<h3> 近日，全紅嬋和陳芋汐在巴黎再次上演“水花消失術”，毫無懸念包攬金銀！標準的翻騰動作、近乎完美的水花，中國跳水隊再次展示自己的絕對實力。<br></br></h3></br><h3> 圖源：新華社<h3> 除了跳水，競技體操、蹦床等項目也常見旋轉(zhuǎn)動作，高分標準包括空中翻轉(zhuǎn)完美，以及最后穩(wěn)穩(wěn)落地或者壓低水花。而保持豎直落準的關鍵，除了控制身體姿態(tài)的能力，<strong>視覺也是輔助選手在飛行階段找準位置、準備精確著陸的重要條件之一。</strong></h3></br><h3> 那么，運動員們在空中翻騰的時候到底在看哪里？</h3></br><h3><strong>視覺重要，但前半程不是重點</strong></h3></br><h3> 先來看看選手做最基礎的后空翻時眼中的世界，也就是跳起后圍繞身體橫向軸線向后旋轉(zhuǎn) 360° 后落地的過程。這個動作的平穩(wěn)落地需要視力輔助，特別是在翻轉(zhuǎn)的后半段。</h3></br><h3> 一項研究用開燈和關燈來控制體操運動員的視覺，對比了不同條件下的后空翻動作。結果發(fā)現(xiàn)，相對于全程關燈看不到東西或僅前半程開燈，運動員在全程開燈及僅后半程開燈的情況下落地更加穩(wěn)定。<strong>也就是在后空翻的后半段看到周圍環(huán)境，可以幫助定位及準備著陸。</strong></h3></br><h3> 既然視覺重要，接著有研究者詳細地記錄了 11 名體操選手后空翻的姿態(tài)、頭的位置，以及目光注視的方向。從起跳到落回蹦床上，運動員前額處攝像機記錄下的景象是這樣的：</h3></br><h3> 1~5 依次是從起跳到落回的過程，上排為側方攝像機記錄圖像（藍線表示視線方向），下排為選手前額攝像機記錄圖像（紅點表示注視位置）<br></br><h3> 在前半段，<strong>從起跳到身體基本平行地面的過程中，體操運動員的眼球運動有所不同</strong>（上圖 1~2）。其中 4 名運動員在起跳后眼睛立即向上看，注視著天花板；4 名運動員在動作前半段一直向下看；還有 3 人起跳后立即閉上了眼睛。</h3></br><h3> 結合之前的研究，后空翻前半程的視覺對于控制動作可能不那么重要。</h3></br><h3><strong>后半程緊盯落點前方</strong></h3></br><h3> 但到了后半程，所有運動員的眼球移動形式非常類似，全都緊盯在蹦床上的某一個固定點，并保持注視直到著陸。</h3></br><h3> 也就是到達上圖位置 3 之后，<strong>運動員眼球會明顯向上移動，直到找準蹦床上的固定注視點</strong>，這通常發(fā)生在整個后空翻動作完成了 60%的時候（上圖 4）。此時，運動員額前攝像機中出現(xiàn)的是下圖最左側畫面。</h3></br><h3> 從找到注視點到落回蹦床，固定于運動員前額的攝像機記錄下來的畫面，紅點表示注視位置<h3> 接下來隨著身體逐漸轉(zhuǎn)回到豎直姿勢，頭部也向后旋轉(zhuǎn)，攝像機中的圖像從蹦床轉(zhuǎn)向前方的墊子。同時，<strong>運動員的眼球向著與頭部相反的方向轉(zhuǎn)動，目光不斷下移，使注視位置始終停留在上圖的紅點處</strong>，直到重新降落回蹦床上。</h3></br><h3> 在整個后空翻過程中，運動員目光停留在紅點上的時間超過 300 毫秒，這是用眼球向下轉(zhuǎn)抵消頭部旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的。至于這個固定點的位置，平均位于著陸點的前方 143 厘米。雖然每次的著陸點稍有區(qū)別，<strong>但多數(shù)運動員都會緊盯在蹦床中間紅十字和床的前緣之間。</strong></h3></br><h3> 這項研究中，國家級別的體操運動員在后空翻完成 47.1%時開始緊盯固定點，而更高水平的國際級別選手于完成 52.9%時開始，延遲了 78 毫秒。這可能是因為頂尖運動員需要的視覺定向時間更短，而且動作比較穩(wěn)定，需要進行的調(diào)整更少。</h3></br><h3> 當然，實際比賽中的動作比單獨一個后空翻復雜很多，但運動員們通常也會試圖將目光固定在特定位置，例如蹦床、體操場地上的地板或跳水水池的水面，利用視覺提供的信息來調(diào)整身體姿態(tài)，更好地完成空中動作并定位落點。</h3></br><h3> 更復雜轉(zhuǎn)體時的視線方向（黑色線）<h3><strong>盯得緊，是天生的還是練出來的？</strong></h3></br><h3> 上面這種移動眼球來抵消頭部運動的現(xiàn)象，類似于與生俱來的前庭-眼動反射，這是保證人們活動時眼中景象穩(wěn)定的重要反射之一。</h3></br><h3> 如果走路時將攝像機固定在前額，你會發(fā)現(xiàn)記錄下來的畫面非常搖晃，分辨不清眼前的物體。實際眼中景象基本穩(wěn)定的原因是人體自動開啟了“防抖功能”：利用內(nèi)耳里面的感受器分辨運動方向和幅度，把這些信息通過反射通路傳遞到眼睛周圍的肌肉，讓眼球與頭部運動方向相反，抵消走動帶來的晃動。</h3></br><h3> 頭向一側轉(zhuǎn)動時，眼睛自動轉(zhuǎn)向另一側?<h3> 另外，還有很多其他調(diào)節(jié)系統(tǒng)連接著眼睛、頭部和身體，幫助人們在各種運動中維持眼前景象平穩(wěn)清晰、平順地追蹤感興趣的物體，以及定位身體和調(diào)整姿態(tài)。</h3></br><h3><strong> 眼球運動不是一個簡單反射或大腦指令所能控制的，而是經(jīng)過多個感官輸入、計算和復雜處理后得出的綜合結果。</strong>有些情況下，各個系統(tǒng)對眼球的作用方向是互相矛盾的，這時還需要主動控制來決定起主導作用的功能。</h3></br><h3> 因此，做簡單動作時人體天生的功能就足以維持視覺協(xié)調(diào)，但對于后空翻等復雜動作的控制，還需要長期多次重復的練習來磨合各個系統(tǒng)，才能最終達到完美的效果。?</h3></br><h3>來源：科普中國</h3></br><h3>編輯：魏曉麗</h3></br><h3>審校：王然</h3></br> <a href="https://mp.weixin.qq.com/s/p2rR83BWds0yYr32Dfa0XA" >查看原文</a> 原文轉(zhuǎn)載自微信公眾號,著作權歸作者所有