運動訓練介入對球類運動員注意力與左、右腦α波

平均功率比值影響之研究

運動訓練介入對球類運動員注意力與左、右腦α波平均功率比值影響之研究

林耀豐

國立屏東教育大學

摘 要

本研究的目的在探討運動訓練介入對注意力及腦波的影響。實驗參與者為大

專院校網球、羽球及桌球之運動績優生及控制組各30名的男生為對象，實驗組需接受十二週，每週三次，每次60分鐘的手眼協調之靜態與動態之心理動作能力訓練；控制組則不介入任何訓練。經預備性實驗確定5種不同反應前期為300ms、600ms、1000ms、2000ms與4000 ms；在注意力方面的研究設計是採用Posner, Snyder and Davidson (1980) ，正向-反向比例80%-20%，修改設計之簡單反應時間實驗，以盈虧分析來做為注意力的量化工具；在腦波方面，則於測試注意力的

同時以腦波儀記錄參與者的腦部活動，腦波電極位置主要收集F3、F4、F7、F8、C3、C4、T3、T4、P3、P4、O1、O2，藉以觀察不同刺激呈現方式及前期下對注意力與左、右腦α波功率比值的變化情形。實驗共分六個區段，第一個區段為練習區段，有60個作業，第二至第六為實驗區段，每個區段有120次作業，其中中性的提示40次，正向提示64次，反向提示16次，六個區段共660次作業。經研究工具蒐集資料後以混合設計三因子變異數分析進行考驗以驗證其差異性；若交互

作用有顯著差異則進行單純交互作用考驗，單純單純主要效果考驗。本研究的顯

著水準定為α＝.05。研究結果指出：一、在不同組別的注意力上，網球、羽球及桌球選手顯著優於控制組；在不同測驗別的注意力上，後測顯著優於前測；在不

同反應前期的注意力上，反應前期600ms的注意力優於反應前期4000ms。而在不同組別、不同測驗別及不同反應前期等三因子，只有在不同測驗別和不同反應前

期之間有顯著的交互作用。在不同測驗別，反應前期為600ms、4000ms時，後測的注意力優於前測，顯示具有訓練效果。在不同反應前期，在前測時，無明顯不

同；但在後測時以反應前期600ms的注意力最佳，小於600ms，前期愈短，注意力愈小；而大於600ms愈多，注意力亦愈低，前期時間愈長，注意力愈小，而且降低的輻度較大。二、在C34在左、右腦各頻率α波的功率比值上，後測之C34左、右腦各頻率α波的功率比值顯著優於前測；其餘F78、P34、T34及O12左右電極在主效果與交互作用因子間皆無明顯不同。 關鍵詞：反應前期、注意力、盈虧分析、左、右腦α波平均功率

主要聯絡者：林耀豐 國立屏東教育大學 電話：08-7226141 轉 33652

900 屏東市民生路 4-18 號 E-mail:lyf@mail.npue.edu.tw

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壹、 緒 論

一、問題背景 隨著運動技術發展的精緻化，技能表現要求的細膩化，運動水準已逐漸提

升，而且運動競賽已由傳統的技術戰演變為心理戰術的競爭。對於動動員在刺激

出現和反應完成之間之訊息處理的模式 (information processing model) 也已成為一些學者的共同重要課題 (Magill, 2004; Schmidt, 1991)。依據認知心理學訊息處理論的說法，注意力可說是任何學習、記憶與表現的第一道關卡，正常的注意

力也是從事所有認知活動的先決條件(Albert, 1981)，所以欲了解個體的認知功能有必要先評估其注意力。Nougier, Stein, and Bonnel (1991)等學者指出「注意與決策歷程經常被運動員及教練視之為競賽場上影響成功技能表現的重要變項」。因

此，如何在賽前以及賽中進行有效的心理調整以保證技術、戰術、整體潛力的充

分發揮，進而達到高峰表現，已經成為廣大教練員、運動員十分關注的問題（馬

啟偉、張力為，1996）。因此，許多學者投入注意力和運動技能的相關研究，Hatfield, Landers, and Ray(1984) 應用腦波功率 (electroencephalogram, EEG) 來探討射擊選手扣扳機前的專注力狀態。發現優秀的射擊選手能夠控制他們的注意力歷程。

國內學者溫卓謀（1996）將排球運動員區分為排球舉球員(20 名),攻擊手 (20 名) 與非運動員(40 名)進行「球體捕接」與「刺激偵察」雙重測驗。發現排球運動員在視覺範圍注意資源分配的能力上顯著的優於非運動員;但不同位置和性別在此一能力上卻無顯著的不同。同樣針對排球運動，吳高讚（1997）以排球競賽注意力經驗調查表、排球注意力量表、競技狀態焦慮量表、運動競技焦慮量表及方格

專注測驗為蒐集資料的工具所做的研究顯示，國家級運動員在寬廣因素、選擇因

素、專注因素及負荷因素上顯著高於學校級運動員，並以寬廣因素及負荷因素在

國家級與學校級運動員間最具區別力。溫卓謀、林清和（2000）將球員分為比賽球員、候補球員和新進球員三組受試者，以不同時間壓力情境來求得「注意力絕

對虧損值」所做的研究顯示，在較高時間壓力情境下，比賽球員「注意力絕對虧

損值」顯著低於候補球員及新進球員。 運動員在做主動作前，都有其專屬的動作形式，而且這些形式每次重覆且大

同小異，這些形式稱為「準備動作」（劉一民，1991）。從實際球類比賽中來說，這些準備動作在對手眼裡看來，構成對手要做反應之前的反應前期(foreperiod )。進一步觀察發現，有時當發球者一方準備動作時間過長或過短時，似乎會影響到

接發球一方的動作反應，但這只是由外顯的動作來觀察，仍須進一步以實證性研

究來加以探討。依反應時間(reaction time)的模式，投手開始投球動作到球出手，可視為反應前期，球出手到打者揮棒為整體反應時間。Posner, Snyder, and Davidson (1980) 發展出以整體反應時間(total response time，簡稱 TRT) 來量化注意力的方法，Fischer, Schubert, and Liepelt (2007) 以六種不同的反應前期來比較 潛在促動效應(subliminal priming effects，簡稱 SP 效應)發現，反應前期間隔短，SP 效應較小；反應前期間隔長，SP 效應較大。而固定出現的反應前期，SP 效應

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會比隨機出現的 SP 效應大。這結果說明 SP 效應的最後的大小取決於參與者能為目標出現的時間作準備的程度。二段式投球就是試圖以改變反應前期來達到干

擾注意力的目的。而多長的反應前期可以有效的干擾注意力，就是一個值得研究

的議題。 在腦波研究方面，科技進步的今日，陸續可從自主神經系統的範圍（HR、

B.P）、身體神經系統範圍（EMG、EOG）、中樞神經系統範圍（EEG、ERP），甚至是昂貴的 MRI（Andreassi, 1995）等去做精確的檢測。科學家更希望能在主宰人類的大腦中，找到一些心理歷程的蛛絲馬跡。因此，從 1960 年左右，人類研究腦中所發出的腦波至今，已發展出對腦波有高時間解析度的能力，並運用先進

科技如多頻道紀錄、生物物理與數學方法讓空間解析度大幅改善（high resolution EEG），利用這樣的測量方法同步地紀錄運動情境下運動選手的心智狀態，相信比過去傳統事後回溯的方法較為客觀（洪聰敏，2000）。腦波中主要的判斷數據大致分為 Beta 波（beta rhythm）、Alpha 波（alpha rhythm）、Theta 波（theta rhythm）、Delta 波（delta rhythm）以及事件關聯電位（event-related potential，簡稱 ERP）等，每一種數據分別且科學的解釋一些心理狀態及行為、表現的依據。對於 α波的產生源，目前尚未有一個定論，一個被廣被接受的看法是，α波是大量位於大腦皮質的錐狀細胞 (pyramidal cells) 的影響 (Andersen ＆ Andersson, 1968)。根據對腦 α波的事件關聯去同步(event-related desynchronization, ERD)分析，α波幅度會因感官刺激、自主動作、以及認知活動而降低(Pfurtscheller ＆ Klimesch, 1992)，因此，較高的 α波幅度可以推論是腦部相對放鬆的指標，而 α波幅度的降低則表示腦部處於激發狀態（洪聰敏，2000）。

Hatfield, Landers, and Ray（1984）以背景腦波探討扣板機前的專注力狀態研究中，在扣扳機前的準備時間裡，在左腦顳葉與枕葉區域的 α波活動有顯著的增加趨勢，而右腦則呈現穩定狀態。另一實驗流程及裝置與第一個實驗相仿，另外

再增加了兩個情境來做比較，一個是以左腦邏輯分析功能為主的作業情境，另一

是以右腦視覺空間功能為主的作業，觀察扣扳機前左右腦顳葉區域 α波比值的變化，結果發現在愈接近擊發的時刻，左腦部位會趨於放鬆而轉由右腦主導認知作

業的現象。兩個實驗皆支持大腦有分化功能的現象。即表示不同的外在刺激會造

成注意力的變化，進而影響運動表現，此由腦波數據得到證實。所以，左、右腦

的 α波數值高低是可用來解釋個體作業時是否正確使用大腦，因其結果與表現優劣有關( Hatfield 等, 1984; Bird, 1987; Hatfield, Landers, & Ray, 1987; Collins, Powell, & Davies, 1989; Crews & Landers, 1993; Hillman, Apparies, Janelle, & Hatfield, 2000; Loze, Collins, & Holmes, 2001)。尤其，左、右腦 α波比值更可以進一步來探討左、右腦參與作業時的情況，如洪聰敏（2000）以右腦 α波/左腦 α波得到比值，比值大於 1，表示以右腦作業為主，比值小於 1，表示以左腦作業為主，用此來探討與籃球表現（定位投籃動作）間的關係。另外，Kudo 等(2004)研究結果顯示各種不同的運動相關區包括中央側面運動腦皮層在兩種作業是較

控制情況來的活化。表示知覺預期作業時，頂葉區會有活動的跡象。並支持大腦

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活動量於普通作業時，反應較特殊的作業來的少。

根據以上的文獻可知，不同前期下的反應與動作狀態可能是因為注意力的關

係，依此推估在大腦掌控注意力的區域應會有不同的活動量，更可能是在運動的

頂葉區、顳葉區、枕葉等特定的區域，那麼當個體於反應或動作表現時，在大腦

這幾個區塊應該會有顯著的活動量。 雖然，腦波有著其科學化客觀的證實，但也有其限制（容易產生偽訊），所

以在檢測腦波過程中不宜有太大動作，以至於腦波相關研究僅侷限在閉瑣式項目

表現的探討，因此在腦波研究上對開放式項目似乎還未有相關分析。為了要增加

腦波的廣泛性及運用它有利的科學印證性，欲將開放性運動之不同球類運動員在

不同前期下之反應及動作狀態與腦波做一結合性的研究。因此，本實驗探討開放

式球類項目之大專選手在作業不同前期下之反應及動作狀態下的左、右腦 α波功率比值，藉以了解其在左、右腦 α波功率比值上之差異情形，利用生理與心理兩個層次探討兩者之間的關係，希望能藉此幫助我們多了解開放式項目選手，在運

動表現上心智狀況的訊息，增進腦波對開放式項目運動員探討的不足。 二、研究目的

根據研究的問題背景，本研究的目的為： （一）探討不同球類運動員、不同測驗時間及不同反應前期等三因子對注意力的

交互作用影響。 （二）探討不同球類運動員、不同測驗時間及不同反應前期等三因子對左、右腦

α波平均功率比值的交互作用影響。

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貳、 研究方法

一、預備性實驗 預試主要目的是要測試工具，並找出最適合的反應前期及篩選錯誤率的依

據。 （一）實驗參與者

預試的實驗參與者為大專院校網球、羽球與桌球之男性運動員各 6 名，共計18 名，慣用手皆為右手，視力為正常或矯正後正常。分成 A、B 兩組各 9 名。 （二）反應前期分組

預試的反應前期有 10 個，分為 2 組，其中一組為 200ms、600ms、1000ms、4000ms 與 8000ms，另一組為 400ms、800ms、2000ms、6000ms 與 10000ms。呈現方式為固定時，200ms 組出現順序為由小到大，400ms 組則為由大到小。每一個參與者都必須完成這 10 個不同的反應前期，A 組先測試 200ms 組，B 組則先測試 400ms 組。 （三）研究工具

本研究的工具為國立屏東教育大學電腦教室中之教學電腦，主機為 Asus- D325 桌上型電腦，CPU 為 celeronI 2.6GHz，使用的軟體為研究者自行請程式設計師設計之簡單反應時間應用程式。 （四）實施程序 1.實驗開始在螢幕中央點出現大小為 1cm×1cm 的「＋」凝視點。 2.實驗參與者將注意力集中在凝視點，按下 space 鍵後，會出現一個有單向或雙

向箭頭形狀的指示符號，單向箭頭提示符號，表示有 80%的機率，字母 A 會出現在箭頭所指向的提示側(正向的提示)，有 20%的機率，字母 A 會出現在箭頭所指向的反側(反向的提示)。雙向箭頭提示符號，表示字母 A 出現在兩側的機率均為 50%(中性的提示)。

3.提示箭頭停留時間為 200ms，箭頭消失到測試畫面出現前，在各個實驗區段，分別有五個不同的反應前期(foreperiod)時間出現，每個參與者都必須完成兩個不同反應前期組別的實驗，一組為 200ms、600ms、1000ms、4000ms 與8000ms，另一組為 400ms、800ms、2000ms、6000ms 與 10000ms。實驗分兩天進行。第一天 A 組參與者做 200ms 組；B 組參與者做 400ms 組。第二天 A組參與者做 400ms 組；B 組參與者做 200ms 組。每個實驗都分別有固定和隨機兩種反應前期呈現方式。

4.實驗參與者辨識出和提示字母相同的字母在那一側後，以右手的食指和中指按下該側對應的按鍵。對應按鍵為鍵盤上的方向鍵，左側為方向鍵的左鍵，右

側為方向鍵的右鍵。按鍵後會出現空白畫面，再經過 200ms 出現下一個作業的凝視點。如圖 1 所示：

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圖 1 預試流程圖

5.反應時間短於 200 ms 或比 1200 ms 長時 (Pesce 等, 2007) 被認定為錯誤(預期和延遲回應)，並且被捨棄。本實驗 80%的試驗, 箭頭提示方向和目標字母出現的方向相同︰向右的箭頭，目標字母出現在右邊。 20%的試驗過程中 箭頭提示方向和目標字母出現的方向相反：向右的箭頭，目標字母出現在左邊。

採傳統的正向和反向線索 80%-20%比例 (Castiello & Umilta, 1992) 來做盈虧分析，以分析實驗參與者的注意力。 實驗共分六個區段，第一個區段為練習區段，有 60 個作業，第二至第六為

實驗區段，每個區段有 120 次作業，其中中性提示占 120 次中的 1/3 共 40 次，正向提示占剩餘 80 次的 80%共 64 次，反向提示占 20%共 16 次，六個區段共 660次作業。 （五）預試研究結果

本研究的注意力是以反向提示的整體反應時間減去正向提示的整體反應時

間，在注意力是集中的狀態下，注意力應該是正值，若出現負值則視為注意力不

集中。由表 1 中發現，在反應前期方面，200ms 時，注意力負值的錯誤筆數有 4

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筆，超過 400ms 與 600m 時的 2 筆和 1 筆甚多。而反應前期超過 6000ms 時注意力負值的錯誤筆數也大多超過 4 筆，因此正式施測時不予採用。在錯誤次數方面，一般的錯誤次數大多在 15 至 35 次之間，當接近 45 次時，注意力負值的錯誤筆數，就會增加；而像 A3、A5 錯誤超過 45 次時，注意力負值的錯誤筆數分別為 5 筆及 7 筆，超過 10 個不同反應前期的一半，明顯地注意力不集中，因此正式施測時，錯誤值以 45 次為篩選標準。依據預試的結果，正式施測採用的反應前期為 300ms、600ms、1000ms、2000ms 與 4000ms。若錯誤值超過 45 次判定為注意力不集中，不予選取。

表 1 預試結果

反應前期 A1 A2 A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5 注意力

負值筆數

200 27.4 105.2 75.2 -8.8 -0.8 -64.0 72.3 -22.3 47.0 85.6 4 400 26.5 -8.6 -8.8 71.4 16.2 118.1 138.1 26.5 310.4 34.9 2 600 104.3 157.1 32.3 -2.2 100.9 82.6 4.2 217.1 54.4 74.3 1 800 4.0 76.8 -3.5 -27.8 120.4 -9.5 54.3 58.2 89.3 85.9 3 1000 50.0 42.8 -6.2 16.7 -78.5 -2.8 70.2 65.5 59.6 45.6 3 2000 0.9 10.3 -3.7 -74.6 -102.5 233.7 57.7 9.2 3.3 82.7 3 4000 -10.6 96.7 4.9 4.9 -52.5 120.8 13.6 -16.1 9.2 41.8 3 6000 -45.9 -71.5 201.1 55.5 -52.5 119.8 -2.7 47.8 66.5 -3.3 5 8000 37.8 39.4 89.4 26.7 -33.2 -310.5 -4.5 79.4 -8.4 75.0 4 10000 -61.4 6.2 -45.6 -19.2 -0.6 274.1 17.4 26.4 -91.3 5.9 5

注意力 負值筆數 3 2 5 5 7 4 2 2 2 1

試作錯 200ms 組 7 5 42 5 60 10 11 37 11 9 誤筆數 400ms 組 21 26 85 15 42 45 17 21 26 1

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二、研究架構

圖 2 研究架構圖

三、實驗參與者 本研究以大專院校網球、羽球、桌球運動績優生及控制組之男生各30名為實驗參與者，總計120名，慣用手皆為右手，視力為正常或矯正後正常。而控制組則為網球、羽球、桌球運動員各十名，但未參加任何有本研究有關的訓練介入。

實驗參與者基本資料如表2所示。

訓練介入下不同前期對注意力及腦波之探討

預試：網球、羽球、桌球選手（N=18）

確認反應前期及錯誤率

網球運動員

（N=30） 羽球運動員

（N=30） 桌球運動員

（N=30） 控制組

（N=30）

300ms 600ms 1000ms 2000ms 4000ms

刺激反應與動作狀態及腦波測試

左、右腦 α 波功率比值 注意力

確認訓練介入對注意力及腦波之間的關係

前測 後測 介入十二週訓練

不同反應前期（經由預試 10 個前期中選取 5 個）

每週三次，每次 60 分鐘

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平均功率比值影響之研究

表2 實驗參與者基本資料表（M ± SD） 組別 人數 平均年齡（歲） 平均身高（公分） 平均體重（公斤）

網球運動員 30 19.8±0.7 173.4±5.6 68.4±7.1 羽球運動員 30 19.4±0.5 171.3±4.3 67.5±6.1 桌球運動員 30 19.5±0.6 170.2±5.1 63.4±6.8 控制組 30 19.6±0.4 171.9±4.9 64.5±5.9

四、研究工具 （一）電腦：主機為Asus-D325桌上型電腦，CPU為celeronI 2.6GHz，使用的軟體為研究者自行請程式設計師設計之簡單反應時間應用程式。 （二）腦波儀：

本研究採用多頻道腦波儀（硬體為美製 Neuroscan Synamps 軟體為 Scan 4.0）記錄腦波。並使用國際 10-20 系統之 F3、F4、F7、F8、C3、C4、T3、T4、P3、P4、O1、O2、Fz 和 Pz 等共 14 個腦波儀頻道以及 HEOG 和 VEOG 兩個眼電頻道。以耳下雙乳極為參照點 Fpz 為接地線。腦波高低頻率波設定為 100HZ 和1HZ。所有腦波電級之電阻皆保持在 5KΩ以下。如圖 3 所示：

F7 F8

F3 F4

T3 C3 C4 T4 P3 P4

O1 O2

圖 3 國際 10-20 系統腦波電極標準位置 腦波電極位置圖（最上方十二點鐘方向為前額處）

（三）其他：酒精、皮尺、針筒、磨砂膏、棉花、電極線、電極帽、吹風機、導

電膠、平頭針、頭圍尺、透氣膠帶、洗髮乳、視覺類比量表等。 五、實驗程序 正式施測有兩個實驗，包含刺激固定出現與隨機出現兩種形式，並在測試注意力時同時擷取腦波。其擷取腦波與注意力測試的方式與流程如下：

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一、擷取腦波的方式與流程 （一）實驗參與者到達後，需填寫實驗參與者者同意書及測驗慣用手，並介紹實

驗參與者整個研究目的、實驗流程及內容、填寫研究同意書、填寫參與者基本資

料。腦波電極使用帽配戴，各電極之準備程序接依照國際心生理學會之標準程序

進行。 （二）正式測試

腦波記錄，由左、右腦各六個電極所記錄 α波的功率比值根據左半部（F3、F7、C3、P3、T3、O1）、右半部（F4、F8、C4、P4、T4、O2）。各六個電極所記錄 α波的功率比值(F34、F78、C34、P34、T34、O12)。

二、注意力測試的方式與流程 （一）實驗開始在螢幕中央點出現大小為 1cm×1cm 的「＋」凝視點。 （二）實驗參與者將注意力集中在凝視點，按下 space 鍵後，會出現一個有單向

或雙向箭頭形狀的指示符號，單向箭頭提示符號，表示有 80%的機率，字母 A 會出現在箭頭所指向的提示側(正向的提示)，有 20%的機率，字母 A會出現在箭頭所指向的反側(反向的提示)。雙向箭頭提示符號，表示字母A 出現在兩側的機率均為 50%(中性的提示)。

（三）箭頭停留時間為 200ms，箭頭消失到測試畫面出現前，在各個實驗區段，分別有經預試後所選取五個的不同的反應前期(foreperiod)時間出現，每個區段的反應前期相同。

（四）實驗參與者辨識出和提示字母相同的字母在那一側後，以右手的食指和中

指按下該側對應的按鍵。對應按鍵為鍵盤上的方向鍵，左側為方向鍵的左

鍵，右側為方向鍵的右鍵。按鍵後會出現空白畫面，再經過 200ms 出現下一個作業的凝視點。測試流程圖同預試之圖 1 所示。

（五）實驗共分六個區段，每個區段的反應前期是隨機呈現，第一個區段為練習

區段，有60個作業，第二至第六為實驗區段，每個區段有120次作業，其中中性的提示40次，正向提示64次，反向提示16次，六個區段共660次作業。

三、實驗組運動訓練介入內容： 實驗組（包含網球、羽球與桌球運動員）需接受為期十二週，每週三次，每次六十分鐘的動態與靜態訓練；靜態訓練包含：心理動作能力（含預期時宜測試、

雙手協調測試、鏡瞄手眼協調測試及反應時間測試等；動態訓練則包含：動作知

覺能力、視覺感知能力與專項能力訓練等。 六、資料處理方式 （一）注意力資料

整體反應時間短於 200 ms或比 1200 ms長時 (Pesce等, 2007) 被認定為錯誤(預期和延遲回應)，並且被捨棄。本實驗 80%的試驗, 箭頭提示方向和目標字母出現的方向相同︰向右的箭頭，目標字母出現在右邊。 20%的試驗過程中 箭頭

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平均功率比值影響之研究

提示方向和目標字母出現的方向相反：向右的箭頭，目標字母出現在左邊。採傳

統的正向和反向線索 80%-20%比例 (Castiello & Umilta, 1992) 來做盈虧分析，以分析實驗參與者的注意力與注意力百分比。 （二）腦波資料

1. 切段（Epoch）： 當實驗參與者根據不同視野角度下之刺激方向，進行判斷、評估，產生放鍵

與按鍵所產生之反應時間與動作時間。而腦波擷取之切段則以反應時間（刺激燈

亮出現至手放開按鍵瞬間）為依據。 2. 基準值校正（Baseline Correction）： 以整段（Entire Sweep）為參考區段，將原本跳動、漂浮不定的腦波資料移

回參考的基準線，以利作業時比較與避免資料誤差。 3. 拒絕偽訊（Artifact Rejection）： 在擷取資料前必須先行的清潔工作。偽訊如眼動、動作偽訊或其他非腦電產

生的訊號，先用電腦將超過±50HZ 的腦波資料加以去除，最後可以人工的方式再檢查，找出波動奇特的腦波資料，若有則去除以確保資料的正確性及品質。

4. 快速扶立葉轉換（Fast Fourier Transformation, FFT）： 本研究主要擷取α(8-13Hz)一個頻率段的腦波進行比較。經過自然倒數Ln轉

換以使腦波功率值較接近常態分配以便進行有母數的統計分析 5. 「右腦/左腦」的計算公式： 採用 Hatified 等（1984）、洪聰敏（2000）所使用的「右腦/左腦」公式，將

F4、F8、C4、T4、P4 及 O2 等右腦電極所記錄的 α波的功率除以 F3、F7、C3、T3、P3 及 O1 等左腦電極所記錄的資料，得到各頻率的 α波的功率(power)，因而獲得 F34、F78、C34、T34、P34 及 O12 等六個位置的左右腦 α波的功率比值。 （三）統計分析

以不同球類運動員、不同測驗別及不同反應前期等為自變項，注意力整體反

應時間及左、右腦各頻率α波的功率比值為依變項，採混合設計三因子變異分析(3-way ANONA)加以考驗。若交互作用有顯著時，則進行單純交互作用(simple interaction) 考驗；並對有顯著差異進行單純單純主要效果(simple simple main effect)考驗。本研究之顯著水準訂為α= .05。

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屏東教大運動科學學刊

第七期(2011.10)

參、結果與討論

一、不同組別、不同測驗時間及不同反應前期等三因子對注意力的交互作用影響

結果

表 3 三因子注意力之平均數、標準差摘要表（單位：毫秒）

前測 後測

300ms 600ms 1000ms 2000ms 4000ms 300ms 600ms 1000ms 2000ms 4000ms

網球 運動員

M 32.49 38.46 31.76 39.62 31.78 47.73 66.69 49.19 45.10 41.08

SD 8.09 1.76 1.13 0.79 8.87 7.35 8.48 9.46 1.23 4.07 羽球 運動員

M 33.75 39.78 34.78 41.65 32.45 48.52 67.52 51.45 48.25 42.58 SD 6.05 1.12 1.15 1.52 7.45 6.52 5.12 4.25 1.45 3.45

桌球 運動員

M 31.45 40.54 36.78 42.78 32.15 50.45 66.89 52.78 49.85 54.45 SD 5.12 1.54 1.05 1.23 4.56 5.65 4.85 4.78 1.32 2.78

控制組 M 36.77 35.35 27.79 30.01 22.59 33.31 42.57 30.71 31.82 21.78 SD 8.84 2.36 4.57 2.44 4.73 4.90 5.93 6.12 2.13 5.39

全體 M 33.62 38.53 32.78 38.52 29.74 45.00 60.92 46.03 43.76 39.97 SD 7.03 1.69 1.98 1.50 6.40 6.11 6.10 6.15 1.53 3.92

表 4 不同組別在不同反應前期注意力之變異數分析摘要表

Source SS df MS F 事後比較 組別(A) 17071.23 3 5690.41 3.87＊ 1, 2, 3 > 4 測驗別(B) 7658.92 1 7658.92 3.31＊ 2 > 1 反應前期(C) 24568.60 4 6142.15 4.30＊ 2 > 5

組別＊測驗別(A＊B) 8183.69 3 2727.90 2.99 組別＊反應前期(A＊C) 3845.18 12 320.43 0.49 測驗別＊反應前期(B＊C) 27452.63 4 6863.16 3.84＊

組別＊測驗別＊反應前期(A＊B

＊C) 8224.00 12 685.33 1.46

＊p < .05 （ 註 組別：1 代表網球組，2 代表羽球組，3 代表桌球組，4 代表控制組；測驗別：1 代表前測，2 代表後測；反應前

期：1 代表 300 毫秒， 2 代表 600 毫秒，3 代表 1000 毫秒，4 代表 2000 毫秒，5 代表 4000 毫秒 ）

表 4 顯示不同組別間(A 因子)達顯著水準(F = 3.87, p < .05)，且網球組、羽球

組及桌球組的注意力皆顯著優於控制組；不同測驗別(B 因子)達顯著水準(F = 3.31, p < .05)，且後測注意力顯著優於前測；不同反應前期(C 因子)達到顯著水準(F = 4.30, p < .05)，即不同反應前期有顯著差異，且前期 600 毫秒之注意力顯著

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運動訓練介入對球類運動員注意力與左、右腦α波

平均功率比值影響之研究

優於 4000 毫秒。A、B 因子間交互作用未達顯著水準(F = 2.99, p > .05)；A、C因子間交互作用未達顯著水準(F = 0.49, p > .05)；B、C 因子間交互作用達顯著水準(F = 3.84, p < .05)，即測驗別(B 因子)及反應前期(C 因子)，二者對注意力的交互作用有顯著差異；A、B、C 因子間交互作用未達顯著水準(F = 1.46, p > .05)。

進一步考驗測驗別(B 因子)及反應前期(C 因子)的單純主要效果，如表 5：

表 5 不同測驗別與不同反應前期交互作用之單純主要效果分析摘要

Source df SS MS F 測驗別(B)

在 300ms(C1) 1 1581.75 1581.75 1.24 在 600ms(C2) 1 11586.74 11586.74 7.65＊ 在 1000ms(C3) 1 1843.45 1843.45 0.98 在 2000ms(C4) 1 465.99 465.99 0.51 在 4000ms(C5) 1 12469.63 12469.63 7.65＊

反應前期(C) 在前測(B1) 4 10251.67 2562.92 1.46 在後測(B2) 4 24595.57 6148.89 3.47＊

＊p < .05 由表 5 知，不同測驗別在反應前期 300ms 上無顯著差異(F = 1.24, p > .05)；

在反應前期 600ms 上有顯著差異(F = 7.65, p .05)；在反應前期 2000ms 上無顯著差異(F = 0.51, p > .05)；在反應前期 4000ms 上有顯著差異(F = 7.65, p .05)；而在後測上則有顯著差異(F = 3.47, p < .05)。

綜合上述的研究結果，分為以下幾點加以討論： 一、在組別方面的結果顯示，大專網球、羽球及桌球運動員的注意力和控制組之

間的差異達顯著水準，此與 Nougier, Ripoll, and Stein (1989) 、Castiello and Umilta (1992) 、溫卓謀（1996）、溫卓謀和林清和（2000）、Pesce, Tessitore, Casella, Pirritano, and Capranica (2007)等人的研究結果相符。上述研究大都是以高中或大專生為研究對象；技能水準多為國家級甚至是職業運動員；研究

的運動項目大多以一種的選手為研究對象，本研究的實驗參與者所從事的運

動項目有網球、羽球及桌球等三個項目，而層級屬於大專優秀選手，不同運

動項目的注意力或有不同，但與皆未從事訓練之控制組則有顯著的差異。 二、在測驗別的結果顯示，後測的注意力顯著優於前測，表示本研究的實驗組（網

球、羽球及桌球運動員）經過為期十二週，每週三次，每次 60 分鐘有關手眼協調之心理動作能力訓練後，在注意力的能力上有顯著改善。而訓練內容

則分為靜態與動態兩類。靜態包含：心理動作能力（含預期時宜測試、雙手

協調測試、鏡瞄手眼協調測試及反應時間測試等；動態則包含：動作知覺能

力、視覺感知能力與專項能力訓練等。而實驗組雖在後測之注意力有獲得改

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屏東教大運動科學學刊

第七期(2011.10)

善的，但與潛意識促動效應(SP效應)是有部分關連的，依據Naccache，Blandin and Dehaene (2002) 的研究顯示潛意識促動效應(SP 效應)可以影響參與者的注意力，潛意識反應起動需要一適當水準的注意力分配來感覺訊息，SP 效應的發生與否取決於目標開始是否可預測。若能成功的分配注意力到刺激的

過程，精確的預測刺激的出現，就會出現 SP 效應。如果在非可預測的狀況裡，參與者不知道目標出現的時間，他們不能成功將注意力部署在目標上，

SP 效應將不會發生，因為刺激將不會在注意力焦點內（鄭財富，2008）。 三、在不同前期的結果顯示，不同的反應前期達到顯著水準，即反應前期有顯著

差異。進行事後比較顯示反應前期 600ms 和 4000ms 的有顯著差異，不論在前測 (600ms, M = 51.53；4000ms, M = 29.74) 或後測(600ms, M = 60.92；4000ms, M = 39.97) ，600ms 的注意力皆優於 4000ms。當反應前期為 600ms時有最高的注意力，更短或更長的反應前期都低於 600ms，且和 600ms 差距愈大，注意力愈低，這和 Fischer 等人 (2007) 針對 SP 效應所做的研究一致。La Berge and Brown (1989) 對注意力的運作模式提出傾斜模式，認為注意資源像鐘形曲線一樣的分散開來，大部分集中在注意焦點附近，但周邊的線索

也會接受到某些程度的處理。這種鐘形曲線的注意力運作模式．似乎也能解

釋反應前期對注意力的影響。Schmidt (1991) 認為對兩個間隔非常接近的刺激的第二個反應延遲，稱為心理不反應期(Psychological ref-ractory period, PRP)，反應前期太短，因處在心理不反應期，缺乏時間準備，會因而使注意力降低 (Bausenhart, Rolke, Hackley, & Ulrich, 2006)。注意力是一個有限的心理資源(Kahneman, 1973) 表現的好壞與其投注在此作業的資源成正相關；投注的資源越多，表現較佳(Norman and Bobrow, 1975)。時間短時，可以將注意力的資源全投入在作業中，當時間慢慢拉長時，資源會逐漸被其它

的事物所佔據，因此會形成一個鐘形曲線。 四、在不同組別、不同測驗別及不同反應前期等三因子，只有在不同測驗別和不

同反應前期之間有顯著的交互作用。在反應前期 600ms 和 4000ms 時，後測都比前測大出許多，達顯著水準。在 300ms 、1000ms 和 2000ms 時，前測略低於後測，但並未達顯著水準。而不同反應前期，在後測達顯著水準；前

測則未達顯著水準，但高峰值皆出現在 600 ms 的反應前期。前測的高峰值出現在 600ms，大於或小於 600ms 的前期，注意力愈小。Kahneman（1973）認為注意力是一個容量有限的心理資源，在處理訊息時，剌激越複雜，就需

要越多的資源。在前期較短或較長的試驗中，參與者除了要注意目標出現的

方向，還要注意目標出現的時間，需要較多的資源，因此也要較多的時間來

提高注意力，使得注意力的高峰值出現在較適中的反應前期。

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運動訓練介入對球類運動員注意力與左、右腦α波

平均功率比值影響之研究

二、不同組別、不同測驗時間及不同反應前期等三因子對左、右腦 α波功率比值交互作用影響結果

表 6 三因子在 C34 左、右腦 α波的功率比值之平均數與標準差摘要表

前測 後測

300ms 600ms 1000ms 2000ms 4000ms 300ms 600ms 1000ms 2000ms 4000ms網球 運動員

M 1.05 0.97 1.01 0.98 1.02 1.02 1.04 1.05 1.07 1.08SD 0.04 0.07 0.05 0.07 0.05 0.04 0.05 0.06 0.07 0.06

羽球 運動員

M 0.99 0.85 0.97 0.97 1.01 1.03 1.04 1.04 1.06 1.07 SD 0.04 0.07 0.04 0.05 0.04 0.05 0.08 0.07 0.07 0.08

桌球 運動員

M 0.96 0.84 0.98 0.96 1.03 1.01 1.03 1.05 1.06 1.06 SD 0.04 0.08 0.07 0.04 0.04 0.06 0.04 0.04 0.04 0.05

控制組 M 0.99 0.90 1.00 0.94 1.02 1.04 1.04 1.05 1.03 1.09 SD 0.05 0.05 0.06 0.07 0.05 0.07 0.04 0.04 0.05 0.06

全體 M 0.9975 0.89 0.99 0.9625 1.02 1.025 1.0375 1.0475 1.055 1.075 SD 0.0425 0.0675 0.055 0.0575 0.045 0.055 0.0525 0.0525 0.0575 0.0625

表7顯示不同組別間(A因子)未達顯著水準(F =0.56, p > .05)，不同測驗別(B

因子)達顯著水準(F = 7.87, p < .05)，且後測之C34左、右腦各頻率α波的功率比值顯著優於前測；不同反應前期(C因子)未達到顯著水準(F = 0.58, p > .05)。 A、B因子間交互作用未達顯著水準(F = 0.79, p > .05)；A、C因子間交互作用未達顯著水準(F = 0.46, p > .05)；B、C因子間交互作用達顯著水準(F = 1.84, p > .05)；A、B、C因子間交互作用未達顯著水準(F = 3.78, p > .05)。

表 7 三因子在 C34 左、右腦各頻率 α波的功率比值之變異數分析摘要表

Source SS df MS F 事後比較 組別(A) 0.1425 3 0.0475 0.56 測驗別(B) 0.2854 1 0.2854 7.87* 2>1 反應前期(C) 0.1684 4 0.0421 0.58

組別＊測驗別(A＊B) 0.1685 3 0.0562 0.79 組別＊反應前期(A＊C) 0.1518 12 0.0127 0.46 測驗別＊反應前期(B＊C) 0.2156 4 0.0539 1.84

組別＊測驗別＊反應前期(A＊B

＊C)

0.171612

0.0143 3.78

＊p < .05 （ 註 測驗別：1 代表前測，2 代表後測）

由表7中可知，僅C34在左、右腦各頻率α波的功率比值有顯著差異（F=7.87, p

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第七期(2011.10)

P34、T34及O12左右電極在單獨與交互作用因子間皆無顯著差異。C3、C4是頂葉區的電極點，頂葉區佔了中央溝附近廣大的區域（Brodmann 1、2、3區）。其功能主要支配了個體的空間活動。且左頂葉的功能是將身體各部的活動轉換為—內在的表象，使個體能控制本身在空間的位置（Kimura, 1977）。頂葉與空間定位的關係，主要在右頂葉後部與空間定位、地形方向辨認、認路、空間位置的記

憶有關。而邵郊、游恆山、葉俊廷(1993)亦指出許多研究結論是頂葉皮質細胞反應的加強似乎是在反應一個整體的注意系統的運作，即當刺激對動物是重要的時

候，不管它用什麼運動策略來反應，這裡的細胞反應就會加強。因而認為這裡的

細胞會參與注意機制。因此，此區域產生差異的結果是可以預期的。另外洪聰敏

（2000，2001）亦指出，C3與C4所對應的是大腦的運動區，而人類的動作控制的呈左右交叉的；也就是說左腦控制右側身體動作，而左側身體動作則右腦控

制，這種大腦運動區的交叉控制在動作產生前就可從腦波中看出（戴尉珊、林耀

豐，2005）。 另外，除了頂葉區、額葉區和前額區有顯著差異外，其他的電極點位置(F78、

T34、P34 及 O12)之左、右腦 α波功率比值幾乎接近 1，表示左右腦的活動相當，且激發水準一樣。這與 Hatfield 等（1984）、Hatfield 等（1987）、Salazar 等（1990）、Hillman(2000)等研究，發現左腦部位會趨於放鬆而轉由右腦主導認知作業的現象有所不同。依據文獻的作業內容大多是扣板機的作業，而本實驗是按鈕作業，雖

屬同樣簡單動作的作業內容，但是本實驗作業時的目標是隨機出現，並不固定，

因此應屬較為困難的作業內容，因此，左、右腦的共同參與是符合預測的，且結

果與洪聰敏（2000，2001）的研究結果相符合。

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運動訓練介入對球類運動員注意力與左、右腦α波

平均功率比值影響之研究

肆、結論與建議

一、結論 （一）在組別方面，網球、羽球及桌球選手的注意力顯著優於皆未從事訓練之控

制組，顯示不同運動項目的注意力或許不同，但經由訓練後能使注意力有所

提升；在訓練別方面，實驗組（網球、羽球及桌球運動員）經過為期十二週，

每週三次，每次 60 分鐘有關手眼協調之靜態與動態的心理動作能力訓練後，在注意力的能力上有顯著改善。在不同前期方面，較適中的前期有較佳

的注意力，前期較短或較長時則顯示出較差的注意力，呈現出鐘形曲線的趨

勢。而在不同組別、不同測驗別及不同反應前期等三因子，只有在不同測驗

別和不同反應前期之間有顯著的交互作用，亦顯示出在後測時適中的前期注

意力最佳，前期愈短或愈長，注意力愈小；且隨著前期時間越長，注意力降

低的輻度較大。 （二）在 C34 於左、右腦各頻率 α波的功率比值上，後測之 C34 左、右腦各頻

率 α波的功率比值顯著優於前測；顯示 C3、C4 主要是頂葉區的電極點，頂葉區佔了中央溝附近廣大的區域，具備支配個體的空間活動的主要功能。

二、建議 （一）本研究在注意力的結果方面，不同測驗別間呈現出後測優於前測的現象，

顯示藉由動態與靜態心理動作能力之手眼協調訓練可增加注意力能力，未

來可做為訓練上之參考。 （二）本研究在不同前期的注意力，呈現出較適中的前期有較佳的注意力，較長

或較短的前期則呈現出較低的注意力，因此在選手的訓練上，若不會影響

動作的穩定性，應以不同的動作前準備時間來作為訓練原則，以達到擾敵

的目的。如：本研究的結果顯示在反應前期 600ms 時，會有最高的注意力，因此除了要避免動作前的反應前期一致之外，可在前期 600ms 之前或之後做動作。

（三）本研究中錯誤筆數只用來做為篩選注意力是否集中的依據，但錯誤次數或

許可以做為量化注意力的參數之一，後續的研究者可以將如何建立納入錯

誤次數做為量化注意力的參數，做為研究的重點。 （四）本實驗發現 F78、P34、T34 三組左、右電極的左、右腦 α波功率比值並

沒有顯著差異，不知是否這些大腦區域與注意力表現之間沒有直接相關或

者需由更精密儀器加以測試，值得後續研究進一步探索。

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屏東教大運動科學學刊

第七期(2011.10)

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運動訓練介入對球類運動員注意力與左、右腦α波

平均功率比值影響之研究

The effects of exercise training intervention of ball athlete on attention and brain cortical hemispheric EEG activity

(α-Asymmetry)

Lin, Yaw-Feng National Pingtung University of Education

Abstract The purpose of this study was to investigate the effects of ball athlete on

attention, α-Asymmetry. The participants in the tertiary institutions for tennis, badminton and table tennis athlete and the control group of 30 boys targeted. The experimental group must accept for 12 weeks, three times per week, for 60 minutes, each time static and activity state psychomotor ability training the hand eye coordinated, the control group does not involve any training. After the first pilot study to determine the response of 5 foreperiod (300ms, 600ms, 1000ms, 2000ms, 4000 ms), the focus of research is designed Posner, Snyder and Davidson (1980), forward - reverse the ratio of 80% -20%, to amend the design of simple reaction time, in order to make cost-benefit analysis for the attention of the quantitative tools, and recorded EEG activity in the same time. The EEG was recorded at F3、F4、F7、F8、C3、C4、T3、T4、P3、P4、O1、O2, and observed varied correlation between simple total response time and brain cortical hemispheric EEG activity (α- Asymmetry) on foreperiod . Experiment is divided into six sections, the first section of practice, there are 60 operations, in the second to sixth for the experimental section, each section there are 120 operations, which prompted the neutral 40 trials, the valid prompt 64 trials, the invalid prompt 16 trials, a total of 660 trials of the six operations. By doing this, mixed design three-way ANOVA, simple interaction and simple simple main effect were utilized for the statistical analysis from the obtained data. This study significant level were α= .05. In the different category's attention, the tennis, the badminton and the table tennis athlete contestant obviously surpass the control group. In examines in differently other attention, post-test obviously surpasses pre-test. In the different response foreperiod attention, responded that foreperiod 600ms the attention surpasses response foreperiod 4000ms. But in different category, different examination and different response foreperiod and so on three factors interaction had no significant, only in different examination and different response foreperiod and so on two factors interaction had significant. In the different examination, responded when the foreperiod is 600ms, 4000ms, post-test the attention obviously surpasses

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屏東教大運動科學學刊

第七期(2011.10)

pre-test, demonstrated has the training effect. In the different response foreperiod, in pre-test not obvious different; But in post-test when responded that foreperiod 600ms the attention is best, is smaller than 600ms, the foreperiod is shorter, the attention is smaller. But is bigger than 600ms to be more, the attention is also lower, the foreperiod time is longer, the attention is smaller, moreover reduces the spoke is big. 2. In C34 brain cortical hemispheric EEG activity (α-Asymmetry), post-test the brain cortical hemispheric EEG activity obviously surpasses pre-test, About other F78, P34, T34 and O12 in main effect and interaction had no significant. Keywords: foreperiod, attention, cost-benefit analysis, brain cortical hemispheric

EEG activity (α-Asymmetry)

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屏東教大運動科學學刊第七期目錄組合 1_1_運動訓練介入對球類運動員注意力與左、右腦α波平均功率比值影響之研究-林耀豐_2_十二週耐力運動訓練對肥胖大學生動脈硬化程度之影響-朱嘉華、潘倩玉_3_阻力訓練與結合有氧和阻力訓練對大學男生動脈硬化程度之影響_1__4_莊宜達-比較成年及青少年男子網球選手原地高壓球運動學之差異1017-2003

組合 2_1_17102011網球底線正手拍上旋擊球技術教學之研究探討 _羅志勇__2_final_submission_屏教大運動科學期刊_消費者滿意度（羅志勇）_3_大專乙組桌球選手生涯發展與生涯阻隔之相關性研究1001018_朱建榮__4_大學生水肺潛水參與動機之探討（蔡鋒樺）_5 _以不同背景變項探討教師休閒參與現況_1001023_何永彬_6 _老年人身體活動對生活滿意度影響之研究_陳冠名__7 _投稿-憬澤_8 _屏東教大運動科學學刊_林偉立__9 _修改後-屏教大-投稿版--台南縣市松年大學（陳欣宏）_10_修改後論文-李立良_11_台南球場球迷觀賞中華職棒比賽動機與休閒效益（何育敏）_12_自行車活動參與者休閒涉入與休閒效益之研究_黃任閔）_13_教練領導行為與競賽壓力之研究_陳靜玲_

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