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Articolo metodologico

Studio del potenziale correlato agli eventi sull'effetto dell'esaurimento dell'Io sull'anticipazione percettiva in condizioni di emozione negativa

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DOI:

10.3791/69055

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14 novembre 2025

 ,  ,  , 
1College of Education and Sports Sciences, Yangtze University, 2Department of Psychology, School of Sports Medicine, Wuhan Sports University

In questo articolo

Sommario

Qui, proponiamo un'indagine utilizzando la metodologia del potenziale correlato agli eventi (ERP) per esaminare i meccanismi sottostanti attraverso i quali l'esaurimento dell'ego influenza l'anticipazione percettiva negli studenti universitari allenati nel tennis sotto emozione negativa.

Abstract

Il presente studio ha impiegato una combinazione di misure comportamentali e di potenziale correlato agli eventi (ERP) per indagare l'effetto dell'esaurimento dell'ego sull'anticipazione percettiva negli studenti universitari allenati a tennis in condizioni di emozioni negative. I risultati forniranno una base teorica per migliorare l'efficacia dell'allenamento in questa specifica popolazione. L'emozione negativa è stata indotta da filmati, mentre l'esaurimento dell'ego è stato suscitato attraverso un compito di Stroop. L'anticipazione percettiva è stata valutata utilizzando video di tennis temporalmente occlusi. In condizioni di emozione negativa, i partecipanti hanno mostrato un tempo di reazione più breve e una maggiore precisione sia nello stato di basso esaurimento dell'ego che a 160 ms dopo aver colpito la palla. Inoltre, c'era una latenza di picco N2 più breve a 160 ms dopo aver colpito la palla rispetto al momento in cui colpiva la palla. Le ampiezze di picco di N2, P3 e LNC erano significativamente più basse in uno stato di bassa deplezione dell'Io rispetto a quelle in uno stato di alta deplezione dell'Io (p < 0,05). Le ampiezze di picco di N2 e P3 erano più alte al momento di colpire la palla che a 160 ms dopo aver colpito la palla. In condizioni di emozione negativa, gli studenti universitari addestrati al tennis hanno mostrato una maggiore velocità di anticipazione percettiva, una maggiore precisione e una ridotta allocazione delle risorse cognitive in uno stato di basso esaurimento dell'ego. Rispetto al momento in cui si colpisce la palla, gli studenti universitari con formazione tennistica hanno mostrato una migliore precisione della velocità, un controllo dell'attenzione precoce e una ridotta allocazione delle risorse attentive e cognitive a 160 ms dopo aver colpito la palla. I risultati suggeriscono che gli allenatori di tennis dovrebbero migliorare le capacità di autoregolazione emotiva dei giocatori, ottimizzare gli ambienti di allenamento e ridurre l'esaurimento dell'ego per migliorare le loro prestazioni.

Introduzione

Il tennis è uno sport caratterizzato da traiettorie imprevedibili della palla, alte velocità e un'ampia gamma di piazzamenti dei colpi, che richiedono ai giocatori di possedere forti capacità di anticipazione percettiva. L'anticipazione percettiva si riferisce alla capacità di prevedere l'esito di un evento imminente utilizzando informazioni avanzate ottenute attraverso i canali sensoriali1. L'accumulo di prove mostra che gli atleti dimostrano vantaggi specifici del dominio nella velocità e nell'accuratezza delle previsioni rispetto ai non atleti2. I tennisti dimostrano capacità superiori di anticipazione dell'azione in condizioni di limitazione delle informazioni 3,4. La ricerca ha dimostrato che tali vantaggi dell'anticipazione percettiva nei tennisti possono essere influenzati da fattori come lo stato emotivo5 e l'esaurimento dell'ego6. L'esercizio prolungato dell'autocontrollo esaurisce le risorse mentali limitate, portando a uno stato noto come esaurimento dell'ego. Questo studio si propone di rispondere alla seguente domanda: quali sono i correlati comportamentali e del potenziale correlato agli eventi (ERP) dell'anticipazione percettiva in condizioni di emozione negativa, attraverso diversi livelli di esaurimento dell'Io e condizioni di occlusione temporale? Questo problema rimane inesplorato e merita ulteriori indagini.

Studi empirici hanno stabilito che la valenza affettiva (cioè la direzione positiva o negativa di un'esperienza emotiva) esercita influenze bidirezionali sulle prestazioni anticipatorie: gli stati emotivi positivi migliorano la velocità di elaborazione (tempo di reazione ridotto) e l'accuratezza delle decisioni, probabilmente facilitando il coinvolgimento attentivo e l'integrazione sensomotoria semplificata7 mentre gli stati affettivi negativi interrompono l'elaborazione cognitiva negli atleti di vari sport. Ad esempio, gli atleti di basket dimostrano sia una maggiore latenza di risposta che una diminuzione della velocità motoria durante l'elaborazione di stimoli di conflitto in condizioni emotive negative8. Pertanto, l'elaborazione delle emozioni negative occupa più risorse cognitive e interferisce in modo significativo con l'anticipazione della velocità di movimento9. L'esaurimento dell'ego influenza anche il processo decisionale percettivo e la ricerca visiva degli atleti nei contesti sportivi. Ad esempio, i giocatori di basket mostrano prestazioni decisionali superiori in condizioni di basso esaurimento dell'ego6. Al contrario, un'elevata deplezione dell'ego esercita effetti dannosi sull'attenzione sostenuta degli atleti10, sulla memoria di lavoro11 e sul processo decisionale nello sport12. La meta-analisi ha rivelato che l'esaurimento dell'ego esercita un effetto medio sulle prestazioni sportive 13,14. In particolare, gli individui entrano in uno stato di esaurimento dell'ego dopo aver eseguito compiti di autocontrollo, che successivamente compromette le loro prestazioni operative nei compiti atletici. Infine, esiste una relazione intrinseca tra la valenza emotiva e l'esaurimento dell'Io. Le emozioni negative portano a un maggiore esaurimento delle risorse di autocontrollo15, con conseguente peggioramento delle prestazioni nei successivi compiti di autocontrollo16. Gli individui con un elevato esaurimento dell'ego mostrano un pregiudizio attentivo più pronunciato verso le informazioni emotive negative17. Mentre sia l'emozione negativa che l'esaurimento dell'ego influenzano l'anticipazione percettiva, pochi studi elettrofisiologici hanno indagato i loro effetti combinati.

I componenti ERP primari associati all'anticipazione percettiva nel tennis includono N2, P3 e la componente negativa tardiva (LNC). Ricerche precedenti hanno dimostrato che entrambe le componenti N2 e P3 sono fortemente correlate con le funzioni cognitive alla base dell'anticipazione percettiva correlata allo sport 18,19,20. Ad esempio, lo studio di Zhang e Zhou ha rivelato che gli esperti di tennis dimostrano prestazioni superiori nell'identificare le caratteristiche dello stimolo target durante le transizioni dinamiche offensivo-difensive, come evidenziato dalle latenze di insorgenza precedenti dei componenti N2 e P321. La ricerca ha rivelato che gli esperti di badminton mostrano velocità di identificazione e codifica degli stimoli più rapide con una maggiore allocazione delle risorse mentali, come si evince da una latenza di picco P3 più breve e da un'ampiezza P322 più elevata. Inoltre, lo studio ha dimostrato che gli esperti di tennis investono più sforzo cognitivo nella rappresentazione della scena durante i compiti di anticipazione percettiva, evidenziato da una maggiore ampiezza media LNC19. Rispetto ai principianti del tennis, gli esperti di tennis mostrano un'ampiezza N223 più elevata, una latenza P3b più breve e un'ampiezza P3b24 più elevata durante le attività di anticipazione percettiva. Negli studi ERP sull'anticipazione percettiva, i ricercatori impiegano comunemente tecniche di occlusione spaziale 3,23 e tecniche di occlusione temporale21,25 come paradigmi di ricerca. Tra questi metodi, le tecniche di occlusione temporale possono dimostrare l'importanza delle informazioni visive precoci per il giudizio anticipatorio degli atleti nel ricevere i servizi26, caratterizzati da una forte oggettività e una buona validità ecologica. Pertanto, questo studio adotta l'occlusione temporale come paradigma sperimentale per indagare le caratteristiche ERP dell'anticipazione percettiva degli studenti universitari addestrati al tennis, con N2, P3 e LNC selezionati come componenti ERP per la valutazione delle prestazioni anticipatorie.

I meccanismi elettrofisiologici attraverso i quali l'emozione negativa e l'esaurimento dell'Io modulano congiuntamente i vantaggi degli esperti sono ancora sconosciuti. La metodologia del potenziale correlato agli eventi (ERP) fornisce una risoluzione temporale di millisecondi, consentendo il rilevamento preciso dell'attività elettrofisiologica corticale durante i processi di anticipazione percettiva27. Questo studio ha impiegato tecniche di occlusione temporale, presentando riprese video di fasi di rally da partite di tennis come stimoli di anticipazione percettiva. Abbiamo utilizzato misure del potenziale correlato agli eventi (ERP) per esaminare gli effetti comportamentali ed elettrofisiologici dell'esaurimento dell'ego sull'anticipazione percettiva negli studenti universitari allenati nel tennis in condizioni di emozioni negative. Questo studio fornirà approfondimenti teorici sull'espansione delle categorie di fattori che influenzano l'anticipazione percettiva negli studenti universitari formati nel tennis. Inoltre, il presente studio offrirà prove scientifiche per ottimizzare le metodologie di allenamento e migliorare le prestazioni agonistiche. Sulla base di questo quadro teorico, ipotizziamo che in condizioni di emozione negativa, gli studenti universitari allenati nel tennis mostrino prestazioni di previsione percettiva superiori quando si trovano in uno stato di basso esaurimento dell'ego e con una condizione di blocco del tempo estesa, come si manifesta con un tempo di reazione più breve, una maggiore precisione e ampiezze di picco N2 e P3 ridotte.

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Protocollo

Il protocollo dell'esperimento in corso è stato approvato dal Comitato Etico per l'Esperimento Umano dell'università affiliata al primo autore (codice identificativo del progetto: 2024010). Tutti i partecipanti hanno fornito il consenso informato per questo studio.

1. Soggetti sperimentali

  1. Effettuare una stima della dimensione del campione a priori utilizzando G*Power 3.1.928. Imposta i parametri su α = 0,05 (a due code), potenza = 0,80 e dimensione dell'effetto f = 0,25. Analizzare i dati utilizzando un 2 (esaurimento dell'ego: alto contro basso; tra i soggetti) x 2 [punto temporale: T1 (il momento in cui si colpisce la palla) rispetto a T2 (160 ms dopo aver colpito la palla); all'interno dei soggetti] ANOVA a disegno misto. Puntare a una dimensione minima del campione di N = 24 per rilevare gli effetti ipotizzati.
  2. Recluta un campione di 30 studenti universitari maschi specializzati in tennis, con un'età media di 21,73 ± 1,048 anni e un'esperienza media di allenamento di 2,967 ± 0,507 anni. Assegna in modo casuale i partecipanti a un gruppo ad alto esaurimento dell'ego e a un gruppo a basso esaurimento dell'ego, con 15 partecipanti ciascuno.
  3. Assicurarsi che tutti i partecipanti soddisfino i seguenti criteri di inclusione: (1) buona salute fisica senza storia di disturbi psichiatrici o neurologici; (2) sonno adeguato e uno stato emotivo neutro; (3) familiarità con le tattiche tecniche del tennis e almeno due anni di allenamento tennistico; (4) visione dei colori normale e acuità visiva normale o corretta alla norma; (5) destrorso; (6) nessuna precedente partecipazione a esperimenti simili. Escludere i partecipanti che non soddisfano questi criteri.
  4. Informare i partecipanti in modo completo sulle procedure, acclimatarli al laboratorio e ottenere il consenso informato scritto.

2. Materiali sperimentali

  1. Seleziona i filmati del Chinese Affective Video System29 per suscitare lo stato emotivo target, data la loro efficacia comprovata nell'induzione diretta delle emozioni30. Utilizzare la clip NUAN CHUN come stimolo di induzione dell'emozione negativa convalidato (α > di Cronbach 0,79).
  2. Calibrare gli stimoli uditivi a 65 dB SPL utilizzando un fonometro posizionato sulla testa del partecipante prima dell'esperimento. Impostate la durata di ogni clip affettiva a circa 100 s. Ottenere l'approvazione del Comitato Etico Istituzionale per la Ricerca Umana prima della raccolta dei dati.
  3. Somministrare la scala di valutazione delle emozioni a 9 punti adattata dal Positive and Negative Affect Schedule (PANAS)31,32. Interpreta i punteggi più alti come un'emozione negativa più forte. Confermare la validità convergente tra gli stati auto-riferiti e le misure fisiologiche32.
  4. Adottare il paradigma di Stroop33 per indurre stati di esaurimento ad alto e basso autocontrollo. Costruisci stimoli usando quattro caratteri cinesi: rosso, giallo, blu e verde. Abbina casualmente ogni personaggio con un colore di inchiostro incongruente (rosso, giallo, blu, verde) per prova. Eroga prove tramite E-Prime 2.0, randomizzando le sequenze di presentazione.
  5. Interpretare l'incongruenza stimolo-colore come induzione di un conflitto cognitivo e reclutamento di risorse esecutive superiori. Trattare la congruenza stimolo-colore come se non suscitasse alcun conflitto e richiedesse minori risorse esecutive11. Assegna al gruppo ad alta deplezione dell'ego un compito di Stroop composto da 80 prove congruenti e 80 prove incongruenti. Assegna al gruppo a bassa deplezione dell'ego un compito di controllo di Stroop comprendente solo 160 prove congruenti.
  6. Somministrare un questionario di convalida di 3 voci34 per valutare gli stati di deplezione dell'autocontrollo indotti da Stroop. Misurare le seguenti dimensioni: Sforzo soggettivo dispendioso per sopprimere l'interferenza del significato delle parole durante la denominazione dei colori; livelli di affaticamento percepiti; esaurimento energetico auto-riferito. Applica un punteggio positivo, con punteggi totali più alti che indicano un esaurimento più elevato.
  7. Estrai gli stimoli video dalle registrazioni delle partite di singolare maschile degli US Open 2019 ad alta definizione. Selezionare gli ultimi tre colpi dei segmenti della fase neutra di rally, terminando a: Momento di impatto del colpo dell'avversario (T1); 160 ms dopo l'impatto (T2). Genera 460 clip iniziali (230 risposte dal campo sinistro/ 230 risposte dal campo destro), ciascuna con durata: 2000 ms, formato: AVI e frequenza fotogrammi: 25 fps.
  8. Condurre la convalida di esperti con 10 studenti universitari certificati con formazione tennistica e 3 allenatori professionisti seguendo la metodologia di Zhang21. Seleziona gli stimoli finali (58 clip per il campo sinistro/58 per il campo destro; 116 in totale). Programma gli stimoli in E-Prime 2.0 e randomizza l'ordine di presentazione.

3. Procedura sperimentale

  1. Ottenere il consenso informato scritto e somministrare il PANAS all'arrivo del partecipante. Screening dei partecipanti in base ai risultati MAS.
  2. Adatta i partecipanti con un sistema EEG EasyCap a 64 canali. Applicare gel conduttivo e mantenere tutte le impedenze degli elettrodi al di sotto di 10 kΩ. Fornire istruzioni standardizzate per le attività sottolineando: mantenimento della postura eretta seduta; minimizzazione dei movimenti della testa; e fissazione visiva costante a 70 cm dal centro dello schermo.
  3. Condurre la fase di pratica: completare il blocco di pratica dell'attività Stroop (8 prove con feedback sulle prestazioni); Blocco di addestramento completo sull'anticipazione percettiva (16 prove con feedback).
  4. Implementare la fase sperimentale formale in sequenza: indurre l'emozione (procedura di 100 s), quindi somministrare l'autovalutazione dello stato emotivo, seguita dall'esecuzione del compito di Stroop, quindi verificare lo stato di esaurimento dell'ego e infine eseguire il compito di anticipazione percettiva.
  5. Assegnare le quantità di prova come segue. Compito di Stroop: Inizia ogni prova con una presentazione di 500 ms di una croce di fissazione. Quindi, presentare lo stimolo di Stroop per 2000 ms o fino a quando non viene fornita una risposta (a seconda dell'evento che si verifica per primo). Si consideri una risposta valida solo se si verifica entro la finestra di 2000 ms dopo l'insorgenza dello stimolo. Impostare l'intervallo tra le prove (ITI) su 500 ms. Assicurarsi che tutti gli stimoli visivi sottendano circa 3° x 1,5° di angolo visivo a una distanza di visione di 70 cm.
  6. Compito di anticipazione percettiva: 50 processi di ritorno in tribunale sinistro, 50 processi di ritorno in tribunale destro. Presentare una croce di fissazione rossa (+) per 500 ms all'inizio di ogni prova, seguita da uno stimolo video di anticipazione percettiva di 2000 ms. Quindi, visualizza una schermata di risposta per 2000 ms, istruendo i partecipanti a prevedere la direzione della traiettoria della palla dal video precedente. Impostare l'ITI su 500 ms. Randomizza tutte le sequenze di prova. Collegare il monitor a un sistema di controllo Windows 10.
    NOTA: Fare riferimento alla Figura 1 per gli schemi dei paradigmi sperimentali. Gli stimoli venivano visualizzati su un monitor LCD da 19 pollici (risoluzione 1920 x 1080 pixel, frequenza di aggiornamento di 100 Hz) controllato da un sistema Windows 10.

4. Protocollo di risposta

  1. Istruisci i partecipanti a indicare i colori dei caratteri premendo i tasti utilizzando la mappatura standardizzata nell'attività di Stroop: Rosso - Tasto D; Tasto giallo -F; Tasto blu -J; Verde - Tasto K.
  2. Richiedere risposte rapide a scelta forzata per la previsione della traiettoria della palla nel compito di anticipazione percettiva: Ritorni in campo sinistro - tasto F; Ritorni in campo destro - tasto J. Precisione di registrazione e tempo di reazione (RT) come misure primarie.
  3. Avviare la finestra di risposta a 2000 ms dopo l'inizio del video (t = 0). Mantenere una finestra attiva per 2000 ms (2000-4000 ms epoca). Misura l'RT rispetto al fotogramma di inizio del video. Codifica le mancate risposte all'interno della finestra come errori di omissione.

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Figura 1: Diagramma schematico della procedura sperimentale. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

5. Trattamento dei dati

  1. Registra il tempo di reazione e i tassi di precisione con E-Prime 2.0 durante le attività di Stroop e di anticipazione percettiva.
  2. Analizzare i dati comportamentali in SPSS 22.0 utilizzando il seguente protocollo: Identificare ed escludere i valori anomali in cui il tempo/precisione di reazione individuale supera ± 3SD dalla media di gruppo. Utilizzare un t-test su campioni indipendenti per valutare l'efficacia delle manipolazioni delle emozioni negative e dell'esaurimento dell'ego. Esegui 2 x 2 misure ripetute ANOVA per RT e precisione. Per confronti post hoc, utilizzare i test LSD (Least Significant Difference) di Tukey. Applicare la correzione Greenhouse-Geisser quando l'ipotesi di sfericità viene violata.
  3. Acquisizione di segnali EEG utilizzando un sistema actiCAP a 64 canali posizionato secondo il sistema internazionale 10-1035, utilizzando AFz come elettrodo di terra. Estrai epoche da -200 ms a 2000 ms rispetto all'insorgenza dello stimolo, utilizzando -200-0 ms come baseline. Conserva una media di 36 prove prive di artefatti per condizione per la media ERP. Confermare che i conteggi degli studi non differivano in modo significativo tra le condizioni (p > 0,05).
    NOTA: Durante l'acquisizione online, l'elettrodo di riferimento è stato impostato su FCz, con successiva conversione offline in riferimento medio. L'acquisizione del segnale utilizzava una frequenza di campionamento di 1000 Hz con filtraggio passa-banda analogico (0,01-100 Hz). I segnali ERP sono stati filtrati (0,01-35 Hz) e puliti utilizzando la rimozione degli artefatti basata su ICA (soglia di ±80 μV).
  4. Focus sugli elettrodi nelle regioni frontale (F1, F2, Fz, F3, F4, Fp1, Fp2, Fpz) e parietale (Pz, P3, P4) per l'analisi, selezionando questi siti a priori in base agli obiettivi di ricerca e alla letteratura esistente21,36. Scegli questi elettrodi perché generano in modo affidabile componenti ERP (ad es. N2, P3, LNC) sensibili ai processi di controllo cognitivo e all'integrazione sensoriale per il giudizio anticipatorio. Includere l'elettrodo occipitale (POz) per controllare l'elaborazione visiva precoce.
  5. Definire i parametri di analisi ERP (finestre temporali e siti di elettrodi) in base alla grande media e alle topografie d'onda di differenza.
    N2: finestra 150-300 ms | Elettrodi F3, F4, Fz, Fpz → Estrarre la latenza/ampiezza di picco
    P3: finestra 250-450 ms | Elettrodi P3, P4, POz, Pz → Estrarre la latenza/ampiezza di picco
    LNC: finestra 600-1200 ms | Elettrodi Fp1, Fp2, Fz, F1, F2 → Calcola l'ampiezza media
  6. Analizza tutte le metriche ERP utilizzando RM-ANOVA in SPSS 22.0. Applicare la correzione Greenhouse-Geisser per le violazioni della sfericità. Condurre test post hoc aggiustati per Bonferroni per ottenere effetti principali significativi. Interpretare gli effetti significativi (p < 0,05) con quadri teorici specifici per i componenti.

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Risultati

Effetti dell'emozione negativa e dell'induzione dell'esaurimento dell'ego

Per l'induzione delle emozioni negative, le valutazioni emotive auto-riportate hanno dimostrato punteggi post-induzione significativamente più alti (6,93 ± 1,26) rispetto al basale pre-induzione (4,43 ± 1,19), t = -9,40, p < 0,001.I risultati dimostrano che il filmato NUAN CHUN ha effettivamente i...

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Discussione

Questo studio ha impiegato tecniche di potenziale correlato agli eventi (ERP) per indagare i meccanismi neurali alla base degli effetti dell'esaurimento dell'ego sull'anticipazione percettiva negli studenti universitari allenati a tennis in condizioni di emozioni negative. Gli studenti universitari allenati a tennis nello stato di bassa deplezione dell'ego hanno dimostrato un tempo di reazione all'anticipazione percettiva significativamente più breve, una maggiore precisione e ampiezze d...

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Dichiarazioni

Gli autori non riportano alcuna divulgazione rilevante per il manoscritto.

Ringraziamenti

Ringraziamo i partecipanti per la loro conformità e partecipazione. Gli autori ringraziano con gratitudine il sostegno finanziario dei progetti di scienze umane e sociali finanziati dal Ministero dell'Istruzione (sovvenzione n. 23YJCZH206) e del progetto congiunto della Fondazione provinciale di scienze naturali di Hubei (sovvenzione n. JCZRLH202500697) per aver condotto questa ricerca e il progetto di ricerca sulla riforma dell'insegnamento provinciale di Hubei (numero di progetto: 2023282)

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Gel abrasivoBeijing Flying Star Electronic Technology Co., Ltd.4ozRimuovere cheratina, cellule morte della pelle e oli dalla superficie del cuoio capelluto per minimizzare ulteriormente l'impedenza degli elettrodi cutanei (electrodo).
BrainAmp SNProdotti per il cervelloAMP12081737 StandardAcquisizione di segnali elettroencefalogrammi (EEG)
Gel elettrolitico  Beijing Flying Star Electronic Technology Co., Ltd.Easy Gel 32ozRidurre l'impedenza e garantire una trasmissione del segnale di alta qualità.
E-prime ProfessionalStrumenti software per la psicologia2.0.10.92Software per esperimenti di psicologia

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