脑力疲劳的注意特征及主观评定方法的实验研究

【摘要】： 由睡眠剥夺所导致的脑力疲劳对人体生理、心理机能具有重要影响，军事及特殊职业领域已对此开展了大量研究。就目前而言，国内国外尚无公认的、系统的和全面的脑力疲劳评定方案，因此，关于脑力疲劳的研究虽多，但结果却缺少可比性。鉴于这种情况，本研究拟对脑力疲劳的心理学评定方法进行探索，希望达到如下目的：(1)建立正常健康青年脑力疲劳的心理学评定方法和指标；(2)刻画不同方法和指标在脑力疲劳评定中的特异性及其意义；(3)通过对两种海拔高度(400m和2850m)脑力疲劳的心理学评定，以检验各种方法和指标的稳定性及效果。 本研究根据认知心理学中关于注意的理论和最新研究成果，选择和设计了3项认知测验用于评定脑力疲劳的注意特征：(1)工作记忆测验，(2)字对的匹配联想测验和(3)无意义图像再认测验；并依据元认知的理论，选择和设计了3项主观评定测验：(1)元认知能力测验，(2)POMS测验和(3)VAS测验。 工作记忆测验包括两类任务：字母内容连续匹配任务和字母位置匹配任务，每类任务又根据工作记忆负荷的大小设定低、中、高三种难度。字母内容匹配任务用于评定脑力疲劳发生时大脑左半球的工作记忆加工能力，字母位置匹配任务用于评定脑力疲劳发生时大脑右半球的工作记忆加工能力。 字对的匹配联想测验包括两项任务：即时回忆测验和延时回忆测验。即时回忆测验用于评定大脑左半球在脑力疲劳发生时记忆信息的形成和巩固情况；延时回忆测验用于评定大脑左半球在脑力疲劳发生时记忆信息的提取情况。 无意义图像再认测验也包括两项任务：即时回忆测验和延时回忆测验。即 第四军医大学博士学位论文 一 时回忆测验用于评定大脑右半球在脑力疲劳发生时记忆信息的形成和巩固情 况；而延时回忆测验则用于评定大脑右半球在脑力疲劳发生时记忆信息的提取 情况。 元认知能力测验用于评定被试在脑力疲劳状态下的自我监控能力是否同 正常状态时相同。如果相同，则说明主观自评测验有效；如果不相同则说明主 观自评是无效的。POMS和VAS两项测验用于评定脑力疲劳发生时被试情绪 情感状态的变化情况，是脑力疲劳评定中最常用的两项主观自评测验。 主要结果如下： 1．本研究建立了正常健康青年脑力疲劳心理学评定的方法和指标，并证 实这些方法和指标是有效的。 2．比较两种海拔高度研究结果发现，脑力疲劳对心理功能影响的模式是 相同的，尽管未达统计学上的差异水平，但高原上各项测验的得分均劣于平原。 3．脑力疲劳注意特征评定的研究结论： 门）工作记忆测验结果发现：正常工作记忆能力在完全睡眠剥夺条件下 保持时间不超过 20卜脑力疲劳对大脑左半球工作记忆能力的损害比右半球更 为严重；工作记忆能力的变化受似昼夜节律的影响。 Q）字对匹配联想测验结果发现：从即时回忆测验的结果看，负责语词 记忆信息形成的人类信息加工子系统在睡眠剥夺 45h后其加工速度和系统稳 定性呈显著下降趋势；从延时口忆测验的结果看，负责语词记忆信息提取的信 息加工子系统，其系统稳定性睡眠剥夺 20h后呈显著下降，而加工速度可维持 到 45h左右。由于语词记忆信息的提取相对于语词记忆信息的形成与巩固属于 更高层次认知加工，更多地受大脑皮层高级中枢的控制，故可推论大脑高级中 枢相对于低级中枢更容易受脑力疲劳的负性影响。 口）无意义图像再认测验结果发现：从即时回忆测验结果看，负责图像 记忆信息形成的人类信息加工子系统在睡眠剥夺63h后受损程度较轻，系统反 应速度和稳定性均未出现显著变化；从延时回忆测验结果看，负责图像记忆信 息提取的信息加工于系统在睡眠剥夺63h后几乎未受到损害，系统反应速度和 一3一 第四军医大学博士学位论文 一 稳定性均未出现差异显著性变化。 综合字对匹配联想测验与无意义图像再认测验结果发现，脑力疲劳主要损 害大脑左半球功能而非大脑右半球功能。 4．脑力疲劳主观评定的研究结论： 门）人脑自我监控的元认知能力是一种相对独立的能力，既不受脑力疲 劳的影响uD不超过63h），也不受高原低氧和睡眠剥夺联合作用的影响（海 拔不超过2850m，SD不超过48h）。可以做出推论，在缺乏明确外部线索的情 况下，人脑可以从自身内部获得良好的内部信息反馈。因此，在不超越上述条 件下，脑力疲劳时，若被试积极配合主试要求，不刻意去迎合主试的意图，主 观评定结果是具有重要参考价值的。 （2）POMS和 VAS测验结果表明：睡眠剥夺 45h后将导致多种负性情绪 情感出现，若不停止睡眠剥夺，这种变化将不会自行消失，只会进一步恶化。 总而言之，本研究说明，脑力疲劳的评定不能用单一的指标进行，应从多 层次，多角度选用多项指标同时进行评定。由于条件限制，本研究仅涉及脑力 疲劳的注意特征和主观评定方法的研究。本研究的方法和指标的实用性和可推 广性有待进一步验证和完善?

【关键词】：睡眠剥夺 脑力疲劳 元认知能力 工作记忆 高海拔 低氧 情绪情感状态 即时回忆 延时回忆
【学位授予单位】：中国人民解放军第四军医大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：R749.05
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