45天－6#176;头低位卧床对个体额区EEG偏侧化和情绪的影响，本文主要内容关键词为：低位论文,个体论文,情绪论文,EEG论文,偏侧化论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
分类号 B849;R395 1 引言 “神舟”八号飞船的成功发射并与“天宫”一号的成功交会对接标志着中国载人航天事业进入到了一个崭新的阶段。未来将逐步实现“建造载人空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题”的第三步目标，这需要航天员在长期太空飞行中，调整各种内外部影响因素，以保持良好的工作状态。研究发现，空间飞行状态下航天员会产生比较明显的焦虑和抑郁情绪，甚至是心境障碍(Kanas & Manzey,2008)。根据俄罗斯研究者的报告，航天员的情绪在空间飞行时主要受衰弱化的影响，即“神经或精神脆弱，自身表现为疲劳和迅速丧失力气、低感觉阈、心绪极度不稳和睡眠障碍等”(Kanas,1991)。因此，太空环境中宇航员的情绪与认知等心理活动的变化规律是亟待研究的一个课题。 由于真实的太空环境难以获得，研究者通常采用各种手段对太空飞行任务进行地面模拟。这些手段包括头低位卧床、失重水槽和抛物线飞行等(姚茹，赵鑫，王林杰，谈诚，周仁来，2011)。其中，头低位卧床是被研究者广泛采用的一种有效方法，它主要模拟了微重力环境和身体运动受限等条件，在面向空间飞行环境的模拟研究中处于比较重要和独特的地位。这种模拟所引起的心血管功能紊乱、肌肉萎缩、骨质疏松、内分泌失调、水盐代谢变化、免疫功能下降等变化与微重力的影响十分相似，因此利用头低位卧床实验模拟空间飞行一直是航天医学研究的主要手段之一(Zhao,Wang,Zhou,Wang,& Tan,2011)。 目前关于卧床条件下个体情绪状态的研究不多。秦海波等人(2010)采用焦虑自评量表(SAS)、抑郁自评量表(SDS)和简式心境状态量表(POMS)，对21名被试60天－6°头低位卧床条件下的情绪状态进行了评估，发现被试负性情绪的变化呈现高—低—高—低的变化趋势，但是在卧床各时间点上并没有发现焦虑和抑郁情绪的明显变化，POMS量表的各维度同样也没有发现时间的主效应。 陈思佚、赵鑫、周仁来、王林杰和谈诚(2011)考察了15天－6°头低位卧床对女性个体情绪的影响，该研究采用了情绪主观评定的方法，对22名女性被试的焦虑(BAI)、抑郁(BDI)和其他积极、消极情绪(PANAS)进行了测量。发现在卧床第5天时，“头晕”、“呼吸困难”、“痛苦”等消极情绪症状出现了增加：而在卧床期间，大部分被试都表现出“消化不良或腹部不适”、“食欲下降”等症状；在卧床结束后，“腿部发抖”症状增多而“活跃”情绪降低。这说明在整个实验过程中，女性个体的情绪经历着从紧张、易激动到逐渐平静，从痛苦到适应的过程。 Hirayanagi等人(2009)考察了41名男性被试在14天－6°头低位卧床过程中疲劳相关感受的变化。发现很多被试在卧床期间都报告有“昏昏欲睡、常打哈欠、感到意识糊涂、无法保持对事物的兴趣、无精打采和后背疼痛”等主观感受和症状。这些结果与前面俄罗斯研究者的报告是一致的。 在空间飞行环境下，由于填写情绪主观问卷可能会对航天员的主观感受造成暗示，进而对飞行任务产生潜在的不利影响；另外，繁重的飞行任务也可能使航天员不能够详细、准确地填写评定量表，因此需要一种更加客观可靠的测试方法对航天员的情绪进行考察，以满足在轨飞行这种特殊环境的要求。自20世纪90年代以来，脑活动的测量逐渐成为流行的情绪测量的重要方法之一(Kalat & Shiota,2007/2008)。在这些方法中，额区EEG偏侧化是比较具有应用前景的一种测量手段。额区EEG偏侧化是对额区alpha波活动强度进行测查并计算得到的一个指标。由于alpha波(8～13 Hz)的活动强度和相应脑区的皮层活动强度成反比(Allen,Coan,& Nazarian,2004)，所以alpha波活动越强表明该脑区活动越弱。在实验室中，首先测查被试静息状态下左侧额区和右侧额区的alpha波，然后计算右侧额区电极点记录的alpha波强度的自然对数值和左侧额区电极点记录的alpha波强度的自然对数值，再将二者相减(即，ln［右侧alpha］-1n［左侧alpha］)(Davidson,Ekman,Saron,Senulis,& Friesen,1990)。所得的差值就是额区EEG左侧化的指标。由于alpha波活动越强表明该脑区活动越弱，那么，计算得到的这个差值就可以反映额区活动的左侧化程度。如果差值为正，则说明左侧额区比右侧额区活动强烈。数值越大，左侧化程度也就越大。若数值为负，则表明额叶活动没有出现左侧化(张晶，周仁来，2010)。 有研究表明，静息状态下的额区EEG偏侧化指标可能和情绪调节能力有关(Hannesdottir,Doxie,Bell,Ollendick,& Wolfe,2010; Jackson et al.,2003)，或者认为它是反映个体在情感风格(affective style)上，尤其是情绪调节上差异的一个生物学指标(Anokhin,Heath,& Myers,2006; Barnhofer et al.,2007; Jetha,Schmidt,& Goldberg,2009; Smit,Posthuma,Boomsma,& De Geus,2007)。还有一些研究认为该指标可能反映了情绪调节过程中的情绪性需求，对负性情绪进行调节的话，EEG活动就更强烈(Dennis & Solomon,2010)。 Blackhart,Minnix和Kline(2006)在间隔1年的两次抑郁和焦虑测量中考察了额区EEG偏侧化的预测力。发现1年前的额区EEG右侧激活预测了1年之后的特质焦虑和抑郁症状。Iosifescu等人(2008)比较了抑郁患者在服用一种抗抑郁药物前后的额区EEG偏侧化的变化差异。尽管没有得到显著的差异，但是在数值上，有更强自杀倾向的被试出现了左额区皮层活动的减弱。这也暗示着额区EEG偏侧化指标和抑郁情绪之间的关系。然而目前尚没有看到有关于在微重力环境下对额区EEG偏侧化指标变化的研究报告。 本研究采用45天－6°头低位卧床来模拟失重效应，在卧床前2天、卧床第11天、第20天、第32天、第40天以及卧床后第8天6个时间点对被试进行测试，考察额区EEG偏侧化指标在卧床适应期、严格卧床期和卧床恢复期的变化趋势，以及焦虑和抑郁情绪主观报告与额区EEG偏侧化的关系。作为一种模拟环境，头低位卧床主要针对微重力环境进行模拟。在这种环境中，个体的身体活动会受到严格限制，带来心理和生理上一系列的应激变化。以往研究发现个体在严格卧床期的焦虑情绪、疲劳相关情绪和应激压力要高于卧床前和卧床后(Hirayanagi et al.,2009；陈思佚等，2011；秦海波等，2010)，但是这些研究并没有把情绪状态的测量和情绪调节的相关指标结合起来，而情绪调节能力可能会对卧床期间个体的焦虑和抑郁情绪产生影响，因此本研究预期被试在卧床之前的偏侧化指标相对比较高，处于正值的范围之内，指示被试的情绪调节能力较好，具有比较积极的心境状态。卧床期开始后额区EEG偏侧化指标会降低，数值会反转到负值区间，指示着被试情绪调节能力的衰减和心境趋于焦虑及抑郁。随着卧床时间的延长，该指标会进一步加重，整个过程可能会呈现线性增长的趋势。 2 方法 2.1 被试 被试为16名健康不吸烟男性，中专及中专以上文化程度。年龄在20岁到34岁之间(M＝26.33，SD＝4.13)，身高160～174 cm(M＝170.31，SD＝4.02)，体重53～72 kg(M＝62.81，SD＝5.90)。无特殊病史，无精神疾病和精神障碍史。视力或矫正视力正常，均为右利手，非运动员。所有的被试在接受实验前均填写知情同意书。 2.2 实验过程 本次卧床实验的周期为65天，其中，卧床前10天为环境适应期、45天－6°严格卧床期以及卧床后10天恢复期。45天卧床期间，被试在－6°卧床条件下完成排尿、排便、就餐、洗漱、无枕头睡眠、测试等。被试允许绕身体纵轴变换体位，允许自由看电影、听音乐、玩游戏或者读书等休闲活动，被试可以自由使用手机与外界联系。每个床位用可以移动的帘布隔开，室温保持在23～27摄氏度。卧床前，所有被试进行10天的平衡饮食以稳定其基础营养状态。卧床期间及卧床后，被试保持平衡饮食，以避免营养因素对实验结果的影响。被试每日总热量不超过其近1月的日均值，饮水不限量。卧床期间，每日监测血压，心率，呼吸频率、体温、饮水量、排尿量、一般健康状况。测试时间点为卧床前2天，卧床第11天、第20天、第32天，第40天以及卧床后第8天。 2.3 实验材料 采用贝克焦虑问卷(Beck Anxiety Inventory,BAI)对卧床期间被试的焦虑情绪进行评估，该量表中文版被认为具有较好的信、效度。量表包括21个不同的焦虑症状。把受试者被多种焦虑症状烦扰的程度作为评定指标，采用4级评分方法。其标准为：1表示无；2表示轻度，无多大烦扰；3表示中度，感到不适但尚能忍受；4表示重度，只能勉强忍受。计算各测试时间点上各项目的平均分。一般认为BAI总分≥45分判定为临床焦虑(汪向东，王希林，马弘，1999)。 采用贝克抑郁问卷(Beck Depression Inventory,BDI)对卧床期间被试的抑郁情绪进行评估，该量表中文版被认为具有较好的信、效度。量表共21个条目，每个条目代表一个类别，每个类别的描述分为4级，并按严重程度0～3分赋值，分析时将21个项目分数相加，得到总分，总分范围为0～63。得分越高表明抑郁程度越高，总分在10～19分判定为轻度抑郁，20～29分为中度抑郁，30～51分为重度抑郁(汪向东等，1999)。 2.4 EEG数据记录与分析 每次EEG采集均在所有任务开始之前采集。被试取－6°头低位卧姿，全身放松。尽量减少眼睛和身体的移动。身上未携带金属制品、磁卡、手机及其他数码产品。被试在计算机程序要求“睁眼”和“闭眼”的指导语下交替保持静息状态2分钟。 采用Neuroscan 40导便携式放大器，DC采样记录EEG数据。参考电极为单侧乳突，离线分析时转换为Cz电极点。采样率1000 Hz，记录带宽为低通100 Hz。所有记录电极的输入阻抗均低于5 kΩ。因为采集环境无法进行电磁屏蔽，因此采用了50 Hz陷波滤波屏蔽市电干扰。 选取前额区(FP2-FP1)、额中区(F4-F3)两个电极对作为分析的电极对(Davidson,1995)。采用Scan 4.3软件进行离线分析，提取alpha波段(8～13 Hz)的功率值并取自然对数，然后用右侧电极记录的数值减去左侧电极记录的数值(ln［右侧alpha］-ln［左侧alpha］)，即得到EEG偏侧化指标。 采用SPSS 13.0，以时间点作为变量对额区EEG偏侧化指标进行重复测量方差分析，并采用LSD方法对卧床各测试时间点的偏侧化指标进行对照(contrast)。另外，为了考察偏侧化指标随卧床时间变化的趋势，采用多项式分解方法对追踪偏侧化指标进行追踪数据分析，考察其增长趋势对线性模型、二次曲线模型和三次曲线模型的拟合。 3 结果 3.1 焦虑症状的结果 对16名被试6个测试时间点的焦虑分数进行重复测量方差分析，结果如表1所示。BAl分数整体上呈现出增长的趋势，比较6个时间点之间的差异不显著，F(5，75)＝2.09，p＝0.076；
