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体操|体操、跳水……各种转圈的时候，运动员会睁眼吗？

体育 蹦床 跳水 体操 后空翻

在东京奥运会女子蹦床决赛中 ， 朱雪莹夺金、刘灵玲摘银 ， 包揽了该项目的冠亚军 。 比赛中 ， 无论完成了几圈高难度转体翻腾 ， 两位选手总能平稳地落回蹦床中心的红十字附近 ， 定位非常精准 。

体操|体操、跳水……各种转圈的时候，运动员会睁眼吗？
东京奥运会女子蹦床决赛中的朱雪莹丨icphoto
除了蹦床 ， 竞技体操和跳水等项目也常见旋转动作 ， 高分标准包括空中翻转完美 ， 以及最后稳稳落地或者压低水花 。 而保持竖直落准的关键 ， 除了控制身体姿态的能力 ， 视觉也是辅助选手在飞行阶段找准位置、准备精确着陆的重要条件之一 。
那么 ， 运动员们在空中翻腾的时候到底在看哪里？
视觉重要 ， 但前半程不是重点
先来看看选手做最基础的后空翻时眼中的世界 ， 也就是跳起后围绕身体横向轴线向后旋转360°后落地的过程 。 这个动作的平稳落地需要视力辅助 ， 特别是在翻转的后半段 。
一项研究用开灯和关灯来控制体操运动员的视觉 ， 对比了不同条件下的后空翻动作 。 结果发现 ， 相对于全程关灯看不到东西或仅前半程开灯 ， 运动员在全程开灯及仅后半程开灯的情况下落地更加稳定 。 也就是在后空翻的后半段看到周围环境 ， 可以帮助定位及准备着陆 。
既然视觉重要 ， 接着有研究者详细地记录了11名体操选手后空翻的姿态、头的位置 ， 以及目光注视的方向 。 从起跳到落回蹦床上 ， 运动员前额处摄像机记录下的景象是这样的：

体操|体操、跳水……各种转圈的时候，运动员会睁眼吗？
1-5依次是从起跳到落回的过程 ， 上排为侧方摄像机记录图像（蓝线表示视线方向） ， 下排为选手前额摄像机记录图像（红点表示注视位置）丨参考文献[1]
在前半段 ， 从起跳到身体基本平行地面的过程中 ， 体操运动员的眼球运动有所不同（上图1-2） 。 其中4名运动员在起跳后眼睛立即向上看 ， 注视着天花板；4名运动员在动作前半段一直向下看；还有3人起跳后立即闭上了眼睛 。
结合之前的研究 ， 后空翻前半程的视觉对于控制动作可能不那么重要 。
后半程紧盯落点前方
但到了后半程 ， 所有运动员的眼球移动形式非常类似 ， 全都紧盯在蹦床上的某一个固定点 ， 并保持注视直到着陆 。
也就是到达上图位置3之后 ， 运动员眼球会明显向上移动 ， 直到找准蹦床上的固定注视点 ， 这通常发生在整个后空翻动作完成了60%的时候（上图4） 。 此时 ， 运动员额前摄像机中出现的是下图最左侧画面 。

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从找到注视点到落回蹦床 ， 固定于运动员前额的摄像机记录下来的画面 ， 红点表示注视位置丨参考文献[1]
接下来随着身体逐渐转回到竖直姿势 ， 头部也向后旋转 ， 摄像机中的图像从蹦床转向前方的垫子 。 同时 ， 运动员的眼球向着与头部相反的方向转动 ， 目光不断下移 ， 使注视位置始终停留在上图的红点处 ， 直到重新降落回蹦床上 。
在整个后空翻过程中 ， 运动员目光停留在红点上的时间超过300毫秒 ， 这是用眼球向下转抵消头部旋转来实现的 。 至于这个固定点的位置 ， 平均位于着陆点的前方143厘米 。 虽然每次的着陆点稍有区别 ， 但多数运动员都会紧盯在蹦床中间红十字和床的前缘之间 。
这项研究中 ， 国家级别的体操运动员在后空翻完成47.1%时开始紧盯固定点 ， 而更高水平的国际级别选手于完成52.9%时开始 ， 延迟了78 毫秒 。 这可能是因为顶尖运动员需要的视觉定向时间更短 ， 而且动作比较稳定 ， 需要进行的调整更少 。
当然 ， 实际比赛中的动作比单独一个后空翻复杂很多 ， 但运动员们通常也会试图将目光固定在特定位置 ， 例如蹦床、体操场地上的地板或跳水水池的水面 ， 利用视觉提供的信息来调整身体姿态 ， 更好地完成空中动作并定位落点 。

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更复杂转体时的视线方向（黑色线）丨参考文献[4]
盯得紧 ， 是天生的还是练出来的？
上面这种移动眼球来抵消头部运动的现象 ， 类似于与生俱来的前庭-眼动反射 ， 这是保证人们活动时眼中景象稳定的重要反射之一 。
如果走路时将摄像机固定在前额 ， 你会发现记录下来的画面非常摇晃 ， 分辨不清眼前的物体 。 实际眼中景象基本稳定的原因是人体自动开启了“防抖功能”：利用内耳里面的感受器分辨运动方向和幅度 ， 把这些信息通过反射通路传递到眼睛周围的肌肉 ， 让眼球与头部运动方向相反 ， 抵消走动带来的晃动 。

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头向一侧转动时 ， 眼睛自动转向另一侧 | Solvelearningdisabilities
另外 ， 还有很多其他调节系统连接着眼睛、头部和身体 ， 帮助人们在各种运动中维持眼前景象平稳清晰、平顺地追踪感兴趣的物体 ， 以及定位身体和调整姿态 。
眼球运动不是一个简单反射或大脑指令所能控制的 ， 而是经过多个感官输入、计算和复杂处理后得出的综合结果 。 有些情况下 ， 各个系统对眼球的作用方向是互相矛盾的 ， 这时还需要主动控制来决定起主导作用的功能 。
因此 ， 做简单动作时人体天生的功能就足以维持视觉协调 ， 但对于后空翻等复杂动作的控制 ， 还需要长期多次重复的练习来磨合各个系统 ， 才能最终达到完美的效果 。
参考文献
[1] Natrup J, Bramme J, de Lussanet MHE, Bostr?m KJ, Lappe M, Wagner H. Gaze behavior of trampoline gymnasts during a back tuck somersault. Hum Mov Sci. 2020;70:102589.
[2] Davlin CD, Sands WA, Shultz BB. The role of vision in control of orientation in a back tuck somersault. Motor Control. 2001;5(4):337-46.
[3] Natrup J, de Lussanet MHE, Bostr?m KJ, Lappe M, Wagner H. Gaze, head and eye movements during somersaults with full twists. Hum Mov Sci. 2021;75:102740.
[4] von La?berg C, Beykirch KA, Mohler BJ, Bülthoff HH. Intersegmental eye-head-body interactions during complex whole body movements. PLoS One. 2014;9(4):e95450.
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来源：果壳
编辑：荔枝
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