本文關(guān)鍵詞：模擬失重狀態(tài)心理旋轉(zhuǎn)認(rèn)知加工腦機(jī)制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：失重飛行期間血液和體液頭向分布的失重生理效應(yīng)影響大腦功能狀態(tài),造成航天員工作能力的下降,危害航天安全。一個(gè)合格的航天員需要具備高于普通人的空間感知能力,而心理旋轉(zhuǎn)作為一種空間表征轉(zhuǎn)換方式,更是航天員不可或缺的,但其在失重條件下的機(jī)制研究為數(shù)尚少。檢驗(yàn)心理旋轉(zhuǎn)能力的測(cè)驗(yàn)任務(wù)是心理旋轉(zhuǎn)測(cè)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料的不同,心理旋轉(zhuǎn)分為以數(shù)字、字母,或無(wú)意義圖形為材料的客體心理旋轉(zhuǎn),和以人體的部分肢體(如,手、腳、手臂、腿部等)圖片為材料的主體心理旋轉(zhuǎn)。文獻(xiàn)和我們以往研究結(jié)果提示,失重生理效應(yīng)引起的認(rèn)知功能變化具有自適應(yīng)性,其時(shí)效性和均衡性特征反映著自適應(yīng)能力的內(nèi)部神經(jīng)機(jī)制。本研究通過(guò)7天-6°頭低位臥床的方法模擬失重狀態(tài)對(duì)人體造成的影響,利用行為學(xué)和電生理檢測(cè)來(lái)分析個(gè)體在模擬失重過(guò)程中,主客體心理旋轉(zhuǎn)能力在加工速度、加工深度、加工強(qiáng)度、加工范圍及加工異同點(diǎn)方面的變化規(guī)律及趨勢(shì),探討失重生理效應(yīng)對(duì)認(rèn)知功能影響的時(shí)效性與可塑性特征,揭示失重條件下腦認(rèn)知功能自適應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制,為我國(guó)中長(zhǎng)期載人航天計(jì)劃任務(wù)的制定和航天員選拔與訓(xùn)練提供理論與實(shí)踐依據(jù)。主要結(jié)果:實(shí)驗(yàn)一:模擬失重狀態(tài)客體心理旋轉(zhuǎn)認(rèn)知加工腦機(jī)制1.行為學(xué)結(jié)果:共納入20名健康男性,年齡24.3±2.96歲,共采集數(shù)據(jù)320個(gè),有效數(shù)據(jù)316個(gè),有效率98%以上。前基線的正確率分別為88%,HDT D1為87%,其余幾天均為86%。被試的反應(yīng)時(shí)隨刺激圖片的旋轉(zhuǎn)角度的增加線性增大,在模擬失重前、中、后,反應(yīng)時(shí)隨角度變化的線性擬合的回歸方程截和斜率的主效應(yīng)均不顯著,其中截距F=1.028,p=0.418,斜率F=13.000,p=0.076。2.ERP的結(jié)果:客體心理旋轉(zhuǎn)所誘發(fā)的P300成分在Pz電極點(diǎn)的波幅和潛伏期與刺激圖片旋轉(zhuǎn)角度的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其中波幅F=17.000,p0.001,潛伏期F=25.763,p0.001,隨著旋轉(zhuǎn)角度的增大,波幅逐漸減小;鈍角和倒置圖像的波幅隨HDT時(shí)間延長(zhǎng)而線性增大,鈍角圖像潛伏期隨HDT時(shí)間延長(zhǎng)而呈線性逐漸增大,且增大速度較快,其余三個(gè)角度的變化并非線性規(guī)律。HDT時(shí)間因素在波幅和潛伏期的分析中主效應(yīng)均不顯著,其中波幅F=1.200,p=0.057,潛伏期F=1.670,p=0.110,波幅和潛伏期的均數(shù)整體呈減小-增大-減小-增大的變化趨勢(shì)。在不同角度下,波幅的均數(shù)在前三天均先下降后上升,在HDT D2下降至最低點(diǎn),在HDT D3升高,HDT三天后波幅變化不規(guī)律;潛伏期在模擬失重后降低,波幅和潛伏期在模擬失重結(jié)束后均未回到初始基線水平。3.ERD結(jié)果:客體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)誘發(fā)了α頻段的ERD,對(duì)ERD的幅值和潛伏期進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)在不同角度下的波幅和潛伏期主效應(yīng)均不顯著,其中波幅F=1.609,p=0.197,潛伏期F=4.042,p=0.059;不同HDT時(shí)間的波幅和潛伏期的主效均不應(yīng)顯著,波幅F=1.258,p=0.225,潛伏期F=2.894,p=0.014;在不同角度下,ERD的波幅在Test Pre~HDT D3呈先升高再降低的趨勢(shì),HDT D2升至最高點(diǎn),在HDT D3下降,在HDT三天后波幅變化規(guī)律不明顯,反復(fù)上下波動(dòng)。鈍角圖像的ERD值隨HDT時(shí)間延長(zhǎng)線性升高。未旋轉(zhuǎn)圖像的ERD值隨HDT時(shí)間延長(zhǎng)緩慢下降。4.溯源分析結(jié)果:利用s LORETA對(duì)模擬失重前中后誘發(fā)的P300成分進(jìn)行溯源分析,激活的區(qū)域由遠(yuǎn)至近有:頂葉頂上小葉的BA7和BA 5區(qū)、額葉中中央前回的BA 4區(qū)、額葉中中央旁小葉的BA3區(qū)、邊緣葉中扣帶回的BA31區(qū)、枕葉楔片的BA 19區(qū)、頂葉中頂葉下回的BA40區(qū)以及額葉中中央旁小葉的BA6區(qū)。這些區(qū)域分布在頂葉運(yùn)動(dòng)皮層BA5區(qū)和BA7區(qū)、頂葉的初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)BA 4區(qū)和次級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū)BA 6區(qū)、額葉的軀體感覺區(qū)BA 3區(qū)、枕葉的視區(qū)、情緒和學(xué)習(xí)相關(guān)的邊緣系統(tǒng)以及與工作記憶相關(guān)的BA 40區(qū)。實(shí)驗(yàn)二:模擬失重狀態(tài)主體心理旋轉(zhuǎn)認(rèn)知加工腦機(jī)制1.行為學(xué)結(jié)果:納入20名健康男性,年齡24.3±2.96歲,共采集數(shù)據(jù)320個(gè),有效數(shù)據(jù)314個(gè),有效率98%以上。每天完成任務(wù)的正確率分別為:前基線93%,1、3、5天為91%,其余為92%。被試的反應(yīng)時(shí)隨刺激圖片的旋轉(zhuǎn)角度的增加線性增大,在模擬失重前中后,心理旋轉(zhuǎn)時(shí)間隨角度變化的線性擬合的回歸方程的截距在9個(gè)時(shí)間點(diǎn)的主效應(yīng)顯著:F=4.136,p=0.006,斜率的主效應(yīng)不顯著F=2.025,p=0.095。2.ERP結(jié)果:主體心理旋轉(zhuǎn)誘發(fā)的P300成分在Pz電極點(diǎn)的波幅和潛伏期與RA的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其中波幅F=10.799,p0.001,潛伏期F=6.894,p0.001,隨著RA的增大,波幅逐漸減小。HDT時(shí)間因素在波幅和潛伏期的分析中主效應(yīng)均不顯著,其中波幅F=1.079,p=0.381,潛伏期F=0.948,p=0.479。在不同角度下,波幅的均數(shù)在前三天均先下降后上升,在HDT D2下降至最低點(diǎn),在HDT D3升高,HDT三天后波幅變化不規(guī)律;潛伏期在模擬失重后均減小,在后期的任務(wù)中不同角度均有先增大后減小的變化趨勢(shì),但變化非線性,在模擬失重結(jié)束后均未回到初始基線水平。3.ERD結(jié)果:對(duì)ERD的幅值和潛伏期進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)在不同角度下的波幅和潛伏期主效應(yīng)均不顯著,其中波幅F=2.373,p=0.080,潛伏期F=3.142,p=0.032,隨著旋轉(zhuǎn)角度的增加,ERD潛伏期逐漸延長(zhǎng)。不同HDT時(shí)間的波幅和潛伏期的主效均不應(yīng)顯著,波幅F=1.673,p=0.109,潛伏期F=5.020,p=0.575,在不同角度下,ERD的波幅在Test Pre~HDT D3均呈先升高再降低的趨勢(shì),HDT D2升至最高點(diǎn),在HDT D3下降,在HDT三天后波幅變化規(guī)律不明顯,反復(fù)上下波動(dòng)。4.溯源分析結(jié)果:模擬失重前、中、后主體心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)誘發(fā)的P300距離最近的五個(gè)相關(guān)源中,激活次數(shù)最多的是額葉BA5區(qū),其次是額葉BA6區(qū)和頂葉的BA7區(qū),但BA7區(qū)激活的位置較遠(yuǎn);BA31區(qū)激活的次數(shù)為7次,但分布在邊緣葉、枕葉、和額葉,頂葉的BA3區(qū)和邊緣葉的BA24區(qū)各激活3次。整體來(lái)說(shuō),各個(gè)時(shí)間點(diǎn)激活的腦區(qū)相類似,僅在HDT D2和HDT D4激活的腦區(qū)與其他腦區(qū)差異較大,其中HDT D2激活了額葉的BA8、BA9、BA10、BA46和頂區(qū)的BA 32,HDT D4主要激活了枕葉的BA17、BA18、BA19以及邊緣葉的BA31和額葉BA 6區(qū)。結(jié)論:1.模擬失重狀態(tài)并未改變個(gè)體心理旋轉(zhuǎn)的基本加工機(jī)制;2.模擬失重狀態(tài)對(duì)個(gè)體的客體心理旋轉(zhuǎn)能力和主體心理旋轉(zhuǎn)能力產(chǎn)生的影響相類似:心理旋轉(zhuǎn)的能力、加工速度和深度均在模擬失重后的前三天均呈U型變化,加工強(qiáng)度呈倒U型變化,后幾天波動(dòng)規(guī)律不明顯;3.模擬失重狀態(tài)下,客體心理旋轉(zhuǎn)的銳角圖像的加工速度和加工深度非直線性變化;鈍角圖像的加工速度線性增加,加工深度線性下降;倒置圖像加工速度非直線性變化,加工深度線性下降。主體心理旋轉(zhuǎn)中,不同角度的加工速度和深度非直線性變化;未旋轉(zhuǎn)的圖像加工深度線性下降,倒置圖像加工強(qiáng)度線性增加;4.在模擬失重過(guò)程中,客體心理旋轉(zhuǎn)激活的腦區(qū)域較單一,主要是頂葉運(yùn)動(dòng)區(qū),有左側(cè)半球優(yōu)勢(shì),但在模擬失重狀態(tài)引起的心理旋轉(zhuǎn)能力下降時(shí),需要額葉體感系統(tǒng)對(duì)其代償。主體心理旋轉(zhuǎn)激活的腦區(qū)域多變,需要多系統(tǒng)聯(lián)合加工,主要激活的位置為額葉體感系統(tǒng),在模擬失重狀態(tài)引起的心理旋轉(zhuǎn)能力下降時(shí),需要頂葉運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)其代償,且半球優(yōu)勢(shì)不顯著。5.模擬失重狀態(tài)對(duì)個(gè)體心理旋轉(zhuǎn)能力的影響是一種神經(jīng)自適應(yīng)機(jī)制,在模擬失重前三天心理旋轉(zhuǎn)能力呈下降-升高的“U”形變化,后幾天呈隨機(jī)波動(dòng)狀態(tài),整體有下降趨勢(shì)。對(duì)該變化有兩種解釋:第一,在模擬失重期間個(gè)體心理旋轉(zhuǎn)能力經(jīng)歷三個(gè)階段:預(yù)警階段(下降),抵抗階段(升高)和疲勞階段(下降),之后依照個(gè)體適應(yīng)能力隨機(jī)波動(dòng);第二,模擬失重狀態(tài)對(duì)心理旋轉(zhuǎn)能力的影響呈周期性,第一個(gè)周期為3天,心理旋轉(zhuǎn)能力表現(xiàn)為下降-升高-下降的變化,第二個(gè)周期為3天或更長(zhǎng)時(shí)間,心理旋轉(zhuǎn)能力上下波動(dòng)。
【關(guān)鍵詞】：模擬失重 心理旋轉(zhuǎn) 事件相關(guān)電位 事件相關(guān)的去同步化 溯源分析
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：B842.1
【目錄】：

• 縮略語(yǔ)表5-6
• 中文摘要6-10
• 英文摘要10-15
• 前言15-17
• 文獻(xiàn)回顧17-38
• 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)38-41
• 1 研究基礎(chǔ)和問題提出38-39
• 2 研究目的和意義39
• 3 研究假設(shè)39-40
• 4 技術(shù)路線40
• 5 課題創(chuàng)新點(diǎn)40-41
• 實(shí)驗(yàn)一 模擬失重狀態(tài)客體心理旋轉(zhuǎn)的認(rèn)知加工41-85
• 1 材料42-48
• 1.1 研究對(duì)象42-46
• 1.2 實(shí)驗(yàn)材料46
• 1.3 實(shí)驗(yàn)范式46-47
• 1.4 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備47-48
• 2 方法48-51
• 2.1 實(shí)驗(yàn)程序48-49
• 2.2 數(shù)據(jù)采集49
• 2.3 建檔資料與倫理審查49
• 2.4 統(tǒng)計(jì)分析49-51
• 3 結(jié)果51-79
• 3.1 行為學(xué)結(jié)果51-52
• 3.2 ERP結(jié)果52-64
• 3.3 事件相關(guān)的去同步化（ERD）64-73
• 3.4 溯源分析73-79
• 4. 討論79-85
• 4.1 實(shí)驗(yàn)任務(wù)誘發(fā)的心理進(jìn)程79
• 4.2 模擬失重狀態(tài)客體心理旋轉(zhuǎn)的神經(jīng)加工速度機(jī)制79-80
• 4.3 模擬失重狀態(tài)客體心理旋轉(zhuǎn)的神經(jīng)加工深度機(jī)制80-81
• 4.4 模擬失重狀態(tài)客體心理旋轉(zhuǎn)的神經(jīng)加工強(qiáng)度機(jī)制81-82
• 4.5 模擬失重狀態(tài)客體心理旋轉(zhuǎn)的神經(jīng)加工范圍機(jī)制82-85
• 實(shí)驗(yàn)二 模擬失重狀態(tài)下主體心理旋轉(zhuǎn)的認(rèn)知加工85-122
• 1 材料86-87
• 1.1 研究對(duì)象86
• 1.2 實(shí)驗(yàn)材料86
• 1.3 實(shí)驗(yàn)范式86-87
• 1.4 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備87
• 2 方法87-88
• 3 結(jié)果88-115
• 3.1 行為學(xué)結(jié)果88-90
• 3.2 ERP波形分析90-101
• 3.3 事件相關(guān)的去同步化（ERD）101-110
• 3.4 溯源分析110-115
• 4 討論115-122
• 4.1 實(shí)驗(yàn)任務(wù)誘發(fā)的心理進(jìn)程115-116
• 4.2 模擬失重狀態(tài)主體心理旋轉(zhuǎn)的神經(jīng)加工速度機(jī)制116
• 4.3 模擬失重狀態(tài)主體心理旋轉(zhuǎn)的神經(jīng)加工深度機(jī)制116-117
• 4.4 模擬失重狀態(tài)主體心理旋轉(zhuǎn)的神經(jīng)加工強(qiáng)度機(jī)制117-119
• 4.5 模擬失重狀態(tài)主體心理旋轉(zhuǎn)的神經(jīng)加工范圍機(jī)制119-120
• 4.6 模擬失重狀態(tài)客體心理旋轉(zhuǎn)與主體心理旋轉(zhuǎn)的神經(jīng)加工機(jī)制的特點(diǎn)120-122
• 小結(jié)122-124
• 參考文獻(xiàn)124-134
• 附錄134-139
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷和研究成果139-140
• 致謝140

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 吳大蔚,沈羨云;失重或模擬失重時(shí)腦循環(huán)的改變[J];航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程;2000年05期

2 秦海波;王峻;白延強(qiáng);吳斌;劉學(xué)勇;景曉路;劉芳;;60d-6°頭低位臥床對(duì)個(gè)體情緒的影響[J];航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程;2010年03期

  本文關(guān)鍵詞：模擬失重狀態(tài)心理旋轉(zhuǎn)認(rèn)知加工腦機(jī)制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：319151