人类的反应速度有多快,为何 Evan Longoria 能及时抓住身后来袭的棒球?

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匿名用户1024   2021-5-23 19:35   6711   5
例如这个视频,真的可以做到如此快速的反应吗?


棒球手接受采访时的惊人一幕http://v.youku.com/v_show/id_XMjY5NDk0OTEy.html

从视觉或听觉 - 大脑 - 手臂,抓住棒球。

人类神经反应的极限是什么,能举某些例子说明吗?
棒球、篮球甚至足球等等。
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2#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-23 19:35:37
人的反应分三种:

一种是根本不经过大脑,而是在更低位(小脑、脑干、脊髓)所处理的反射:比如膝跳反射,完成反射动作的神经节点是在脊髓。这个速度可以非常快,比如膝跳反射在大概50毫秒的时候就能观测到肌肉运动。

第二种是在大脑,经由意识处理之后的动作:比如一个刚在驾校学开车的人,手忙脚乱地盘算自己的每一部动作。因为不同种的动作差异巨大,这块儿其实没有一个好的计时标准。先说结论,通常,这类反应至少需要200毫秒左右。至于这200毫秒怎么来的,下面展开讨论。

第三种是经过了大脑皮层处理,但是并未进入意识。科学上,我们管未经意识的大脑处理系统称之为“僵尸系统”,是的,就是zombie那个僵尸。Evan Longoria这段视频,如果不是作假(因为有不少人质疑过)那么肯定是僵尸反应。这类反应的速度在100毫秒左右。类似的反应还有@阿pp 提到的赛跑




这里稍微展开说说上文中的两点
1. 反应时间的测量有什么标准?
膝跳反射的50毫秒好说,直接用物理手段测肌肉运动就可以,正常成年人的差异不大。可是经由大脑的这100毫秒和200毫秒反应时间是如何测量的?
如我刚才所说,不同种类的任务差异巨大,很多时候没有可比性(不同模态比如视觉、听觉还是触觉;或者不同复杂度,就视觉而言,是看见一个亮点还是识别一张人脸;或者不同反馈机制,是通过按键还是用声音抢答还是实行起跑动作)。
目前我认为最客观的标准,是直接看脑电波(参见下图):



当感知到外界刺激(或曰“事件”)的时候,大脑的脑电波会呈现出很明显的波动。科学上称作“事件相关电位” (Event Related Potential, ERP)。通常根据调整刺激的条件以及受试者的状态,研究人员可以可靠地,重复地触发各种ERP。这里我们主要关注两种ERP:N100和P200。
N100翻译过来是说,在事件发生100毫秒之后,会产生一个头皮电压下降(Negative)的电位信号;类似地,P200则是事件发生200毫秒之后,产生的上升(Positive)的电位信号。

虽然其机理目前还不完全清楚,但是粗略地说,N100与无意识的反应关系比较密切(例如听音乐听到杂音)。而P200则是和在意识参与下的具体任务更相关(譬如在桌子上找钥匙)。

这里有一个很有趣的结论,如果有意识参与,人的反应速度会变慢,大约100毫秒


2. 什么是僵尸系统?
=====12月15号凌晨小幅更新=====
感谢@完颜白菜的提醒,社区上竟然还有其他人也跟过Chalmers的工作,太惊讶了。。。

哲学上有个流派叫做物理主义(physicalism),认为“意识”不过是“肉体”的一系列物理现象而已。哲学家David Chalmers对此提出了异议,为了反驳物理主义,他构造出了“僵尸” (philosophical zombie) 这个概念——一种假想生物。它们从行为上和人一样,踩到地上的大头针之后会打个激灵,然后喊痛,但是它们不具备“意识”,也不会真的感到疼痛。(譬如我们完全可以设计一个足够逼真的程序,监测传感器表面的压强,压强大到一定程度就 printf("好痛!"),但是我们不能说这个程序+传感器具有了意识)。
这种系统如果真的存在,那么从物理系统的角度,它就完全无法和一个完整的有意识的人区分开来。所以物理系统是不对的。

Chalmers的“僵尸”概念是如此有趣,以至于后来广泛地在意识的研究中,被引申为一类不经由意识,但是却是由皮层控制的高度复杂的神经活动。
譬如Nature的这篇文章大概算是个里程碑吧:
[h1]The Zombie Within
[/h1]Christof Koch & Francis Crick

至少目前在科学界(相比哲学界),提到zombie system,更多的不是Chalmers用来证伪physicalism的思想实验,而是指不经由意识的神经活动,比如职业足球运动员的盘带;绝大部分中国人吃饭时使用筷子;熟练的司机在换挡时无意识地控制离合器;音乐家演奏乐器时双手双脚或者与嘴的配合等等;以及更典型的——梦游(注意上述很多活动小脑也有参与神经信号处理,但是对一系列动作序列进行编码的还是大脑)。
=====更新毕=====




不同意@吴长顺后半部分的回答,这种“目前也不了解的反应,科学上一直解释不了的感应”是在指预知力?
实际上这种“预知力”只不过是我们的一种错觉。比如可能每天我会有100次“突然感觉有人看我”这样的感觉,其中99次抬了头却发现啥也没有——可是抬个头这事儿太微不足道了,所以也不会给我留下什么深刻印象。但是碰巧了有那么一次,恰好我一抬头就看到有人在看我。于是这仅仅一次“撞上”的结果,就给我留下了无比深刻的印象,让我以为自己具有了某种超能力。
这种自我暗示的机制,同样可以用来解释为什么有的人会觉得佛祖观音像、十字架、甚至大湿王林都具有某种灵验的超自然功效。
3#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-23 19:35:38
在这个视频中还要考虑的事情,除了@Filestorm 说的反应时间这个主要因素以外,很明显球棒击球也是有声音的,一个职业棒球运动员肯定对此有更强烈的条件反射;而击球后的破空声也同样也是球员十分习惯的声音。

根据他先停止说话再往回看的这个动作,以上的因素应该占主要,所以反应时间应该还算充足,而之后超快的那个Catch,当然是顶级职业球员的素养了。
4#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-23 19:35:39
这个视频真假存疑。但让Evan Longoria抓这样一个球,就算是bare hand,想必也是小菜一碟。
先说棒球运动,可以算是非常高难度的体育运动。从投手丘到本垒板大约18米,拿大联盟投手中等球速85迈(136km/h)的球速来算,飞行到本垒板所需的时间大约在0.4秒左右,在这段时间内,打者要判断好坏球,再加上变化球路,以及一些球速能飙至100迈以上的火球投手。打者的反应需要多块?!所以请不要质疑大联盟球员的专业水平。视频中Longoria所站的位置已经到了右外野,来时的球速就更慢了,就算不看着球,听球的声音,对他来说也不是难事。
下面是十大三垒守备。排名前几位的diving catch难度应该更高吧。

【MLB】历史最佳9大防守瞬间之  三垒手篇~ 各个都是春哥曾哥凤姐...http://v.youku.com/v_show/id_XMTUxOTUwNTk2.html
这是铃木一郎的广告,你觉得是真的假的?
日本棒球明星铃木一郎奇迹般的集中力广告http://v.youku.com/v_show/id_XNDgzNzQ2OTA0.html

下面是Justin Verlander赛前热身的第一视角,是不是觉得投球又快又准。

Justin Verlander Bullpen- Fenway Park July 31, 2012http://v.youku.com/v_show/id_XNTc5OTMzOTUy.html
还有铃木一郎热身时背后接球的视频,在youtube上有。
所以来说,题中Longoria这个bare hand catch对大联盟明星级球员来说,小菜一碟吧。
最后再贴个2011 Evan Longoria精彩守备视频,是不是个个都让人目瞪口呆。

mlb光芒队明星三垒手 Evan Longoria 2011赛季精彩守备http://v.youku.com/v_show/id_XMzIzODAzNTAw.html

还有运动科学栏目对Larry Fitzgerald的测试。

运动科学:Larry Fitzgeraldhttp://v.youku.com/v_show/id_XNTg3ODgyNTUy.html
5#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-23 19:35:40
这个视频里头的事情是假的
Evan Longoria 1985年10月07日 188公分 95公斤 守備位置:三壘手 出生地點:美國加州Downey(墨西哥裔) 最高學歷:California State University, Long Beach 職棒選秀:2006年美國職棒坦帕灣魔鬼魚隊第一輪第3順位 經紀人 :Paul Cohen 推定年薪:450萬美金(2012)

利用视频出现的名字搜索,老外也非常多人在谈了这件事

有少部分人为是真的
PolitiFact Florida

大部分认为是假的
是Gillette 的广告
在6-7秒的地方
Evan Longoria barehanded catch
http://www.foxsportsflorida.com/05/18/11/Longoria-saves-reporters-life----or-does/landing_rays.html?blockID=525084
http://skeptics.stackexchange.com/questions/3614/did-evan-longoria-save-a-reporter-with-bare-hand-catch
http://www.huffingtonpost.com/2011/05/13/evan-longoria-catch-video_n_861824.html

这种事我相信肯定有,但是这个视频我个人认为有点假,疑点也是球衔接的地方
6#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-23 19:35:41
1.赛跑比赛中反应时小于0.1秒为抢跑,0.1秒左右目前应当是人类极限。

2.本视频中Evan Longoria发现球飞来后,动作的顺序是,语言停止->回头->伸手,全过程约1.5秒。

3.Evan Longoria称此视频是真实的。 per http://www.politifact.com/florida/statements/2011/may/24/evan-longoria/rays-3b-evan-longorias-spectacular-barehanded-catc/
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