移動腦電技術在競技體育和運動鍛煉中的應用價值與研究前景

作為高精度的大腦皮層電生理檢測工具，腦電（electroencephalography，EEG）技術是在運動認知心理學領域探索大腦活動的主要評價手段之一。然而，基于體育運動場景的動態化需求，在動態環境下提升大腦活動監測的有效性，是通過腦科學推動體育運動領域理論研究和實踐應用的重要途徑之一。2015年，英國學者在Neuroscience&Biobehavioral Reviews期刊上總結了腦電技術應用于運動表現監測的主要時域和頻域指標，強調在未來研究中采用移動腦電（mobile EEG）技術監測移動場景下大腦的動態認知變化過程是極其重要和必要的。

雖然移動腦電技術應用于體育運動場景是提升研究生態效度的重要方式，但如何保障在動態環境下捕捉和提取有效的腦電成分是該技術面臨的最大挑戰。近幾年，為提升移動腦電技術在體育、航天等領域中使用的可行性和有效性，研究人員探討了“干-濕電極的信號采集”“動態活動下的核心腦電指標”“身體活動復雜程度與信號采集有效度的關系”等核心問題。研究結果提示，移動腦電技術正在逐漸提高測量的效度，通過主成分分析（ICA）等分析技術能夠實現對動態大腦信號的捕捉。這一技術的革新將為運動認知心理學打開新的局面：一方面，能夠反映個體在真實運動狀態下的動態大腦活動規律與特征，為研究競技運動的認知特征和運動鍛煉的大腦效益機制提供新的依據；另一方面，也提高了在運動過程中個體大腦狀態的反饋時效性，是預測訓練水平和鍛煉效果的有效途徑。因此，在今后的運動認知神經科學研究中，移動腦電技術的理論研究應更關注對不同場景（如不同運動項目、鍛煉人群等）下信號采集與提取的特異性，并將這些理論研究成果應用于實踐，通過各場景下的腦電指標與行為表現建立聯系，借助機器學習，對未來運動員比賽成績和訓練效果做出精準預測，實現理論研究與實際應用的科學對接。