[分享]運動員的腦如何控制他們的動作紐約時報

看板Baseball作者konos (可諾)時間6年前 (2018/04/18 10:01)推噓5(5推 0噓 1→)

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本篇文翻譯自紐約時報Zach Schonbrun在2018,4,13的運動專欄文章 "How do atheletes' brains control their movements?" https://www.nytimes.com/2018/04/13/sports/sports-science.html 副標是兩個神經科學家正和大聯盟合作，量測打者揮擊的心智層面。因為這句話同時和我有興趣的兩個主題有關，就想著順手翻譯上來給大家一起讀。想不到我有興趣的部分本文談的也不多，畢竟這是作者四月十七號才發行的書的書摘。而這個順手也不太順手，花了我好幾個小時......不過大家總是可以先搶先看一段，說不定以後書商出中文版可以繼續追。我只有先掃過一次確定沒有大問題，晚點我會再細看一遍。文章很長，換迎大家指正錯誤，我可以一併改進:) -- 在亞利桑納Avondale的希爾頓花園旅店，一個八月的週六早晨，一切看起來平凡不過。除了一張貼在電梯門旁的紙。紙上草草寫著：DECERVO受試房間307。307加註了底線。整張紙條散發一股閒人勿近的氣息。不過，清潔人員還是在早上8:15敲了三零七的門，手上抱著一疊乾淨的毛巾。沒有人回應。於是她拿了鑰匙開門而入。開了門後，她對門內的擺設多看了兩眼。家俱在這啞鈴形狀的套房已經被完全的重新擺設。床還是整理好的，窗簾是拉下的。兩個瘦骨嶙峋，長滿青春痘的拉丁裔青少年穿著T恤和拖鞋，分別坐在房間兩旁，眼睛眨也不眨地盯著筆電的螢幕。兩個人都帶著某種薄型的金屬頭套，頭套上接了導線一路延伸到他們的脖子後方。地上堆疊著一些塑膠針筒和兩個防震的手提箱。房間裡唯一傳來的聲音是間斷的鍵盤敲擊聲。就在兩個青少年完全沒注意到的同時，清潔人員已經快速地放下乾淨的毛巾，轉身離開。在大聯盟這種高度競爭，不放棄一絲一毫機會可以超越對方的戰爭裡。戰場已不盡然和球場一個模樣了。「魔球」改變了一些事。數據驅動分析改革開始後，一發不可收拾，一直到每支球隊都開始用更先進的分析方法來發掘新的球員，或重新評價舊的球員。這戰爭的延續和戰場的轉移也是必然的趨勢。那些在上一批的數據改革落後的球隊，這次有機會迎頭趕上。這次的數據改革需要一種可以測到毫秒級距、新的測速槍。時間到了8:25，又一陣的敲門聲傳來。第三個長相稚嫩的青少年來了，Manny，一個游擊手，身穿灰色T恤和拖鞋。他的眼睛還有點浮腫，充滿血絲。這些稚氣未脫的孩子，前一天才在索諾蘭炙熱的高溫下，打了雙重賽，準備迎接季後賽的到來。他們只是菜鳥聯盟的球員，低階1A或甚至更低層級，剛剛從國外被挑進來。法蘭克，帶領著這些球員，是這個機構運動科學部門的主管。他忙進忙出，手上拿著一長串球員房間的電話號碼，準備聯絡他們，免得他們睡過頭。這個滿頭細軟金髮的矮胖男子，有著紅通通的臉頰和晶亮的雙眼。他非常的和善，但渾身散發出不許給我亂搞的氣息，像個準備下班的服務人員。法蘭克（就像其他人一樣，希望匿名，因此這是個化名）似乎沒察覺星期六早上八點要出現，對一個前一天剛打完雙重賽的十八歲孩子，是個多困難、甚至帶點惡意的要求。但沒辦法，要做的事還多著。 Jason Sherwin和Jordan Muraskin，deCervo的兩個創辦人，只短暫地待在這兩天。他們的專長無法被輕易取代。球團付了兩千美金把他們飛來亞利桑那。在兩個球員專心地敲打鍵盤、Manny在一旁等待的同時，Sherwin和Muraskin穿梭自如，調整著頭套。他們和法蘭克閒聊著即將到來的美式足球賽季。但很明顯地可以看出他們並不是運動員。 Muraskin注意到MannyT恤上的彩色符號，問到：那是件Google的衣服嗎？「不，是世界棒球經典賽。」Manny諾諾地回應。第一個人終於完成他的電腦作業，空出了一個位置。Manny坐上那個位置，等待Sherwin操作著筆電和Muraskin準備著頭套。Muraskin用酒精棉片擦了一下他的耳後，接著在他頭上套上那個奇怪的輕薄、半透明，像是泳帽的東西。這是個腦電圖的頭套。接著Muraskin拿起了塑膠針筒在九個電極附近的網間，注入一些白色的物質。這個像牙膏般的膏狀物，是電極的導電劑。 Muraskin問道：「你記得這個嗎？」Manny點點頭。Muraskin接著在電腦上輸入他的登入資訊。螢幕陷入一片漆黑，只留下一個方形的小格子在中間。再過一下子，Sherwin表示實驗準備好了。「這實驗將會花上四十分鐘，你需要一點練習嗎？」Muraskin説。「不，我沒問題。」Manny回。模擬程序開始。「我們走嘍。」法蘭克說。新的神經層級我太太在哥倫比亞大學校友雜誌發現了這兩個神經科學家。 Sherwin和Muraskin，他們嘗試在大聯盟工作。我知道運動心理學、正念（mindfulness）訓練，甚至是訓練大腦的遊戲都在職業運動的範疇裡愈來愈火熱。但神經科學似乎引進了完全不同層級的重視程度。他們在找什麼？他們找到了些什麼？表面上，Sherwin和Muraskin希望幫助大聯盟球隊發掘更好的打者，並提升打者的實力。從2014年他們開始到現在，除了兩支球隊之外，其他的球隊都已經和他們接洽過了。其中一些還簽了他們當顧問。「很多公司宣稱他們是在做神經層級的實驗。」Muraskin説：「不，他們不是。」 Sherwin和Muraskin把他們和其他做認知遊戲的公司給區隔開來，這些公司大多模仿另一家公司Lumosity。這間公司宣稱透過一個手機app就可以訓練並增進心智能力，而這些說法已經有些被證實是沒有科學證據支持的。「我們希望成為第一個量測『揮擊決策點』的公司。」Sherwin說道：「並且將心智能力和表現給連結起來。」但是，讓我們退一步來看。這兩個人的目標似乎是要找一個能力的相關因素。任何需要快速決策的行為都可能需要這個能力：把橄欖球傳給接球員、對一顆界外球吹口哨、在有人侵入的情況下對槍聲做反應。這些都是反應的結果，像是車子下高速公路交流道時的速度(並無法反映在高速公路的過程)。不過Sherwin和Muraskin要我再想想頭套下可能有什麼事正在發生。揮擊一顆球來取得一個好的結果，已經被認為是「運動界最困難的事」。而最優秀的打者又常常大相徑庭。2017年美聯的MVP票選前兩名：五尺六吋、165磅重來自委內瑞拉的內野手Jose Altuve （阿土伯），和來自加州、六尺七吋、286磅重的Aaron Judge （法官）。我們一眼就可以看出這兩個人的不同。但是什麼把他們連結起來？什麼促成了他們的優秀打擊能力？看起來這應該跟他們的二頭肌發不發達、肌肉的反應、或甚至是視覺無關，因為這些在多數的球員都是類似的。因此，最可能的答案是控制他們每個動作的神經反應。「就好像說很會說法語的人舌頭很厲害，」John Krakauer，一位約翰霍普金斯的神經科學家說道：「根本搞錯了方向。」（註：這裡的意思應該是，因為法語說得很好的人在發音的肌肉控制上應該和其他人無異，所以真正的決定因素是腦部的神經控制。）那麼我們怎麼產生一個動作的呢？有一些人已經研究過這個議題。事實上，古希臘人就描述過頭部創傷和動作疾病之間的關聯。Erasistratus和Herophilus研究了具有快速移動能力的動物，像是鹿和兔子的小腦。Galen透過競技場的神鬼戰士和他們的傷，幫助我們更了解大腦。究竟動作怎麼產生的謎團，仿若詛咒般的纏住了歷史上最有名的思想家們，包括Alcmaeon、Plato（柏拉圖）、Aristotle（雅里斯多德）、Posidonius、Al-Razi、 Descartes（笛卡爾）、Newton（牛頓）、和Franklin（法蘭克林）等人。一路等到 1870年，腦部的運動區域才被兩個怪咖德國人發現。他們在家裡對趴在衣櫃上的狗做實驗。直到實驗成功，欣喜若狂的聲音從柏林的一個客廳傳出。從那時候開始，大多數關於動作的研究一直悄悄地進行中。但需要高度技術性的運動表現卻仍舊是個難解的謎。想想看，人工智慧已經在一些人類認知作業上，成功複製我們的表現並且持續進展。像是下棋或是益智遊戲。回過頭來，一個五歲孩子在動作上展現的靈巧性和流暢性卻令大部分電腦難望其項背。上網查查看一些嘗試用機器人開門的影片，保證你哈哈大笑。這並不是要批評這些工程師，而是要我們退一步想想我們的動作有多令人驚奇。 95麥的速球只需花400毫秒（0.4秒）就可以到達60尺6吋（18.4公尺）外的本壘板。這還不算投手的跨步、或是各種藏球動作，更別提2016年總共有37個投手的速球均速高於95 麥。在這段極短的時間裡，我們真正可以反應的時間，扣除掉大腦訊號傳到身體做動作的正確部位，只剩下一半。換句話說，一個打者判斷一顆球的速度，大概比眨眼要快上一倍，而僅僅稍微比直升機螺旋槳轉一圈花的時間長一點點。在你讀這個字的當下，球已經過去了。因此不意外的，上一次大聯盟有打擊率四成的打者已經是75年前。你該意外的是，我們的腦竟然能夠驅動我們的身體碰到那個球。毫秒之間 Sherwin和Muraskin在做的就是棒球版本的快速知覺決策。這個決策可以被化約成時間向度和空間向度上不同的神經活化模式，就像大部分與腦有關的事一樣。那些真正優秀的棒球打者，不管是產生或是回應這些神經活化模式的方式都與一般人大相徑庭。他們辨認不同球種的能力，就像是一些汽車迷可以在一瞬間看出汽車的廠牌和型號，或是賞鳥迷可以看出顏色和飛行模式的突然變動。也像下棋高手一樣可以一眼判斷棋盤上的局勢。多年來，打擊率或上壘率的統計數據被用來評判一個打者的好壞。但deCervo提到，這些不過是馬後砲。這些數據只能由打擊已經完成之後得來。deCervo反過來要精確的指出，在毫秒的層級，打者是什麼時候決定要揮擊、什麼時候決定要放掉一顆球。一顆90麥的滑球向打者投過來，即使打者決定放掉而什麼動作也沒做，deCervo還是可以判斷出在什麼時間點他決定要放掉這顆球。這些都反應在腦電圖上、小小的神經活動裡。 Sherwin和Muraskin並不特別在意為什麼打者們發展出這個能力。他們在意的是如何用資料描述這個能力。他們不知道的是，他們已然走在一個以往只有詩人和哲學家才走的道路上。另一個這個領域的知名科學家Daniel Wolpert，研究了這些不同的神經訊號活化，怎麼促成我們人與人之間的不同。神經元就像雪花一樣，每一顆都有自己的特質。單一個神經元幾乎沒辦法被分類。而一群神經元在一起，卻能產生思想、動作，以及連結這兩個之間的大大小小事。當動作電位活化起來，他們的聲音可以像是網球打在拍網上「啵、啵、啵」的聲音。或者像是打擊練習的聲音一樣。 -- -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 97.90.143.103 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Baseball/M.1524016900.A.766.html

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EEERRIICC

04/18 10:03, 6年前 , 1^F

04/18 10:03, 1^F

感謝建議！

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ericf129

04/18 10:03, 6年前 , 2^F

04/18 10:03, 2^F

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willowm4

04/18 10:06, 6年前 , 3^F