在東京奧運會女子蹦床決賽中，朱雪瑩奪金、劉靈玲摘銀，包攬了該專案的冠亞軍。比賽中，無論完成了幾圈高難度轉體翻騰，兩位選手總能平穩地落回蹦床中心的紅十字附近，定位非常精準。
東京奧運會女子蹦床決賽中的朱雪瑩丨icphoto
除了蹦床，競技體操和跳水等專案也常見旋轉動作，高分標準包括空中翻轉完美，以及最後穩穩落地或者壓低水花。而保持豎直落準的關鍵，除了控制身體姿態的能力，視覺也是輔助選手在飛行階段找準位置、準備精確著陸的重要條件之一。
那麼，運動員們在空中翻騰的時候到底在看哪裡？
視覺重要，但前半程不是重點
先來看看選手做最基礎的後空翻時眼中的世界，也就是跳起後圍繞身體橫向軸線向後旋轉360°後落地的過程。這個動作的平穩落地需要視力輔助，特別是在翻轉的後半段。
一項研究用開燈和關燈來控制體操運動員的視覺，對比了不同條件下的後空翻動作。結果發現，相對於全程關燈看不到東西或僅前半程開燈，運動員在全程開燈及僅後半程開燈的情況下落地更加穩定。也就是在後空翻的後半段看到周圍環境，可以幫助定位及準備著陸。
既然視覺重要，接著有研究者詳細地記錄了11名體操選手後空翻的姿態、頭的位置，以及目光注視的方向。從起跳到落回蹦床上，運動員前額處攝像機記錄下的景象是這樣的：
1-5依次是從起跳到落回的過程，上排為側方攝像機記錄影象（藍線表示視線方向），下排為選手前額攝像機記錄影象（紅點表示注視位置）丨參考文獻[1]
在前半段，從起跳到身體基本平行地面的過程中，體操運動員的眼球運動有所不同（上圖1-2）。其中4名運動員在起跳後眼睛立即向上看，注視著天花板；4名運動員在動作前半段一直向下看；還有3人起跳後立即閉上了眼睛。
結合之前的研究，後空翻前半程的視覺對於控制動作可能不那麼重要。
後半程緊盯落點前方
但到了後半程，所有運動員的眼球移動形式非常類似，全都緊盯在蹦床上的某一個固定點，並保持注視直到著陸。
也就是到達上圖位置3之後，運動員眼球會明顯向上移動，直到找準蹦床上的固定注視點，這通常發生在整個後空翻動作完成了60%的時候（上圖4）。此時，運動員額前攝像機中出現的是下圖最左側畫面。
從找到注視點到落回蹦床，固定於運動員前額的攝像機記錄下來的畫面，紅點表示注視位置丨參考文獻[1]
接下來隨著身體逐漸轉回到豎直姿勢，頭部也向後旋轉，攝像機中的影象從蹦床轉向前方的墊子。同時，運動員的眼球向著與頭部相反的方向轉動，目光不斷下移，使注視位置始終停留在上圖的紅點處，直到重新降落回蹦床上。
在整個後空翻過程中，運動員目光停留在紅點上的時間超過300毫秒，這是用眼球向下轉抵消頭部旋轉來實現的。至於這個固定點的位置，平均位於著陸點的前方143釐米。雖然每次的著陸點稍有區別，但多數運動員都會緊盯在蹦床中間紅十字和床的前緣之間。
這項研究中，國家級別的體操運動員在後空翻完成47.1%時開始緊盯固定點，而更高水平的國際級別選手於完成52.9%時開始，延遲了78 毫秒。這可能是因為頂尖運動員需要的視覺定向時間更短，而且動作比較穩定，需要進行的調整更少。
當然，實際比賽中的動作比單獨一個後空翻複雜很多，但運動員們通常也會試圖將目光固定在特定位置，例如蹦床、體操場地上的地板或跳水水池的水面，利用視覺提供的資訊來調整身體姿態，更好地完成空中動作並定位落點。
更復雜轉體時的視線方向（黑色線）丨參考文獻[4]
盯得緊，是天生的還是練出來的？
上面這種移動眼球來抵消頭部運動的現象，類似於與生俱來的前庭-眼動反射，這是保證人們活動時眼中景象穩定的重要反射之一。
如果走路時將攝像機固定在前額，你會發現記錄下來的畫面非常搖晃，分辨不清眼前的物體。實際眼中景象基本穩定的原因是人體自動開啟了“防抖功能”：利用內耳裡面的感受器分辨運動方向和幅度，把這些資訊透過反射通路傳遞到眼睛周圍的肌肉，讓眼球與頭部運動方向相反，抵消走動帶來的晃動。
頭向一側轉動時，眼睛自動轉向另一側 | Solvelearningdisabilities
另外，還有很多其他調節系統連線著眼睛、頭部和身體，幫助人們在各種運動中維持眼前景象平穩清晰、平順地追蹤感興趣的物體，以及定位身體和調整姿態。
眼球運動不是一個簡單反射或大腦指令所能控制的，而是經過多個感官輸入、計算和複雜處理後得出的綜合結果。有些情況下，各個系統對眼球的作用方向是互相矛盾的，這時還需要主動控制來決定起主導作用的功能。
因此，做簡單動作時人體天生的功能就足以維持視覺協調，但對於後空翻等複雜動作的控制，還需要長期多次重複的練習來磨合各個系統，才能最終達到完美的效果。
參考文獻
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[3] Natrup J, de Lussanet MHE, Boström KJ, Lappe M, Wagner H. Gaze, head and eye movements during somersaults with full twists. Hum Mov Sci. 2021;75:102740.
[4] von Laßberg 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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來源：果殼
原文標題：體操、跳水……各種轉圈的時候，運動員會睜眼嗎？
編輯：荔枝、yrLewis
