健康青年腦力疲勞生理指標和認知功能的實驗研究.pdf

1、長時間、不規(guī)律、夜航及其跨時區(qū)飛行等因素使飛行人員生物節(jié)律發(fā)生改變、睡眠不足，易于發(fā)生疲勞，嚴重影響工作能力，從而存在引發(fā)飛行安全的隱患，因此飛行腦力疲勞的預防和監(jiān)控仍是當前航空航天醫(yī)學研究的重要課題之一。
　　飛行腦力疲勞是一個多維的構(gòu)建，目前尚無統(tǒng)一的標準去測量。多種因素均可以引起腦力疲勞，其表現(xiàn)往往與誘發(fā)因素有關(guān)，常用的腦力疲勞研究模型包括睡眠剝奪、缺氧、飲酒等。上述研究模型中都存在自主神經(jīng)功能的變化，因此自主神經(jīng)功能變化是

2、一個比較共性的指標。對操作者的認知活動進行生理測量是一個實時、客觀的方式，生理測量的優(yōu)勢在于能在從低腦力負荷到腦力超負荷的較寬范圍內(nèi)提供敏感性較高的總體評價。本研究針對飛行員疲勞后的主要表現(xiàn)、飛行員職業(yè)的特殊要求等實際情況，挑選了相應的生理測驗指標，要求對飛行疲勞的反應靈敏、測驗時間短，準確度高，客觀，無創(chuàng)，操作簡單。我國在飛行腦力疲勞評價方面的研究起步較晚，經(jīng)驗較少，缺乏實際資料。本課題研究旨在通過飲酒方式對健康青年進行自主神經(jīng)生理指

3、標測試和認知功能檢測，探討飛行人員腦力疲勞的生理心理指標變化規(guī)律，了解其心率變異性、瞳孔孔徑、立體視覺、眼底血管直徑、視頻眼震電圖檢查、隱斜、認知能力等指標的變化規(guī)律，重點是瞳孔孔徑和心率變異性的相應變化曲線，對操作人員進行客觀、科學、準確、系統(tǒng)的評價，進一步探討飛行員生理狀態(tài)適應性選拔標準，從而通過對飛行人員采用生理心理指標的變化來客觀判斷飛行員的身體及心理狀況，以達到保障飛行安全，預防飛行事發(fā)生的目的。
　　為探討飛行員實際飛

4、行過程中的腦力負荷水平的變化，本研究主要從生理測量方面對飛行員飛行前的實際情況進行了評定。通過視頻眼震電圖儀、瞳孔測量儀、免散瞳眼底照相儀、同視機等生理檢測設(shè)備，采集記錄了健康青年飲酒前后的多種生理參數(shù)的變化，同時采用三項認知能力測驗進行心理學測試，分別是空間旋轉(zhuǎn)測驗(SCT)、數(shù)字、光點數(shù)相加測驗(NPPPT)和速度估計測驗(SET)，以正確率和反應時間作為測試指標，分析了不同條件下健康青年生理心理各項評價指標的變化規(guī)律和腦力負荷水平

5、的變化。
　　生理指標主要測驗項目名稱及主要指標如下：
　　（1）心率變異性（HRV）：包括立位和平臥位兩種姿勢，時域指標包括MeanNN（NN間期平均值）、SDNN（NN間期的標準差）；頻域指標包括LF（低頻成分）、HF（高頻成分）、TF（總頻譜）和LF/HF（低頻和高頻之比）；
　?。?）瞳孔孔徑（PPD）：包括瞳孔灰度直方圖和瞳孔面積；
　?。?）視頻眼震圖（VNG）：包括OPTOKINETICTESTS的

6、左像和右像、TRACKINGTESTS、SACCADETESTS的速度和潛伏期；
　　（4）同視機（CC）：包括立體視覺（分為雙眼的鼻側(cè)、中間部分和顳側(cè)）、隱斜測試（分為垂直隱斜和水平隱斜兩種）、雙眼紅綠、黃藍色覺檢查結(jié)果；
　?。?）免散瞳眼底照相儀（FC）：包括眼底顳上動、靜脈直徑檢查結(jié)果。
　　心理測驗的項目名稱及主要目的如下：
　?。?）空間旋轉(zhuǎn)測驗(SCT)：檢測空間認知、判斷以及推理能力；
　　

7、（2）數(shù)字、光點數(shù)相加測驗(NPPPT)：檢測短時記憶能力、計算能力以及注意的分配與選擇能力；
　?。?）速度估計測驗(SET)：檢測對距離的空間知覺以及作為駕駛?cè)藛T的預判能力。
　　主要結(jié)果如下：
　　1、在生理測驗中，其中HRV的平臥位的HF、LF、TF三項結(jié)果、瞳孔面積、顳上靜脈直徑、垂直隱斜結(jié)果、左眼黃藍色覺結(jié)果在飲酒前后呈現(xiàn)顯著性變化，而其余的結(jié)果無明顯差異；
　　2、以瞳孔直徑作為因變量Y，以HRV的

8、時域指標SDNN和頻域指標LF/HF作為自變量，得出的線性回歸方程為：Y=215.198-0.217X1+0.177X2，其中X1為LF/HF（r=-0.143，p<0.05），X2為SDNN（r=0.816，p<0.01）。
　　3、心理測驗與生理檢測結(jié)果指標間線性回歸方程為：Y=2.688+1.19X1+0.028X2-27.83X3+22.68X4，其中：Y為心理測驗結(jié)果，X1為垂直隱斜(r=0.810,p<0.01)，X2

9、為立位LF(r=0.341,p<0.05)，X3為左眼黃藍色覺(r=-0.535,p<0.05)，X4為瞳孔孔徑(r=0.632，p<0.05)。
　　腦力疲勞生理心理指標評定的研究結(jié)論：
　　1、生理指標測試能客觀地反映疲勞前后生理功能的變化，通過相應的軟件分析和數(shù)據(jù)技術(shù)處理，能夠敏感地評定飛行人員腦力疲勞的狀態(tài)；
　　2、3項心理學測驗在飲酒前后，反應時以及正確率存在著顯著差異，表明酒精所造成的腦力疲勞很大程度上存

10、在著認知能力方面的變化；
　　3、部分生理心理指標存在明顯的相關(guān)性，回歸成相應方程，說明指標間能夠共同反映腦力疲勞，只是權(quán)重不同，瞳孔孔徑、心率變異性和垂直隱斜均能一定程度上評定生理心理狀態(tài)；
　　4、生理指標的實驗室研究指標能否評定飛行員實際工作中的工作績效和腦力負荷還有待進一步探討，但是自主神經(jīng)生理指標評定腦力疲勞是最新的研究方向之一，與認知能力相結(jié)合，準確度能夠大大提高，也能夠解決實際飛行任務對腦力疲勞測量客觀化、快速