精神与身体疲劳改变工作记忆巩固并损害基于视频与实际场景的注视行为与感知-认知技能

为什么疲惫的眼睛在速率快的运动中至关重要

任何尝试接发快速发球或对迅速传球做出反应的人都知道，体育运动既依赖敏捷的思维，也依赖强健的肌肉。本研究考察了不同类型的疲劳——精神疲劳、身体疲劳及二者混合——如何改变初学者羽毛球运动员的观察方式、瞬间决策与对刚处理信息的记忆。研究者通过追踪运动员的注视位置并测量他们在视频训练与真实对抗中的反应速度，揭示了在比赛节奏加快时，精神耗竭为何比肌肉酸痛更具破坏性。

三种疲劳类型的对照试验

研究者招募了没有球拍运动经验的年轻女性，并将她们分为三组。一组通过为期一小时、要求高度注意力的电脑任务诱发精神疲劳；第二组通过高强度的羽毛球式跑动训练诱发身体疲劳；第三组则经历半精神半身体的混合疲劳。在这些疲劳环节之前、期间和之后，每位参与者都完成了两类羽毛球任务：在羽毛球被击出瞬间暂停的影像片段，以及场地上的真实来回。在两种情境中，她们都要预测球羽的去向、尽快决定应对动作，并完成一项简单的工作记忆测验。移动式眼动跟踪眼镜记录了运动员注视的位置与时长。

疲劳如何扰乱我们的注视模式

在所有疲劳类型中，运动员的注视模式变得不那么高效。随着疲劳加剧，注视次数增加，但每次注视的时长变短。运动员不再将目光固定在少数关键区域，而是更多地四处跳动，尤其偏向于球羽本身和对手击球后场地的空白区域。精神疲劳引起的扰动最大，尤其在真实比赛情境中更为明显。当研究者比较成功与失误的回合时发现，成功回合通常伴随更少但更长的注视，并且更多时间用于注视对手上半身、球拍与球羽之间的小“预判”区域以及某些边界区域；相比之下，失误回合则表现为分散的视觉搜索，注意力更容易漂移到不那么有用的地点。

思维速度与短期记忆受到影响

绩效指标呈现出类似的结论。经历精神疲劳后，运动员在预测球羽方向上的准确性降低，做出响应决策所需的时间延长——在视频与场地两种任务中均如此。身体疲劳也会使决策变慢并降低准确性，但影响较小。精神与身体混合组的表现介于两者之间。真实场地的比赛比屏幕任务要求更高：在现场来回的更丰富、更混乱的条件下，预判准确性下降更明显，反应时也进一步延长，精神疲劳者尤为显著。通过简单视觉任务测得的工作记忆分数在精神疲劳期间降幅最大，这表明当大脑负荷过重时，维持和更新关键信息变得更加困难。

视频训练与真实比赛的差异

研究还强调了屏幕训练与场上比赛之间的重要差距。尽管视频片段可以更严格地控制运动员看到的内容，但它无法完全再现真实来回中不断变化的运动、距离与身体线索。在疲劳状态下，现场比赛中的这些额外需求放大了预判、决策和注视效率的下降。真实情境中的运动员表现出更低的准确性、更慢的反应和不同的注视模式，这表明实验室式训练可能遗漏了视觉与决策在真实比赛情境中运作的关键方面。

对运动员与教练的启示

研究得出结论：精神疲劳对那些依赖快速解读对手视觉信息与迅速决策的运动（如羽毛球）尤其具有破坏性。当大脑过度劳累时，运动员的视线更容易游移，不会在关键线索上停留足够时间，而他们的工作记忆与决策能力也会受损——在真实比赛条件下尤为明显。对此，教练与运动员应注意在训练和比赛前管理认知负荷，这可能与管理体能负荷同样重要。避免在重要训练或比赛前进行高强度的认知任务、设计模拟真实比赛视觉与决策需求的练习，以及识别精神疲劳的早期信号，均可帮助运动员在关键时刻保持视线与判断力的敏锐。

引用: Farahani, F.K., Dehkordi, P.S., Khalaji, M. et al. Mental and physical fatigue altered working memory consolidation and impaired gaze behavior and perceptual-cognitive skills using video-based and real-situation. Sci Rep 16, 10180 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40994-6

关键词: 精神疲劳, 羽毛球, 注视行为, 工作记忆, 决策