Laurin, R., & Finez, L. (2020). Working memory capacity does not always promote dual-task motor performance: The case of juggling in soccer. Scandinavian journal of psychology, 61(2), 168–176. https://doi.org/10.1111/sjop.12589
Introduction
축구선수는 시합 상황에서 광범위한 정보를 효율적으로 처리해야 한다.
예를 들어 드리블을 하는 축구 선수는 동료가 요구하는 패스, 자신을 압박하는 상대팀, 감독이 큰 소리로 전하는 작전지시, 교체 염려, 부상걱정, 관중의 소란 등 다양한 정보에 무방비로 노출되어 있고 시시각각 빠른 판단을 해야한다. 이 상황에서 내, 외부 방해요소에 적절히 대처해야 한다.
일부 운동선수가 내, 외부 방해요소로 인해 높은 인지부하가 직면할 때 운동수행 수준을 유지할 수 있는 방법은 무엇인가?
작업 기억 능력이 높은 선수는 잠재적 방해요인이 있는 상황에서 운동수행을 더 잘 할 수 있는가?
작업기억(WM)은 정보 저장을 담당하고 작업기억에서 처리되는 정보에 맞춰 신경회로를 조절함으로써 인지 제어 및 주의 메커니즘을 담당하는 시스템이다. 즉 처리해야할 과제, 작업과 관련이있는 정보를 제어하고 유지하는데 관여하는 단기기억 시스템으로 설명된다.
이 연구는 운동수행에 대한 작업 기억 용량(WMC; working memory capacity)의 역할에 대해 분석했으며 특정 동작과 관련없는 외부 자극을 처리하면서 주의력 조절이 필요한 운동수행상황에서 작업 기억 용량이 운동수행에 어떠한 영향을 미치는지 연구했다.
Method
축구선수를 대상으로 3번의 실험을 진행하였다.
메인 과제는 한 발 저글링을 가능한 오랫동안 수행하는 과제이다. 공이 땅에 떨어지거나 퍼포먼스 지역외부로 이탈, 발이 아닌 신체의 일부에 닿은 시간을 측정했다.
실험 1) 이중과제로서 시간 압박을 받는 높은 인지 부하가 요구되는 뺄셈을 실시하였으며 실험자가 말한 숫자에서 3을 뺀 값을 대답하도록 하였다. 시간압박을 주기 위해 2초마다 새로운 숫자를 제시하였다.
실험 2) 300에서 2까지 2씩 빼는 상대적으로 낮은 인지부하가 요구되는 과제를 제공하였으며 시간 제약을 두지 않았다.
실험3) 실험 1과 2를 혼합하여 진행하였다. 작업 기억 용량을 측정은 3개에서 7개의 단어목록을 제시한 후 알파벳 순서대로 목록을 회상하도록 하였다. 예를 들어 perfume-season-book이 제시되었을 때 book-perfume-season 순서로 대답하도록하여 3단어를 기억하면 1점, 4단어를 기억하면 2점으로 평가했다.
인지부하량 측정은 실험 후 설문지로 측정했다.
Results
연구 1) 이중과제의 인지 부하량이 높을 때 플레이어의 작업기억용량이 높을수록 수행이 저하되며 낮을수록 효율적인 수행이 나타난다.
연구 2) 이중과제의 인지 부하량이 낮을 때 플레이어의 WMC가 높을수록 수행이 좋아진다.
연구 3) 연구 1과 2의 결과가 재현되었다. 즉, 이중과제에서 인지적 부하가 높을 때 WMC와 수행능력 사이에 부정적인 관계가 나타났고, 인지적 부하가 낮을 때 WMC와 수행 능력 사이에 긍정적인 관계가 나타났다.
이러한 관점에서 인간 행동은 자동적 처리(1 유형)와 제어적 처리(2 유형)에 의해 움직인다.
1 유형은 과제를 처리할 때 과제와 관련된 트리거가 있는 상황에서 작업기억을 요구하지 않고 동작을 시작하고 끝낸다.
2 유형은 과제를 처리할 때 가상의 생각이나 정신적 시뮬레이션을 거치는 통제적인 처리가 필요하기에 작업기억을 요구한다.
이러한 관점에서 본 연구결과를 살펴보면, WMC가 낮은 참가자는 WM를 사용하지 않고 과제를 자동적으로 처리하는 경향이 있는 반면 WMC가 높은 참가자는 낮은 인지과제를 수행할 때도 WM을 동원하여 처리함으로써 WMC가 포화상태가 되어 운동수행을 저하시킨다.
불안은 두 개의 주의력 시스템 사이에 불균형을 초래하게 된다. 이는 자극중심의 주의력 시스템을 증가시키고, 목표중심의 주의력 시스템은 감소시킨다.
예를 들어 축구 페널티킥에서 불안한 선수는 “위협적인” 골키퍼에만 집중할 가능성이 크다. 따라서 주의력을 요구하는 과제 수행 시 외부압박이 작업기억을 동원하는 불안 상태를 만듦으로써 운동에 필요한 정보와 부정적인 생각을 함께 처리해야 하는 이중과제조건으로 받아들이게 된다. 이는 목표지향적인 주의집중을 방해하여 저조한 운동수행을 유도한다.
Take fields message
실제로 대부분의 선수들은 학습된 운동기술을 작업기억 외부에서 자동적으로 처리한다.
하지만 많은 인지부하를 요구하는 상황에 직면한다면 목표지향적인 주의집중을 유도할 수 있는 코칭이 중요하다.
압박은 자기인식을 증가시키고 오히려 본인의 수행에 더 집중을 이끌어 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 외부 방해요인에 집중하는 것이 아니라 선수가 자신에게 집중하도록 코칭해야 한다.
WMC가 낮은 참가자는 작업기억을 동원하지않고 과제를 자동적으로 처리하는 경향이 있고 WMC가 높은 참가자는 작업기억을 동원하여 더 많은 주의를 요구하도록 하여 오히려 운동수행을 저하시키는 경향이 있다.
따라서 높은 인지부하를 요구하는 스포츠 상황에서 선수들이 본인의 수행에 집중하고 목표 지향적인 주의집중을 하도록 하여 자동화된 운동수행을 유도하는 코칭이 필요하다.