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神经认知负荷对运动员跳跃任务中躯干变异性的影响机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Gait & Posture 2.2
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本研究针对运动员在神经认知负荷(NCL)下执行单腿跳跃任务时的运动变异性问题,通过对比18名NCAA D1级与18名业余运动员的tCOM(躯干质心)数据,采用12摄像头无标记运动分析系统,发现神经认知负荷与运动水平均未显著影响tCOM变异性(p>0.05),但揭示了神经控制系统在平衡安全性与任务表现中的关键作用。
在竞技体育领域,运动员如何在复杂环境中保持动作稳定性一直是运动科学的核心议题。传统理论认为,神经认知负荷(Neurocognitive Load, NCL)会干扰运动控制,但这一假设缺乏针对专项动作的实证支持。尤其对于篮球、体操等需要高频跳跃的项目,躯干稳定性(Trunk Variability)直接影响运动表现与损伤风险。然而,现有研究多聚焦静态平衡,忽略了动态任务中神经认知与运动系统的交互机制。
为填补这一空白,由Haley Wong、Garbalosa Juan等学者组成的研究团队设计了一项创新实验。研究采用重复测量准实验设计,招募36名女性运动员(18名NCAA D1级与18名业余运动员)执行32次单腿跳跃任务,通过12摄像头无标记运动分析系统捕捉躯干质心(tCOM)轨迹。关键创新点在于引入神经认知负荷条件,同步监测跳跃距离与接触时间等参数,并采用线性混合模型(Linear Mixed Models)分析数据。
主要技术方法:研究运用无标记运动捕捉系统记录跳跃动作,通过计算tCOM在接触相位的±1标准差曲线范数量化变异性。样本队列明确区分NCAA D1级与业余运动员,统计模型控制个体差异与外部干扰因素。
RESULTS
数据分析显示,神经认知负荷与运动水平对tCOM变异性均无显著影响(p>0.05)。但NCAA运动员在首次跳跃距离上显著优于业余组(1.42±0.03米 vs 1.31±0.03米,p<0.001),且所有受试者在认知负荷下均表现出接触时间延长与跳跃距离缩短,提示神经系统优先保障稳定性而非表现输出。
DISCUSSION
与假设相反,tCOM变异性未受认知负荷干扰,表明躯干控制可能是神经肌肉系统的"硬编码"策略。研究者推测,实验设置的认知负荷强度不足或任务自动化程度高可能导致该结果,建议未来研究提升环境压力以激发神经适应性。
CONCLUSION
本研究首次证实tCOM在动态任务中的抗干扰特性,为运动训练中"核心稳定性优先"原则提供科学依据。发现神经认知负荷引发动作策略调整(如牺牲距离换取稳定性),对设计复合型体能训练方案具有重要启示。论文发表于《Gait & Posture》,其方法论创新为运动生物力学研究树立了新范式。
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