（体育教育训练学专业论文）二十四式太极拳锻炼对事件相关电位影响的研究.pdf

山东师范大学硕士学位论文 二十四式太极拳锻炼对事件相关电位影响的研究 中文摘要 摘要：目的：基于p 3 0 0 与认知活动密切相关已经被各种实验所证实，本文拟通 过横向比较和纵向跟踪研究探讨太极拳锻炼对视觉事件相关电位p 3 0 0 影响规律，为太 极拳锻炼对认知功能影响的评价提供实验支持。研究内容：长期从事太极拳锻炼的 学生与普通系学生事件相关电位的横向比较；6 周不同频率( 3 次周或5 次周) 太 极拳运动对事件相关电位影响的跟踪观察。对象：选取长期( 11 年) 从事太极拳运 动者( 太极拳组) 1 7 人，从事体育舞蹈运动者( 体育舞蹈组) 2 9 人和普通系学生( 非 体育系组) 3 0 人，进行长期从事太极拳锻炼的学生与普通系学生事件相关电位的横向 比较研究。选取3 0 名平常不参加运动的女性受试者随机分成三组：实验一组( n = 1 0 ) ， 进行为期6 周、3 次周的太极拳运动；实验二组( n = 1 0 ) ，进行为期6 周、5 次周的 太极拳运动；对照组( n = 1 0 ) 不参加任何体育运动。方法：分别采用文献资料法、实 验研究法、数理统计法、观察法等多种研究方法。指标测试：视觉事件相关电位的 记录：采用上海海神医疗电子仪器厂生产的n d i 一2 0 0 ( 海神号) 神经电检诊仪记录视 觉事件相关电位，在p z 、c z 、f z 三点记录p 3 0 0 ，采用奇特实验测试诱发p 3 0 0 波形， 刺激方式为视觉刺激。靶刺激为黑白相间的竖杠( 2 5 x 2 7 5 砌) ，出现几率为2 0 。非靶 刺激为黑白相间的方格( 2 5 x 2 5 m m ) ，出现几率为8 0 。测试过程中，受试者要集中精 力注视电视终端中间的凝视点，并且要控制眼球活动。当出现靶刺激时，要求受试者 用优势脚尽可能快地踩踏脚踏板。而当非靶刺激出现时，则不需要做任何反应。靶刺 激叠加3 0 次。体适能指标的测试：身体组成测试采用韩国产v i v e n t eb o d y c o m p o s i t i o na n a l y z e r 身体成分分析仪记录受试锻炼前后的身体成分；心肺耐力测试 采用瑞典产m o n a r k8 3 9 e 功率自行车选用a s t r a n d 方案测试受试者锻炼前后的最大吸 氧量值；柔韧性测试采用坐位体前屈测试；肌肉力量和肌肉耐力测试采用仰卧起坐测 试。心理指标测试采用心境状态量表( p o m s ) 和注意力分配量表。分别测试受试 者在锻炼前、锻炼后2 周、锻炼后4 周、锻炼后6 周及6 周锻炼后2 周恢复期p z 点的 p 3 0 0 以及锻炼前、锻炼后6 周及恢复期的c z 、f z 两个记录点p 3 0 0 ；6 周太极拳锻 炼前后受试者健康体适能指标及心境状态。运动处方：锻炼周期为6 周，同时观察6 周锻炼结束恢复2 周后的指标变化。运动项目：采用2 4 式太极拳锻炼。运动频率：实 山东师范大学硕十学位论文 验一组进行为期6 周、3 次周的太极拳锻炼。实验二组进行为期6 周、5 次周的太极 拳锻炼。运动时间：5 分钟准备活动、3 5 分钟基本部分练习、5 分钟整理活动。结果： 6 周太极拳锻炼后，两个实验组的最大吸氧量值都呈现上升趋势，其中实验一组呈 现了显著性变化( p o 0 1 ) ；两个实验组的坐位体前屈值均有了显著性提高( p o 0 5 ) 。 实验二组经过6 周太极拳锻炼后较锻炼前相比w h r 显著性降低( p 0 0 5 ) 。6 周太极拳 锻炼前后，实验二组自尊感显著性增强( p 0 0 5 ) 。而对照组的潜伏期也基本保持不变( p o 0 5 ) 。通过6 周太极拳运动，与锻炼前相比，实验二组p 3 0 0 幅度从第4 周至第6 周均出现显著性升 高( p 0 0 5 ) 。两个实验组在6 周太极拳锻炼过程中反应时呈降低趋势，而对照组基本保 持不变。2 周恢复后，实验一组出现了显著性升高( p o 0 5 ) ，而实验二组仍然呈降低 趋势。与p z 点相比，c z 点和f z 点的潜伏期均出现了显著性延长( p o 0 1 ) ，但是 幅度没有显著性变化。6 周锻炼前后各记录点p 3 0 0 潜伏期均没有出现显著性差异。6 周太极拳锻炼后实验二组p z 点p 3 0 0 幅度较锻炼前显著性升高( p o 0 5 ) ，实验一组 c z 点p 3 0 0 幅度在恢复2 周后较6 周锻炼后显著性降低( p o 0 5 ) 。6 周太极拳锻炼后 实验二组f z 点反应时较锻炼前显著性降低( p 0 0 5 ) ，实验一组p z 点反应时在恢复2 周后较6 周锻炼后显著性降低( p 0 0 5 ) 。结论：为期6 周的3 次周或5 次周的 2 4 式太极拳锻炼可显著提高受试者的体适能水平，改善锻炼者的心境状态。长期从 事太极拳运动可提高受试者对外界刺激的信息加工速度，表现为p 3 0 0 潜伏期显著缩 短。为期6 周的太极拳锻炼可使p 3 0 0 潜伏期呈降低趋势，而幅度呈升高趋势，显示 太极拳锻炼对认知功能具有正向影响效应。但从影响效果而言，每周运动5 次的太极 拳锻炼效果要好于每周3 次的锻炼。太极拳锻炼对p z 、c z 和f z 各记录点p 3 0 0 的影 响效果有所不同。 关键词：太极拳；事件相关电位；p 3 0 0 ；认知；体适能 山东师范人学硕士学位论文 e f f e c t so f2 4f o r mt c cp r a c t i c eo nc o n g n i t i v ef u n c t i o n a b s t r a c t a b s t r a c t ：p u r p o s e ：i th a sb e e nc o n f i r m e dt h a tt h e r ei sas i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o nb e t w e e n p 3 0 0a n dc o g n i t i v ea c t i v i t y w ea r ep l a n n i n gt oa p p r o a c ht h ee f f e c t so ft a nc h ic h u a n ( t c c ) e x e r c i s eo nt h el o wo fv i s u a le v e n t r e l a t e dp o t e n t i a l st h r o u g hh o r i z o n t a lc o m p a r i s o na n d l o n g i t u d i n a lf o l l o w - u ps t u d y a n dw ea r ea l s ow a n tt op r o v i d et h ee x p e r i m e n t a ls u p p o r t a b o u tt h ee f f e c t so ft a nc h ic h u a ne x e r c i s eo nt h ee v e n t - r e l a t e dp o t e n t i a l s c o n t e n t s ：t h e h o r i z o n t a lc o m p a r i s o n ：w ec o m p a r e dt h e d i f f e r e n c eo fp 3 0 0 ，r e a c t i o nt i m ea n dp h y s i c a l f i t n e s sb e t w e e nt h es t u d e n t st h a th a v el o n gb e e ne n g a g e di nt a ic h ic h u a ne x e r c i s e sa n dt h e o n ew h od on o tt a k ep a r ti ns p o r t s ；t h ee f f e c t so f6w e e k si nd i f f e r e n tf r e q u e n c y ( 3 t i m e s w e e ka n d5t i m e s w e e k ) t c ce x e r c i s eo ne v e n t - r e l a t e dp o t e n t i a l s o b j e c t s ：t h e h o r i z o n t a lc o m p a r i s o n ：w es e l e c t e d1 7p e o p l ew h oe n g a g e di nt c ce x e r c i s ef o ral o n g t i m e ( = ly e a r ) f o rt c cg r o u p t h ew es e l e c t e d2 9p e o p l ew h oe n g a g e di nd a n c es p o r t sf o ra l o n gt i m e ( = ly e a r ) f o rd a n c es p o r t sg r o u p a tt h ee n dw es e l e c t e d3 0p e o p l ew h od on o t t a k ep a r ti ns p o r tf o rc o n t r o lg r o u p t h el o n g i t u d i n a lf o l l o w - u ps t u d y ：2 7f e m a l ec o l l e g e s t u d e n t sw e r er a n d o m l yd i v i d e di n t ot h r e eg r o u p s ：s e v e nv o l u n t e e r sw e r ea s s i g n e dt oa c o n t r o lg r o u pw h ow o u l d n tt a k ep a r ti na n ys p o r t t e nv o l u n t e e r sw e r ea s s i g n e dt ot c c g r o u p1w h oj o i n e dt h ee x p e r i m e n tt h r e et i m e sp e rw e e ko nm o n d a y w e d n e s d a ya n d f r i d a y t e nv o l u n t e e r sw e r ea s s i g n e dt ot c cg r o u p2w h oj o i n e dt h ee x p e r i m e n tf i v et i m e s p e rw e e kf r o mm o n d a yt of r i d a y t h et w ot c cg r o u p sw e r er e q u i r e dt ot a k ep a r ki nt c c e x e r c i s ef o r6w e e k s m e t h o d ：l i t e r a t u r e ，e x p r i m e n tr e s e a r c h ，m a t h e m a t i c a ls t a t i s t i c sa n d o b s e r v a t i o nm e t h o d i n d i c a t o r st e s t i n g ：t h er e c o r d i n go fv i s u a le v e n t r e l a t e dp o t e n t i a l s ： t h ei n s t r u m e n tt h a tw a su s e dr e c o r d e dt h ep 3 0 0w a sn d i - 2 0 0 p 3 0 0w a sr e c o r d e db yv i s u a l s t i m u l ic o n s i s t i n go fa no d d b a l lt a s k a c c o r d i n gt ot h ei n t e r n a t i o n a l1 0 2 0s y s t e m ，i tw a s r e c o r d e da tt h ep z ，c za n df zs i t e s d u r i n gt h er e c o r d i n gp e r i o d ，at v s h o w i n gt h ev i s u a l s t i m u l a t ew a sa p p r o x i m a t e l y1m e t e ri nf r o n to fs u b j e c t s p 3 0 0c o m p o n e n t sw e r ee l i c i t e db y i i i 山东师范人学硕士学位论文 o d d b a l lt a s k s t h ep r o b a b i l i t yt h a tt h eb l a c ka n dw h i t eb a r sa sat a r g e ts t i m u l a t ew a s2 0 ， w h i l et h ep r o b a b i l i t yt h a tt h eb l a c ka n dw h i t eg r i d sa sas t a n d a r ds t i m u l a t ew a s8 0 t h e s u b j e c t sw e r ei n s t r u c t e dt ok e e pt h e i re y e so p e na n dl o o ka tas m a l lf i xp o i n to nt h et v t h e yw e r ei n s t r u c t e dt or e s p o n db ys t e p p i n gab u t t o nw i t ht h e i rr i g h tf o o ta sf a s ta sp o s s i b l e w h e nt h et a r g e ts t i m u l a t ea p p e a r e da n di g n o r et h es t a n d a r ds t i m u l a t e t h et a r g e ts t i m u l a t e s u p e r p o s i t i o n3 0t i m e s ( g ) p h y s i c a l f i t n e s s t e s t s ：u s i n g v i v e n t eb o d yc o m p o s i t i o n a n a l y z e rw h i c hm a d ei nk o r e ar e c o r d e dt h eb o d yc o m p o s t i o no fs u b j e c t sb e f o r ea n da f t e r e x e r c i s e ；u s i n gm o n a r k8 3 9 ec y c l ew h i c hm a d ei ns w e d i s hr e c o r d e dt h em a x i m u mo x y g e n o fs u b j e c t sb e f o r ea n da f t e re x e r c i s e ；u s i n gb o d ya n t e f l e x i o ni ns i t t i n gp o s t u r er e c o r d e d f l e x i b i l i t y ；u s i n gs i t u p sr e c o r d e dm u s c l es t r e n g t ha n dm u s c l ee n d u r a n c e ) u s i n gp o m s a n da t t e n t i o ns c a l ed i s t r i b u t i o nr e c o r d e dp s y c h o l o g i c a li n d i c a t o r s w er e c o r d e dt h ep 3 0 0a t p zp o i n tb e f o r ee x e r c i s e ，a t 2 - w e e k ，a t4 - w e e k ，a t6 - w e e ka n da f t e r2w e e k sr e c o v e r y t r a i n i n g w ea l s or e c o r d e dt h ep 3 0 0a tc za n df zb e f o r ee x e r c i s e ，a t6 - w e e ka n da f t e r2 w e e k sr e c o v e r yt r a i n i n g e x e r c i s ep r e s c r i p t i o n ：t r a i n i n gt i m e ：6w e e k s s p o r t s ：2 4f o r mt c c e x e r c i s e f r e q u e n c e ：t c cg r o u p l ：3t i m e s w e e k ；t c cg r o u p 2 ：5t i m e s w e e k s p o r t t i m e ： p r e p a r a t i o nf o r5m i n u t e s ，f u n d a m e n t a lp a r to fp r a c t i c ef o r3 5m i n u t e s ，o r g a n i z ea c t i v i t yf o r 5m i n u t e s r e s u l t s ：o t h em a x i m u m o x y g e no ft w ot c cg r o u p ss h o w e da l lu p w a r dt r e n d a f t e r6w e e k s ，a n dt h eg r o u p l ss h o w e ds i g n i f i c a n tc h a n g e s ( p 0 0 1 ) t h eb o d ya n t e f l e x i o ni n s i t t i n gp o s t u r eo ft w ot c cg r o u ps h o w e ds i g n i f i c a n ti m p r o v e ( p 0 0 5 ) w h ro ft c c g r o u p 2s h o w e ds i g n i f i c a n td e c r e a s ea f t e r6w e e k s ( p 0 0 5 ) t h es e l f - e s t e e mo ft c cg r o u p 2 s h o w e ds i g n i f i c a n ti n c r e a s ea f t e r6w e e k s ( p 0 0 5 ) t h e a m p l i t u d eo ft c cg r o u p 2s h o w e d s i g n i f i c a n ti n c r e a s e ( p 0 0 5 ) t h er e a c t i o nt i m eo ft c c g r o u p ls h o w e dn os i g n i f i c a n ti n c r e a s ea f t e rr e c o v e r yp e r i o d ( p 0 0 5 ) t h el a t e n c yo fc z a n df zs h o w e ds i g n i f i c a n ti n c r e a s ec o m p a r e dw i t ht h eo n eo fp z ( p o 0 1 ) t h ea m p l i t u d eo f 山东师范大学硕士学位论文 t c cg r o u p 2w h i c hw a sr e c o r d e da tp zw a ss i g n i f i c a n ti n c r e a s ea f t e r6w e e k s ( p 0 0 5 ) t h e a m p l i t u d eo ft c cg r o u p lw h i c hw a sr e c o r d e da tc zs h o w e ds i g n i f i c a n td e c r e a s ea f t e r2 w e e k sr e c o v e r yp e r i o d ( p 0 0 5 ) t h er e a c t i o nt i m eo ft c c g r o u p 2w h i c h w a sr e c o r d e da tf z s h o w e ds i g n i f i c a n td e c r e a s e ( p 0 0 5 ) t h er e a c t i o nt i m eo ft c cg r o u p lw h i c hw a sr e c o r d e d a tp zs h o w e ds i g n i f i c a n td e c r e a s ea f t e r2w e e k sr e c o v e r yp e r i o d ( p 0 0 5 ) c o n c l u s i o n ：2 4 f o r mt c ce x e r c i s et h a tl a s t i n gf o r6w e e k s ( 3t i m e s w e e ko r5t i m e s w e e k ) c a ns i g n i f i c a n t i m p r o v ep h y s i c a lf i t n e s sa n dm o o ds t a t u s t c ce x e r c i s et h a tl a s t i n gf o ral o n gt i m ec a n i m p r o v et h ei n f o r m a t i o np r o c e s s i n gs p e e da n dd e c r e a s et h el a t e n c yo fp 3 0 0 t c c e x e r c i s eh a sap o s i t i v ei m p a c to nc o g n i t i v ef u n c t i o n b u tt h ee f f e c t so f5t i m e s w e e kw a s b e t t e rt h a nt h ee f f e c t so f3t i m e s w e e k ( 互) t h e r ea l ed i f f e r e n te f f e c t so np 3 0 0w h i c hw e r e r e c o r d e da tp z ，c za n df zp o i n t s k e y w o r d s ：t a ic h ic h u a n ；e r p ；p 3 0 0 ；c o g n i t i v ef u n c t i o n ；p h y s i c a lf i t n e s s v 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得( 注：如没有其他需要 特别声明的，本栏可空) 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：蒸永垒 聊擗燧日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解堂撞有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权 鳖可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：蓝永生 签字日期：2 0 0 ( 年i 月j 日 聊酶燧妯习 签字日期：2 0 0 罗年月日 | 山东师范大学硕士学位论文 1 前言 1 1 选题的目的及意义 太极拳运动作为中华民族的传统体育项目有着悠久的历史，它以简单易学，损伤 小，锻炼环境局限性小等特点而得到了快速的普及和发展。 太极拳运动过程中肌肉的营养和氧气供给比较充足，肌肉始终处于有氧代谢之中。 太极拳运动锻炼了神经系统，使兴奋的产生和传递更加迅速n 1 。太极拳动作缓慢而柔和， 既能增加脑动脉内的血流量和供氧量，又能加速脑内有害物质的排除，能够有效地改善 脑神经细胞的营养口1 。太极拳能够提高练习者的食欲和消化能力，有助于消化不良、肠 胃功能紊乱及溃疡等疾病的治疗口1 。太极拳运动过程中要求柔、匀、细、长的呼吸，符 合了人体生理有序的节律，有利于人体的健康h 1 。 总之，太极拳的健体功能前人已进行了大量的研究而且结论明确，但有关其健脑益 智功能的研究则相对较少，太极拳锻炼能否影响人的认知功能? 何种锻炼频率效果最 佳? 答案尚不明确。 认知是指信息经感觉输入的变化、简化、加工、存储、恢复以及使用的全过程。 认知活动涵盖了人的心理活动的全部范围，包括对信息的检测、模式识别、注意、记 忆及其结构、学习策略、知识表征与知识结构、思维与问题解决、概念形成与规则获 得、语言与认知发展等。 长久以来，面对数以万计的神经细胞，研究者往往觉得无从下手，传统的心理学 方法，包括观察、问卷、量表等根本就无法解决或深入到具体的心理活动的实质中去。 而事件相关电位的产生给人们研究心理学打开了一个“窗口 。 事件相关电位( e v e n tr e l a t e dp o t e n t i a l ，e r p ) 是当人对给予的特定刺激进行 认知加工( 如：注意、记忆、思维) 时从头皮表面记录到的大脑电位，它反映认知过 程中大脑的神经电生理改变。近十几年来通过探索各种e r p 成分与心理活动的精确对 应关系，并不断提取含纯心理因素的各种e r p 成分，使之成为观察脑内心理活动的一 个甚为直接的窗口，形成了认知神经科学中独具特色的重要研究领域。大量的研究结 果表明p 3 0 0 是与注意、辨认、决策、记忆等认知功能有关的e r p 的内源性成分，所以 又被称为认知电位，已在心理学、医学等领域得到广泛应用。 山东师范大学硕士学位论文 基于p 3 0 0 与认知活动密切相关已经被各种实验所证实，因此本文拟通过横向比较 和纵向跟踪研究探讨太极拳锻炼对视觉事件相关电位p 3 0 0 影响规律，为太极拳锻炼对 认知功能影响的评价提供实验支持。 1 - 2 事件相关电位概述 1 2 1 事件相关电位的定义 1 9 8 2 年h i l l y a n d 定义事件相关电位( e v e n t r e l a t e db r a i np o t e n t i a l ，e p r ) 为伴 随感觉认知或运动事件所诱发的大脑电位的集合，它不受刺激的物理特性的影响，而主 要取决于刺激事件所涉及的认识、判断、记忆等心理过程，以及作业要求和被试者的心 理状态。e r p 是一种特殊的诱发电位，它反映了认知过程中大脑的神经电生理改变，因 此，有人将其称作是“认知电位 1 。它是通过平均叠加技术从头颅表面记录大脑诱发 电位来反映认知过程中大脑的神经电生理改变，因为与认知过程密切相关，故被认为是 “窥视 心理活动的“窗口。 1 2 2 事件相关电位的提取原理 一次刺激诱发的e r p 的幅度约为2 1 0 uv ，比自发电位( e e g ) 小得多，淹没在e e g 中， 两者构成小信号与大噪音的关系，因此无法测量，无法研究。但e r p 有两个恒定：一是 波形恒定；二是潜伏期恒定。利用这两个恒定就可以通过叠加技术，从e e g 中将e r p 提取 出来。为了提取e r p ，需对被使者施以多次重复刺激。将每次刺激产生的含有e r p 的e e g 予以叠加和平均。叠加后的e r p 数值除以叠加次数，其平均值即还原为一次刺激的e r p 数 值，因此e r p 又称为平均诱发电位，通常所谓的“平均”实际就意味着是叠加后的平均 这就是提取e r p 的基本原理 1 2 3 事件相关电位的成分 广义e r p 主要成分有p 8 0 、n 1 0 0 、p 2 0 0 、n 2 0 0 、p 3 0 0 及n 4 0 0 等。其中p 8 0 、n 1 0 0 、p 2 0 0 为外源性成分，n 2 0 0 、p 3 0 0 、n 4 0 0 等为内源性成分。所谓外源性成分，是指易受外界刺 激影响，但尚未真正参与认知的成分。所谓内源性成分，是指不受刺激物理特性的影响， 山东师范人学硕十学位论文 与认知有密切关系的成分。p 3 0 0 为其中最稳定，最受关注的成分，它反映受试者对刺激 的接受、处理、反应等认识过程，是感觉、知觉、记忆、理解、判断和推理等心理过程 的反映呻1 ，故对其研究最具代表性。狭义上p 3 0 0 可以代指e r p 。 1 2 4p 3 0 0 及其研究指标 p 3 0 0 是在研究事件相关电位和认知过程中应用最广泛的成分，它是在给予刺激后 3 0 0 m s - - 4 0 0 m s 之间时出现的一个正向波盯1 。其幅度、潜伏期和曲线下面积( a r e au n d e rt h e c u r v e ，a u c ) 是测量p 3 0 0 最重要的三个指标。幅度是统一窗口内一组潜伏期中最大的正向 波和刺激前基线的电位差，它表明大脑信息加工时有效资源动员的程度随1 ，幅度越大说 明分配给注意目标的注意力资源越多，它依赖于测试的难易程度和受试者的唤醒水平 口1 。理论上认为p 3 0 0 幅度是与工作记忆相关的脑活动，曾认为其与记忆直接相关，但它 对测试过程中使用的新异刺激的难度和数量更为敏感，代表与信息处理相关的中枢神经 系统活动数n 们。p 3 0 0 潜伏期是最初刺激与统一窗口内最大的正向波之间的时间间隔，它 可以测量大脑对刺激的反应时间。在正常个体中发现p 3 0 0 潜伏期与神经功能呈负相关， 潜伏期越短，在注意力和即时记忆的神经心理测试中，认知行为越好。因此，p 3 0 0 潜伏 期可用于认知功能评估n 0 i l loa u c 是被定量为从p 3 0 0 波峰前l o o m s 至l j p 3 0 0 波峰后l o o m s 和 基线之间的平均电压差，它不仅可以反映p 3 0 0 的幅度，而且可以大体上反映波形的形状 n 2 l 。p 3 0 0 波形及其指标测量见图1 。 三八。人。： 扩：盎； v、 名队八 咯； 、 。 粼一 墩绫髓 图l 示p 3 0 0 波形及其指标测量 山东师范大学硕十学位论文 1 2 5p 3 0 0 的诱发模式 i 2 5 i 奇特实验 奇特实验模式是指采用两种或多种不同刺激持续交替呈现，它们出现的概率显著 不同，经常出现的刺激称为大概率或标准刺激( s t a n d a r ds t i m u li ) ，偶然出现的称为 小概率或靶刺激( d e v i a n ts t i m u li ) 。要求受试者积极注意靶刺激( 靶刺激呈现时计数 或按键) ，忽略标准刺激n 朝。这是诱发与刺激概率有关的e r p 成分时常用的经典实验模 式。 1 2 5 2g o - n o g o 模式 两种刺激的概率相等。令被试反应的刺激叫做g o 刺激，即靶刺激；不需被试反应 的刺激叫做n o g o 刺激。该模式也叫做g o 与n o g o 作业，其特点是排除了刺激概率对 e r p 的影响；由于没有大小概率之分，大大节省了实验时间，这是它突出的优点，但 也丢失了因大、小概率差异而产生的e r p 成分。 1 2 5 3 跨通路研究模式 “跨通路 是指在同一实验模式中采用不同感觉通路的刺激物，通常为视觉与听 觉刺激，常用于选择性注意的研究。 1 2 5 4 各种特定认知实验模式 如运动知觉、记忆、意识研究。 1 2 6 事件相关电位的影响因素 1 2 6 1 物理因素 刺激的概率：靶刺激概率越小，p 3 0 0 的幅度越高，反之，幅度减小。一般靶刺激与 非靶刺激的比例为2 0 ：8 0 。 4 山东师范大学硕士学位论文 刺激的时间间隔：间隔越长，p 3 0 0 幅度越高。 刺激的感觉通道：听、视、体感感觉通道皆可引 b e r p ，但潜伏期及幅度不尽相同。 1 2 6 2 心理因素 事件相关电位检测过程中一般要求被试者主动参与，因而被试者的觉醒状态、注意 力是否集中皆可影响结果。另外，由于被试者只有识别靶刺激并作出反应才能诱发w , e r p 成分，因此，作业难度对测试结果也有影响，难度加大时，幅度降低，潜伏期延长。 1 2 6 3 生理因素 年龄：不同年龄p 3 0 0 的幅度及潜伏期不同。潜伏期与年龄呈正相关，随年龄增加而 延长，而幅度与年龄呈负相关。 月经周期：f l e c k 研究发现，月经周期对p 3 0 0 的幅度和潜伏期没有影响口钔。 1 2 6 4 其它因素 昼夜节律：g e i s l e r 研究发现，昼夜节律对p 3 0 0 的幅度和潜伏期没有显著性影响n 钔。 饮食：g e is l e r 研究发现，饮食会影响p 3 0 0 的幅度，但对潜伏期没有显著性影响n 副。 测试本身：k e n e m a n s 发现，重复的听觉测试会使p 3 0 0 的幅度降低，潜伏期延长n 们。 季节：d e l d i n 经过研究，发现季节的变化不会对p 3 0 0 的幅度和潜伏期产生影响n 7 1 引。 睡眠剥夺：s m u l d e r s 做了一份关于剥夺睡眠对p 3 0 0 影响的报告，指出睡眠被剥夺以 后，p 3 0 0 的幅度降低，潜伏期延长，说明剥夺睡眠能降低人的唤醒水平。 咖啡和尼古丁：l o r is t 发现，咖啡能提高p 3 0 0 的幅度，但对潜伏期没有显著性影响， 同时还能使人的反应时缩短n 吼2 叭。e d w a r d s 发现，尼古丁能使人的反应时缩短，p 3 0 0 的潜 伏期缩短，但对幅度没有影响。但是h a s e n f r a t z 却发现尼古丁能使p 3 0 0 的幅度增加。 1 2 7p 3 0 0 的产生机制 1 2 7 1 失匹配学说 该学说认为额叶对新奇p 3 0 0 的产生具有的实质性作用不在于额叶对其它结构的持 5 山东师范大学硕士学位论文 续抑制，而是在于对新奇刺激加工本身，通过比较输入的新奇刺激与已使额叶神经元放 电的背景刺激做比较，如果两者不匹配，就触发了新奇p 3 0 0 的产生，但随着刺激的重复， 两者匹配后，新奇p 3 0 0 就逐渐减小或向顶部转移乜。 1 2 7 2 记忆痕迹学说 该学说认为新奇p 3 0 0 的产生是因为大脑在没有某种新奇事件的表征时，新奇事件激 活额叶促使大脑自动对其加工，引起警觉水平提高，以利于编码，促使形成记忆痕迹， 就形成了新奇p 3 0 0 ，一旦形成确定的记忆痕迹，警觉水平又恢复正常，大脑新奇刺激的 自动加工过程就减弱，新奇p 3 0 0 1 9 哥度就逐渐降低。c o u r c h e s n e 等n 3 1 认为如果大脑最初没 有存储某种刺激的信息，则这种刺激可引出额叶分布为主的新奇p 3 0 0 ；相反，大脑里若 存储了某种刺激的信息，则这种刺激引出一个顶叶分布为主的新奇p 3 0 0 ，这个过程有赖 于额叶对新奇事件的加工。 1 2 7 3 场合修正模式理论 该理论认为：从环境而来的信息被接受后都是以表征的形式存储在大脑的信息库 中，成为记忆的内容。接受新刺激的信息后，新刺激在认知加工时将受到与其有关的旧 表征的作用，并被整合到原有的表征中去形成新的表征；与新信息有关的所有表征被称 为场合，新信息的加工过程也就是修正了原来的场合。在场合更新的认知过程中产生了 p 3 0 0 。认为p 3 0 0 潜伏期反映了记忆场合更新时，对刺激辨认速度和选择过程，幅度反映 了受试者对场合更新的量，并认为p 3 0 0 波越明显，幅度越大，其内容被记住的可能性越 大2 2 1 。 1 3 运动与事件相关电位的研究现状 1 3 1 一次急性运动对事件相关电位的影响 y a g i ，y 等研究了有氧运动对p 3 0 0 ( 视觉和听觉刺激) 、反应时和反应准确性的 影响。实验中，2 4 位健康大学生( 2 0 + 2 岁) 分别在实验前、运动后即刻、恢复后接 受了奇特实验( 给予视觉和听觉刺激) 。结果发现，运动后即刻p 3 0 0 的潜伏期和反应 6 山东师范大学硕士学位论文 时明显缩短，说明在这两种刺激范式中，运动者处理信息的速度加快。但是p 3 0 0 幅度 降低，说明运动者投入的认知资源减少。另外，在运动过程中，受试者的失误率增加心3 1 。 同时他们比较了两种刺激范式运动后的差异，发现视觉刺激与听觉刺激相比，反应时 间短，但p 3 0 0 的潜伏期长、幅度大。运动后即刻，听觉刺激范式的错误率明显增加， 而在视觉刺激范式中没有显著性增加阱1 。k a m i j ok 等研究了不同运动强度对中枢神经 系统信息处理过程的影响。实验选取了1 2 名( 2 2 - 2 3 岁) 受试者，分别在安静状态和 大强度、中强度、小强度的蹬车运动之后进行了p 3 0 0 测试。结果发现与对照组相比， 高强度的蹬车运动之后，p 3 0 0 的幅度减小，但在中强度蹬车运动之后，其幅度增加。 说明受试者在高强度运动之后投向测试的注意力减少，但在中强度运动后却有所增加。 而对照组也和实验组发生同样的变化嘶1 。b a r a ko 啪3 等对不同强度下的p 3 0 0 作了研究， 1 7 名志愿者参加了此次实验。分别在运动前、6 0 最大心率、7 5 最大心率和9 0 最大 心率蹬车4 种状态下测量p 3 0 0 ，测量电极安放在f z 和c z 点。要求蹬车运动开始后4 分钟达到指定心率，并维持6 分钟。结果显示，保持7 5 最大心率蹬车后与其它3 次 测量相比，幅度显著性增大；但是6 0 最大心率与9 0 最大心率蹬车后相比，幅度没有 差异。另外，运动前和3 次蹬车后相比，p 3 0 0 潜伏期均没有显著性变化。d u z o v ah 髓7 1 等研究了不同训练水平的运动员最大无氧运动后，事件相关电位和n 0 的关系。实验过 程中召集了1 1 名高强度活动运动员，1 0 名中强度活动运动员和1 0 名小强度活动运动 员。采用奇特试验分别在最大无氧运动前后对p 3 0 0 进行测试，刺激方式为听觉刺激。 结果发现各组的p 3 0 0 在最大无氧运动前后没有显著性差异。g r e g of 等研究了长时 间持续练习对男自行车运动员认知功能、血糖和自由脂肪酸等的影响。1 2 名受过良好 训练的自行车运动员分别在3 0 分钟自行车运动前后接受了p 3 0 0 测试。结果发现，在 运动后i 到2 小时之间，幅度有了暂时性升高；2 小时以后潜伏期有了暂时性延长。 m a g n i em n 等做了一项关于p 3 0 0 ，n 4 0 0 ，有氧适能和最大有氧运动的研究。实验以2 0 名学生作为受试者，对其事件相关电位进行了观察，并依据学生的有氧适能水平分成 运动组( 骑自行车) 和对照组。在运动后即刻对事件相关电位进行了测量，发现所有 的受试者p 3 0 0 幅度显著增加，潜伏期显著缩短乜钊。n a k a m u r ay 等研究了慢跑运动对 ： 事件相关电位的影响，7 名受过良好训练的慢跑运动员接受了奇特实验( 听觉刺激范 式) ，并分别在安静状态和慢跑运动后3 0 分钟进行了测试，结果发现，与运动前相比， 运动后p 3 0 0 的幅度显著增加1 。 综上所述，次性中等强度的运动大都优化了认知功能，表现为p 3 0 0 潜伏期