一种基于XR的多感官反馈系统，用于实时优化田径运动员的短跑技术

《Scientific Reports》：An XR-based multisensory feedback system for real-time sprint technique optimization in track athletes

　　

摘要

扩展现实技术的发展潜力为提升运动技能的学习提供了良好的机会，不过其在优秀运动员群体中的效果仍缺乏足够证据。本研究旨在探究基于扩展现实的多元感官反馈是否能够提升短跑表现，并分析可能支撑这一效应的神经与生物力学机制。30名国家级短跑运动员被随机分配到扩展现实反馈组、视频反馈组或对照组，他们接受了为期12周的干预训练，之后还有4周的效果评估期。研究通过30米和100米短跑时间来量化运动表现，利用力板及动作捕捉技术分析生物力学数据，再通过功能性近红外光谱和脑电图检测神经生理指标。扩展现实反馈组的30米短跑成绩提升了2.81%，其提升效果在100米短跑中也有0.62的比例体现，显著优于其他两组。神经生理学检测显示，该组的额叶皮层激活程度降低了20%，θ波/β波比例下降了15.4%，这表明其神经效率有所提升。生物力学分析则显示，力量施加的时间得到了优化，而动作结构并未发生变化。系列中介分析表明，28%的性能提升可通过神经效率到神经肌肉协调的路径来解释。在4周的随访中，扩展现实反馈组仍保持82–89%的性能提升，而视频反馈组仅为67–73%。这些研究结果初步表明，基于扩展现实的多元感官反馈方案能够提升优秀短跑运动员的神经效率，并使其表现得到持久改善。