視覺虛擬環(huán)境下運動對認知能力影響的ERP研究.pdf

1、目的：在兩種不同的視覺虛擬環(huán)境（森林環(huán)境與霧霾環(huán)境）下，對隨機分成森林組（n=5）與霧霾組（n=5）的10名非體育學院健康的在校女大學生進行6周恒心率中等強度的跑臺運動訓練，收集觀察并分析兩組受試者的事件相關電位P300指標數(shù)據(jù)來探索兩種視覺虛擬環(huán)境下運動是否會與在現(xiàn)實環(huán)境下運動對人的認知方面的能力如注意、執(zhí)行控制等產(chǎn)生相似或一樣的影響。倘若假設成立，面對惡劣的天氣環(huán)境，人們也可以在室內(nèi)通過虛擬現(xiàn)實技術（Virtual Reality，

2、簡稱VR）或增強現(xiàn)實技術（Augmented Reality，簡稱AR）來完成運動訓練的計劃以減少霧霾等惡劣天氣對人體健康造成的危害。另一方面，也為現(xiàn)在許多室內(nèi)的健身場所改善其運動環(huán)境提供了很好的參考及利用價值。
　　對象與方法：本實驗研究通過網(wǎng)絡（校園貼吧、論壇）、張貼分發(fā)實驗志愿者招募單頁、同學朋友之間介紹以及在學校運動場地（田徑場、籃球場）現(xiàn)場招募的方式隨機招募并篩選出山東師范大學長清湖校區(qū)在校學生中（非體育專業(yè)）健康女大學

3、生10人作為實驗對象，隨機分配到森林組(n=5)和霧霾組（n=5）。采用縱向研究,觀察比較并分析兩組受試者在視覺虛擬運動環(huán)境下進行持續(xù)6周的恒心率中等強度的跑臺運動前后事件相關電位指標的變化。事件相關電位采用德國生產(chǎn)的BrainVision Analyzer腦電分析儀進行實驗，本研究采用的實驗范式為改良版的Flanker范式，通過腦電采集放大器NuAmps收集腦電數(shù)據(jù)，最后使用腦電分析軟件Brainvision Analyzer Use

4、r Manual as of software version2.1.0對腦電數(shù)據(jù)進行分析，并篩選出幾個主要的認知能力評價指標：事件相關電位中P300成分的潛伏期、波幅和行為學指標（正確反應時和正確率）
　　結(jié)果：在對森林組、霧霾組前測和后測的P300波幅進行組內(nèi)比較時，森林組一致性S2刺激下只有P7電極點存在顯著性差異，在非一致性S3、S4刺激下只有P3電極點存在顯著性差異；霧霾組在S1、S3刺激下只有Cz電極點存在顯著性差異，

5、在S2、S4刺激下有F7、T7、Cz存在顯著性差異。而且不論是森林組還是霧霾組后測的波幅與前測相比都是減小，說明注意資源分配減小。
　　在對森林組、霧霾組前測和后測的P300潛伏期進行組間比較時，存在顯著性差異的電極點有三種情況：1、森林組與霧霾組的前測P300的潛伏期不存在顯著性差異，6周運動后測兩組的P300潛伏期存在顯著性差異；2、森林組與霧霾組的前測P300的潛伏期存在顯著性差異，6周運動后測兩組的P300潛伏期不存在顯著

6、性差異；3、森林組、霧霾組的前測和后測的P300潛伏期均存在顯著性。
　　結(jié)論：1、視覺虛擬環(huán)境在一定程度上能夠影響人的認知能力。從行為學指標分析結(jié)果可知，森林視覺虛擬環(huán)境下運動與在霧霾的虛擬環(huán)境下運動相比，森林虛擬環(huán)境更有利于認知能力的改善，但霧霾虛擬環(huán)境也有利于注意力的集中，用于觀察周圍的環(huán)境。2、在本實驗中運動前后P300指標存在差異的電極點較少，通過這幾個電極點可以得出：森林虛擬環(huán)境下運動對抑制能力的影響一定的積極影響。3