感知使我们与环境中的人,物体和地点接触。感知取决于使人能够看到,听到,感觉,闻到和味道的感觉系统。据估计,人脑的三分之一致力于感知。早期的希腊哲学家是最早研究感知科学的人之一。他们对视力的强烈偏见一直持续到今天,运动心理学(SP)也不例外。例如,除了研究精英运动员的运动灵敏性的广泛研究外,越来越多的研究人员研究了这些运动员的视觉感知技能。视觉感知对于决策至关重要(DM);例如,要识别对手的比赛模式以拦截球的战略性恰当位置和为了采取行动指导时,例如,当控制跑步速度和方向以成功地捕获飞球时。该条目通过提供视觉系统生理学的概述以及用于研究感知的两种主要理论方法来解决感知:information processing和生态心理学。In line with the typically predominant interest in visual perception, this entry uses the term洞察力为了参考视觉感知,除非另有说明。
视觉系统的生理学
视觉感知始于光线或刺激信息,落在视网膜at the back of the eye. The retina consists of different types of light sensitive photoreceptors colloquially named杆和cones.杆的人数大大超过了锥体,并分布在整个视网膜上fovea,最高视觉分辨率的位置,锥体高度浓缩。杆比圆锥更敏感,并且参与了对位置和运动的感知。杆仅提供对环境(即低敏锐度)的粗略感知。锥体在明亮的光线下发挥最佳作用;它们对于感知细节(即高敏锐度)和颜色很重要。视网膜的刺激沿着视神经,由不同种群的神经节细胞组成侧向核和from there to theprimary visual cortex(v1)在大脑的后部。巨细胞神经节细胞是快速的,传输刺激信息对于运动和位置或距离的感知很重要。副细胞神经节细胞要慢得多,并且传递了有关颜色和边缘(即形状)的刺激信息。第三个人群的神经节细胞直接投射到视觉系统的皮层下区域(即上丘),以促进眼睛运动的控制。从主要的视觉皮层中,刺激信息进一步分布到较高的皮质区域,每个皮质区域都有选择性处理不同的视觉特性。例如,V2(和V1)过程取向,V3支持形状感知,V4参与颜色感知,而V5或MT专用于运动感知。重要的是,除了V1之外,视觉大脑被组织成两个不同的途径,一个朝向顶叶(背流),另一个朝向颞叶(腹侧溪流)。关于两个视觉系统的各自功能存在激烈的争论。传统上,系统从其输入方面进行了区分:背面被称为在哪里流反映其空间感知的主要功能(即运动,距离和位置的感知),而腹侧流命名为什么流与对象感知负责的假设(即形状,大小和颜色的感知)一致。但是,相对较新的重新解释强调了独特的功能of the two streams rather than their input. Hence, the dorsal stream is proposed to be the行动stream, underpinning the fast, unconscious, and online control of movement, while the ventral stream is the洞察力流媒体是一个相对较慢但大多有意识的系统,这些系统揭示了有关环境的知识。在考虑运动中的感知时,动作和感知之间的这种区别尤其重要。
信息处理方法
在SP中,与大多数其他心理学领域一样,信息处理方法无疑是理解感知的主要理论。信息处理方法认为人类的看法以类似于数字计算机的方式行动。在此隐喻中,视觉系统被认为是感知基础的“硬件”。然而,这些理解感知方法的最独特的特征是“软件”是信息处理的不同阶段所必需的。H. T. A. Whiting在SP中最早的信息处理方法的说明之一中,区分了一系列连续和单独的信息处理阶段:输入,决策,和输出阶段。在里面输入舞台,眼睛注册来自环境的刺激信息并将其传播到大脑。重要的是,信息的传输是选择性的。由于大量的刺激,因此无法一次参与任何一次可用的刺激信息。
刺激信息本身本质上是模棱两可的。例如,对象的视网膜大小根据对象和观察者之间的距离而变化,视网膜形状随着对象相对于观察者的方向而变化。因此,单个对象可以在视网膜上产生无限数量的不同刺激模式,因此被认为不足以作为感知的基础。刺激信息需要解释或丰富。因此,在决策stage of processing, central mechanisms in the brain must interpret and process the stimulus information to form a representation of the environment. These internal representations then provide the basis for other central mechanisms that make decisions about a new action, or adjustments in an ongoing action, to program appropriate movement responses. In the final输出阶段,编程的运动反应由肌肉骨骼系统进行。值得注意的是,对于信息处理方法,感知结束了已经创建了对环境的内部感知表示的瞬间。因此,在信息处理方法中,感知和行动被认为是很大程度上可以彼此隔离研究的独立过程。
体育研究中的信息处理方法
在体育研究中,最重要的是,信息处理方法已被用来更好地了解DM和预期方面的感知和知觉专业知识。在这方面,运动中感知的一个共同特征是它是在限制性的时间限制下进行的,例如,当试图打断对手的进攻比赛并将被拦截的球传递给队友时。因此,成功的表现需要感知或预期在其他人的行动中,在球飞行中完全表现出来的结果:如果他或她等待直到有结果信息,则球员通常为时已晚。早期研究(早于信息处理方法)假设专家表演者必须拥有比较小技能的表演者(即更好的视力[VA],色彩感知或外围视觉)更好的视觉硬件。总体而言,这项研究未能证明运动技能与低级生理特性之间的牢固关系。然而,鉴于我们对视觉大脑的理解最近有了巨大的改善,完全放弃该建议可能为时过早。例如,据称反映了较高皮质区域的处理,诸如运动和速度感知之类的措施可能会证明,也可能不会证明具有不同技能水平的运动员。
最近的证据表明,专家具有特定于运动的优越知识库除了卓越的能力过程刺激信息。这些能力说明了信息处理方法的核心,该方法认为,刺激中固有的信息不足以使人们有意义地变得有意义 - 也就是说,要形成对环境的高保真代表。这种丰富是通过将刺激与通过过去经验构建的特定于任务的知识联系起来的。编码(即,将刺激信息转换为可以存储在知识库中的神经代码)和恢复(即,访问存储的感知信息的反向过程)。当知识基础变得更宽,编码和检索变得更加有效时,感知会更加真实和迅速。实际上,专家被证明可以比较少的球员更准确,更快地识别游戏模式。在一项开创性的研究中,阿德里亚·D·德·格鲁特(Adriaan D. de Groot)简短地向具有不同技能水平的参与者展示了国际象棋位置的图像,并要求他们重建位置。专家国际象棋球员能够以相对较少的错误回忆起职位,而低于主级的球员犯了很多错误。当随后的研究中的玩家查看结构化(即真实)和非结构化(有时是不可能)的国际象棋位置时,专家的召回仅是针对真实配置的。这表明熟练的玩家拥有更有效的游戏特定编码和/或取回国际象棋位置,而不是出色的视觉记忆或处理速度。专家球员通过将一起分组或块一小部分单个碎片成更大的有意义的单位。这种分解使专家可以在使用相同(有限的)内存容量的同时处理更多信息。
在像篮球,曲棍球和足球等更具活力的运动中,静态游戏中的专家表现出的上级编码和检索也存在。通常,这项工作为高技能和低技能玩家提供了图片或视频片段,这些剪辑的结构化和非结构化模式。在高技能的球员中通常观察到了卓越的认可和回忆,这表明专业知识需要增强的能力,使人们能够将单个玩家观察到更大(有意义的)单位。据推测,这使这些运动员可以比低技能的球员更早,更准确地预期比赛模式的结果。
确实,采用了时间闭塞范式have provided ample evidence that high-skilled players anticipate action outcomes by extracting early, pre-ball flight stimulus information (or advance cues). In the temporal occlusion paradigm, participants view video clips simulating an athlete’s view of an evolving pattern of play (e.g., an offensive move by a team) or an opponent’s action (e.g., a badminton serve). The clips are selectively occluded at predetermined times relative to a critical moment in the action sequence (e.g., ball contact). Participants predict the outcome of the action, usually by producing a verbal or a simplified movement response. High-skilled players are typically better at reliably anticipating the outcome of the occluded pattern of play or opponent’s action. Within the information-processing approach, this is taken to mean that high-skilled players distinguish themselves by their ability to use their extensive knowledge base to process early visual cues to infer the forthcoming event.
有人认为,运动中的专家感知优势不仅限于刺激信息的处理,而且还需要更好地参加相关的刺激或提示。高技能的运动员似乎能够通过选择性更长的时间在与成功任务绩效相关的领域,以更有效的方式在视觉上搜索环境。然而,视觉搜索事实证明,这也是高度运动和特定于任务的,这使其对视觉搜索的一般技能相关特征进行推断。尽管如此,可以得出结论,运动员的视觉搜索不仅是由环境事件驱动的,而且还由他们的内部知识库指导。专家知道,演奏模式或对手的行动模式最有用的方面是什么,哪些方面与进一步的处理无关。
感知的生态方法
信息处理方法的核心概念是,通过认知过程构建的内部表示,间接地感知了环境,从而为固有的模棱两可的刺激增加了含义。相反,生态学方法认为视觉感知是直接的。它声称,在环境中,所有感知(和行动)所需的信息都在“外面”。詹姆斯·吉布森(James J. Gibson)辩称optic array,这是指由环境表面合法实现的环境光,带有丰富而充分感知的信息。因为光学阵列中的信息是具体的to the properties of the environment (or the observer-environment system), internal processes of enrichment are redundant. Visual perception therefore entails the pickup or extraction of specifying information that resides in the optic array. As a rule, information is granted by virtue of the observer’s movements. For instance, a moving observer generates a global expansion pattern in the optic array, the focus of which is specific to the direction of locomotion. Importantly, these movement-induced patterns in the optic array (denoted不变)还构成了视觉指导的基础。因此,当转向时,骑自行车的人唯一需要做的就是以这种方式移动或转向,以使扩张的重点保持在距离更远的位置。在生态方法中,这被称为洞察力– action coupling(或有时甚至更适当的信息 - 运动耦合)。这种复杂的感知耦合与行动的关键推论是,可用的信息及其感知是基于行动的:感知和行动不能 - 并且不应将其视为独立过程。因此,认为感知的主要对象被认为是所谓的负担,或者opportunities to act.
Within the ecological approach, perceptual learning is described as收敛或者education of attention,感知者学习拾取指定信息的过程。在学习过程的早期,可以预期感知者会访问不太有用的非评估信息(即,不针对感兴趣的环境财产的信息),从而导致误解。但是,在学习过程中,观察者开始参与指定的信息,这些信息将提高知觉准确性。此外,准确的感知(或行动)不仅需要指定信息,还需要适当的缩放或calibration对被剥削信息的感知或行动。因此,生态学方法的支持者认为,除了对注意力的教育之外,知觉学习还需要进行校准。
体育研究的生态方法
尤其是感知 - 行动耦合的概念对运动感知的研究产生了强大的影响。
The baseball outfielder trying to catch a fly ball is a paradigmatic example. Rather than inferring the location that the ball will land based on the perception of its current distance and velocity and internal knowledge of ball flight characteristics, the outfielder should—according to proponents of the ecological approach—simply run in a manner that generates systematic changes in the optic array. During early ball flight, the optical height of the ball changes according to the location the ball will land relative to the outfielder. The ball will land behind the outfielder when there is vertical optical acceleration. Conversely, in the case of vertical optical deceleration it will land in front of them. This invariant not only specifies what the situation affords for action (i.e., running forward or backward) but also how to run to get in the right place at the right time to intercept the ball. That is, catchers have been shown to run in a manner that zeroes out or negates optical acceleration or deceleration and keeps optical velocity constant.
抓住球的外野手强调,人们无法对其进行感知和知觉专业知识进行调查(即,如果没有采取行动,就无法否定光学加速度)。因此,生态学方法批评了这样做的信息处理方法:使用实验设计研究运动的知觉专业知识,这些设计将感知与动作隔离开来。例如,足球守门员在潜水时表现出较高的期望(和拦截),以节省真正的点球踢(原位),而与对视频剪辑的响应进行了口头响应(通常是时间闭塞范式中所需的)。重要的是,预期的这些差异反映了截然不同的凝视模式。此外,发现更快,更敏捷的守门员会等待更长的时间,然后在原位测试时移动球。这样一来,支持对踢球的信息的拾取可以基于(可能较少的欺骗性)信息,这仅在后期罚款人的行动中可用。因此,知觉专业知识只能表现出与动作中的灵活性相对的表现。从神经生理上讲,这表明熟练的运动员依靠腹侧(感知)和背(动作)视觉流的相互作用和互补贡献。因此,生态心理学家认为,尝试通过自己检查(或实践)感知来捕获体育学的感知知识(或实现)与行动的脱钩。
参考:
- Abernethy,B。和Russell,D。G.(1987)。专家 - 网站在应用的选择性注意任务中存在差异。运动心理学杂志,9,326–345。
- Beek, P. J., Jacobs, D. M., Daffertshofer, A., & Huys, R. (2003). Expert performance in sport: Views from the joint perspectives of ecological psychology and dynamical systems theory. In J. Starkes & K. A. Ericsson (Eds.),体育专家表现(第321–344页)。伊利诺伊州香槟:人类动力学。
- de Groot, A. D. (1965).国际象棋的思想和选择。海牙,荷兰:穆顿。
- Dicks, M., Davids, K., & Button, C. (2010). Individual differences in the visual control of intercepting a penalty kick in association football.Human Movement Science, 29,401–411.
- Gibson,J。J.(1979)。视觉感知的生态方法。Boston: Houghton Mifflin.
- Mann,D。T.,Williams,A。M.,Ward,P。和Janelle,C。M.(2007)。体育方面的感知认知专业知识:一项荟萃分析。运动与运动心理学杂志,29,457–478。
- Oudejans,R。R. D.,Michaels,C。F.,Bakker,F。C.和Davids,K。(1999)。阐明了在黑暗中捕捉的一些启示:捕获飞球的感知机制。实验心理学杂志:人类的感知与表现,25,531–542。
- Starkes,J。L.和Deakin,J。(1984)。运动的感知:一种熟练表现的认知方法。在W. F. Straub和J. M. Williams(编辑)中认知运动心理学(第115–128页)。纽约州兰辛:体育科学伙伴。
- van der Kamp, J., Rivas, F., van Doorn, H., & Savelsbergh, G. J. P. (2008). Ventral and dorsal contributions in visual anticipation in fast ball sports.国际运动心理学杂志,39,100–130。
- Whiting, H. T. A. (1969).获得球技能:一种心理解释。伦敦:贝尔。Williams,A。M.,Davids,K。和Williams,J。G.(1999)。体育中的视觉感知和动作。伦敦:E&FN Spon。