自动双旋Risley棱镜聚合训练对青年羽毛球运动员双眼视觉功能与反应时间的即时效应研究

《Scientific Reports》：A pilot study investigating immediate effects of vergence training on binocular function and reaction time in youth badminton athletes

本研究针对羽毛球等高速球类运动对运动员视觉功能的高要求，探讨了使用自动双旋Risley棱镜(ADRRPs)进行单次15分钟聚合训练对青年运动员双眼视觉功能和反应时间的即时影响。结果显示，训练组在聚合灵活性(VF)、调节灵活性(AF)和反应时间方面均取得显著改善，而调节幅度(AA)、集合近点(NPC)和正融像性聚散(PFV)等参数变化不显著。这表明短期自动化聚合干预可针对性提升运动员的特定视觉功能和视觉运动反应能力，为运动视觉训练提供了新的技术思路。

　　

在羽毛球这项"天下第一快"的球拍运动中，羽毛球飞行速度可超过300公里/小时，运动员需要在毫秒级时间内快速处理视觉信息并做出精准反应。这种高强度的视觉运动整合过程中，双眼协调、深度知觉和眼球运动控制等视觉功能成为决定比赛成败的关键因素。特别是在快速变化的视觉场景中，聚合控制——即双眼协调的内外转动以维持单一双眼视觉的能力——显得尤为重要。研究表明，优秀运动员通常表现出更优异的聚合灵活性，这表明该能力具有可训练性，且可能与更快的视觉运动反应时间相关。

尽管传统的运动视觉训练(SVT)已被证明能够提升追踪准确性、立体视和反应时间等视觉运动能力，但针对聚合功能的短期干预效果尚不明确。特别是对于训练日程紧张的运动员而言，能够快速产生效果的短期训练方案具有重要实用价值。自动双旋Risley棱镜(ADRRPs)作为一种新型的聚合训练设备，通过双旋转棱镜精确调制双眼水平视差，为聚合功能训练提供了标准化、自动化的解决方案。然而，这种设备在运动员群体中的即时效果仍需验证。

为探究这一问题，Yuh-Ling Shyu、Ching-Wen Huang等研究人员开展了一项探索性试点研究，旨在检验单次15分钟的ADRRPs聚合训练对青年羽毛球运动员双眼视觉功能和反应时间的即时影响。该研究发表在《Scientific Reports》期刊，为运动视觉训练领域提供了新的研究证据。

研究人员采用随机对照设计，将26名18-25岁的羽毛球运动员分为视觉训练组(16人)和对照组(10人)。训练组接受15分钟的ADRRPs聚合训练，该设备根据每位参与者的正融像性聚散(PFV)破裂点个性化设置棱镜度数，基出(BO)设置超过PFV破裂点2棱镜度(△)，基入(BI)设置为BO值的三分之一。训练期间，参与者佩戴ADRRPs头戴设备观看40厘米处的视频，并努力维持清晰单一的双眼视觉。对照组则使用配备平光镜片的相同设备，以控制期望效应。

研究评估了多项视觉功能参数，包括集合近点(NPC)、调节幅度(AA)、调节灵活性(AF)、聚合灵活性(VF)和正融像性聚散(PFV)，并使用BlazePod系统评估反应时间。所有测量均在训练前和训练后15分钟进行，由固定的验光教授和运动科学教授分别执行，确保测量的一致性。

视觉功能评估结果

研究发现，经过单次ADRRPs训练后，视觉训练组在聚合灵活性(VF)和调节灵活性(AF)方面表现出显著改善。VF从基线的20.9±6.0周期/分钟(cpm)提升至27.2±7.1 cpm，AF从18.5±4.2 cpm提升至21.9±4.6 cpm，两组比较显示训练组的改善显著优于对照组。

然而，在其他视觉参数方面，训练组仅观察到微小变化。正融像性聚散(PFV)破裂点从26.7±7.9△轻微增加至28.5±7.6△，集合近点(NPC)从6.9±2.9厘米略微改善至6.2±2.1厘米，调节幅度(AA)从10.9±1.4D变化至11.4±3.5D，这些变化均未达到统计学显著性。这表明短期的聚合训练对不同的视觉功能产生选择性影响，聚合灵活性和调节灵活性更容易在短期内得到改善。

反应时间表现变化

在反应时间方面，训练组表现出显著改善，平均反应时间从1.14±0.17秒减少至1.05±0.13秒，而对照组则无明显变化(从1.09±0.13秒变为1.13±0.13秒)。组间比较证实训练组的改善显著优于对照组，表明短暂的聚合训练可能增强视觉运动处理效率。

研究结论与意义

本研究结果表明，即使是单次15分钟的ADRRPs聚合训练，也能在青年羽毛球运动员中产生即时的、可测量的视觉功能和反应时间改善。聚合灵活性(VF)和调节灵活性(AF)的显著提升，以及反应时间的缩短，凸显了视觉系统对短期针对性干预的适应能力。

这些发现具有重要的理论和实践意义。在理论层面，研究证实了特定视觉功能（如VF和AF）相对于其他视觉参数（如AA、NPC和PFV）在短期训练中更具可塑性，这为理解视觉系统的短期适应机制提供了新视角。在应用层面，研究为运动员提供了一种高效、针对性的视觉训练方案，特别是对于训练时间有限的竞技运动员而言，短期干预具有显著的实用价值。

与传统的铅笔推进法等手动训练方法相比，ADRRPs提供了更标准化、自动化的训练方式；与虚拟现实(VR)和增强现实(AR)等沉浸式技术相比，ADRRPs则提供了更易获取、临床适用的替代方案。此外，视觉训练已被证明与运动损伤预防相关，尽管本研究未评估损伤结局，但这一关联暗示了聚合训练可能具有更广泛的应用前景。

然而，研究也存在若干局限性。样本量较小且组间分配不均可能限制统计功效和推广性；缺乏训练期间融合维持的客观监测；仅评估了即时效果，改善的持久性未知；未测量远距离聚合参数，而运动员在实际比赛中主要依赖远距离视觉。此外，反应时间的改善可能部分反映学习效应，尽管对照组的趋势表明训练效果是主要的。

未来研究应扩大样本量，纳入长期随访，评估运动特异性表现指标，并探讨累积训练效果。同时，应纳入远距离聚合测量，并检验反应时间与聚合参数变化之间的关系，以更全面理解聚合训练在竞技运动中的作用。

总体而言，这项试点研究为将ADRRPs为基础的聚合训练整合到运动员视觉训练方案中提供了初步支持，为后续更深入、更长期的研究奠定了基础。