The benefit of external focus of attention preserved in the VR punching task regardless of haptic information

Technische Samenvatting: Het voordeel van externe aandacht gericht op de buitenwereld blijft behouden in de VR-stoottaak, ongeacht de haptische informatie

Probleemstelling
In vechtsporten gebaseerd op slagen wordt de prestatie aanzienlijk beïnvloed door de focus van de aandacht. Uit uitgebreid onderzoek blijkt dat een externe focus (het richten van de aandacht op het effect van de beweging op de omgeving, bijv. "raak het doel zo hard mogelijk") leidt tot superieure motorische prestaties en leerprocessen vergeleken met een interne focus (het richten van de aandacht op lichaamsbewegingen, bijv. "beweeg de arm zo snel mogelijk").

Twee primaire theoretische kaders proberen dit fenomeen te verklaren:

1. Common Coding Theory (Common Coding Theorie): Stelt dat acties worden gepland en gecontroleerd op basis van de verwachte perceptuele effecten. Het suggereert dat het voordeel van een externe focus voortkomt uit het feit dat deze overeenkomt met de manier waarop acties worden gerepresenteerd. Cruciaal is dat deze theorie impliceert dat het voordeel van een externe focus afhankelijk is van de beschikbaarheid van informatie die het bewegingseffect specificeert (bijv. de haptische impact van een stoot). Als deze informatie wordt verwijderd, zou het voordeel af moeten nemen.
2. Ecologische Psychologie: Stelt dat bekwaam handelen voortkomt uit de afstemming op taakrelevante informatie die de dynamische relatie tussen de uitvoerder en de omgeving specificeert (bijv. optische informatie met betrekking tot afstand en contacttijd). Dit perspectief voorspelt dat een externe focus voordelig blijft zolang de optische informatie die de relatie tussen de uitvoerder en het doel specificeert beschikbaar is, ongeacht de haptische feedback.

De studie adresseert een gat in de literatuur door te testen of het prestatievoordeel van een externe focus afhankelijk is van de beschikbaarheid van haptische informatie met betrekking tot bewegingseffecten. Hoewel eerdere Virtual Reality (VR)-studies het voordeel van een externe focus hebben bevestigd, hebben zij de haptische feedback niet systematisch gemanipuleerd om onderscheid te maken tussen de voorspellingen van de Common Coding Theorie en de Ecologische Psychologie.

Methodologie
De studie maakte gebruik van een experimenteel ontwerp binnen-proefpersonen waarbij 24 gezonde volwassenen (18 mannen, 6 vrouwen) met ten minste één maand ervaring in boksen of kickboksen deelnamen. De deelnemers voerden een stoottaak uit in een immersieve VR-omgeving over twee aparte sessies (één week uit elkaar), waarbij de volgorde van instructies voor de aandacht (Intern versus Extern) werd gecontroleerd via counterbalancing.

• Experimentele Condities:
  • Focus Instructies:
    • Extern: "Focus op het zo hard mogelijk raken van het doel."
    • Intern: "Focus op het zo snel mogelijk bewegen van de arm."
  • Zak Condities:
    • Fysieke Zak (PB - Physical Bag): Een echte, vrijstaande bokszak die ruimtelijk was uitgelijnd met een virtuele zak. Deelnemers ontvingen volledige haptische feedback (tactiele vervorming en weerstand) bij impact.
    • Virtuele Zak (VB - Virtual Bag): Alleen de virtuele zak was aanwezig; de fysieke zak was verwijderd. Deelnemers sloegen in lege lucht, waardoor ze geen haptische feedback ontvingen, hoewel de optische informatie (visueel doel en positie van de vuist) identiek was aan de PB-conditie.
• Apparatuur: Een HTC Vive VR-headset, twee Vive Trackers (één op het dominante pols en één op de vloer voor de uitlijning van de zak), en een aangepaste Unity-omgeving. De fysieke zak was aan een muur bevestigd om de ruimtelijke uitlijning te garanderen en visuele verplaatsingssignalen te voorkomen. Witte ruis werd gebruikt om auditieve impact-signalen te maskeren.
• Metingen:
  • Primaire Prestatie-metriek: Handvelociteit bij impact, berekend vanaf de positionele gegevens van een digitale marker op de knokkel.
  • Secundaire Metingen: Instructie-naleving (zelfgerapporteerde naleving van de focusinstructies) en het gevoel van aanwezigheid (sense of presence) (gebruikmakend van een item uit de Presence Questionnaire op een Likert-schaal).
• Analyse: Lineaire mixed-effects modellen werden gebruikt om de handvelociteit te analyseren, waarbij de focusinstructie, de zakconditie en hun interactie als vaste effecten werden behandeld, en de deelnemer als een random effect. Bokservaring werd opgenomen als een covariaat.

Belangrijkste Resultaten

1. Instructie-naleving: Deelnemers slaagden erin om zich in alle condities aan de focusinstructies te houden, zonder significante verschillen in de nalevingsscores tussen de verschillende focus-typen of zakcondities.
2. Gevoel van Aanwezigheid (Sense of Presence): Deelnemers rapporteerden een significant hoger gevoel van aanwezigheid in de Fysieke Zak (PB) conditie vergeleken met de Virtuele Zak (VB) conditie.
3. Handvelociteit (Prestatie):
   • Hoofdeffect van Focus: Er werd een significant hoofdeffect gevonden voor de aandacht focus. Deelnemers behaalden hogere stootvelociteiten onder de externe focus instructie vergeleken met de interne focus instructie.
   • Hoofdeffect van Zak: Er werd een significant hoofdeffect gevonden voor de zakconditie. De stootvelociteiten waren hoger in de Fysieke Zak conditie vergeleken met de Virtuele Zak conditie.
   • Interactie: Cruciaal is dat de interactie tussen de aandacht focus en de zakconditie niet significant was. Dit geeft aan dat het prestatievoordeel van de externe focus ten opzichte van de interne focus behouden bleef en van vergelijkbare omvang was in zowel de haptische (PB) als de niet-haptische (VB) conditie.

Belangrijkste Bijdragen

• Empirische Test van Theoretische Mechanismen: De studie levert direct bewijs dat de voorspelling van de Common Coding Theorie uitdaagt, die stelt dat het voordeel van een externe focus afhankelijk is van de beschikbaarheid van haptische informatie die de bewegingseffecten specificeert. Het voordeel bleef namelijk bestaan, zelfs toen de haptische feedback volledig werd verwijderd.
• Ondersteuning voor het Ecologische Perspectief: De bevindingen komen overeen met het ecologische psychologie perspectief, dat suggereert dat het voordeel van een externe focus voortkomt uit de afstemming op optische informatie die de dynamische relatie tussen de vuist en het doel specificeert (bijv. afstand en snelheid van benadering), welke beschikbaar blijft ongeacht de haptische feedback.
• VR-Methodologie: Het onderzoek demonstreert een robuuste VR-methodologie om haptische informatie te isoleren terwijl de optische omgeving identiek blijft, wat een instrument biedt voor toekomstige onderzoeken naar de specifieke informatieve variabelen die motorische controle aansturen.

Significantie en Claims
De auteurs beweren dat hun bevindingen de verklaring uitdagen dat het voordeel van een externe focus uitsluitend wordt gedreven door de aandacht voor het verwachte waargenomen effect (specifiek de haptische impact) zoals voorgesteld door de Common Coding Theorie. In plaats daarvan ondersteunen de resultaten de visie dat een externe focus superieur is omdat het zorgt voor afstemming op taakrelevante informatie die de dynamische relatie tussen de uitvoerder en het doel specificeert.

Het artikel concludeert dat hoewel haptische informatie (aanwezig in de PB-conditie) de absolute prestatie verbetert (waarschijnlijk door de taakrepresentativiteit te vergroten en volledige toewijding aan de beweging mogelijk te maken), het geen vereiste is voor het relatieve voordeel van een externe focus. De studie suggereert dat voor VR-gebaseerde training het implementeren van strategieën om de aandacht extern te richten effectief is, zelfs in de afwezigheid van haptische feedback, hoewel haptische feedback cruciaal kan zijn voor het optimaliseren van prestaties en het kalibreren van bewegingen in latere stadia van vaardigheidsverwerving.

De auteurs blijven bescheiden over hun claims en erkennen dat de studie zich richtte op directe prestaties in plaats van op langdurig motorisch leren, en dat verder onderzoek nodig is om de kinematische coördinatie en de potentiële rol van andere informatiebronnen (buiten haptiek) te onderzoeken die de externe focus voordelen kunnen mediëren.