Использование систем регистрации движений глаз

Грушко Алена Игоревна Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Центр спортивных инновационных технологий и подготовки сборных команд Москомспорта

Леонов Сергей Владимирович Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Современный спорт многолик – достижение высоких результатов осуществляется не только бла­годаря индивидуальным особенностям спортсменов (физиологическим, гене­тическим, психологическим и др.), но и профессиональному сопровождению тренировочной и соревновательной дея­тельности спортсмена командой профес­сионалов: тренеров, спортивных врачей, диетологов, психологов и других специ­алистов. Особую популярность в подго­товке спортсменов получили аппаратур­ные методы диагностики.

Технологии регистрации движений глаз (айтрекинга – от англ. eye-tracking), являясь аппаратурными методами диаг­ностики, позволяют отслеживать осо­бенности глазодвигательной активно­сти испытуемого: направление его взора, особенности зрительного внимания, «зону интереса» и др. (Величковский, 2006). В настоящее время исследования в профессиональном спорте с помощью систем трекинга глаз достаточно распро­странены в зарубежной практике и менее представлены в России. Наиболее иссле­дованы в этом плане такие виды спорта как: футбол, хоккей, баскетбол, гольф, би­атлон, художественная гимнастика, теннис и др. (Грушко, 2013). В большинст­ве исследований анализируются общие паттерны движения глаз: фокус внимания и «зоны интереса» (в т.ч. игнориру­емые зрительные стимулы), путь скани­рования, время, необходимое для оценки ситуации; количество саккад, фиксаций и их средней длительности и другие. При этом авторами работ подчеркивается ак­туальность применения технологий ай­трекинга как средства диагностики в про­фессиональном и любительском спорте.

Преимущества применения систем айтрекинга в спорте

Использование систем регистраций движений глаз становится обязатель­ным атрибутом все большего числа ис­следований (Величковский, 2006). При этом системы трекинга глаз приобрета­ют особый интерес в практике специа­листов, осуществляющих психологиче­скую подготовку спортсменов, т.к. они обладают рядом преимуществ:

1. Системы айтрекинга позволяют «уви­деть глазами спортсмена» текущую тренировочную задачу, что, в свою очередь, предоставляет возможность дальнейшего анализа и коррекции его деятельности. В связи с этим, боль­шая часть исследований айтрекинга в спорте направлена на сравнение особенностей глазодвигательной актив­ности спортсменов разного уровня подготовки: любителей, начинающих, спортсменов среднего и высокого уров­ня достижений («профессионалов»). До­статочно интересны также исследова­ния деятельности спортивных тренеров и судей: что именно попадает в фокус внимания профессионалов в процессе принятия решения, отличия «взгляда» специалиста с длительным стажем от взгляда «новичка» (Moreno, Reina, Luis, Sabido, 2002). Таким образом, технологии айтрекинга позволяют решать зада­чи регулярного мониторинга спортив­ной деятельности (Веракса, 2012).

2. Являясь аппаратными методами ди­агностики, системы трекинга глаз обеспечивают высокую экологическую валидность исследования – эк­сперименты с помощью систем ай­трекинга могут проводиться не только в лабораторных услови­ях, но и в условиях обычной тре­нировки. Для этого, как отмечают специалисты (Горовая, Коробейни­кова, 2013), наиболее подходят мо­бильные системы трекинга глаз – очки или шлемы (системы HED), т.к. они позволяют исследовать окуломо­торную активность спортсмена, нахо­дящегося в движении.

3. Технологии айтрекинга активно вне­дряются в процесс психологической подготовки во многих видах спорта (командных и индивидуальных, лет­них и зимних, игровых и экстремаль­ных, единоборствах и др.), поскольку оттачивание большинства техниче­ских приемов в спорте неразрывно связано с зрительно-моторной коор­динацией и удержанием внимания – «уровнем пространственного поля» по Н.А. Бернштейну (Бернштейн, 1991).

4. Технологии айтрекинга могут вы­ступать не только средством пси­хологической диагностики, но и средством обучения спортсменов. Интересны результаты исследований, сопоставляющих характер трекинга глаз спортсменов высокого, средне­го и начинающего уровня подготовки. Анализ трекинга глаз может выступать дополнением к широко известным в спортивной психологии программам обучения спортсменов мысленной тренировке, визуализации, т.к. делает возможным мониторинг анализа спортсменом представленного ему визуаль­ного образа (Abernethy & Farrow, 2002; Горовая, Коробейникова, 2013).

5. Несомненным преимуществом айтре­кинга является возможность совме­щения процедуры регистрации дви­жений глаз с другими аппаратурными методами электроэнцефалограммой (ЭЭГ), электрокардиографией (ЭКГ), кожно-гальванической реакцией (КГР) (Barfoot et.al., 2012), биологической обратной связью (БОС), а также комплексными системами виртуальной реальности (Психология спорта, 2011).

История применения систем регистраций движений глаз в психологии спорта

В данном разделе в хронологическом порядке представлены примеры иссле­дований, посвященных использованию методов регистраций движений глаз в профессиональном и любительском спорте.

Одни из первых исследований реги­страции глазодвигательной активно­сти в спорте проводились отечественными психологами О.К. Тихомировым и О.Д. Телегиной в 1967 г. (Васюкова, 2009). Ими исследовалась глазодвига­тельная активность шахматистов при выборе наилучшего хода в позиции. Она регистрировались от начального момен­та до окончательного решения задачи с помощью киносъемки. Анализировались следующие параметры: длительность от­дельных фиксаций, траектории движе­ний глаз (характер и тип движений), установление взаимодействия между элементами, образующими определен­ные системы, частота исследования эле­ментов, составляющих эти системы, ви­доизменение этих систем посредством включения одних элементов и исклю­чения других. Единицей анализа зри­тельного поиска являлся каждый кадр пленки, т. е. изменения деятельности в каждые 0,04 с. Всего было проанализи­ровано около 53 тысяч кадров.

Полученные результаты сравнива­лись со словесным отчетом испытуемых о выборе ими хода в каждой позиции. Сами позиции анализировались при консультации с опытными шахматиста­ми. Для выявления функций движений глаз в исследовании проводилось тща­тельное сопоставление траектории дви­жений с особенностями конкретной си­туации, в которой они осуществлялись. Оказалось, что наиболее типичным является «проигрывание» испытуемым определенных ходов в данной ситуации. Такое «проигрывание» в простейшем случае осуществляется так: фиксирует­ся поле, где стоит фигура в исходной си­туации, а затем фиксируется свободное поле, на которое в соответствии с прави­лами игры может пойти данная фигура. Таким образом, в движениях глаза объ­ективируется некоторое действие с эле­ментом ситуации. Это не есть практиче­ское действие (не этот ход потом будет назван в качестве решения), это не есть и чисто внутреннее («умственное») дей­ствие – это есть исследовательское дей­ствие, имеющее внешне выраженную форму (Тихомиров, 1984).

В 1980-е годы регистрация движений глаз активно проводится в рамках зару­бежных исследований (Vickers, 2007). В 1981 году К. Бард и М. Флюри исследуют паттерны глазодвигательной активности хоккеистов. Они изучали особенности ай­трекинга при забивании шайбы в ворота противника. В 1982 году Х. Риполл, К. Бард, Дж. Паиллиард и Б. Гросгеорг применяют айтрекинг в баскетболе. Там основной фо­кус исследования сосредотачивался на моменте выполнения броска в корзину. А.Т. Бэхил и Т. Ла Ритц исследовали возможности применения айтрекинга в бейсболе. Х. Риполл, Дж. Папин и Дж. Гуизеннек при­меняют айтрекинг для анализа навыков в стрельбе из пистолета. Далее Х. Риполл, К. Бард и Дж. Паллиард продолжают иссле­дование движений глаз баскетболистов при попадании в корзину. В 1988 Х. Риполл и П. Флюранс применяют айтрекинг для анализа игры в бадминтон.

В. Кухн исследовал паттерны глазо­двигательной активности футболистов при выполнении пенальти. В результате диагностики исследователем были вы­делены два типа визуальных стратегий спортсменов: «зависимая от вратаря» и «независимая от вратаря». В первом случае футболисты фокусировались преимущественно на действиях вратаря (в том числе, на его способности пред­восхитить направление мяча) и проби­вали мяч в другом направлении. «Независимая стратегия» проявлялась в том, что игроки игнорировали поведение вратаря и фокусировали свое внимание на участке ворот, куда планировалось пробить мяч (Wood & Wilson, 2010b).

В 1992 году Дж. Викерс применя­ет технологии айтрекинга при игре в гольф (Vickers, 2007). Позднее Викерс с соавторами использует технологии регистрации движений глаз для анали­за эффективности действий спортсме­нов-биатлонистов (Vickers, Williams & Rodrigues, 1999). Б. Абернетхай и Д. Фэр­роу утверждают, что использование си­стем регистрации движений глаз может применяться в дополнение мысленной тренировке в спорте, что будет способ­ствовать повышению спортивных пока­зателей (Abernethy & Farrow, 2002).

Ф. Дж. Морено и соавторы изучали паттерны движений глаз опытных и ме­нее опытных тренеров по художествен­ной гимнастике. Было установлено, что для опытных тренеров свойственны бо­лее длительные фиксации при их мень­шем количестве по сравнению с менее опытными тренерами (Moreno, Reina, Luis & Sabido, 2002).

В 2002 году М. Виллиамс с соавтора­ми провел серию экспериментов, на­правленных на исследование феномена «Qiuet Eye» (QE) – заключительной фик­сации на зрительном стимуле до момен­та осуществления действия (Williams, Singer, Frehlich, 2002). В исследовании приняли участие 24 игрока в бильярд (12 опытных и 12 менее опытных). Было установлено, что опытные игро­ки имеют более длительный QE период, чем менее опытные. При этом продол­жительность фиксации росла по мере увеличения сложности поставленной задачи. У участников обеих групп про­должительность фиксации взгляда так­же была дольше при успешном выпол­нении выстрела, чем при неудачном. Второй эксперимент предполагал а) вы­полнение прострелов в определенных временных интервалах и b) программи­рование QE-периода. Оказалось, что при меньшей длительности QE-периода ре­зультативность спортсменов, снижает­ся независимо от уровня их подготовки. М. Вильямс подчеркивает, что QE-пери­од является критической составляющей в выполнении действий, связанных с по­паданием в цель.

Стабильность фиксаций и латентный период саккад у спортсменов-стрел­ков исследовали Ф. Ди Руссо, С. Питза­лис и Д. Спинелли (Di Russo, Pitzalis, & Spinelli, 2003). В эксперименте приняли участие 7 профессиональных стрелков и 8 человек составили контрольную группу. Было установлено, что у профессиональных стрелков амплитуда фик­саций в стандартных условиях и при наличии дистрактора значимо не изме­няется, а у представителей контрольной группы – наоборот. М. Рэб и соавторы в описании разработанного ими мастер- класса, посвященного проблеме приня­тия решений в спорте, развитию спортивной техники и тактики, отмечают важность применения айтрекинговых систем в спортивной диагностике (Raab, Arnold, Tielemann, 2005).

Д. Манн отметил, что применение си­стем регистраций движений глаз в спор­те, должно составлять неотъемлемую часть визуальной тренировки (Mann, 2005). В качестве примера необходи­мости использования подобных проце­дур диагностики он привел тот факт, что в игровых командных видах спорта спортсмены не уделяют достаточного внимания поведению товарищей по ко­манде, а системы трекинга глаз способ­ны это диагностировать.

Д. Панчук и Дж. Викерс провели эк­спериментальное исследование оку­ломоторной активности хоккейных вратарей в условиях пространственно- временных ограничений (Panchuk & Vickers, 2006). Участниками выступили 8 спортсменов высокого уровня. Было установлено, что способность вратарей отбивать нападение зависит не столь­ко от умения отслеживать направление шайбы, скорость перемещения игрока или расстояния, с которого пасс пере­дается в ворота, сколько от его возмож­ности поддерживать длительную фикса­цию на шайбе в пределах 3° визуального угла с момента начала пасса до «про­стрела» шайбы в ворота.

В теннисе Д. Лафонт исследовал осо­бенности движений глаз спортсменов: визуальный контроль, «Quite eye» и др. параметры (Lafont, 2007). Р. Ваенс и со­авторы продемонстрировали возможности систем трекинга глаз в футболе. На основе специально созданного филь­ма они оценивали способность игроков к принятию решений: на видео демон­стрировались ситуации атаки в футбо­ле и игроку, находящемуся напротив экрана, необходимо было адекватно отреагировать, когда мяч пасовался в его сторону. Регистрировалось время, затра­ченное на принятие решения, скорость сканирования, последовательность фик­саций. Авторы отмечают, что успешные паттерны айтрекинга были связаны с более длительными фиксациями на иг­роках, владеющих мячом, чем на игро­ках, репрезентирующих их самих (Горо­вая, Коробейникова, 2013).

В скалолазании эксперимент с при­менением технологии айтрекинга про­вели А. Ньювеньхайс с соавторами (Nieuwenhuys et. al., 2008). Они предло­жили 12 студентам, не имеющим опыт скалолазания, пройти траверсом две идентичные трассы, расположенные на разной высоте (первая располага­лась на высоте 0,44 м; вторая – 4,25 м). Прохождение трассы, располагающейся выше, заняло у участников больше вре­мени, увеличилось также среднее вре­мя, затраченное на перестановку рук и ног. При прохождении второй трассы у участников повысилось общее количество фиксаций взгляда и их средняя длительность. Исследователи объясня­ют полученные результаты возрастани­ем уровня тревожности при прохожде­нии трассы на высоте 4,25 м.

Р. Вард изучал закономерности дви­жений глаз в биатлоне (Ward, 2008). В частности, им описывается проявле­ние феномена «Quite Eye». В его рабо­те также описаны наиболее значимые этапы окуломоторной активности би­атлонистов при выполнении выстрела: до выстрела, в момент выстрела и по­сле него. В крикете Дж. Л. Крофт и со­авторы исследовали визуальные страте­гии бэтсменов, используемые игроками при различной скорости подачи мяча, который им было необходимо отбить (Croft, Button & Dicks, 2009). Было уста­новлено, что зрительные стратегии игроков различаются в зависимости от ус­ловий: первоначальное положение мяча до момента его подачи, в момент подачи и при его приближении.

Теоретическому обзору феномена зрительного восприятия и его экспер­тизы в спорте посвятил свою работу Д. Меммерт (Memmert, 2009). Ученый отмечает необходимость проведения экспериментов с использованием тех­нологий трекинга глаз в естественной для спортсменов среде («реалистичных условиях»). А. Пайрас исследовал визу­альное сканирование в спорте (Piras, 2009, 2010). В его работе сравниваются особенности глазодвигательной активности дзюдоистов и футболистов, опи­саны эксперименты, проведенные им со спортсменами.

С-М. Ли регистрировал паттерны движений глаз в волейболе (Lee, 2010). Участниками исследования выступили 12 спортсменов мужского пола (6 чело­век – защитники волейбольной команды университета – «эксперты» и 6 человек – обычные студенты университета, «начинающие»). В исследовании анализиро­вались особенности окуломоторной ак­тивности спортсменов, перед которыми была поставлена задача – отразить ата­кующий удар. Оказалось, что предста­вителям экспертной группы в большей степени, чем начинающим спортсме­нам, свойственно акцентировать вни­мание на плече и руке нападающего, но­вички же значимо чаще останавливают взор на мяче и голове нападающего.

В футболе трекинг глаз анализиро­вали Г. Вуд и М.Р. Вилсон. Ими был про­веден эксперимент, в котором приняли участие 18 спортсменов-футболистов (Wood & Wilson, 2010). Регистрирова­лась точность попадания при выполне­нии пенальти. Выяснилось, что точность попадания игроков ниже в ситуации, когда вратарь активно размахивает ру­ками, чем когда он стоит неподвижно. Немного позднее эти авторы предста­вили работу, посвященную возможности тренировки у спортсменов-футболистов феномена «Quite Eye» при выполнении пенальти (Wood & Wilson, 2011).

С.Дж. Вайн и коллеги изучали влия­ние визуального контроля над действи­ем с игроками в гольф высокого уровня мастерства (Vine, 2011). В исследовании участвовало 22 спортсмена мужского пола. Было показано, что игроки в гольф, обучающиеся зрительному контролю, повысили свою результативность. Кроме того, у данной группы игроков в гольф значимо увеличилась длительность фик­саций при выполнении двигательных действий. Д. Манн и соавторы провели исследование глазодвигательных реак­ций при игре в гольф. Параллельно изучались показатели электромиограммы (Mann et.al., 2011).

Компания «Senso Motoric Instrument» в 2011 г. продемонстрировала примене­ние устройства SMI Eye Tracking Glasses в большом теннисе и бейсболе. Спе­циалисты представили короткие видеоролики, в которых наглядно демон­стрируется работа систем трекинга глаз в условиях тренировочной деятельнос­ти. В том же 2011 г. компания AcuityETS представила анализ айтрекинга извест­ного футболиста Криштиану Рональдо. Показанное компанией видео подробно демонстрирует возможности примене­ния технологий регистрации движений глаз в футболе: при ведении мяча, проби­вании его в ворота и др.

В 2011 году ученые Nottingham Trent University применяли анализ трекинга глаз в конном спорте (конкуре). Иссле­довательская группа использовала мо­бильную систему айтрекинга ASL, позволяющую регистрировать позиции взора наездников во время езды верхом. Ре­зультаты показали, что наездники выс­шего класса фиксируют взор наверху барьера и поддерживают его в данном положении до выполнения скачка лоша­ди. Спортсмен международного класса по конкуру Тим Стокдейл утверждает, что такое положение является решающим: «взгляд должен быть фиксирован во вре­мя выполнения прыжка, т.к. наездники должны удостовериться, что они точно выравнивают лошадь» (Nottingham Trent University, 2011).

К.М. Барфут и коллеги описали основ­ные преимущества и ограничения при­менения айтрекинговых систем в соче­тании с ЭЭГ (Barfoot et.al., 2012). Одним из основных недостатков таких систем, по мнению авторов, является сложность синхронизации работы устройств, совмещаемых с айтрекером. Ими также были выделены основные моменты, ко­торые могут составить фокус исследо­вания систем регистраций движений глаз применительно к стрельбе из лука: сравнение особенностей трекинга глаз стрелков разного уровня мастерства; со­поставление данных активности голов­ного мозга при выполнении действий, связанных с попаданием в цель.

Р. Риенхофф с соавторами свою ра­боту посвятили исследованию сенсо­моторного контроля над действием у опытных и менее опытных игроков в дартс (Rienhoff et.al., 2012).

Студенткой Московского государствен­ного университета им. М.В. Ломоносова, Е.Ю. Коробейниковой (работа осуществ­ляется под руководством А.Н. Вераксы) был проведен эксперимент с применени­ем систем айтрекинга в стрельбе из лука. Изучались особенности движений глаз спортсменов при прицеливании. Показано, что в момент прицеливания глазо­двигательные особенности большинства участников исследования характеризуют­ся тремором и микросаккадами. В опи­сании перспективы своих дальнейших исследований автор предполагает, что у спортсменов высокого уровня подготов­ки (кандидат в мастера спорта и выше) мо­гут сформироваться устойчивые паттерны движения глаз во время прицеливания, которые зависят от индивидуальных лич­ностных качеств спортсменов, спортив­ного опыта и вида лука, из которого они стреляют (Коробейникова, 2012; 2013).

Дж. Афонсо и соавторы посвятили свою работу применению айтрекинго­вых систем в волейболе (Afonso et all., 2012). Они соотнесли данные, получен­ные при помощи системы регистрации движений глаз, и самоотчетов спортсме­нов. В 2012 году компания «Senso Motoric Instrument» продемонстрировала воз­можность применения устройства SMI Eye Tracking Glasses в горных лыжах – на видео, представленном компанией, можно наблюдать скоростной спуск с горы «от первого лица».

А. Титков изучал тренировку «спор­тивного зрения», «визуальных навыков» (Titkov, 2012). Им были выделены сле­дующие компоненты, которые необхо­димо исследовать у спортсменов: динамическая острота зрения (способность четко видеть движущиеся объекты), тре­кинг (например, способность отслежи­вать движение мяча, «сопровождать» его взглядом), адаптация и аккомодация гла­за, периферическое зрение, гибкость и устойчивость зрительных функций, восприятие глубины. В своей статье ав­тор приводит примеры исследования данных параметров, в том числе, при по­мощи айтрекинговых систем.

Айтрекинг как метод диагностики в скалолазании

Данный раздел представляет исследо­вание стратегий, которые используют ска­лолазы при подготовке к прохождению трасс различной категории сложности.

Важность предварительного прос­мотра скалолазной трассы неодно­кратно подчеркивалась специалистами, осуществляющими непосредственную подготовку к скалолазанию (Goddard & Neumann, 1993; Horst, 2002; Burbach, 2004: Sanchez et al., 2010). Такая необ­ходимость, в первую очередь, связана с условиями соревновательной деятель­ности скалолазов: перед началом соревнований спортсмены, как правило, находятся в изоляционной зоне, которая представляет собой специальное поме­щение, где скалолазы могут отдохнуть и настроиться на выступление. Эти усло­вия не позволяют спортсменам увидеть, какие трассы им предстоит преодолеть, и какие технические приемы применя­ют другие спортсмены для преодоления наиболее трудных «ключевых» участков.

В связи с этим, развитие умения за ко­роткое время внимательно просмотреть и оценить трассу (найти места для от­дыха, продумать альтернативные дви­жения рук и ног на сложных участках) является неотъемлемой частью спортив­ной подготовки. Данную особенность хорошо характеризует высказывание Н.А. Бернштейна: «Ловкость интеллек­туальна… всю работу над ее развитием можно насквозь пропитать глубоким ум­ственным вниканием в сущность дела» (Бернштейн, 1991).

Предварительно нами был проведен экспресс-опрос спортсменов-альпи­нистов и скалолазов, касающийся того, сколько внимания они уделяют пред­варительному просмотру трассы, при условии, что им необходимо пройти ее на категорию выше среднего уровня он­сайт (от англ. «on-sight» – прохождение трассы без срыва, с первой попытки). В опросе приняли участие 120 человек (69 мужчин, 51 женщина). Было установ­лено, что большая часть спортсменов уделяет значительное внимание пред­варительному анализу сложной трас­сы. При этом 50,8% спортсменов про­думывают последовательность действий во время лазания, и лишь часть време­ни посвящают предварительному прос­мотру. 10% спортсменов уделяют оди­наковое количество времени анализу сложной трассы до ее прохождения и в момент лазания. 31,7% спортсме­нов ответили, что время, затраченное на обдумывание прохождения трас­сы, превышает время, затраченное на ее просмотр во время движения. Лишь 7,5% скалолазов не свойственно обду­мывать варианты прохождения трас­сы до начала движения. Эти результаты подтверждают тот факт, что предварительный просмотр скалолазной трас­сы и обдумывание последовательности действий являются важными составляю­щими скалолазной подготовки в услови­ях, когда перед спортсменом поставлена сложная соревновательная задача. В свя­зи с этим, мы предположили, что айтре­кинг предъявляемых скалолазных трасс, будет зависеть от сложности маршрута.

Условия эксперимента

Эксперимент включал два этапа. На первом из них скалолазам предлагалось пройти трассу, равную примерно сред­нему уровню онсайт по группе (далее «легкая»/Т1; по французской классифи­кации скалолазных маршрутов ей со­ответствует уровень 6а+/6b) (Пиунова, 2003, Sanchez et al., 2010). На втором эта­пе скалолазам было необходимо пройти трассу выше среднего уровня онсайт по группе («сложная»/Т2; по скалолазной классификации – 7а+/7b).

Обе трассы предполагали прохожде­ние с нижней страховкой и включали: простая трасса – 14 зацепок и 4 точки страховки (оттяжки), сложная – 13 заце­пок и 4 оттяжки. Высота трасс составля­ла 5 метров. Выбор трасс, в соответствии с уровнем спортсменов, определялся с помощью тренера сборной по скало­лазанию, педагога высшей категории И.В. Баговой.

Перед прохождением обеих трасс спортсменам предлагалось надеть ай­трекинговые очки и просмотреть трассу «так, как это обычно свойственно на тре­нировках или соревнованиях» (цитата из инструкции), при этом время на прос­мотр было ограничено двумя минутами.

Рис.1 Предварительный просмотр трассы участником исследования

Отметим также, что перед участием в эксперименте со спортсменами был проведен комплекс упражнений на раз­минку.

Выборка

В эксперименте приняли участие спортсмены подросткового и юноше­ского возраста (N=23; м=14; ж=9; средний возраст = 16,09±3,95 лет) выступаю­щие на соревнованиях по скалолазанию от сборной Москвы и России. Среди них 6 человек имеют спортивные звания (заслуженный мастер спорта, мастер спорта, кандидат в мастера спорта), 17 человек – I-III спортивные разряды. Исследование проводилось на базе скало­лазного центра г. Москвы «Big Wall».

Оборудование

В эксперименте использовалась мо­бильная система видеорегистрации дви­жений глаз «Eye-tracking Glasses» компа­нии SensoMotoric Instuments (ETG SMI). Направление взгляда определяется на основе вектора смещения между пози­циями центра зрачка и роговичного блика (Барабанщиков, Жегалло, 2010). Дополнительно на видео фиксировалось непосредственное прохождение трасс.

Результаты и их обсуждение

Успешность прохождения простой трассы составила 100%, сложную трассу смогли пройти 52% участников, дости­гли середины трассы – 35%, в 13% слу­чаев отмечен срыв в начале маршрута. Данные результаты подтверждают адек­ватность выбора сложности экспери­ментальных трасс.

Было проанализировано: количе­ство фиксаций взора во время прос­мотра трассы; время, затраченное на просмотр (количество фиксаций положи­тельно коррелирует со временем просмотра в обоих случаях (r(т1)=0,781и r(т2)=0,885 при р<0,001), средняя скорость просмо­тра трассы. Оказалось, что у 56% участ­ников увеличилось время, затраченное на просмотр сложной трассы, по сравнению со временем просмотра простой трассы. Значимо повысилось среднее количество фиксации на одной точке (U=168, p<0,05).

№	Спор­тсмен	Количество фиксаций		Использо­ванное вре­мя (с)
		Т1	Т2	Т1	Т2
1	С.А.	50	56	26	22
2	А.О.	72	51	38	22
3	М.А.	24	59	12	21
4	К.Н.	96	116	38	34
5	Ш.Д.	145	144	58	48
6	М.П.	9	33	6	10
7	Н.М.	34	27	17	13
8	П.А.	24	45	12	15
9	С.В.	9	91	4	47
10	Б.М.	63	37	21	13
11	К.С.	33	28	10	23
12	У.Ю.	114	114	46	40
13	К.Е.	9	31	4	13
14	Ч.Я.	13	63	13	22
15	С.Д.	53	87	16	35
16	РФ.	8	59	33	18
17	М.А.	49	73	12	26
18	Л.В.	76	81	20	25
19	Г.М.	103	24	37	10
20	К.П.	20	51	7	17
21	Б.Д.	10	48	5	14
22	К.М.	3	81	11	36
23	Д.Е.	85	77	23	37

Таблица 1. Данные айтрекинга скалолазных трасс

Особое внимание мы уделили особен­ностям айтрекинга скалолазных трасс. Были выделены следующие типы страте­гий просмотра: «восходящая», «зигзагоо­бразная», «последовательная с проработ­кой блоков» и «фрагментарная».

«Восходящая стратегия». При этой стра­тегии спортсмен просматривает трас­су снизу-вверх, заканчивает просмотр на финишной зацепке (или оттяжке). Данная стратегия свойственна 21,7% спортсменов при просмотре первой трассы. При прос­мотре второй, сложной трассы данная стратегия не применялась скалолазами.

«Зигзагообразная стратегия» (Величков­ский Б.М., 2006). Характеризуется «сквоз­ным» зигзагообразным просмотром, не­значительной фиксацией на зацепках и оттяжках, отсутствием проработки блока­ми. При просмотре легкой трассы эта стра­тегия встречается у 13% участников, а при просмотре сложной – у 4,3%. Интересно, что зигзагообразная стратегия оказалась свойственна спортсменам, имеющим наи­более высокие спортивные достижения.

На наш взгляд, восходящая и зигза­гообразная стратегии характеризуют общее ознакомление с направлением маршрута и менее связаны с его такти­ческой проработкой.

«Последовательная стратегия с про­работкой блоков» предполагает посте­пенный просмотр трассы блоками по 2-4 зацепки. Таким образом, спортсмен не просто направляет свой взор «снизу- вверх», но и последовательно прорабаты­вает отдельные участки трассы, возможно, представляя при этом альтернативы рас­положения рук/ног. Данная стратегия яв­ляется наиболее распространенной среди скалолазов. Отметим также, что частота ее применения увеличивается в зависимости от сложности маршрута – 52,2% на легкой трассе и 87% – на сложной. На наш взгляд, применение данной стратегии является наиболее эффективным при подготовке к прохождению маршрута, т.к. спортсмен постепенно и вдумчиво анализирует участки трассы (ее «ключ», места для отды­ха, использования магнезии и т.д.).

Рис. 2 Пример использования последовательной стратегии (фрагмент видеозаписи)

Следует отметить, что у скалолазов, использующих данную стратегию, чаще наблюдалось присутствие феноменов пространственной антиципации – пред­восхищения последующих действий при непосредственном прохождении трассы (Мартынов, 2001). При просмотре трас­сы скалолазы имитировали лазательные движения, подключая при этом мелкую моторику (расположение пальцев на за­цепке), так и крупную (поворот тела, на­клоны, прыжки и др.).

«Фрагментарная стратегия»: спор­тсмен просматривает избранные участ­ки трассы, большинство зацепок и точек страховки «игнорирует». Такая стратегия свойственна 13% скалолазов при просмотре легкой и 8,7% – при просмотре сложной трассы.

Таким образом, гипотеза нашего ис­следования о зависимости характера ай­трекинга скалолазной трассы от ее слож­ности подтвердилась: просмотр сложной трассы занял у спортсменов больше вре­мени, при этом стратегия просмотра ста­ла более последовательной и тщатель­ной. Кроме того, задача, поставленная перед спортсменами-скалолазами, мо­гла оказать на них обучающее воздейст­вие, которое в очередной раз подчеркну­ло важность предварительного анализа скалолазного маршрута. Как отметила тренер сборной И.В. Багова, подобные задания, касающиеся предварительно­го анализа трасс, уже присутствовали в практике тренировок. Например, спор­тсменам предлагалось просмотреть и запомнить трассу, а затем отвернуться и воспроизвести ее по памяти на рисунке. Система же видео-регистрации движе­ний глаз позволила иным образом оце­нить тактическое мышление спортсмена, особенности его внимания.

Перспективой исследования может выступать сопоставление результатов, полученных в данном эксперименте, с результатами группы скалолазов люби­тельского уровня. Предполагается, что высокий процент применения после­довательной стратегии с проработкой отдельных участков связан с высоким уровнем спортивного мастерства участ­ников, и, соответственно, осознанием ими необходимости «мысленного про­хождения» трассы до момента непосред­ственного лазания.

В заключение отметим, что примене­ние технологий айтрекинга в спорте до­статочно перспективно. При этом иссле­дование с применением айтрекинговых систем должно учитывать специфику конкретного вида спорта и проводиться в условиях максимально приближенных к той реальности, в которой осуществ­ляется непосредственная подготовка спортсменов. Наиболее оптимальным в этом плане является изучение паттернов глазодвигательной активности спортсменов при отработке конкретных двигательных навыков и тактических за­дач, требующих высокой зрительно-мо­торной координации.

Список литературы

Барабанщиков В.А., Жегалло А.В. Система регистраций движений глаз SMI High Speed: Методические проблемы // Материалы международной конференции «Прикладная оптика - 2010», с. 314-316.

Бернштейн Н.А. О ловкости и ее развитии. М: Физкультура и спорт, 1991. – 288 c.

Васюкова Е.Е. Проблемы операциональных смыслов и переноса в смысловой концепции мышления О.К. Тихомирова // Методология и история психологии, 2009, 4(4), 114-132.

Величковский Б.М. Когнитивная наука: Основы психологии познания: в 2 т. – Т.1. – М.: Смысл: Издательский центр «Академия», 2006. – 448 c.

Веракса А.Н. Профессия «Спортивный психолог» // Национальный психологический Журнал. 2012. № 1, 134-138.

Горовая А.Е., Коробейникова Е.Ю. Использование технологии айтрекинга в психологии спорта // Психологическая наука и образование, 2013, №1. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://psyedu.ru (дата обращения: 28.10.2013)

Грушко А.И. Применение технологий айтрекинга в спортивном скалолазании. // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Методы оценки и повышения работоспособности у спортсменов» (13-14 июня 2013). Северо- Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.sportmedicine.ru/spb_2013_papers/grushko.php  

Грушко А.И. Система регистраций движений глаз как метод психологической диагностики в спортивном скалолазании. Материалы международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (2013 г.), Москва. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://lomonosov-msu.ru/rus/show_points_63714.html  

Коробейникова Е.Ю. Применение технологии айтрекинга в психологии спорта. // X Всероссийская научно-практическая конференции «Дети России Образованны и Здоровы», 14 декабря 2012 г., г. Москва, Совет Федерации Федерального Собрания Российской Федерации, 2012.

Коробейникова Е.Ю. Движения глаз при прицеливании (на примере спортсменов, занимающихся стрельбой из лука), Материалы международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (2013 г.), г. Москва. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://lomonosov-msu.ru/rus/show_points_65835.html  

Мартынов А.И. Психология альпинизма. – М. СпортАкадемПресс, 2001. – 260 c.

Пиунова А. Сравнительные характеристики категории трудности маршрутов. Методы оценки, 2003. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа:: http://www.mountain.ru/climber/information/2003/ocenka/  (дата обращения: 06.03.2013)

Психология спорта: Монография. Под ред. Ю.П. Зинченко, А.Г. Тоневицкого. М., 2011. – 424 c.

Тихомиров О. К. Психология мышления: Учебное пособие. М.: Изд-во Моск ун-та, 1984. — 272 с.

Abernethy, B., Farrow, D. (2002) Training methodology: general versus specific visual training. Expertise in Elite Sport – INSEP, 12 - 15 November 2002 , p.63-65

AcuityETS (2011). Eye Tracking Cristiano Ronaldo [Video]. Retrieved from http://youtu.be/2NcUkvIX6no

Afonso, J., Garganta, J., Mcrobert, A., Williams, A. M., Mesquita, I. (2012). The perceptual cognitive processes underpinning skilled performance in volleyball: Evidence from eye-movements and verbal reports of thinking involving an in situ representative task. Journal of Sports Science and Medicine 11, 339-345 Retrieved from http://www.jssm.org

Barfoot, K.M., Matthew, M.C., Callaway, A. J. (2012). Combined EEG and eye-tracking in sports skills training and performance analysis. World Congress of Performance Analysis of Sport IX University of Worcester, 25th – 28th July 2012. Retrieved from www.worc.ac.uk/wcpas9/index.htm , www.alpha-active.com

Burbach, М. (2004). Gym Climbing: Maximizing Your Indoor Experience (Mountaineers Outdoor Expert). Mountaineers Books.

Croft, J.L., Button, C., Dicks, M. (2009). Visual strategies of sub-elite cricket batsmen in response to different ball velocities Human Movement Science (In press) Retrieved from www.elsevier.com/locate/humov

Di Russo, F., Pitzalis, S., Spinelli D. (2003). Fixation stability and saccadic latency in elite shooters. Vision Research, 43(2003) 1837-1845. doi: 10.1016/ S0042-6989(03)00299-2.

Goddard, D., Neumann U. (1993). Performance rock-climbing. Transl. M. Kostrov. Retrieved from http://climbing.apollo.lv/comp/Performance%20Rock%20Climbing.pdf

Horst, E. J. (2002). Training for Climbing: The Definitive Guide to Improving Your Climbing Performance. Falcon.

Lafont, D. (2007). Gaze control during the hitting phase in tennis. Retrieved from http://www.internationaltennisacademy.net/resources/Research_ proposal_Gaze_Lafont.pdf  (Access date 22.03.13, 20:00).

Lee, S-M. (2010). Does your eye keep on the ball? Strategy of eye-movement for volleyball defensive players during spike serve reception. International Journal of Applied Sport Sciences, 22(1), 128-137.

Mann, D. (2005). Can visual training enhance sport performance? Sport coach, 28(1), 1-2.

Mann, D. T. Y., Coombes, S. A., Mousseau, M. B., Janelle, C. M. (2011). Quiet eye and the Bereitschaftspotential: visuomotor mechanisms of expert motor performance. Cogn Process (2011) 12:223–234. doi: 10.1007/s10339-011-0398-8

Mele, M.L., Federici, S. (2012). Gaze and eye-tracking solutions for psychological research. Cogn Process 13(1), 261-265. doi: 10.1007/s10339-012-0499-z

Memmert, D. (2009). Pay attention! A review of visual attentional expertise in sport. International Review of Sport and Exercise Psychology, 2(2), September 2009, 119-138. doi: 10.1080/17509840802641372

Moreno, F. J., Reina, R., Luis, V., Sabido, R. (2002) Visual search strategies in experienced and inexperienced gymnastic coaches. Perceptual and Motor Skills 95, 901-902. doi: 10.2466/pms.2002.95.3.901

Nieuwenhuys, A., Pijpers, J. R., Oudejans, R. R. D., & Bakker, F. C. (2008).The infuence of anxiety on visual attention in climbing. Journal of Sport & Exercise Psychology, 30, 171-185.

Nottingham Trent University, (2011а). Eye Tracking Shows There is No Horsing Around in Show Jumping. (Jul 19, 2011, 08.04.2013, 11:18) Retrieved from http://eyetrackingupdate.com/2011/07/19/eye-tracking-horse-show-jumping/

Nottingham Trent University, (2011b). Rider’s Eye Movements Could Reveal Key To Show Jumping Success - NTU Research (2011) [Video]. Retrieved from http://youtu.be/jXgVVIBd0lc  

Panchuk, D., Vickers, J.N. (2006). Gaze behaviors of goaltenders under spatial–temporal constraints. Human Movement Science, 25(2006) 733–752. doi: 10.1016/j.humov.2006.07.001

Piras, A. (2009-2010). Visual Scanning in Sports Actions: comparison between Soccer Goalkeepers and Judo Fighters. Retrieved from: http://amsdottorato.cib.unibo.it/3064/1/Piras_Alessandro_tesi.pdf (04.04.13, 20:00).

Raab, M., Arnold, A., Tielemann, N. (2005). Judgment and Decision Making in Sports – Techniques for Tactic Training, Tactics for Technique Training. In: P. Fricker (Ed.), Applied Sport Expertise & Learning Workshop 2005 (p. 1-3) e-Version. Canberra: Australian Institute of Sport.

Rienhoff, R., Baker, J., Fischer, L., Strauss, B., Schorer, J. (2012). Field of vision influences sensory-motor control of skilled and less-skilled dart players. Journal of Sports Science and Medicine (2012) 11, 542-550

Sanchez, X, Lambert, Ph, Jones, G, Llewellyn, D. J. (2010). Efficacy of pre-ascent climbing route visual inspection in indoor sport climbing. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports, 2010, Vol. 22 (2002), p.1-6

SMI (2011) Playing Tennis with SMI Eye Tracking Glasses [Video]. http://youtu.be/C08ednZnXfw

SMI (2011). Outdoor Mobile Eye Tracking for Baseball Professionals. [Video]. http://youtu.be/wbX9ho_ZSGk

SMI (2012) Eye Tracking Glasses. Recording Unit for SMI Eye Tracking Glasses: A New Level of Mobility [Video]. Retrieved from http://youtu.be/lbZHWhWKHSQ

Titkov, A. (2012). What is Sport Vision Training? Retrieved from http://www.bettingexpert.com/blog/what-is-sport-vision-training  (Nov 9th, 2012, 08.04.13)

Veraksa A.N., Gorovaya A.E., Leonov S.V., Pashenko A.K., & Fedorov V.V. (2012). The Possibility of Using Sign and Symbolic Tools in the Development of Motor Skills by Beginning Soccer Players. Psychology in Russia: State of the Art, 5, 473-497

Veraksa A.N., & Gorovaya A.E. (2011). Effect of Imagination on Sport Achievements of Novice Soccer Players. Psychology in Russia: State of the Art, 4, 495-504

Veraksa A.N., Leonov S. V. (2009). Cognitive Aspects of Athlete Activity. Psychology in Russia: State of the Art, 2, 603-618. doi 10.11621/pir.2009.0030 Retrieved from http://psychologyinrussia.com/volumes/pdf/2009/29_2009_veraksa_leonov.pdf . doi: 10.11621/pir.2009.0030

Vickers, J. N. (2007). Perception, Cognition, and Decision Training: The Quiet Eye in Action, p. 34-37

Vickers, J.N., Williams, M.A. (2007). Performing Under Pressure: The Effects of Physiological Arousal, Cognitive Anxiety, and Gaze Control in Biathlon. Journal of Motor Behavior, 39, 5, 381-394. doi: 10.3200/JMBR.39.5.381-394

Vickers, J.N., Williams, A.M. Rodrigues, ST., Hillis, F., Coyne, G. (1999). Eye movements of elite biathlon shooters during rested and fatigued states. Journal of Sport and Exercise Psychology, 21.

Vine, S. J., Moore, L. J., Wilson, M. R. (2011). Quiet eye training facilitates competitive putting performance in elite golfers. doi: 10.3389/fpsyg.2011.00008

Ward, R. (2008) «Quiet Eye» And Biathlon Shooting. Retrieved from http://www.canmorenordic.com/main.php?p=166  

Williams, M., Singer, R.N., Frehlich S.G. (2002). Quiet eye Duration, Expertise, and task complexity in near and far aiming tasks. Journal of Motor Behaviour, 34(2), 197-207. doi: 10.1080/00222890209601941

Wood ,G., Wilson, M.R. (2011). Quiet-eye training for soccer penalty kicks. Cogn Process DOI 10.1007/s10339-011-0393-0

Wood, G., Wilson, M.R. (2010a). A moving goalkeeper distracts penalty takers and impairs shooting accuracy. Journal of Sport Science, 28(9), 937-946. doi: 10.1080/02640414.2010.495995

Wood, G., Wilson, M.R. (2010b). Gaze behaviour and shooting strategies in football penalty kicks: Implications of a ‘keeper-dependent approach. Int. J. Sport Psychol., 41: 293-312

Wood, G., Wilson, M.R. (2010c). The eyes have it! The psychology of success and failure for penalty takers. Soccer Journal, Nov.-Dec., 14-15.