脑电图方法在运动研究中的应用
图4-3 10-20系统脑电电极分布
鉴于在运动中记录脑电图的困难性，毫不意外地，研究者探索了在运动科学中应用脑电方法的其他方法。一种方法是在执行运动任务本身之外记录脑电图，目的是为了评估与运动员受伤有关的长期临床结果或了解任务前皮质过程。使用“想象的”运动动作作为真正运动活动的便利代理，是一种额外受人青睐的方法。在某些情况下，也可能会在实际临界运动阶段记录脑电图，像在电干扰保持在可接受的最低限度中，模仿跳水条件或使用固定循环装置。以下将对采用这些方法的研究进行简要回顾。
2.1 脑电图的前/后测量
20世纪50年代初，在拳击调查中，首次报道了脑电图方法在运动科学中的应用。在此领域中，研究者提出了两个不同的主题：第一，研究电皮质活动中前/后搏击的差异性；第二，研究健康成人和专业拳击手长期受到重复性头部伤害的差异性。由于有证据表明：脑电图结果与脑损伤症状相关联，因此，该案已对拳击规则、条件和健康检查做出改变。相关调查对足球运动员由于头和球的接触而导致的重复性轻微头部外伤后的长期结果进行了评估。这些研究的作者探究自报症状间的联系，如头痛、头昏、易怒、记忆力减退和颈部头痛以及脑电图活动的异常模式。这些发现受到了一些基于方法论的批评，因此，只提供了有启示性的证据，即可以用脑电图方法来表示足球运动中的脑损伤。
关于任务前认知活动的研究，射击运动的瞄准过程为脑电记录提供理想条件。因为它的特征是一段时间静止的同时，在射击前就注意到目标。这种运动中的暂停为研究者提供了足够的范围，去研究最佳的皮质活动模式，如射箭、高尔夫和步枪射击。在此设置中的应用程序能够以两种方式定义最佳表现的预测因素，即专业和非专业表现间的差异以及射击成功与失败间的射击前的脑电差异。这是一个突出的点，因为它提供了脑电图分析的基础（实时或事后）被纳入运动训练中，作为认知增强的手段，显示了运动员当前的大脑皮层激活状态和最佳表现的确定标准之间的关系。
2.2 运动想象
另一种方法是研究者解决了测量中的脑电图的不可接近性，即通过运动想象触发运动皮层中的神经活动。被视为是在物理作用的脑电图记录约束下最不具生态意义的方法。就像迄今为止所描述的方法一样，是最偏离过程本身的方法。然而，像想象100m游泳或想象训练比赛的运动，揭示了分别对左枕部和前中心区或整体平均α频率计算的α波段EEG信号产生不同的影响。最近，脑-机接口应用程序解释了想象中的行走和停止，从运动皮层记录下来，作为虚拟环境中导航的控制器。从脑电信号中得出的推论发展出非常基本的运动开关，几乎没有开始接近运动中通常遇到的复杂性和多样性。
2.3 模拟运动环境
脑电方法已被用来研究在一些体育运动中发生的与环境条件相关的皮质功能损伤。跳水时，高压神经综合征的症状特点是：意向性震颤、共济失调、运动无力、感觉症状、眩晕、恶心和记忆力下降。脑电图的研究探讨了神经相关的这些症状，通过使用模拟高压力环境获得可靠的测量，使其能在经检测的条件下获得精确的测量。当发现伴有急性高原病（AMS）的症状时，如头晕、混乱和脑水肿，通过脑电图方法对登山者的高海拔影响进行了调查。静息脑电图在营地和高海拔地区进行，并根据亚临床症状发展到临床，建立了AMS的脑电图预测指标。脑电图也被用来评估高海拔中的睡眠问题，诊断在与海平面测量相比较时第4阶段睡眠的减少。高原睡眠辅助用药已被证实在与安慰剂对照组的比较中，通过增加慢波睡眠和第4阶段睡眠，用脑电图记录来增加睡眠的质量。
2.4 执行任务过程中大脑皮质活动的脑电记录
功率自行车为我们研究人体在运动状态下的大脑皮质电活动时，能够提供一个相对较高信噪比的脑电信号，这是因为在蹬骑自行车的过程中可以保证头部具有最小的动作。尽管一些研究已经表明人体在运动中大脑皮质唤醒水平降低，但也有其他的研究证实人体运动过程中大脑皮层唤醒水平增加。例如，适当强度的短期锻炼使前额皮质激活减少和认知功能下降。然而，在其他的研究中，随着事件相关电位P300波幅的增加，提示认知处理的促进，运动引起了皮层激活的增加。这些研究结果的明显差异可归因于方法论因素的变化，如运动强度和持续时间以及参与者的体质。