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1、运动心理学和体育神经科学的融合应用,体育心理学论文 Abstract:Nowadays, the development of sport and exercise psychology is confronted with several difficulties that it is failure to meet the increasing demands of discipline development and practice, and even the methodology restricts promotion and innovation of the research.
2、With the rapid development of neuroscience and the arrival of the neuroscience+ era, the neurosport followed the interdisciplinary trend and was emerged.It has become a new direction to solve the development dilemma of contemporary sport and exercise psychology.This paper elaborates the discipline c
3、onstruction, research progress and value of neurosport.Moreover, it points out that the emergence of neurosport research will become a symbolic event in the history of sports science, which will bring great changes into the research and practice of sport and exercise psychology. Keyword:sport and ex
4、ercise psychology; neuroscience+; interdisciplinary research; neurosport; 1、体育心理学发展的窘境 体育与心理学的关系特别密切。从19世纪末开场， 研究者开场系统地观察心理因素对运动表现的影响。随着研究的不断深切进入， 体育心理学已发展为一门研究人类从事体育活动 主要牵涉竞技运动、健身运动和体育教育三个领域 的专门情景下的心理现象及其发生、发展规律的科学1.体育心理学的研究成果对于理解体育活动与心理活动的关系起到了宏大的促进作用， 初步构成了一整套具有独立研究内容的理论构架， 获得了一批有重要理论和应用意义的研究发现2-
5、3.但是， 随着体育心理学的深切进入研究和快速发展， 出现下面窘境。 1.1 穿插学科研究未得到充分重视 传统学科划分是为了研究的方便和深切进入， 曾起到积极的作用。但学科的分化使得各个学科都构成了自个的问题领域、研究范式以及方式方法系统， 这就意味着单个学科只是对问题的某一层面、某一角度、某一经过等进行研究， 在当下已经不能适应认识的需要， 很多复杂问题的解决迫切需要多学科穿插融合。穿插学科研究的特点是以问题为中心， 整合相关学科的知识与方式方法， 构成新的整体理解， 以更好地解决单一学科无法应付的复杂问题。穿插学科研究往往能带来新机遇、获得新成果， 而现实体育活动专门情景下心理问题的复杂化
6、和综合性决定了心理学科单一视角已经不能知足研究要求， 而且往往不能顾及全面， 甚至类似 盲人摸象 .因而， 穿插学科研究既是体育心理学学科发展提出的内在要求， 又是解决日益复杂现实心理问题的客观需要， 亟需大力开展多学科穿插研究。 1.2 无法知足日益增加的实践需求 在当下社会发展与科学技术进步日新月异的背景下， 体育的强国、健身、健康和育人功能的实现， 不仅需要实践指导， 愈加需要强有力的科学理论支撑。十分是， 近年来(2018-2020年奥运争光计划纲要(全民健身计划 2021-2020年 ( 健康中国2030 规划纲要等重大计划施行， 均需体育心理学提供基于实证的、确定性的全面证据， 为
7、国民素质与健康的提升提供科学原理和关键技术。但是， 现有的体育心理学研究成果以及方式方法手段显然无法知足以上国家和现实的重大需求。 1.3 研究技术制约了研究的推陈出新 恩格斯曾提出： 社会一旦有技术上的需要， 则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。 人的认知、情绪和行为皆源于脑， 脑的运行影响着人们日常生活中的每个细节， 而由于研究手段与技术的限制， 传统以外显行为观测为主的体育心理学研究难以无损伤、动态、客观地考察心理的物质基础， 无法对心理的内部机制、尤其是脑的活动状态做出直接的认识和研究；这在方式方法论上存在 隔靴搔痒 的局限性， 彰显出对新研究技术的渴求。 2、体育神经科学：体
8、育心理学发展的创新 2.1 神经科学+ 时代的到来 科学上新理论、新学科、新技术的出现经常是在现有学科的边缘或穿插点上， 而随着研究成果的涌现， 大量成熟的穿插学科得以确立， 如认知心理学、生物化学、教育心理学等， 并且还将陆续构成其他重要的穿插学科。这些新学科将会大大推动科学进步， 在当代 学科穿插 发展趋势下， 几乎已找不到没有学科穿插的纯科学问题。随着新兴穿插学科的发展， 各种新的理论体系和研究方式方法的开创建立与完善， 使得科学本身向着更深层次和更高层次水平发展， 推动科学向着多维综合性、创造性和开放性方式迈进。穿插学科不断涌现， 并逐步构成各种穿插学科群， 华而不实， 神经科学穿插学
9、科群近年来发展迅速， 成果突出。 神经科学整合多学科研究范式、研究方式方法和技术， 对神经系统进行全面的研究。当代神经科学综合了分子生物学、细胞生物学、解剖学、组织学、发育生物学、生理学、生物化学、遗传学、药理学、免疫学、病理学、神经病学、精神病学、影像学、计算网络、控制论、心理学、认知科学等多门学科。神经科学本身是多学科穿插的产物， 而其发展又为其它学科和领域创造了新的知识、理论和方式方法。神经科学已发展成为一个新的平台， 其优势是可与相关学科穿插融合， 构成新的研究领域， 整合多种学科和多种资源为该学科的发展提供新的理论和思路。当下， 神经科学与相关学科的结合构成了一系列最前沿、最具跨学科
10、特征和最有挑战性的穿插学科群， 相继出现了教育神经科学4、文化神经科学5、认知神经科学6、学习神经科学7、神经音乐学8、神经管理学9、神经法学10、神经语言学11等新兴学科， 这些预示着 神经科学+ 的时代的到来。同样， 在这样一个 神经科学+ 的时代， 体育心理学的发展已经出现了向神经科学延伸的明显趋势， 相关研究成果不断增加12-14.2021年12月在扬州大学召开的 全国第一届体育运动与脑科学高级论坛 , 标志着体育神经科学作为我们国家体育科学一个新的前沿穿插研究领域正式登上了历史舞台。 2.2 体育神经科学的学科构建 传统的体育心理学研究仅仅是从行为、心理层次上讨论体育活动情景下的心理
11、活动发生、发展及其规律， 体育神经科学则高度融合了现代体育心理学和神经科学的研究内容、方式方法手段， 把研究对象从纯粹的行为与心理扩展到脑的活动形式及其与心理活动的关系， 为体育神经科学提供了认识论基础。体育神经科学的研究方式方法不仅继承了心理学实验设计的精细特征， 同时将心理学、神经科学、体育科学等多学科的研究方式方法和技术手段成功地整合在一个新的研究范式下， 综合运用磁共振成像技术 Magnetic Resonance Imaging, MRI 、脑电技术 Electroencephalogram, EEG E-vent-related potential, ERP 、脑磁图技术 Magn
12、etoencephalography, MEG 、功能性近红外光谱成像技术 functional Near-Infrared Spectroscopy, fNIRS 、光学成像技术 Optical Imaging 、经颅磁刺激技术 Transcranial Magnetic Stimulation, TMS 、基因型检测以及心理-行为测量等多种自然科学和社会科学的研究方式方法和技术手段， 从基因、神经、心理、行为和环境等多个层面上研究体育活动、心理和脑的互相作用， 为体育神经科学提供了方式方法论基础。 体育神经科学既是一门基础学科， 又是一门应用性学科， 其研究内容既牵涉为说明体育活动情景下心
13、理活动提供全面而整体的基础证据15-17, 又牵涉将研究成果应用于竞技、健身和体育教学的实践18-19.体育心理学传统的竞技运动、健身运动和体育教育三个领域的基础和应用研究构成了体育神经科学的研究领域。 综上， 体育神经科学是一门研究人类从事体育活动 主要牵涉竞技运动、健身运动和体育教育三个领域 专门情景下心理活动发生、发展规律的神经机制科学， 其根本目的是实现对体育活动情景中的心理活动全面、深切进入的研究。 3、体育神经科学研究进展 体育神经科学融合心理学、神经科学、体育科学等多学科的研究方式方法和技术手段， 综合运用磁共振成像技术 MRI 、脑电技术 EEG ERP 、脑磁图技术 MEG
14、、近红外成像技术 NIRS 、光学成像技术 Optical Imaging 、经颅磁刺激技术 TMS 、基因型检测以及心理行为测查等多种自然科学和社会科学的研究方式方法和技术手段， 从基因、神经、心理、行为和环境等多个水平上研究体育活动、心理和脑的互相作用。迄今为止该领域的研究内容已经牵涉体育心理学传统的竞技运动、健身运动和体育教育三个领域。 3.1 竞技运动领域 本领域主要探究运发动在竞技运动情境的心理经过与竞技表现的神经机制， 为运动训练和竞赛提供科学化证据。研究内容当前主要牵涉高水平运发动脑的特征， 运动注意、运动知觉与运动决策的神经机制等方面。 高水平运发动脑的特征。该方向通过比拟运发
15、动和非运发动脑的功能活动和构造差异， 揭示运动技能构成对脑可塑性的影响。如， 陶中平等采用fMRI技术探测小球类运发动静息状态下脑功能活动的可塑性变化， 发现运发动组在左侧前扣带回、脑岛、丘脑和小脑蚓部的脑功能活动高于普通人群， 这些脑区是负责心脏-血管调节和反应的自主神经反响环路脑网络的重要节点， 指出运发动左侧前扣带回、脑岛、丘脑和小脑蚓部脑区存在更有效的自主神经反响环路， 得以在快节拍小球类运动中提高感悟、集中、运动计划和快速反响14;Di采用MRI技术， 利用VBM方式方法分析了羽毛球运发动与普通人群的灰质密度差异， 结果发现羽毛球运发动在小脑右侧和内侧区域的灰质密度显着增大， 提出这
16、些构造的改变可归因于羽毛球的专业技能训练和高水平羽毛球运发动所具有的空间处理和手眼协调能力15. 运动注意的神经机制。该方向通过比拟运发动和非运发动获得运发动注意品质及有效注意调控策略的神经差异， 揭示长期的运动技能构成影响运发动注意力品质的神经机制。如， 张学民等利用眼动记录技术， 讨论国家级运发动、普通运发动和大学生在排球专项认知水平上的差异， 揭示国家级运发动的视觉搜索和凝视信息特征， 研究发现高水平运发动判定反响速度更快， 正确率更高层次， 眼动的视觉搜索更为经济实用， 能在短时间内较少凝视点的情况下， 准确进行判定辨别16. 运动知觉的神经机制。该方向通过比拟运发动和非运发动在对运动
17、画面进行认知加工时的神经活动差异， 揭示视觉-运动知觉能力的神经机制。如， 王小春等采用眼动和事件相关电位技术， 考察网球专家选手行为判定所对应的视觉搜索和ERP特征， 结果发现网球专家具备网球专项情境的空间记忆， 其空间知觉预判是一个自上而下的加工经过， 大脑皮层的顶叶和枕叶区域在网球运发动的空间知觉判定中发挥着重要的功能17. 运动决策的神经机制。该方向通过讨论运动经过中信息快速、准确加工的神经活动差异， 揭示运动经过中个体面对各种复杂情况， 快速、准确地做出运动决策的神经机制。如， 孟正国采用fMRI技术， 对优秀排球运发动和普通大学生运动决策经过中的神经机制进行研究， 结果发现， 普通
18、人组在进行拦网决策任务时需要动用更多的脑功能活动去进行视觉信息处理加工， 而运发动组则动用较少的脑功能活动进行视觉信息处理加工， 即多年的动作技能学习和运动训练使得运发动的神经效率具有经济性18. 当前该领域发展较为成熟， 成果最多；但是现有研究以 专家-新手 范式的横断面调查为主， 仅能讨论相关关系， 无法揭示因果关系， 将来亟需开展纵向追踪研究。因这个领域较多关注运动认知相关领域研究， 国内也有学者把这个领域称为 运动认知神经科学 15-16. 3.2 健身运动领域 本领域主要探究介入体育运动获得心理效益的神经机制， 为科学指导开展健身运动提供证据。研究内容主要牵涉体育运动对认知功能、情绪
19、情感的影响及其神经机制等。华而不实， 体育运动与认知功能的研究较为丰富， 研究集中于促进儿童青少年认知功能提升以及老年人认知衰退缓解的神经机制两个方面；也有研究者尝试探寻求索运动对情绪的影响及其神经机制。 体育运动与儿童青少年认知功能提升。越来越多的研究发现， 经常参加体育运动不仅能够加强儿童记忆力， 还能够促进儿童执行功能的发展。如， Chaddock等研究发现， 910岁强健儿童与那些不够健康的儿童相比， 其负责记忆功能的海马区域大了12%, 这讲明， 健康的体魄有助于记忆力的提高21;陈爱国等利用MRI探寻求索发现， 运动干涉后儿童的执行功能得到改善或提升， 其神经机制牵涉运动干涉所致的
20、脑激活形式22、脑功能局部一致性23、脑网络功能连接24、脑灰质体积25及脑白质完好性26的改变。 体育运动与老年人的认知衰退缓解。老年人的认知功能是具有可塑性的 Cognitive plasticity , 能够通过干涉缓解 甚至逆转 老年人认知功能下降。体育运动作为缓解老年人认知功能下降的一种积极手段日益为研究所证实并引起广泛关注。如， 多位研究者发现， 长期介入太极拳锻炼的人群， 其执行功能成绩表现更好， 并且脑功能网络组活动形式和脑构造形态也表现出更好的特征27-30.Tao等采用八段锦等东方正念运动对老年人进行为期12周的干涉， 结果发现八段锦改善了老年人的脑灰质体积， 延缓了执行功
21、能的衰退31. 体育运动与情绪改善。黄琳等研究发现， 篮球运发动与普通大学生负性情绪状态下执行功能存在差异， 篮球运发动在负性情绪诱发状态下执行冲突任务的反响时均较普通大学生的短， 即篮球运发动比普通大学生的抑制功能更好32;国外学者发现短时有氧运动能够减缓反复诱发悲戚情绪时和诱发悲戚情绪状态后对抑郁症患者的不良影响， 结果表示清楚， 抑郁症患者在面对负面情绪时， 体育运动能够作为一种保卫因素进而降低负面情绪引发的不良影响33-34. 得益于研究者的关注及 全民健身计划 国家战略， 当前这个领域发展最为迅速， 十分是近期随着 中国脑科学计划 即将落地施行， 体育运动与儿童青少年脑智提升、体育运
22、动与老年人认知衰退缓解等议题将成为热门。读者能够从本专题所选论文(运动干涉改善聋哑儿童执行控制的多模态磁共振研究了解该领域较为具体的研究范式。 3.3 体育教育领域 本领域主要基于 神经科学+ 探究体育教育经过中教与学科学性和有效性的相关主题。研究内容当前主要牵涉 基于脑、适于脑、促进脑 的体育教育的建立、基于体育神经科学的体育课堂教学理论与实践等， 为体育教育改革创新提供证据。 基于脑、适于脑、促进脑 的体育教育的建立。探寻求索脑的活动规律， 全面认识大脑的可塑性， 正确理解脑的可塑性研究对教育的启示， 并应用于教育实践， 对于实现科学使用脑、保卫脑， 进而开发大脑具有重要的意义。陈爱国等对
23、运动和脑的可塑性二者间关系的研究进行综述， 并讨论该领域研究成果对教育的启示， 为使用体育教育手段提高大脑健康发展提供理论和应用基础。研究发现， 运动能够通过系统水平、细胞水平、分子水平等途径影响脑的可塑性， 并指出其蕴含的教育启示：理解运动与大脑的可塑性研究成果， 重视运动的积极作用；提供丰富且适宜的运动干涉 教育 方案， 提高方案的效果；注重 联合效应 , 促进大脑的整合式发展35.郭涛等通过综述已有的脑科学研究成果及其与体育教育相结合的实验成果， 探寻求索脑科学在体育教育中的价值与应用， 发现 身脑联合 , 体育运动能够促进大脑的可塑性、提高认知功能， 运动增进学业表现并解释其机制等，
24、提出体育教学的内容和教学方式方法等应以脑科学研究为根据， 合理布置教学内容及合理使用教学方式方法， 并且以为体育与健康课程的内容应适于脑， 体育与健康课程的目的是促进脑， 体育与健康课程的施行必须遵循脑36. 基于体育神经科学的体育课堂教学理论与实践。教育神经科学通过神经科学、心理学和教育学等领域的整合， 根据研究成果设计愈加有效的教学， 并探寻求索与学习有关的认知与脑机制， 指导教育政策的制定。实践证明， 教育神经科学的诞生对教育领域的研究与实践有重要影响， 将教育神经科学研究成果运用到教育教学中具有很高的价值。高盼盼运用教育神经科学研究成果审视当下小学体育学习评价存在的矛盾与缺乏， 基于文
25、献综述、专家访谈和问卷调查结果， 从评价内容、评价策略、评价方式方法、评价目的、评价主体等方面提出了教育神经科学视野下的小学体育学习评价的革新建议37. 相对而言， 这个领域发展缓慢， 当前已有的研究仅从宏观层面讨论神经科学与体育教学结合的基础和应用研究。读者能够从本文作者之一陈爱国的专着(教育神经科学视野中的体育教育创新38了解该领域研究发展和演进。 4、体育神经科学研究的意义与价值 4.1 实现对体育活动情景中心理活动全面而整体的研究 体育活动领域关注的是运用确定性的知识来对体育活动者进行指导， 而心理学侧重对人类行为的描绘叙述， 获得的仍然是体育活动者外显的体育行为与结果， 而体育活动者
26、内在的经过仍然是 黑匣子 .因而， 体育心理学在长期的研究中所构成确实定性知识较少， 很多理论尚系假设性的推论， 如体育活动中的焦虑若干理论都系如此。体育神经科学将 神经科学+ 纳入到体育活动情景的心理活动研究中， 其方式方法论兼具自上而下的思辨方式方法和自下而上的实证方式方法优势， 超越传统学科界线和隔离， 使得把社会文化现象与神经生物现象进行整合研究成为现实， 将传统孤立与分离的行为、心理与脑研究整合起来， 进而实现了完好人的研究。同时， 体育神经科学的研究已从基因、脑、行为单一层面的独立研究逐步转向 基因-脑-环境-行为 的多层面、多学科的穿插整合研究， 能够获得心理活动的全面而整体的研
27、究证据， 进而产生出有用的、确定性的知识。这些成果对于揭示体育活动情景中心理活动的发生与发展规律， 知足竞技、健身和体育教学的实践需求具有重要价值。 4.2 深化现代体育心理学的研究与创新 新兴研究领域的出现， 是通过寻找新的学科穿插进而发展起来的。现实中， 体育活动情景下的心理问题由于其复杂和多变， 决定了其往往不是体育学或认知科学、心理科学、神经科学、生命科学能够单独解决的， 必须依靠多学科穿插、协同多个学科领域实现创新。研究方式方法和手段是制约新兴研究领域可持续发展的重要因素之一， 而体育神经科学构建的全新讨论体育活动与心理关系的多学科协同的研究平台， 必将深化和引领现代体育心理学的研究
28、与创新。基于该平台开展的体育神经科学研究， 已初步显示出强大生命力， 获得了一些创新成果， 表现为解决了过去没有能解决的问题 如， 高水平运发动脑的特征14-15、体育运动与脑可塑性39-41等 或为解决相关问题提供了初步证据 如， 体育运动与学业表现42-44、基于脑的体育教学革新3845等 , 这些必将推动并引领体育心理学研究和实践进入发展快车道！ 5、结束语 体育神经科学是将神经科学与体育心理学融合起来， 考察体育活动、心理和脑之间互相关系的新兴穿插学科， 超越了传统的体育心理学， 具体表现出了对体育活动的专门情景下心理活动的全面而整体的研究， 提供了确定性知识和理论的内在机制， 促进了
29、体育心理学研究与实践的科学化和有效性。体育神经科学研究的兴起将成为体育科学史上具有标志性意义的事件， 我们能够预期， 在不久的将来， 体育神经科学的异军突起将为体育心理学的研究与实践带来翻天覆地的变化。 以下为参考文献 1季浏， 殷恒婵， 颜军。体育心理学M.3版。北京：高等教育出版社， 2021. 2中国体育科学学会。2020-2021体育科学学科发展报告M.北京：中国科学技术出版社， 2021. 3中国心理学会。2020-2021心理学学学科发展报告M.北京：中国科学技术出版社， 2021. 4周加仙。教育神经科学：开创建立心智、脑与教育的联合J.华东师范大学学报 教育科学版 , 2020
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