“神經偵察”洞悉打者思維以評估打者

哥倫比亞大學初創公司Neuroscout正在開發一種工具,這種工具將允許棒球和其他運動隊透過檢查運動員的腦電波來評估人才


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棒球經常被稱為“思考者的遊戲”。甚至前紐約洋基隊捕手和經常沉思的Yogi Berra 曾經觀察到,“棒球90%是心理上的,另一半是身體上的。” 新的腦解碼技術有望進一步挖掘這項運動的腦力層面,使棒球球探能夠根據擊球手的腦部識別和對不同投球做出反應的速度來評估他們。
 
面對職業或大學級別的投球,擊球手必須做出極其快速的感知決策——投手投球后,球只需大約 600 毫秒即可穿過本壘板。如果一個時速超過 140 公里的球還不夠難以看清(更不用說擊中了),那麼投球還可以帶有各種旋轉,這會導致球在飛向捕手手套的過程中改變路徑。擊球手越早識別出投球型別——快速球、曲線球或滑球,例如——他們擊中的機會就越大。
 
哥倫比亞大學智慧成像和神經計算實驗室 (LIINC) 的研究人員在過去的幾年裡一直在研究當投球接近時,擊球手的大腦中發生了什麼。藉助腦電圖 (EEG)功能性磁共振成像 (fMRI) 以及解釋每種方法讀取的神經訊號的軟體,研究人員正在調查擊球手正確識別投球型別的速度以及他們決定是否揮棒所需的時間。
 
腦電圖 (EEG) 測量大腦細胞相互交流時以不同頻率穿過大腦的電訊號。與此同時,功能性磁共振成像 (fMRI) 收集有關大腦血氧變化的細微位置的資訊。在過去的十年中,神經科學研究人員共同使用這些技術,以更好地瞭解大腦活動的 timing 和位置。現在,LIINC 的Jason Sherwin,一位博士後研究科學家,和Jordan Muraskin,一位博士候選人,共同創立了一家名為 Neuroscout 的初創公司,旨在向運動隊提供此類分析的結果。
 
偵察擊球手的大腦
作為 LIINC 的一部分,併為 Neuroscout 的推出做準備,Sherwin 和 Muraskin 開發了一個計算機程式,該程式從本壘板後方捕手的角度模擬棒球投球。他們透過讓棒球運動員和非運動員躺在 fMRI 掃描器中,戴著 43 電極 EEG 頭盔,並看著螢幕上大致模擬迎面而來的棒球的畫面,來測試他們。
 
在最初的模擬中,他們測試了非運動員識別快速球與曲線球(在本例中為滑球)的能力。球實際上是一個隨著移動而擴大的點,使其看起來像一個迎面而來的投球。模擬器中的人如果看到的投球與他們被告知要尋找的投球相符,就會點選一個按鈕,“就像擊球手揮棒或接球一樣,”Sherwin 說。“作為一名擊球手,您希望儘快做出決定。我們正在傾聽決策過程的展開。”
 
隨後的實驗包括來自哥倫比亞大學棒球隊的隊員。中外野手和心理學專業學生Jordan Serena 已經多次嘗試 Neuroscout 的模擬器。雖然 Sherwin 和 Muraskin 沒有向他提供關於他對模擬投球的反應時間的具體數字,但 Serena 說他對他們描述的球員與非球員的表現方式感到著迷。“我發現我長期以來一直從事的這項運動可以改變我的大腦運作方式,這很有趣,”他說。
 
Muraskin 說,一般來說,球員在某些指示專業知識的大腦區域表現出比非球員更大的啟用。研究人員計劃在即將發表的一篇論文中進一步定義這些差異。
 
未來的研究領域可能包括檢查當參與者面對軌跡相似的投球時,例如滑球和曲線球或快速球和變速球時,揮棒或保持揮棒的決定。最終,研究人員希望建立一個更詳細的模擬,該模擬同樣考慮到包括球的旋轉和投手釋放的生物力學等因素,這兩者都為擊球手提供了關於所投球型別的線索。
 
Neuroscout 不要與位於馬薩諸塞州劍橋市的 NeuroScouting LLC 混淆。該公司同樣提供基於神經活動的“精英運動/人類表現”分析,由加州大學舊金山分校研究員 Wesley Clapp 和神經科學家 Brian Miller 共同創立。當聯絡到 Clapp 時,他不願詳細介紹 NeuroScouting 的服務,只說該公司自 2008 年以來一直與美國職業棒球大聯盟合作。
 
心理遊戲
Sherwin 和 Muraskin 也看到了他們的技術可能對運動隊有用的其他方式。其中一個想法部分來自運動心理學家 Brent Walker,當他閱讀了兩人去年發表的一篇論文以及哥倫比亞大學的一些棒球運動員時,他了解了 Neuroscout,他在哥倫比亞大學擔任錦標賽表現的副體育主管。他對可能與 Neuroscout 合作開發某種大腦訓練方案感興趣,該方案可以提高球隊的擊球水平,並擴充套件到其他運動專案。
 
Walker 說,透過分解 Neuroscout 可以提供的資訊,例如擊球手識別不同投球的速度,教練有可能與球員合作來解決特定的弱點。Walker 在布拉德利大學讀本科時打過棒球和籃球。例如,如果一名球員識別投球的速度較慢,一種選擇可能是透過調整他的揮棒來彌補這種滯後,他補充道。
 
雖然 Neuroscout 與 Walker 沒有正式的工作關係,但 Sherwin 表示,這位心理學家對他們思考將他和 Muraskin 的棒球工作擴充套件到其他運動專案(如網球和足球守門)的下一步驟起到了重要作用。“我們鍛鍊二頭肌,那麼為什麼不鍛鍊基底神經節呢?這是我們都同意的問題,”Sherwin 說。
 
研究人員已經考慮過他們的測試可能會對在模擬過程中表現不佳的球員產生偏見——例如在識別投球型別的速度方面得分低於同齡人。“這不是一個全有或全無的評估,”Sherwin 說。“這些測試旨在量化球員看球的能力,但不能預測他是否會擊中特定的投球。”
 
Neuroscout 表示他們已經與幾支美國職業棒球大聯盟球隊進行了交談,儘管他們不會透露是哪些球隊。Sherwin 補充說,“反應從‘我想要它’到‘這是一個很酷的科學專案,但它如何幫助我決定誰應該進入陣容?’”

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