为了在比赛中获胜，运动员必须在各自的项目中成为最快、最强壮或最灵活的竞争者。破纪录者必须更进一步，超越已知人类能力的极限。

　　但是，除了他们的身体实力，运动员还利用一套独特的心理技能，使他们在各自的学科中取得成功。大量研究表明，运动员的大脑与非运动员的大脑不同。

　　以下是运动如何独特地塑造运动员大脑的一些例子。

　　快速吸收视觉信息并据此做出决定的能力对运动员来说是一项至关重要的技能，尤其是那些参加足球或篮球等团队运动的运动员。

　　2013年发表在《科学报告》(Scientific Reports)杂志上的一项研究显示，职业冰球、足球和橄榄球运动员的视觉学习能力比同样运动中能力较低的人更好。

　　研究人员将这些职业运动员与“业余精英”进行了比较——在这种情况下，业余精英是指美国大学运动员和欧洲奥林匹克运动训练中心的运动员。他们还与非运动员的大学生进行了比较。与两组相比，专业运动员在一项测试他们关注和追踪屏幕上移动物体的能力的任务中表现得更好，进步得更快。换句话说，研究作者发现，他们的大脑更擅长处理“动态视觉场景”，也就是他们周围移动的世界。优秀的业余运动员在这方面也比非运动员做得更好。

　　2013年科学报告研究的作者、蒙特利尔大学视光学院教授乔斯林·福伯特告诉《生活科学》杂志，这些知识可以用来加强运动员的训练，并确定他们受伤后重返运动的最佳时间。他说，例如，评估运动员处理视觉信息和不犯判断错误的效率，可以防止他们过早复出，使自己处于危险之中。

　　杂技运动员，如跳水运动员和体操运动员，需要非常擅长在没有有意识思考的情况下完成一系列动作——这种现象俗称“肌肉记忆”。

　　《神经科学杂志》(The Journal of Neuroscience)于2023年发表的一项研究显示，大脑通过快速“压缩”和“解压缩”关键信息来计划和协调重复动作，比如运动员和训练有素的音乐家所做的动作。起初，这些步骤的顺序和时间是在大脑中单独设定的，但经过训练，这些单独的元素会无缝地整合成一个协调的大脑活动。这一过程涉及到大脑皮层(大脑的外层)中调节运动的神经元网络。

　　在棒球比赛中，击球手必须对投手投出的每个球的命运做出快速而准确的预测。例如，它是否会进入好球区，它会以多快的速度击中他们?

　　事实证明，根据面糊的预测，他们的大脑活动会发生变化。根据2022年《大脑皮层》杂志上的一项研究，具体来说，大脑中一个叫做左腹外纹层皮层的区域内的神经元在这些情况下会有所不同。作者说，这可能是因为击球手具有独特的能力，能够将投手的动作与球的潜在路径联系起来。

　　从结构上讲，研究也表明，例如，专业潜水员比新手有更厚的颞上沟(STS)。STS是大脑的一个区域，在感知其他生物的运动中起着重要作用，它也有助于破译这些运动背后的意图。作者说，这在跳水的背景下是有道理的，因为这些运动员经常通过观看其他跳水运动员的表演来学习。当然，很多运动都是如此。

　　杂技运动员，如体操运动员，具有非凡的本体感觉技能，或感觉自己身体在空间中的位置的能力。小脑是大脑底部的一个区域，小脑中一个复杂的神经元网络使这些运动员能够在空中快速调整方向，或者在一个诡计没有按计划进行时保持平衡。

　　如果这个安全网出现故障——就像著名的美国体操运动员西蒙·拜尔斯在2020年东京奥运会上“扭腿”时发生的那样——可能会导致这些运动员在半空中失去对身体的控制，这可能会带来致命的后果。

　　运动员必须能够适当地分散注意力，并在不同的思维方式之间动态切换。例如，在一场比赛中，一名足球运动员正在往一个方向带球，如果对方球员靠近，他可能需要迅速改变方向。

　　转移注意力所需的认知技能也适用于日常生活中的任务，比如一边打扫房间一边听播客。2022年发表在《国际运动与运动心理学杂志》(International Journal of Sport and Exercise Psychology)上的一项研究提供了证据，表明运动员比非运动员在这方面做得更好。

　　值得注意的是，在需要有氧或高强度间歇训练的团队项目中训练的运动员在这方面的技能得到了特别的提高。研究人员发现，他们的认知灵活性和适当分配注意力的能力让他们脱颖而出。

　　《国际运动与运动心理学杂志》研究的合著者、波士顿东北大学认知与大脑健康中心主任阿特·克雷默告诉《生活科学》杂志，目前还不清楚为什么运动训练会以这种方式影响认知。为了找到答案，你需要做一项长期研究或随机对照试验，其中一些孩子接受运动训练，而另一些则没有，然后长期监测他们。但他说，这样的研究是不道德的，因为一些孩子将完全被剥夺参加体育运动的机会。

　　运动训练对认知的益处也可能贯穿一生。也许没有人比保持了30多项世界纪录的已故加拿大田径运动员奥尔加·科特尔科(Olga Kotelko)更能说明这一点。

　　在她于2014年去世，享年95岁之前，克莱默和同事们在实验室里研究了她的大脑。

　　随着年龄的增长，“白质”——大脑不同区域神经元之间的连接——会退化。然而，研究小组发现，尽管奥尔加当时已经90多岁了，但她的白质却非常完整，与那些比她年轻30多岁、不太活跃的女性相当。

　　研究小组发现，在另一项独立研究中，奥尔加对认知任务的反应也比其他90多岁的老人更快，而且她的记忆力也比他们好。

　　当然，一般的结论不能从一个运动员身上得出。然而，正如团队所说，“只有一个奥尔加”。由于这个原因，她为科学家们提供了一个独特的机会来了解运动训练对大脑的长期影响。

　　值得注意的是，并不是每一项精英水平的运动都能让人活到老年，或者像奥尔加那样在90多岁时保持敏锐。科学家们仍在研究哪些运动能带来这些好处，哪些没有。

　　展望未来，鼓励运动员从小进行大脑训练可能会带来更多的运动收益。

　　澳大利亚西悉尼大学的运动科学家凯莉·斯蒂尔在接受《生活科学》杂志采访时表示:“我们正处于训练运动员的阶段，尤其是人体不能走得更远的时候，但我们实际上可以在认知方面做很多事情。”

　　在The Conversation的一篇文章中，斯蒂尔和他的同事认为，教练应该更多地关注训练运动员的认知能力，比如他们的记忆力和决策能力。他们认为，这在生命的早期尤其重要，因为那时大脑的可塑性更强。

　　在像足球这样的球类运动中，这种训练可能包括要求球员使用他们的非优势脚踢球。

　　“如果我们能够尝试并鼓励更多与认知增强相关的训练，特别是在大三的时候，那么当他们进入高年级的时候，从战术上讲，他们会更熟练，”斯蒂尔建议道。