高原青年官兵认知功能的特征与事件相关电位研究

摘要

青藏高原在世界范围内有着“屋脊”之称，由于其地势险峻海拔较高导致其特殊的环境，例如气压过低、空气干燥等，如此严苛的环境对该地区驻扎的官兵正常的生理及心理都会产生一定的作用。此外高原区域往往交通不畅，信息封闭，没有丰富的文艺娱乐活动，这种单调枯燥的生活往往会对驻扎在高原上的官兵带来心理影响。即使过去已经有一些关于这方面的研究，然而对那些长期生活在高原上的官兵的大脑认知能力的改变以及保护都没有全面细致的探究。脑力劳动在现如今科技导向的局部战争中体现了愈发重要的地位，官兵的脑力功能直接影响于军事战略部署。所以，对长期驻扎生活在高原上的官兵的认知能力的改变及其保护的探究是很重要的科学课题，同时也关系到我国的军事战略。
　　目的:为了了解军人心理认知能力在高原环境中的变化，本课题引入心理测评仪器测试，对高原官兵的朝向注意、抑制控制以及认知能力结合ERPs技术进行研究分析，对比了在朝向注意和抑制控制功能在平原和高原、以及认知能力不同的个体上的差异。探讨高原耐受性好的群体的认知神经特征。为下一步高原官兵认知功能等级评定和心理健康防护提供理论和实证依据。
　　方法:以移居高原组为分析对象，同时设立平原地区的对照实验。平原对照组的官兵驻扎地为气压1028hPa、海拔500m的环境，移居高原组的官兵驻扎则位于气压358hpa、海拔3680m的藏区。对受试者的个人基本信息进行采集汇总，特别是兵源地、高原居住时间等。
　　实验一.将952名官兵分成两组并使用DXC-6型无线多项群体心理测评仪对其记忆搜索、词语理解与工作执行、数字相加、心理旋转、数字搜索等认知功能开展评测。分析级别差异时，我们将使用T检验法处理测试成绩。
　　实验二.从上述高原组和平原组各随机抽取28名官兵作为ERPs的实验对象，然后在移居高原组中选取认知测评成绩最高和最低的两组官兵作为ERPs实验对象。ERPs记录采用Go／Nogo任务。记录额区(FZ)、中央区(CZ)和顶区(PZ)的N2、P3波的波幅和潜伏期。ERPs数据采用多因素重复测量方差分析的方法对高低分组进行对比。
　　实验三.在移居高原组中选取认知测评成绩最高和最低的两组官兵作为ERPs实验对象。ERPs记录采用Oddball任务。记录额区(FZ)、中央区(CZ)和顶区(PZ)的P3波的波幅和潜伏期。ERPs数据采用多因素重复测量方差分析的方法对高低分组进行对比。
　　结果:
　　实验一.移居高原组认知功能特点
　　1、与平原对照组比较，移居高原组官兵的数字搜索能力、心理旋转能力、词语理解与工作执行能力、数字相加能力、记忆搜索能这五项测试的正确数、标准分得分均显著增高（p<0.01），总反应时显著降低（p<0.01）。
　　2、本研究发现，高原被试官兵的认知能力要明显高于平原被试官兵，包括空间知觉能力、判断运算能力、短时记忆能力、注意广度及范围以及语言理解能力等五项认知功能。
　　实验二.高原环境对官兵抑制控制能力的影响
　　1、行为学数据统计结果，高原组和平原组被试的Go/Nogo任务行为反应无明显差异。认知功能高分组和低分组被试的Go/Nogo任务行为反应无明显差异。
　　2、与平原组相比，高原组的P3d成分显著降低，而N2d成分没有显著差异。
　　3、相对于认知功能高分组被试，低分组的反应抑制能力降低。
　　实验三.不同认知能力高原官兵对新异刺激的注意偏向事件相关电位研究
　　1、与认知功能低分组相比，认知功能高分组的P3波幅显著升高（p<0.01)。
　　2、认知功能低分组和高分组的P3潜伏期无显著差异(p>0.05)。
　　3、P3波幅和认知功能测验进行偏相关分析，结果显示，词语理解、数字相加、数字搜索、心理旋转的反应时、标准分、正确率时的偏相关系数均有显著相关(p<0.01)；P3波幅和记忆搜索的反应时、正确率的偏相关系数均有显著相关(p<0.05)，而与记忆搜索的标准分的偏相关系数无显著相关；认知功能测验结果与P3潜伏期无显著相关。
　　结论:
　　1、实验一结果提示经过高原习服2年，本研究采样的高原官兵认知功能已恢复到正常水平，甚至略有增加，一定条件的低氧可以促进官兵的某些认知能力轻微增强。
　　2、实验二结果提示高原环境下抑制控制功能受损。较高的认知能力具有较好的抑制控制功能。
　　3、实验三结果显示认知功能越高,P3波幅越高,在一定程度上反映了大脑功能状态总体的水平，可能是一个比较全面反映认知功能的综合性指标，可以用于高原官兵人员的选拔。
　　4、本研究探索出来的这套测量方法，经过实验证明是一套在高原行之有效的筛查优秀认知能力士兵的测量工具。可以为我军在高原部署一支“能打仗，打胜仗”的生力军提供有效的技术保障。

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缩略语表

中文摘要

英文摘要

前言

1.1 选题依据

1.2 研究背景

文献回顾

1.3认知功能相关研究

1.4 ERPs测量及其相关研究

1.5 高原环境对认知功能的影响

实验一 高原官兵认知能力测量

2.1研究对象

2.2研究工具

2.3研究方法

2.4数据统计

2.5研究结果

2.6讨论

实验二高原环境对官兵抑制控制能力的影响

2.7第一阶段研究对象

2.8研究工具

2.9研究方法

2.10 数据统计

2.11结果

2.12 讨论

2.13第二阶段研究对象

2.14 研究工具与研究方法同第一阶段

2.15数据分析与统计

2.16结果

2.17讨论

实验三 不同认知能力高原官兵对新异刺激的注意偏向事件相关电位研究

2.18实验对象

2.19实验方法

2.20数据分析与统计

2.21结果

2.22讨论

小结

3.1研究不足与展望

参考文献

附录一 使用Brainscience软件对脑电数据进行离线分析的过程

附录二 个人简历和研究成果

致谢