健康青年腦力疲勞生理指標(biāo)和認(rèn)知功能的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、長時(shí)間、不規(guī)律、夜航及其跨時(shí)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(yán)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(yù)防和監(jiān)控仍是當(dāng)前航空航天醫(yī)學(xué)研究的重要課題之一。
　　飛行腦力疲勞是一個(gè)多維的構(gòu)建，目前尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)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(gè)比較共性的指標(biāo)。對(duì)操作者的認(rèn)知活動(dòng)進(jìn)行生理測量是一個(gè)實(shí)時(shí)、客觀的方式，生理測量的優(yōu)勢在于能在從低腦力負(fù)荷到腦力超負(fù)荷的較寬范圍內(nèi)提供敏感性較高的總體評(píng)價(jià)。本研究針對(duì)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(shí)際情況，挑選了相應(yīng)的生理測驗(yàn)指標(biāo)，要求對(duì)飛行疲勞的反應(yīng)靈敏、測驗(yàn)時(shí)間短，準(zhǔn)確度高，客觀，無創(chuàng)，操作簡單。我國在飛行腦力疲勞評(píng)價(jià)方面的研究起步較晚，經(jīng)驗(yàn)較少，缺乏實(shí)際資料。本課題研究旨在通過飲酒方式對(duì)健康青年進(jìn)行自主神經(jīng)生理指

3、標(biāo)測試和認(rèn)知功能檢測，探討飛行人員腦力疲勞的生理心理指標(biāo)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(rèn)知能力等指標(biāo)的變化規(guī)律，重點(diǎn)是瞳孔孔徑和心率變異性的相應(yīng)變化曲線，對(duì)操作人員進(jìn)行客觀、科學(xué)、準(zhǔn)確、系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，進(jìn)一步探討飛行員生理狀態(tài)適應(yīng)性選拔標(biāo)準(zhǔn)，從而通過對(duì)飛行人員采用生理心理指標(biāo)的變化來客觀判斷飛行員的身體及心理狀況，以達(dá)到保障飛行安全，預(yù)防飛行事發(fā)生的目的。
　　為探討飛行員實(shí)際飛

4、行過程中的腦力負(fù)荷水平的變化，本研究主要從生理測量方面對(duì)飛行員飛行前的實(shí)際情況進(jìn)行了評(píng)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(jī)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(shí)采用三項(xiàng)認(rèn)知能力測驗(yàn)進(jìn)行心理學(xué)測試，分別是空間旋轉(zhuǎn)測驗(yàn)(SCT)、數(shù)字、光點(diǎn)數(shù)相加測驗(yàn)(NPPPT)和速度估計(jì)測驗(yàn)(SET)，以正確率和反應(yīng)時(shí)間作為測試指標(biāo)，分析了不同條件下健康青年生理心理各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的變化規(guī)律和腦力負(fù)荷水平

5、的變化。
　　生理指標(biāo)主要測驗(yàn)項(xiàng)目名稱及主要指標(biāo)如下：
　?。?）心率變異性（HRV）：包括立位和平臥位兩種姿勢，時(shí)域指標(biāo)包括MeanNN（NN間期平均值）、SDNN（NN間期的標(biāo)準(zhǔn)差）；頻域指標(biāo)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；
　?。?）同視機(jī)（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(lán)色覺檢查結(jié)果；
　　（5）免散瞳眼底照相儀（FC）：包括眼底顳上動(dòng)、靜脈直徑檢查結(jié)果。
　　心理測驗(yàn)的項(xiàng)目名稱及主要目的如下：
　?。?）空間旋轉(zhuǎn)測驗(yàn)(SCT)：檢測空間認(rèn)知、判斷以及推理能力；
　　

7、（2）數(shù)字、光點(diǎn)數(shù)相加測驗(yàn)(NPPPT)：檢測短時(shí)記憶能力、計(jì)算能力以及注意的分配與選擇能力；
　?。?）速度估計(jì)測驗(yàn)(SET)：檢測對(duì)距離的空間知覺以及作為駕駛?cè)藛T的預(yù)判能力。
　　主要結(jié)果如下：
　　1、在生理測驗(yàn)中，其中HRV的平臥位的HF、LF、TF三項(xiàng)結(jié)果、瞳孔面積、顳上靜脈直徑、垂直隱斜結(jié)果、左眼黃藍(lán)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(shí)域指標(biāo)SDNN和頻域指標(biāo)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(yàn)與生理檢測結(jié)果指標(biāo)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(yàn)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(lán)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(biāo)評(píng)定的研究結(jié)論：
　　1、生理指標(biāo)測試能客觀地反映疲勞前后生理功能的變化，通過相應(yīng)的軟件分析和數(shù)據(jù)技術(shù)處理，能夠敏感地評(píng)定飛行人員腦力疲勞的狀態(tài)；
　　2、3項(xiàng)心理學(xué)測驗(yàn)在飲酒前后，反應(yīng)時(shí)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(rèn)知能力方面的變化；
　　3、部分生理心理指標(biāo)存在明顯的相關(guān)性，回歸成相應(yīng)方程，說明指標(biāo)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(píng)定生理心理狀態(tài)；
　　4、生理指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)室研究指標(biāo)能否評(píng)定飛行員實(shí)際工作中的工作績效和腦力負(fù)荷還有待進(jìn)一步探討，但是自主神經(jīng)生理指標(biāo)評(píng)定腦力疲勞是最新的研究方向之一，與認(rèn)知能力相結(jié)合，準(zhǔn)確度能夠大大提高，也能夠解決實(shí)際飛行任務(wù)對(duì)腦力疲勞測量客觀化、快速