得更加自动化时,它需要的能量就会减少”。
这种好奇心引发了一项将运动科学和神经科学结合起来的研究。
“我的一个学生是前 14 名职业橄榄球运动员。他对认知疲劳方面非常感兴趣,以及训练大脑是否有好处。我们使用“NeuroTracker 作为注意力的衡量标准,因为你需要保持注意力,它总是测试阈值水平,并衡量客观结果。”
研究结果表明,接受 NeuroTracker 预训练的运动员可以在身体严重疲劳的情况下保持注意力集中的最高水平。相比之下,未经训练的橄榄球运动员的注意力水平随着持续的体力消耗而急剧下降。
研究结果向体育界证明,大脑可以通过训练来抵抗急性或慢性身体疲劳的影响,在压力下保持认知能力并保持精神集中在最高水平。
我们希望您从这个博客中获得一些关于运动表现的新观点。在这里免费深入研究并收听整个守门员黑客播客特别节目。另请查看该节目今年推出的许多其他精彩剧集,其中包括运动心理学大师Len Zaichkowsky。
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