国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

聽(tīng)覺(jué)眨眼反射技術(shù)及其在鍛煉心理學(xué)研究中的應(yīng)用

2014-12-06 02:18尹劍春
體育科研 2014年6期
關(guān)鍵詞:電極研究者情緒

尹劍春,季 瀏

自Exner對(duì)眨眼反射(eyeblink reflex)進(jìn)行測(cè)量研究[3]至今,研究者發(fā)現(xiàn)了許多有效可靠的驚跳反射反應(yīng)指標(biāo),但最受關(guān)注的仍是眨眼反射。聽(tīng)覺(jué)眨眼反射(acoustic eyeblink startle ASER)技術(shù)就是通過(guò)表面電極或針電極,記錄眨眼時(shí)眼輪匝肌及其面部表情肌的肌電圖(electromyography,EMG),由于這種方法操作簡(jiǎn)便,設(shè)備相對(duì)低廉,而且能夠有效而準(zhǔn)確地反映驚跳反射的心理生理機(jī)制,成為心理生理學(xué)家的首選。

近年來(lái),國(guó)外一些研究者已把ASER技術(shù)應(yīng)用到鍛煉心理學(xué)的研究中,用于探索運(yùn)動(dòng)刺激下的認(rèn)知神經(jīng)過(guò)程,這為闡明體育運(yùn)動(dòng)對(duì)心理健康作用的機(jī)制提供了有力的手段,極大地推動(dòng)了鍛煉心理學(xué)理論和應(yīng)用研究的發(fā)展。ASER技術(shù)為鍛煉心理學(xué)研究增加新的數(shù)據(jù)和資料,但前提條件是研究人員需要認(rèn)清這項(xiàng)技術(shù)的原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析特點(diǎn)以及如何利用這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)展鍛煉心理學(xué)研究。因此,本文就ASER技術(shù)的原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)分析進(jìn)行介紹,并對(duì)國(guó)外ASER技術(shù)在鍛煉心理學(xué)研究中的應(yīng)用進(jìn)行綜述,以幫助國(guó)內(nèi)鍛煉心理學(xué)研究者了解并使用該技術(shù)開(kāi)展研究,推動(dòng)我國(guó)鍛煉心理學(xué)的發(fā)展。

1 聽(tīng)覺(jué)眨眼反射技術(shù)(ASER)基本原理

對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō),最為連續(xù)和持久的驚跳反射模式是眨眼反射,眨眼的過(guò)程包含了一個(gè)快速的輪匝肌收縮的過(guò)程,該肌肉受到面部神經(jīng)的調(diào)控,從而可以獲得面部肌肉神經(jīng)活動(dòng)的數(shù)據(jù),這樣就使得研究者采用一種非侵入性的測(cè)量方式獲取大腦神經(jīng)活動(dòng)成為可能。動(dòng)物研究指出:聽(tīng)覺(jué)刺激引起的驚跳反射神經(jīng)突觸發(fā)生于耳蝸的神經(jīng)元到腦橋尾側(cè)狀的腹正中區(qū)神經(jīng)元。該區(qū)域通過(guò)網(wǎng)狀脊髓束在脊髓上有著很多神經(jīng)分布,網(wǎng)狀脊髓束行走于內(nèi)側(cè)縱束,并在脊髓分出兩條通路,最終形成腹側(cè)臍帶。毀損耳蝸神經(jīng)元、腹正中區(qū)神經(jīng)元以及內(nèi)側(cè)縱束,大鼠的聽(tīng)覺(jué)驚跳反射就會(huì)消失,對(duì)這些區(qū)域的神經(jīng)元進(jìn)行電刺激則出現(xiàn)了驚跳反射樣的行為反應(yīng),比如:大腿的抖動(dòng)[4]。與人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)眨眼反射相關(guān)的“驚跳中心”來(lái)源于腦橋尾側(cè)狀的腹正中區(qū)神經(jīng)元,該“驚跳中心”獲取很多大腦結(jié)構(gòu)的信息輸入,不同的大腦反應(yīng)—激活區(qū)域都有“驚跳中心”神經(jīng)投射并與脊髓的面部運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元相聯(lián)系[5]。因此輪匝?。ㄕQ鄯瓷涫湛s?。┦湛s時(shí)肌電(EMG)的量和潛伏期等電生理變量可以通過(guò)特定的儀器測(cè)量獲得。這就意味著我們能夠采用眨眼反射作為檢測(cè)手段,從而反映出驚跳反應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制。

2 聽(tīng)覺(jué)眨眼反射技術(shù)(ASER)的測(cè)量

2.1 測(cè)量前的準(zhǔn)備

眨眼反射的測(cè)量結(jié)果是通過(guò)貼在眼睛下方輪匝肌上的電極獲取輪匝肌的肌電 (EMG)信號(hào)而獲得,輪匝肌EMG信號(hào)通過(guò)特定的儀器轉(zhuǎn)化成客觀的數(shù)據(jù)。因此測(cè)量眨眼反射關(guān)鍵的一步必須保證安置于輪匝肌的電極與該肌肉能夠很好的粘結(jié),即減少輪匝肌和電極之間的電阻。通常的做法是先采用酒精擦布清洗面部需要安置電極的部位,再用特定的黏膠去除該部位的死皮,再用酒精擦布將該黏膠拭去,將預(yù)先注入導(dǎo)電膠的電極黏貼上去,結(jié)束后再采用電阻檢測(cè)儀檢測(cè)其電阻大小,只有當(dāng)電阻檢測(cè)儀顯示電極和面部肌肉之間的電阻小于等于10 Ω時(shí),黏貼工作才算結(jié)束。由于眼部輪匝肌屬于紋狀括約肌并包圍于眼眶,盡管電極可以黏貼于眼瞼上方,但是黏貼于眼瞼上方的電極時(shí)常會(huì)脫落,從而影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,因此,大部分情況下,電極通常黏貼于眼瞼下方的輪匝肌位置,同時(shí)被試要求靜坐或者靜臥,盡量減少身體的移動(dòng)。

2.2 眨眼反射的激活

聽(tīng)覺(jué)眨眼反射,顧名思義就是采用聽(tīng)覺(jué)的刺激方式激活眨眼反射的動(dòng)作。聽(tīng)覺(jué)刺激的產(chǎn)生一般由噪音發(fā)生器或者電腦軟件的聲卡產(chǎn)生并與耳機(jī)相連接。聽(tīng)覺(jué)刺激的波寬、持續(xù)時(shí)間、強(qiáng)度都有可能對(duì)眨眼反射產(chǎn)生影響,一般情況下,增加聽(tīng)覺(jué)刺激的強(qiáng)度,會(huì)增加眨眼反射的量,減少潛伏期。但采用較低強(qiáng)度的刺激往往不能激起眨眼反射,采用較高強(qiáng)度的的刺激往往會(huì)對(duì)被試的安全產(chǎn)生影響,因此選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)穆?tīng)覺(jué)刺激將直接影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。目前大部分研究通常采用的聽(tīng)覺(jué)刺激強(qiáng)度為90~110 dB,持續(xù)時(shí)間超過(guò)50 ms的白噪音,采用該刺激強(qiáng)度的白噪音作為誘發(fā)刺激一般比較安全,不至于損傷聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)。

2.3 EMG信號(hào)的采集和處理

眨眼反射EMG的波形通過(guò)擴(kuò)大、矯正、緩和以及融合轉(zhuǎn)化成肌肉的收縮時(shí)潛伏期,收縮的量等具體化指標(biāo),這些信號(hào)通過(guò)數(shù)字模擬首先將原始信號(hào)擴(kuò)大,然后濾掉原始信號(hào)頻率波段上下的噪音,并將信號(hào)的波形進(jìn)行矯正,即將數(shù)據(jù)的分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換成絕對(duì)值,最后再經(jīng)過(guò)平滑,將數(shù)值進(jìn)行整合。對(duì)于大部分采用眨眼反射作為手段的時(shí)候,通常采用的是輪匝肌收縮的量作為指標(biāo)。需要注意的是,在計(jì)分的過(guò)程中,聽(tīng)覺(jué)刺激的眨眼反射必須要與自主性眨眼反射區(qū)分開(kāi)。一個(gè)正常的聽(tīng)覺(jué)眨眼反射的潛伏期一般在21~120 ms之間,這樣的一個(gè)數(shù)值是基于常模研究的結(jié)果,其范圍相對(duì)較大。Blumenthal認(rèn)為潛伏期在21~80 ms更加符合成年人的聽(tīng)覺(jué)眨眼反射的潛伏期范圍[6]。統(tǒng)計(jì)處理前每次測(cè)試的EMG信號(hào)進(jìn)行平均化處理,但是EMG信號(hào)在進(jìn)行平均化處理之前必須先進(jìn)行矯正,因?yàn)樵诖碳ら_(kāi)始的任何一個(gè)時(shí)間段,肌電圖的電極都有可能記錄到或正或負(fù)的脈沖信號(hào),如果不矯正,平均后的結(jié)果正負(fù)相互抵消,波形就是一條直線(xiàn)。通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行平均有幾個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn):(1)對(duì)每次反應(yīng)的成分能夠有效鑒別,例如:前攝抑制可能會(huì)減少振幅的量,但對(duì)脈沖的前沿電流卻無(wú)影響;(2)信號(hào)平均使得數(shù)據(jù)的獲得不受到實(shí)驗(yàn)環(huán)境因素的影響;(3)驚跳反應(yīng)的事件相關(guān)電位(ERP)以及與事件相關(guān)的去同步化數(shù)據(jù)能夠同時(shí)獲得,從而更有利于數(shù)據(jù)的比較。

對(duì)眨眼反射的EMG的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字量化的過(guò)程中,實(shí)際上會(huì)對(duì)眨眼反射的量有著一定的影響。例如:信號(hào)模擬過(guò)程中“平滑”的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)往往會(huì)減少眨眼反射的量,而若要獲得精準(zhǔn)的反應(yīng)速度又依賴(lài)于原始的EMG波形,此外,EMG融合的時(shí)間還會(huì)延長(zhǎng)眨眼反射速度,因此在采集眨眼反射潛伏期的時(shí)候,必須得十分的小心。數(shù)據(jù)的得分可以采用人工和計(jì)算機(jī)共同來(lái)完成。計(jì)算機(jī)依據(jù)設(shè)計(jì)好的程序能夠分辨出反應(yīng)的參數(shù),但是每一次反應(yīng)必須通過(guò)肉眼的觀察以獲取所需要的眨眼反射信息,在具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,計(jì)分者最好對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮统绦蛭粗?,并且需要?bào)告出參數(shù)獲取的程序和方法,理想狀況是最好有兩名以上的計(jì)分者共同完成,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再比較計(jì)分結(jié)果的可靠性。由于測(cè)量效率、成本以及測(cè)量的連續(xù)性等原因,一些研究者傾向于采用完全計(jì)算機(jī)自動(dòng)化處理的方式來(lái)進(jìn)行,但是在記錄眨眼反射時(shí),最好需要研究者通過(guò)人工來(lái)檢驗(yàn)眨眼反射的結(jié)果,從而可以對(duì)反應(yīng)的結(jié)果進(jìn)行有效取舍。同時(shí)每一次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,基線(xiàn)的眨眼反射必須成功建立,即研究者必須首先決定是否每一次眨眼反射反應(yīng)能夠在示波器上顯現(xiàn),因?yàn)楹芏嗟摹霸胍簟薄⑸眢w的移動(dòng)等外在因素都有可能影響到眨眼反射的建立,如果在示波器上不能夠展現(xiàn)出眨眼過(guò)程,那么本次測(cè)試就有可能放棄或者重新預(yù)約。

根據(jù)表2和表3數(shù)據(jù),采用理論計(jì)算與有限元仿真模擬的方法,得出了四邊簡(jiǎn)支條件下雙壁厚類(lèi)方形蜂窩夾層結(jié)構(gòu)固有頻率的理論計(jì)算結(jié)果與有限元仿真模擬結(jié)果的誤差,如表4所示。表4表明,通過(guò)2種不同方法得到的數(shù)據(jù)吻合度較好,這說(shuō)明采用上述蜂窩夾層板理論模型,并代入精確的類(lèi)方形蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)等效彈性參數(shù),可得到較為精確的類(lèi)方形蜂窩夾層結(jié)構(gòu)固有頻率。

在對(duì)眨眼反應(yīng)的振幅和概率進(jìn)行計(jì)算時(shí),一般有兩種選擇,一種是分別計(jì)算出振幅和概率的平均數(shù),還有一種就是將振幅和概率相結(jié)合轉(zhuǎn)化成反應(yīng)的量。振幅和量在反映一個(gè)單一的眨眼反射的時(shí)候可以相互轉(zhuǎn)化,但是在一次實(shí)驗(yàn)中包含了若干次的眨眼反射,因此這兩者之間是有區(qū)別的。反應(yīng)的概率是指檢測(cè)到眨眼反射的實(shí)際數(shù)量除以聽(tīng)覺(jué)刺激的數(shù)量,而平均反應(yīng)量就是每次眨眼反射的振幅的平均數(shù)。隨著反應(yīng)概率的增加,平均反應(yīng)的量更加接近于平均反應(yīng)的振幅。

將眨眼反射的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)之前,最為重要的一個(gè)步驟往往被忽略,即由于眨眼反射的量,不同的人存在著個(gè)體差異性,并且這樣的情況和實(shí)驗(yàn)的目的無(wú)關(guān),因此采用絕對(duì)的眨眼反射量有可能會(huì)影響到研究結(jié)果,因此研究者需要首先將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,通常是將眨眼反射的量轉(zhuǎn)化為Z分或者T分,在這樣的情況下,由于實(shí)驗(yàn)條件而導(dǎo)致的眨眼反射的量與參考值之間的關(guān)系就能夠自由變化,因?yàn)樗鼈儾辉诮y(tǒng)計(jì)分布的方差范圍之列。

3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

ASER實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要有兩種類(lèi)型:一是組塊設(shè)計(jì)(block design);二是事件相關(guān)設(shè)計(jì)(event-related)。ASER組塊設(shè)計(jì)主要采用基于認(rèn)知減法范式的 “基線(xiàn)-任務(wù)刺激”模式,其特點(diǎn)是以組塊的形式呈現(xiàn)刺激,在每一個(gè)組塊內(nèi),同一類(lèi)型的刺激連續(xù)、反復(fù)呈現(xiàn)。一般至少需要兩種類(lèi)型的刺激,其中一類(lèi)是任務(wù) (task)刺激,另一類(lèi)是控制(control)刺激。通過(guò)對(duì)任務(wù)刺激和控制刺激引起眨眼反射的量和潛伏期的對(duì)比,了解與任務(wù)相關(guān)的神經(jīng)活動(dòng)。

ASER的事件相關(guān)設(shè)計(jì)(或稱(chēng)單次實(shí)驗(yàn),single trial)是一次只給一個(gè)刺激,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間間隔再進(jìn)行下一次相同或不同的刺激。它的關(guān)鍵在于單次刺激或行為事件所引發(fā)的眨眼反射的量,刺激呈現(xiàn)后,面部輪匝肌EMG信號(hào)會(huì)發(fā)生變化,達(dá)到峰值后又緩慢回到基線(xiàn)。這種范式具有隨機(jī)化設(shè)計(jì),基于實(shí)驗(yàn)任務(wù)和被試反應(yīng)的選擇性處理等優(yōu)點(diǎn)。

4 ASER技術(shù)在鍛煉心理學(xué)研究中的應(yīng)用

正是由于ASER技術(shù)相對(duì)于其它的生理心理學(xué)工具,具有無(wú)創(chuàng)傷、成本低廉、操作簡(jiǎn)便、能夠有效反應(yīng)驚跳反射的心理生理學(xué)機(jī)制等優(yōu)勢(shì),一些鍛煉心理學(xué)研究者也采用ASER技術(shù)開(kāi)展了一些研究,美國(guó)的佐治亞大學(xué)運(yùn)動(dòng)機(jī)能系設(shè)立了全美國(guó)唯一的基于體育運(yùn)動(dòng)的ASER測(cè)試系統(tǒng),目前采用ASER技術(shù)展開(kāi)的運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的研究幾乎全部出自于該實(shí)驗(yàn)室,主要的研究領(lǐng)域?yàn)椋哼\(yùn)動(dòng)對(duì)ASER面部肌電反應(yīng)的影響,運(yùn)動(dòng)對(duì)情緒反應(yīng)的影響。

4.1 運(yùn)動(dòng)對(duì)ASER肌電反應(yīng)的影響

眾所周知,運(yùn)動(dòng)的過(guò)程伴隨著新陳代謝的增加,但運(yùn)動(dòng)激起的生理性喚醒度的增加是否會(huì)影響到ASER的量,目前的研究還不多。但是卻有理由相信運(yùn)動(dòng)能夠直接影響到大腦生物化學(xué)水平的變化,由此可能會(huì)影響到眨眼反射的水平。研究已經(jīng)表明:不同的神經(jīng)遞質(zhì)會(huì)對(duì)驚跳反應(yīng)產(chǎn)生不同的影響[7],去甲腎上腺素和血清素能夠抑制驚跳反應(yīng),多巴胺D2受體的激動(dòng)劑能夠減輕驚跳反應(yīng),而D1受體的激動(dòng)劑能夠增加驚跳反應(yīng)[8]。盡管運(yùn)動(dòng)刺激對(duì)腦神經(jīng)的影響機(jī)制還未完全清楚,但是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明:跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)能夠增加大鼠大腦中多巴胺、去甲腎上腺素以及血清素的分泌,還能夠增加新合成的多巴胺含量,并且增加紋狀體的多巴胺D2受體的數(shù)目,長(zhǎng)期的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能夠增加多巴胺水平,減少D2受體與整個(gè)大腦的擬合[9],因此運(yùn)動(dòng)過(guò)程除了會(huì)增加代謝性喚醒以外,還有可能改變大腦生物化學(xué)的水平,間接影響ASER反射回路。

有兩項(xiàng)研究檢測(cè)了不同的肌肉收縮方式對(duì)眨眼反射的影響,一種為時(shí)相性運(yùn)動(dòng),另一種是靜力性運(yùn)動(dòng),但是這兩種肌肉的收縮方式并沒(méi)有增加生理性的喚醒水平。Sanes研究了時(shí)相性前臂收縮和靜力性運(yùn)動(dòng)下的眨眼反射,眨眼的過(guò)程采用電刺激三叉神經(jīng)引起的,結(jié)果顯示:在向性收縮的時(shí)候,眨眼反射的潛伏期減少了50 ms,收縮結(jié)束后4000 ms恢復(fù)到基線(xiàn)水平。而在靜力性收縮后,眨眼反射的潛伏期減少了50~100 ms,在靜力性收縮后3200 ms恢復(fù)到基線(xiàn)水平,這兩種收縮方式對(duì)眨眼反射的影響并無(wú)顯著性的差異[10]。 Aniss等的研究檢測(cè)了不同肌群同時(shí)收縮時(shí)對(duì)眨眼反射的影響[11],被試坐在椅子上,要求同時(shí)收縮斜方肌、三角肌、前臂屈肌,以及股四頭肌,但是這一研究中的變量并沒(méi)有很好的控制,肢體的肌肉收縮對(duì)眨眼反射的影響顯得非常模糊,作者報(bào)告了眨眼反射的輪匝肌的量是增加的,然而這樣的結(jié)果卻是值得懷疑的。研究結(jié)果報(bào)告了肌肉收縮時(shí)候的驚跳反射的數(shù)據(jù),但并未報(bào)告肌肉放松時(shí)候的驚跳反射的數(shù)據(jù),因此不太可能計(jì)算出肌肉的收縮對(duì)驚跳反射量的大小。此外上述兩個(gè)研究測(cè)量了運(yùn)動(dòng)對(duì)眨眼反射的影響,但是并沒(méi)有對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間進(jìn)行控制,同時(shí)也沒(méi)有測(cè)量主觀的情緒感受。

O'connor,P.J.研究了急性運(yùn)動(dòng)對(duì)狀態(tài)焦慮和眨眼率的影響[12],被試采用75%的最大吸氧量分別在運(yùn)動(dòng)后5 min、15 min、20 min和30 min測(cè)量被試的狀態(tài)焦慮和眨眼率,結(jié)果表明靜息對(duì)照組的眨眼率顯著增加,眨眼率與運(yùn)動(dòng)組之間無(wú)顯著性相關(guān),該研究并沒(méi)有測(cè)量眨眼反射的指標(biāo),眨眼率和眨眼反射是有本質(zhì)區(qū)別的,因此并不能說(shuō)明急性運(yùn)動(dòng)刺激對(duì)眨眼反射的作用。

Tieman研究了大強(qiáng)度和小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)前后,不同體質(zhì)水平男大學(xué)生狀態(tài)焦慮與ASER的變化[13]。該研究具有重要的意義,它試圖獲取運(yùn)動(dòng)后的焦慮下降的心理和生理的證據(jù)。該實(shí)驗(yàn)采用最大攝氧量的水平來(lái)決定被試不同的體質(zhì)水平,采用抵消平衡設(shè)計(jì)的被試內(nèi)重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì),在運(yùn)動(dòng)前5 min和運(yùn)動(dòng)后5 min以及運(yùn)動(dòng)后25 min,分別測(cè)試被試的狀態(tài)焦慮以及眨眼反射的水平。運(yùn)動(dòng)方式采用:(1)40%最大攝氧量;(2)70%的最大攝氧量;(3)安靜對(duì)照組(靜坐在功率自行車(chē)上20 min),聽(tīng)覺(jué)驚跳刺激為95 dB白噪音,對(duì)右眼輪匝肌驚跳的量和潛伏期進(jìn)行了檢測(cè)。 聽(tīng)覺(jué)的驚跳刺激為10次(誘發(fā)10次眨眼反射),每次之間的時(shí)間間隔為30 s,每次的運(yùn)動(dòng)之間的時(shí)間間隔為7 d,以防止驚跳刺激的習(xí)服反應(yīng)。Tieman的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):運(yùn)動(dòng)對(duì)ASER的量和潛伏期無(wú)顯著影響。作者得出結(jié)論認(rèn)為:采用健康的青年男性作為被試時(shí),由于被試不同的基線(xiàn)眨眼反射水平有可能會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,如果在研究的過(guò)程中,接入正性和負(fù)性刺激,有可能不會(huì)受到基線(xiàn)的眨眼反射的影響。該研究的主要的缺陷在于被試并未呈現(xiàn)不同圖片刺激,被試只是安靜的坐在測(cè)試臺(tái)上,也就是說(shuō)在實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境下并沒(méi)有控制眨眼反射的情緒反應(yīng),因此較難說(shuō)明運(yùn)動(dòng)前后的眨眼反射的情緒處理變化。此外,該研究的研究對(duì)象為健康的成年男性,有可能存在著樣本偏倚,從而影響了實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。因此,接下來(lái)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)是選取注意力不集中癥(ADHD)的兒童作為被試。選取ADHD患者作為被試的主要原因是ADHD與大腦多巴胺系統(tǒng)的紊亂密切相關(guān)[14]。18個(gè)患有ADHD的兒童和25名正常兒童(對(duì)照組)進(jìn)行極量和亞極量的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)(65%~75%最大攝氧量),該實(shí)驗(yàn)測(cè)量了一些影響情緒以及驚跳反應(yīng)的變量。結(jié)果顯示:極量運(yùn)動(dòng)后,ADHD男性?xún)和腁SER潛伏期減少,亞極量運(yùn)動(dòng)后女性ADHD兒童的眨眼反射的潛伏期減少,而對(duì)照組的眨眼反射卻無(wú)顯著性變化[15]。該研究結(jié)果至少說(shuō)明急性運(yùn)動(dòng)刺激是能夠?qū)Χ喟桶废到y(tǒng)缺陷被試的眨眼反射有影響。

4.2 運(yùn)動(dòng)與情緒(emotion)反應(yīng)

根據(jù)當(dāng)代情緒理論:情緒(emotion)的表達(dá)是由兩個(gè)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)所組成,分別為趨近系統(tǒng)和退避系統(tǒng),這兩個(gè)的動(dòng)機(jī)系統(tǒng)受到大腦不同的神經(jīng)網(wǎng)路的控制,并且與人類(lèi)的趨近行為和退避行為相聯(lián)系,并且指出:情緒的表達(dá)是人類(lèi)進(jìn)化的產(chǎn)物[16]。動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的趨近系統(tǒng)與愉悅的行為相關(guān)并且會(huì)產(chǎn)生出不同類(lèi)型的正性情緒,比如:好奇、熱情、驕傲/愛(ài)等,并且驅(qū)使個(gè)體朝著某個(gè)目標(biāo)前進(jìn);而退避系統(tǒng)則與人類(lèi)厭惡的行為相關(guān)并且會(huì)產(chǎn)生不同類(lèi)型的負(fù)性情緒,比如:恐懼和惡心,從而可以避免個(gè)體免受傷害。Bradley指出情緒的動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)是進(jìn)化過(guò)程中 “自然選擇性注意”的結(jié)果,是由誘因的警覺(jué)、動(dòng)機(jī)的意義以及驅(qū)力狀態(tài)所決定的。具有“趨近”或者“退避”意義的誘因可以激起個(gè)體的“反應(yīng)”,這種“反應(yīng)”的強(qiáng)度依賴(lài)于個(gè)體的“喚醒”水平[17]。

從神經(jīng)解剖學(xué)角度來(lái)說(shuō)情緒的表達(dá)與不同的大腦結(jié)構(gòu)相關(guān),其中大腦中的杏仁核與情緒的處理之間關(guān)系密切,特別是與恐懼和焦慮水平最為相關(guān)[18]。ASER技術(shù)提供了一個(gè)非常可靠的測(cè)量手段用來(lái)揭示大腦神經(jīng)活動(dòng)與恐懼、焦慮等負(fù)性情緒之間的關(guān)系[19]。聽(tīng)覺(jué)刺激耳蝸的聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)元,該神經(jīng)元在腦橋網(wǎng)狀核有著投射,腦橋的網(wǎng)狀核受到杏仁核的神經(jīng)投射,因此這樣就可以通過(guò)提供一個(gè)神經(jīng)解剖學(xué)的證據(jù)說(shuō)明杏仁核對(duì)ASER的調(diào)節(jié)作用。就人類(lèi)而言,被試在預(yù)示著即將來(lái)臨的電擊時(shí)或者觀看恐怖或厭惡性圖片時(shí)ASER的量增加[20],同時(shí)抗焦慮藥苯二酚能夠降低ASER的量[21]。

佛羅里達(dá)大學(xué)的心理生理學(xué)家Peter Lang在此基礎(chǔ)上提出了情緒的匹配理論。即人類(lèi)正在處理的情緒是負(fù)性狀態(tài)時(shí),動(dòng)機(jī)狀態(tài)是退避,人類(lèi)正在處理的情緒是正性的時(shí)候,動(dòng)機(jī)狀態(tài)是趨近。ASER主要是一個(gè)防御性反射,當(dāng)人們觀看不同類(lèi)型圖片的時(shí)候,如果圖片誘發(fā)的情緒狀態(tài)與后來(lái)的聽(tīng)覺(jué)刺激誘發(fā)的防御性反射之間相互匹配,則ASRR增強(qiáng);反之,愉快的情緒狀態(tài)與防御性反應(yīng)之間不匹配,ASRR則減弱,即當(dāng)呈現(xiàn)負(fù)性圖片的時(shí)候,眨眼反射增加,而呈現(xiàn)正性圖片的時(shí)候,眨眼反射減弱[16]。

目前為止,采用超過(guò)1 min的持續(xù)性運(yùn)動(dòng)對(duì)情緒(emotion)反應(yīng)的心理生理學(xué)的研究為數(shù)甚少。Filling研究指出:與靜息對(duì)照組相比,8 min和15 min的的自行車(chē)運(yùn)動(dòng)對(duì)悲傷想象下自評(píng)報(bào)告的情緒反應(yīng)以及面部皺眉肌的EMG活動(dòng)物顯著性差異[22],但是在這一實(shí)驗(yàn)中,研究者采用的是情緒記憶的情緒激發(fā)方式(想象悲傷的過(guò)程),很難證實(shí)該實(shí)驗(yàn)中是否真正的激發(fā)了悲傷的情緒反應(yīng),同時(shí)研究者也并沒(méi)有考慮到被試固有的反應(yīng)水平,以及個(gè)體不同的體質(zhì)狀況。

只有兩篇文論文以當(dāng)代情緒理論為理論基礎(chǔ),采用ASER技術(shù)研究運(yùn)動(dòng)對(duì)不同情緒圖片激發(fā)下的情緒變化。通過(guò)查閱文獻(xiàn),第一篇論文采用28名女大學(xué)生作為被試,檢驗(yàn)了運(yùn)動(dòng)引起的代謝性喚醒,即采用極低和低強(qiáng)度的自行車(chē)運(yùn)動(dòng)對(duì)正性、負(fù)性和中性情緒圖片刺激下的ASER反應(yīng)[23],結(jié)果顯示:運(yùn)動(dòng)造成的代謝性的喚醒對(duì)于情緒圖片激發(fā)下的ASER無(wú)顯著性影響。這說(shuō)明:運(yùn)動(dòng)刺激對(duì)情緒反應(yīng)的激發(fā)和生理代謝性的喚醒無(wú)關(guān)。第二篇論文是組內(nèi)重復(fù)測(cè)量的設(shè)計(jì),24名健康的女大學(xué)生,進(jìn)行20 min的低強(qiáng)度、高強(qiáng)度的功率自行車(chē)運(yùn)動(dòng),以及靜息狀態(tài)[24],該實(shí)驗(yàn)測(cè)量了運(yùn)動(dòng)即靜息狀態(tài)前后的正性、負(fù)性、中性圖片刺激下ASER和面部皺眉肌EMG水平,以及狀態(tài)焦慮水平,結(jié)果顯示出:20 min的運(yùn)動(dòng)后狀態(tài)焦慮水平顯著下降,基線(xiàn)皺眉肌EMG在靜息前后無(wú)顯著性差異,但是在運(yùn)動(dòng)組顯著性降低,并且ASER的量與狀態(tài)焦慮的下降之間有著顯著的相關(guān)。該研究結(jié)果說(shuō)明了運(yùn)動(dòng)的抗焦慮效應(yīng)與ASER反應(yīng)的之間是相關(guān)的,但是并未發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)對(duì)不同情緒圖片刺激下的輪匝肌EMG水平的變化。

綜上,應(yīng)用ASER技術(shù)在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的研究甚少,雖然有兩篇文獻(xiàn)并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)直接的運(yùn)動(dòng)刺激對(duì)輪匝肌EMG水平的顯著性(這可能與研究論文數(shù)量極少、研究設(shè)計(jì)、同時(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不可控因素的作用所致),但其研究結(jié)果初步表明了運(yùn)動(dòng)刺激可以影響ASER以及其它面部肌肉的EMG的變化,同時(shí)這為深入了解運(yùn)動(dòng)與腦結(jié)構(gòu)和功能特征的關(guān)系提供了重要依據(jù)。未來(lái)研究應(yīng)增加ASER技術(shù)的研究數(shù)量,拓寬研究的范圍,更應(yīng)注重對(duì)不同人群、不同運(yùn)動(dòng)方式的研究,同時(shí)對(duì)于情緒反應(yīng)激發(fā)的手段也應(yīng)該多樣化,除了圖片作為情緒激發(fā)方式以外,是否還有其它的方式激發(fā)情緒反應(yīng),值得進(jìn)一步研究。

5 采用ASER技術(shù)需注意的問(wèn)題

5.1 實(shí)驗(yàn)控制的重要性

由于眨眼反射對(duì)實(shí)驗(yàn)條件下的很多外在的因素非常敏感。研究者必須對(duì)實(shí)驗(yàn)情境下的很多的參數(shù)進(jìn)行有效控制。例如:被試眨眼反射有可能會(huì)受到注意的影響,當(dāng)呈現(xiàn)驚跳刺激的時(shí)候,被試有可能會(huì)對(duì)驚跳刺激“注意”而增加眨眼反射,因?yàn)樽⒁膺^(guò)程中,整體喚醒水平增加了或者是因?yàn)樨?fù)性情緒的影響等[25]。如果研究的目的是眨眼反射的情緒調(diào)節(jié),對(duì)注意和喚醒水平不加嚴(yán)格控制,可能會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。尤其是在情緒調(diào)節(jié)的研究中,通常一些情緒誘發(fā)刺激(比如:正性和負(fù)性的圖片)都可能增加喚醒度。被試在進(jìn)行驚跳測(cè)試的時(shí)候,通常會(huì)有厭煩情緒,因此,盡量縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間是降低被試喚醒度的重要方法。此外,在實(shí)驗(yàn)時(shí),盡量減少一些容易引起注意的物品放置。這些物體可能會(huì)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使被試注意分散,盡管注意這一變量在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是不可避免的,但是眨眼反射的變化是由各種變量綜合的結(jié)果,在這一過(guò)程中,注意、喚醒、情緒等會(huì)相互作用,而且這樣的一種交互作用有可能受到刺激強(qiáng)度、基線(xiàn)喚醒度、人格等因素的影響。這就意味著在采用ASER作為研究手段的時(shí)候,必須厘清方法學(xué)的問(wèn)題,研究變量必須加以嚴(yán)格控制。

5.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

研究者應(yīng)該站在被試的角度考慮問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)環(huán)境下是否會(huì)有一些引起被試焦慮的潛在因素,或者是否研究者的言行對(duì)被試存在一定的威脅等等,例如:一些研究者采用注射器對(duì)電極注射導(dǎo)電液,如果這些注射器不小心放在了桌子上面,被試看到了以后,有可能會(huì)引起焦慮,這就可能增加眨眼反射的量。還有實(shí)驗(yàn)室的裝飾或者一些比較容易引起注意的物件,都有可能會(huì)引起被試注意的分散,因此會(huì)增加數(shù)據(jù)失真的風(fēng)險(xiǎn)。有些被試會(huì)因?yàn)橛兴俗⒁暎顾杏X(jué)到焦慮,因此對(duì)被試進(jìn)行攝像或者拍照等行為都應(yīng)盡量避免。實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的聲音的控制也是十分重要的,比如他人的談話(huà),或者走廊上的腳步聲,都有可能會(huì)影響被試的注意,如果聲音的因素不可避免的話(huà),那么需要開(kāi)啟背景的噪音處理,通常是開(kāi)啟噪音設(shè)備等,噪音強(qiáng)度為一般設(shè)定為70 dB,這樣就能夠掩蓋外在其它的噪音的干擾。

5.3 電極的安置

當(dāng)研究者測(cè)量眨眼反射的時(shí)候,將電極放在正確的位置是非常關(guān)鍵的,電極安放的目的是為了獲得可靠的輪匝肌的肌電信號(hào),一些研究者為了獲得盡可能強(qiáng)烈的肌電信號(hào),過(guò)度使用酒精擦,試圖將面部的一些死皮等雜質(zhì)清除干凈,這樣的一種做法,有時(shí)會(huì)讓一些被試感到非常不舒服。由于眨眼反射對(duì)負(fù)性情緒十分敏感,過(guò)度使用酒精擦可能會(huì)影響到數(shù)據(jù)的采集。同時(shí)考慮到大部分的被試對(duì)心理生理學(xué)的測(cè)量方法知之甚少,對(duì)電信號(hào)的搜集原理更是不甚了解,當(dāng)被試看到電極的時(shí)候,有可能對(duì)會(huì)引起被試的喚醒度和焦慮水平的增加,他們有可能會(huì)將電極和“電擊”相聯(lián)系,因此研究者必須在安放電極之前,對(duì)被試進(jìn)行簡(jiǎn)短和必要的解釋?zhuān)@對(duì)實(shí)驗(yàn)新手來(lái)說(shuō)特別重要。這些看起來(lái)是一些小細(xì)節(jié),但是這些在眨眼反射測(cè)量的時(shí)候確實(shí)非常重要的,會(huì)直接影響到數(shù)據(jù)采集的真實(shí)性。另外一個(gè)需要注意的問(wèn)題是,每個(gè)人的臉型不同,實(shí)驗(yàn)者有時(shí)對(duì)輪匝肌定位的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)迷惑,這就需要特別的小心和仔細(xì),對(duì)面部肌肉定位一定要認(rèn)真和仔細(xì),這樣才有可能不至于出現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的錯(cuò)位。

5.4 對(duì)結(jié)果的解釋

實(shí)驗(yàn)結(jié)束,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋和分析的時(shí)候,研究者必須特別注意一些不可控因素的影響,既然眨眼反射受到很多因素的影響,研究者越了解被試越好。比如:被試最近藥物的使用、吸煙的情況、咖啡因、感覺(jué)器官的敏感性被試的人格因素社會(huì)結(jié)構(gòu)及其它心理性的因素等等。

6 小結(jié)

定量檢測(cè)人腦的神經(jīng)活動(dòng),ASER技術(shù)具有無(wú)創(chuàng)傷性、可重復(fù)性、低成本、可操作性等優(yōu)點(diǎn),國(guó)外借助 ASER技術(shù)在體育鍛煉心理健康效應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制領(lǐng)域進(jìn)行了初步探索,發(fā)現(xiàn)了一些有價(jià)值的成果,顯示了該技術(shù)在鍛煉心理學(xué)研究領(lǐng)域廣闊的應(yīng)用前景。相信借助ASER技術(shù)在鍛煉心理學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行深入研究,將會(huì)有新的重要發(fā)現(xiàn)和重大突破,推動(dòng)我國(guó)鍛煉心理學(xué)的發(fā)展。

[1] Yeomans,J.S.Li,L.Scott,B.W.Frankland,P.W.(2002).Actile,acoustic and vestibular systems sum to elicit the startle reflex[J].Neuroscience and Biobehavioral Reviews.26(1):1-11.

[2] Filion D L,Dawson M E,Schell A M.(1998).The psychological significance of human startle eyeblink modification:a review[J].Biological Psychology.471:1-43.

[3] Exner S.(1874).Experimental investigation of the simplest mental process:first article.flugers archiv[J].European Journal of Physiology.7:601-660.

[4] Davis,M.,D.L.Walker,et al(1999).Neurophysiology and neuropharmacology of startle and its affective modulation.Startle modification:implications for neuroscience[J].Cognitive Science,and Clinical Science.95-113.

[5] Lee,Y.López,D.E.Meloni,E.G.,et al(1996).A primary acoustic startle pathway:obligatory role of cochlear root neurons and the nucleus reticularis pontis caudalis[J].The Journal of Neuroscience.16(11):3775-3789

[6] Blumenthal,T.D.Elden,A.Flaten,M.A.(2004).A comparison of several methods used to quantify prepulse inhibition of eyeblink responding[J].Psychophysiology.41(2):326-332.

[7] Davis,M.Walker,D.L.Lee Y.(1997).Roles of the amygdala and bed nucleus of the stria terminalis in fear and anxiety measured with the acoustic startle reflex[J].Annals of the New York Academy of Sciences.821(1):305-331.

[8] Meloni,E.G.Davis,M.(1999).Enhancement of the acoustic startle response in rats by the dopamine D1 receptor agonist SKF 82958[J].Psychopharmacology.144(4):373-380.

[9] Dishman,R.K.Berthoud,H.R.Booth,F.W.et al.(2012).Neurobiology of exercise[J].Obesity.14(3)345-356.

[10] Sanes,J.N.(1984).Voluntary movement and excitability of cutaneous eyeblink reflexes[J].Psychophysiology.21(6):653-664.

[11] Aniss,A.,P.Sachdev,et al.(1998).Effect of voluntary muscle contraction on the startle response to auditory stimuli.[J].Electromyography and Clinical Neurophysiology.38(5):285.

[12] O'connor,P.J.and S.J.Petruzzello.(1991).Spontaneous eyeblinks and state anxiety following exercise.[J].International Journal of Neuroscience.62(1-2):57-63.

[13] Tieman,J.G.Peacock,L.J.Cureton,K.J.Dishman,R.K.(2001).Acoustic startle eyeblink response after acute exercise[J].International Journal of Neuroscience 1061-2:21-23.

[14] King,J.A.Barkley,R.A.Barrett,S.(1998).Attentiondeficit hyperactivity disorder and the stress response[J].Biological Psychiatry 44(1):72-74.

[15] Tantillo,M.Kesick,C.M.Hynd,G.W.Dishman,R.K.(2002).The effects of exercise on children with attention-deficit hyperactivity disorder[J].Medicine&Science in Sports&Exercise 34(2):203-212.

[16] Lang,P.J.Bradley,M.M.(2010).Emotion and the motivational brain[J].Biological Psychology 84(3):437-450.

[17] Bradley,M.M.Lang,P.J.(2007).Emotion and motivation[J].Handbook of psychophysiology 3:587-589

[18] Pessoa,L.Adolphs,R.(2010).Emotion processing and the amygdala:from a'low road'to'many roads'of evaluating biological significance.[J].Nature Reviews Neuroscience 11(11):773-783.

[19] Lang,P.J.Davis,M..(2006).Emotion,motivation,and the brain:reflex foundations in animal and human research[J].Progress in brain research 156:3-29.

[20] Lang,P.J.Greenwald,M.K.Bradley,M.M.Hamm,A.O.(2007).Looking at pictures:Affective,facial,visceral,and behavioral reactions.[J].Psychophysiology 30(3):261-273.

[21] Phillips,MA Langley,RW Bradshaw,CM Szabadi,E.(2000).The effects of some antidepressant drugs on prepulse inhibition of the acoustic startle(eyeblink)response and the N1/P2 auditory evoked response in man[J].Journal of Psychopharmacology 14(1):40-45.

[22] Fillingim,R.B.Roth,D.L.Cook,E.W.(1992).The effects of aerobic exercise on cardiovascular,facial EMG,and self-report responses to emotional imagery[J].Psychosomatic Medicine 54(1):109-120.

[23] Smith,J.C.O'Connor,P.J.(2003).Physical activity does not disturbthemeasurementofstartleandcorrugatorresponsesduring affective picture viewing[J].Biological psychology 63:293-310[24] Smith,J.C.O Connor,P.J.Crabbe,J.B.Dishman,R.K.(2002).Emotional responsiveness after low-and moderate-intensity exercise and seated rest Medicine and science in sports and exercise[J].34(7):1158-1167.

[25] Dillon,D.G.LaBar,K.S.(2005).Startle modulation during conscious emotion regulation is arousal-dependent[J].Behavioral Neuroscience 119(4):1118.

猜你喜歡
電極研究者情緒
全陶瓷電極可用于鋰離子電池
燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)技巧
巧妙解決燃料電池電極式書(shū)寫(xiě)問(wèn)題
用水痘病毒開(kāi)發(fā)新型HIV疫苗
研究者稱(chēng),經(jīng)CRISPR技術(shù)編輯過(guò)的雙胞胎已出生??茖W(xué)將如何回應(yīng)?
研究者調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
小情緒
小情緒
小情緒
年輕瘦人糖尿病增多
克拉玛依市| 彰化市| 鄯善县| 临夏市| 宁德市| 亚东县| 牙克石市| 噶尔县| 启东市| 长沙市| 文昌市| 两当县| 新和县| 香港| 辽阳市| 比如县| 彩票| 礼泉县| 贺州市| 同江市| 陈巴尔虎旗| 临西县| 镇原县| 肇庆市| 梨树县| 离岛区| 修武县| 临西县| 东至县| 江安县| 邳州市| 那坡县| 阿合奇县| 罗山县| 丁青县| 汉沽区| 冷水江市| 龙门县| 太和县| 望奎县| 长乐市|