当大脑在运动中思考——移动脑电如何揭示真实赛场中的神经奥秘

在传统认知中，脑电图（EEG）研究往往被限制在安静、受控的实验室环境中。然而，真正的体育竞技从不发生在静止的椅子上——它发生在高速冲刺的跑道、精准扣杀的球场、甚至冰壶滑行的赛道上。如今，随着可穿戴神经技术的发展，科学家终于能够“走出实验室”，在运动员真实运动状态下捕捉其大脑活动。

真实场景下的脑电信号：不再是“噪声”

长久以来，运动带来的肌电干扰和头部晃动被视为EEG数据采集的“天敌”。但近年来的研究表明，通过优化传感器设计与信号处理算法，高质量的脑电数据完全可以在动态环境中获取。例如，Cheron等人（2016）指出，新型硬件已能直接测量并校正运动伪迹；而GeorgiaAlexandrou博士（2021）更是在精英射击手与冰壶运动员的实际训练中，成功记录到清晰的神经振荡特征。

这些发现颠覆了一个固有假设：不存在统一的“冠军脑模式”。在射击项目中，成功的击发前一秒往往表现为α、θ和β波功率的降低，这与“神经效率假说”一致——即高手用更少的脑力完成任务；而在冰壶项目中，成功投掷却伴随着右前额叶θ活动的增强，暗示着更高水平的认知控制与战术专注。

跨运动项目的神经指纹

更令人振奋的是，这类差异不仅存在于不同项目之间，也体现在个体运动员身上。这意味着，未来基于EEG的训练反馈必须高度个性化。正如Rahman等人（2019）在综述中强调：跑步、骑行、举重乃至瑜伽过程中，α/θ/β功率随运动强度变化呈现规律性波动，甚至步态周期也能在γ频段中找到对应的皮层节律。

这表明，大脑与身体的协同并非单向输出，而是一个动态闭环系统。移动EEG正是解码这一闭环的关键工具。

技术赋能：无线脑电系统推动生态效度研究

要实现上述研究，离不开可靠、灵活且高兼容性的硬件支持。当前，第三代Mentalab无线脑电系统ExplorePro支持多达32通道的研究级信号采集，兼容湿/干电极，并配备实时可视化移动App。其开放的软件API便于科研人员快速集成自定义分析流程。

“我们不再满足于‘模拟’运动状态，”一位使用MentalabEEG系统的运动神经科学家表示，“现在，我们可以直接在赛场上观察大脑如何实时决策、调整与执行。”

启示：从实验室到赛场，神经科学正在“具身化”

这项技术演进标志着神经科学范式的转变——从“隔离式认知”走向“具身智能”。大脑不是孤立的信息处理器，而是嵌入在身体与环境互动中的动态系统。移动EEG让我们第一次有机会在自然行为中窥见这一系统的运作逻辑。

对于体育科学、康复医学、人因工程乃至人工智能领域，这都意味着新的交叉可能：如何利用真实场景下的神经指标优化训练？如何构建基于脑-体耦合的智能反馈系统？又如何将运动员的“直觉”转化为可量化、可迁移的认知模型？

答案，或许就藏在下一次冲刺、投掷或转身的脑电波中。

参考文献

• Alexandrou,G.(2021). ValidatingtheuseofmobileEEGtoinvestigateneuralmarkersofreal-worldsuccessfulsportingperformanceineliteathletes (Doctoraldissertation,UniversityofStirling).UniversityofStirling.

• Cheron,G.,Petit,G.,Cheron,J.,Leroy,A.,Cebolla,A.,Cevallos,C.,Petieau,M.,Hoellinger,T.,Zarka,D.,Clarinval,A.,&Dan,B.(2016).Brainoscillationsinsport:towardEEGBiomarkersofPerformance. FrontiersinPsychology, 7,246. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2016.00246

• Park,J.L.,Fairweather,M.M.,&Donaldson,D.I.(2015).Makingthecaseformobilecognition:EEGandsportsperformance. Neuroscience&BiobehavioralReviews, 52,117–130. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2015.02.014

• Rahman,M.,Karwowski,W.,Fafrowicz,M.,&Hancock,P.A.(2019).NeuroergonomicsApplicationsofElectroencephalographyinPhysicalActivities:ASystematicreview. FrontiersinHumanNeuroscience, 13,182. https://doi.org/10.3389/fnhum.2019.00182

欢迎关注 “欣佰特科技” ，持续为大家带来 “具身智能领域”前沿技术及应用！详情可邮件咨询sales@cnbestec.com