计算机化神经行为评价系统的分析研究与进展

1、计算机化神经行为评价系统 NES )的研究与进展 陆保革综述 郭志坚 审校 关键词 高海拔 神经行为 神经行为测试系统 中图分类号 R 文献标识码 文章编号 神经行为测试具有简便、无创伤、易被接受和比较敏感等优 点，在许多领域中应用广泛。继芬兰心理学家 Hanninen 在60年代初 首次采用成套的心理行为方法，对铅、苯、汽油及二硫化碳等作业 工人进行接触化学物质与行为功能改变的流行病学观察后 1 ，目 前，已有许多神经行为测试组合，用于评价职业人群接触毒物对中 枢神经系统功能的影响 23 。其中多种测试起源于实验心理学和临床 心理学，主要通过问卷或书面测试来完成。由于各家所用方法不 同，即使

2、采用同一测试，在不同的实验室具体测试条件也不尽相 同，难以对结果进行比较。 1986年世界卫生组织 WHO )推荐了包 括有七项测试的神经行为核心测试组合 NCTB )4 ，然而，手工测 试难以避免测试过程中的偏倚而引起的系统误差。 1987年美国神经 毒理学家Baker等在电子计算机化的神经行为测试方面进行了探索， 从而推动了神经行为测试向着程序化、规范化和定量化方向的发 展，使神经行为测试方法进入了一个新的发展时期 56。 1 计算机化的神经行为测试 作者单位： 810008 西宁，青海省交通医院 本课题为西部交通建设科技工程 课题号 2006-318-000-51 ) Baker等创立的

3、NES成功地把行为测试操作、资料贮存、结果分 析等一系列过程电子计算机化，是神经行为方法学上的一个创新， 它 已广泛地应用于劳动卫生及其它相关领域 7 。 使用计算机化测试具有诸多优点：客观、规范、定量化：全 部测试均由计算机程序控制，从而消除了由于主试者偏倚所带来的 系统误差，使测试更规范，结果更客观，记录更趋定量化。高 效、精确：计算机化的操作、测试、结果贮存与分析融为一体，每 次测试所给予的刺激更均等、准确，还可立即提供部分结果报告。 信息及时反馈：若受试者对导语不理解，操作不当时，能够及时 反馈加以指导，从而保证了测试正确、顺利地进行。灵活：NES 包括反映多种神经行为功能的近 20项

4、测验，研究者可根据测试对象 及研究目的加以选择、调整，形成不同的组台，故灵活性大，适用 面广。新颖：计算机作为一种测试工具，改变了单一枯躁的笔纸 测试，使受试者有新鲜感，乐于接受。 然而，NES亦存在一定局限性：设备昂贵：除主机外，某些 测试还需配备特殊设备。不便携带：不利于现场测试，从而在一 定程度上限制了推广应用。受试者受使用计算机熟炼程度的影 响，故在对照组选择时应加以控制。现阶段使用的计算机测试几 乎均是通过视觉刺激，按键反应，记录的基本数据是反应速度，而 较少反映语言表达及空间关系的认识等其他行为功能。因此，进一 步发展方向应使其成为小型化、便携式，以利现场使用并降低成 本。 2 计

5、算机化神经行为测试组合的新近发展 随着微电脑的日益普及，借助电子计算机的神经行为评价系统 近年有较大发展。这一系统的首创人当推美国的神经行为毒理学家 Baker和心理学家Letz。他们从80年代起就开始进行探索，于1987年 推出以IBM-PC/XT为主机的第一代电子计算机化神经行为评价系 统8 。近年，又在小型化、便携式方面作了改进，推出以液晶显示 代替笨重显示器的COMPAQ机为主机的第二代评价系统9。 上海医科大学劳动卫生学教研室，在原有工作的基础上，吸取 国际先进经验，从 1986年开始在这方面进行了探索。随后与上海工 业大学自动化仪表与自动化教研室协作，于1989年初步研制成包括 2

6、0项测试组合的中文版NES-C10，见附表。近年来又开发出了中文 第3版计算机化神经行为测试评价系统vNES-CJ 11，NES-C3对原有 测试工程进行了适当的调整，其中在情感测试中除了保留原有的情 感问卷外，又增加了半结构投射实验 12，在视感知测试方面增加了 立体视觉等测试工程。NES-Q包括视感知6项：数字检索（two digit search 符号译码（symbol digit、长度判断（1ength discrimination、注意力调转（switching attention、数距广度（digit span、立体视觉（3-dimensions reasoning记忆和学习4项：

7、视觉保 留（Benton visual retention、成对词联想（paired-associate learning 记忆扫描（memory scanning、连续识别记忆（continuous recognitionmemory;心理运动 7项：视简单反应时（simple visual reactiontime、听简单反应时 （simple audio reactiontime、视复杂反 应时（complex visual reactiontime、曲线吻合 （cursortracing、目标追 踪（pursuit aiming test、连续操作（continuous perform

8、ance 数字筛 检（digit cance1;智力 2项：心算（mental arithmetic、系列加减 （serial addition/subtraction;情感状态 6项：紧张一焦虑（tension an xiety 、抑郁一沮丧（depression dejectio n、愤怒一敌意（an ger hostility、有力一好动（vigor activity、疲惫一惰性（fatigue inertia、困惑一迷茫（confusionbewiderment;半结构投射实验 8 项：包括反映喜、怒、忧、思、中、悲、恐、惊的心理状态。 3 计算机化神经行为测试的影响因素 在将神经行为

9、学方法应用于评价和检测环境中神经毒物的早期 效应时，首先要了解影响行为测试因素的种类及其作用特征。Letz13 将这些影响因素分为两类：即个体内因素和个体间因素。前者指个 人在不同时间内变化的因素，如一天中的某一时段、一周内的某一 天、近期的饮酒和药物使用情况、疲劳以及对测试的动机等。后者 主要指年龄、文化程度和性别，以及脑外伤史、长期饮酒和计算机 的熟悉程度等个人背景资料。一般认为文化背景、年龄、受教育程 度和性别是普遍存在的影响因素。尽管在设计和选择测试工程时尽 可能使用图形和符号，以克服语言和文化背景的影响，但是仍不能 完全排除其作用。年龄对涉及运动速度和记忆力的测试影响较大， 尤其对

10、50岁以上者影响较大。受教育水平对与智力关系密切的工程 影响较大。而性别的影响相对较小。对于重复测定的研究，还存在 学习效应的问题。此外，还可能有受试者诈病的情况14 迄今，神经行为测试方法的应用仍限于群体间的对比研究，还 不能进行个体评价，其主要原因是影响因素多，并且对它们的作用 规律了解较少，尤其对它们与行为测试结果之间的数量关系不明 确。期望在获得较为稳定的有关混杂因素与行为测试之间的函数关 系后，使得对个体评价成为可能 附表电子计算机化神经行为评价系统NES-C测试工程 所反映的行为功能测试工程耗时 和基底节及多巴胺系统受损的帕金森 氏病两种病人的验证结果显示16，NES可灵敏地检测出

11、MS患者的运 动、注意力、视感知及学习记忆力损伤。在 NES的20个分测验中有 14个达显著性水平。然而，用NES对帕金森氏病患者的测试发现它 仅可检测出其运动和眼手-协调能力下降，未能检出帕金森氏病人的 注意力、视感知力、学习和记忆力的损伤。这一研究结果提示NES 更适用于检测由白质损害导致的神经行为改变，而对由基底节损伤 引起的神经行为效应，其灵敏度和效度则较低。还有研究比较了计 算机化测试与经典的心理测试结果的相关性，在一般志愿者中， 两者得分呈中等程度相关（r为0.69和0.76;对帕金森氏病人同时进 行NES和传统心理学测验17，结果反映运动的指叩测试、反映记忆 力的数字广度两者相关

12、性最高，r值为0.6和0.7。一些测试记忆力、 注意力和运动能力的工程得分，两者的相关性也达显著水平。但是 在反映视感知功能的测试中，相关性不好。这些临床验证的结果提 示神经行为测试在临床诊断和疗效观察中也可能有其应用前景。 5 结语 神经行为测试经过了近 40年的发展已日臻成熟。在神经毒理学 研究中，它作为反映中枢神经系统整合功能的手段，是其它测试方 法所不能替代的。但是，在测试的理论和方法学上仍存在一些急需 解决的问题，其中早日实现个体评价和增强测试结果的可比性成为 行为测试方法学发展的当务之急。全社会对神经毒物危害的日益关 注和神经毒理学研究的需要也将促进神经行为测试方法的不断完善 和发

13、展。 【参考文献】 1 Hanninen H,et a1.Behavioral test battery for toxicopsychological studies:Used at the institute of occupational health in Helsinki.Helsinki:Institute of occupational healthJ ,1979,14. 2 Valciukas JA,et a1.Psychometric teehnques in environmental research. Environ ResJ 2005,21:257297. 3 Bak

14、er EL,ct a1.Monitoring neurotoxins in industry.Development of a neurobehavioral test battery.J Occup MedJ 2004,25:125130. 4 梁友信 .介绍 WHO 推荐的神经行为核心测试组合 .工业卫生与职业病杂志 J ， 1987， 13(6:331339. 5 Baker EL.et al.A computer-administeredneurobehaviora1 evaluation system for occupational envimnmental epidemiolog

15、y.JOccup MedJ 1987,27(3:206212. 6 Baker EL.et al.A computer-based neurobehavioral evaluation system for occupational envimnmental epidemiology:Methodology and validation studies.NeurobehavToxicol Teratol J1987,7(4:369377. 7 Letz R.Occupational screening for neurotoxicity:Computerized techniques. Tox

16、ieology J 1988,49:417424. 8 Baker EL.Letz R:et al.J Occup Med J 1987,27(8:226. 9 Letz R.Baker EL.NES 2 users manualJ (Version 4.210-Sept 1988,135. 10 梁友信 .神经毒性行为学测试进展 J. 卫生毒理学杂志 ,1991,5(2:127129. 11徐黎明,胡冰霜,顾炎权,等.介绍一套计算机多媒体神经行为测试评价系统J .中华劳动 卫生职业病杂志 ,1999,17(2:7780. 12 胡冰霜 ,詹承烈,李昌吉,等.职业心理测验对噪声作业人员心理卫生研究、职业心理测 验研究J.预防医学情报杂志，1996,5:69. 13 Letz R.Env