客观日本

日本东北大学研究发现情绪会影响运动控制的准确性

2025年04月03日 生物医药

在紧张的足球比赛点球大战时,听悲伤的音乐有助于精准射门。由日本东北大学产学合作机构未来社会健康设计基地的永富良一教授、János Négyesi特任助教(现任匈牙利国立体育科学大学助教)、东北大学研究生院工学研究科的奥山武志副教授、同医学系研究科的博士研究生袁可青组成的研究团队,开发出了针对姿势调节中尤为重要的踝关节(足踝)角度的高精度评估系统。研究团队让受试者分别在聆听欢快的音乐、悲伤的音乐以及情感中立的音乐的同时,测试他们再现关节角度的准确性。结果显示,误差最小的是在听悲伤的音乐时,其次是情感中立的音乐,而误差最大的则是在听欢快音乐时。上述研究成果已发表在期刊《Scientific Reports》上。

title

图1 关节位置感知试验中的关节角度误差(图片取自论文10.1038/s41598-025-87590-8,供图:东北大学)

顶级运动员、演奏家、熟练工人等的专业表现,依赖于对身体各处关节的精准控制。精准控制虽能通过反复训练获得,但即便训练中能控制并良好再现动作,在正式比赛等遇到精神紧张、情绪波动的场合,即使是专家也可能出现失误。然而,作为运动控制基础的关节角度调节是如何受到情绪影响,此前尚未充分研究解明。踝关节角度对姿势控制及行走、奔跑的稳定性至关重要。踝关节有两种调节方式:将一侧踝关节调节至与目标踝关节相同角度,或将目标踝关节调节至预设角度。然而,此前并没有精确评估双侧踝关节(脚踝)角度的测量系统。

同时,有心理学研究指出,当人处于悲伤等负面情绪下,可能更有利于精细操作和运动表现。对运动控制而言,通过关节和肌肉将其状态(本体感觉)传递至中枢神经系统的感觉神经系统至关重要。已有使用微神经电描记术(microneurography)记录直接神经活动的研究表明,聆听悲伤音乐时本体感觉神经纤维活动处于稳定状态,而听欢快音乐时会导致其活动不稳定。

研究团队开发了双侧踝关节角度的精确测量系统,让受试者从古典音乐数据库(含13首悲伤曲目、9首欢快曲目、5首中性曲目)中各自选择最悲伤、最快乐、最无情绪起伏的音乐,并让受试者在聆听所选曲目的同时进行关节位置感知试验。实验中,受试者以屈膝长坐的姿势,将双足踝固定在关节角度测量装置中,在蒙眼状态下从脚踝完全伸展状态开始,由研究人员移动受试者脚部来分别提示 83度、90度、97度、104度四个角度。试验1要求受试者再现四种踝关节角度,再现角度顺序随机分配。试验2将一侧脚固定在四个角度中的某个角度,要求受试者将试验脚调节至与其相同的角度。受试者在听“欢快音乐”、“悲伤音乐”、“情感中性音乐”及“无音乐”四种条件下,将试验1、试验2中的四个关节角度再现测试各进行了六次。

title

图2 如同上图场景,悲伤情绪时关节角度调节精度较高,快乐情绪时调节精度较低(供图:东北大学,图片出自新闻稿:
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2025/02/press20250225-02-feeling.html

研究结果显示,关节角度的再现误差由小到大依次为:悲伤音乐<中性音乐<欢快音乐。

欢快的情绪对激发运动动机至关重要,是推动行动的重要因素。但本次的研究成果证实,当需要执行精准动作时,保持冷静更为重要。另外,要将此发现应用于体育竞技、音乐演奏或精细作业领域,还需要进一步探明不同情绪如何影响运动程序及其中枢调控机制。

研究团队表示未来将继续深入探索情绪与运动控制的中枢机制的关系,并推动研究成果的实际应用。

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Scientific Reports
论文:The influence of emotional states induced by emotion-related auditory stimulus on ankle proprioception performance in healthy individuals
DOI:10.1038/s41598-025-87590-8