PDF全文-听觉材料诱发恐惧情绪下皮肤电阻、呼吸频率及心

·卫生预防·听觉材料诱发恐惧情绪下皮肤电阻、呼吸频率及心率变异性的变化薛昀!王家同杨博张颖张焱ＤＯＩ：１０．３７６０／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－６５５４．２００９．０２．０２１基金项目：军队医药卫生科研基金项目（０６Ｚ０４３）作者单位：７１００３２西安，第四军医大学航医系心理学教研室通信作者：王家同，Ｅｍａｉｌ：[e-mail]【摘要】目的探讨在较长时间的恐惧情绪中，一些生理指标的改变以及心脏的植物神经传出模式。方法对自愿参加实验的５６名大学生，采用寓言故事和恐怖故事来诱导中性状态和恐惧情绪状态，用＂情绪报告表＂采集被试产生的情绪变化及其等级，并且记录生理指标。结果（１）由听觉材料诱导的恐怖情绪，多项生理指标发生变化，皮肤电阻，呼吸频率，心电图ＲＲ间期，平均正常心电图ＲＲ间期标准差（ＳＤＮＮ）４个生理指标［分别为（３．７５±３．２８）豪西门子，（１９．５２±３．２５）次／分，（８３１．６５±９９．１２）ｍｓ，（１０１．７４±２４．８１）］与中性情绪［分别为（２．６６±２．２９）豪西门子，（２０．８４±４．０８）次／分，（７８７．８８±９５．９１）ｍｓ］，（１１１．７５±２３．４６）］比较，差异具有显著性（Ｐ＜０．０１），（２）对中性和恐惧情绪低频功率（ＬＦ）和高频功率（ＨＦ）做相关分析，结果呈明显的正相关（ｒ值分别为０．７９２和０．７８７），对两种情绪状态下的频域分析结果进行对比，发现恐怖情绪时的低频成分和高频成分均下降，其中高频成分下降达到了显著性水平（Ｐ＜０．０５）。结论恐惧情绪中，多项生理指标发生改变，不同的恐惧情绪诱导方法产生的生理指标发生不同的变化；心脏植物神经传出模式存在明显的个体差异，不同的恐怖情绪诱导方法得出的心脏植物神经传出模式比例不同，共同抑制模式是恐怖情绪的主要模式。【关键词】恐惧情绪；自主神经；心率变异性ＳｔｕｄｙｏｆｓｏｍｅｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｄｅｘｅｓａｎｄｃａｒｄｉａｃａｕｔｏｎｏｍｉｃｏｕｔｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｆｅａｒｅｍｏｔｉｏｎｅｌｉｃｉｔｅｄｂｙａｕｄｉｏｍａｔｅｒｉａｌＸＵＥＹｕｎｙｕｎ，ＷＡＮＧＪｉａｔｏｎｇ，ＹＡＮＧＢｏ，ｅｔａｌ．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｓｙｃｈｏｌｏｇｙ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅＭｅｄｉｃｉｎｅ，ＦｏｕｒｔｈＭｉｌｉｔａｒｙＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００３２，Ｃｈｉｎａ【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ＯｂｊｅｃｔｉｖｅＴｏｅｘｐｌｏｒｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｓｏｍｅｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｄｅｘｅｓａｎｄｃａｒｄｉａｃａｕｔｏｎｏｍｉｃｏｕｔｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｏｆｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙｌｏｎｇｔｉｍｅｆｅａｒ．Ｍｅｔｈｏｄｓ５６ｈｅａｌｔｈｙｓｕｂｊｅｃｔｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ４７ｍａｌｅａｎｄ９ｆｅｍａｌｅ，ｅｌｉｃｉｔｅｄｎｅｕｔｒａｌａｎｄｆｅａｒｓｔａｔｅｂｙｆａｂｌｅｓｔｏｒｙａｎｄｔｅｒｒｉｂｌｅｓｔｏｒｙ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｒｅｓｏｒｔｅｄｔｏａｄｊｅｃｔｉｖｅｃｈｅｃｋｌｉｓｔｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｅｍｏｔｉｏｎｓｅｌｆｒｅｐｏｒｔｃａｔｅｇｏｒｉｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｇｒａｄｅｓ，ａｎｄｒｅｃｏｒｄｅｄｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｄｅｘ．Ｒｅｓｕｌｔｓ（１）Ｗｉｔｈｉｎｔｈｅｆｅａｒｅｍｏｔｉｏｎｅｌｉｃｉｔｅｄｂｙａｕｄｉｏｍａｔｅｒｉａｌ，ｓｅｖｅｒａｌｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｄｅｘｅｓｃｈａｎｇｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｓｋｉｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ（ＥＳＲ），ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＦＲ），ＲＲｉｎｔｅｒｖａｌ，ＳＤＮＮ［ｏｒｄｅｒｌｙａｒｅ（２．７５４±３．２８）ｍｉｃｒｏｓｉｅｍｅｎｓ，（１９．５２±３．２５）ｔｉｍｅｓ／ｍｉｎｕｔｅ，（８３１．６５±９９．１２）ｍｓ］，（１０１．７４±２４．８１）］ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｎｅｕｔｒａｌｅｍｏｔｉｏｎ［ｏｒｄｅｒｌｙａｒｅ（２．６６±２．２９）ｍｉｃｒｏｓｉｅｍｅｎｓ，（２０．８４±４．０８）ｔｉｍｅｓ／ｍｉｎｕｔｅ，（７８７．８８±９５．９１）ｍｓ，（１１１．７５±２３．４６）］，Ｐ＜０．０１．（２）Ｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＬＦ）ａｎｄｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＨＦ）ｏｆｂｏｔｈｔｗｏｅｍｏｔｉｏｎａｌｓｔａｔｅｗａｓｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ（ｒ＝０．７９２，ｒ＝０．７８７）．ＡｎｄｂｏｔｈｔｈｅＬＦａｎｄＨＦｏｆｆｅａｒｅｍｏｔｉｏｎｗａｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｎｅｕｔｒａｌｅｍｏｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅＨＦｃｏｍｐｏｎｅｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｄｒｅａｃｈｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｌｅｖｅｌ（Ｐ＜０．０５），ｗｈｉｃｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｐｒｅｖｉｏｕｓｓｔｕｄｙ．ＣｏｎｃｌｕｓｉｏｎＴｈｅｒｅａｒｅｓｅｖｅｒａｌｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｄｅｘｅｓｃｈａｎｇｅｄｉｎｆｅａｒｅｍｏｔｉｏｎａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｌｉｃｉｔｅｄｍｅｔｈｏｄｔｏａｒｒｉｖｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｓｕｌｔ；ａｎｄｃａｒｄｉａｃａｕｔｏｎｏｍｉｃｏｕｔｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｆｅａｒｅｍｏｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｅｏｐｌｅｅｘｉｓｔｏｂｖｉｏｕｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ．Ｃｏｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｉｓｔｈｅｍａｉｎｐａｔｔｅｒｎｏｆｆｅａｒｅｍｏｔｉｏｎ．【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】Ｆｅａｒ；Ａｕｔｏｍａｔｉｃｎｅｒｖｏｕｓｓｙｓｔｅｍ；Ｈｅａｒｔｒａｔｅｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ在揭示躯体状态和情绪之间的关系中，至少有两个因素制约着实验的成功，即对目标情绪引出的不充分以及衡量躯体状况的生理指标不完善［１］。引出目标情绪有多种方法。如由志愿者面部表情产生情绪，以及视觉试验［２］、嗅觉试验［３］、电影片段实验［４］、回忆和再现情绪事件实验［５６］中产生出目标情绪。本实验选择用恐怖故事进行恐惧情绪的诱导，希望能产生同样的效果，并能诱导出更为强烈的情绪体验。对生理指标的测量除了传统的皮电，呼吸，心电图ＲＲ间期，人们还创立了许多无创的计算技术，去表现自主神经精密的时时调整，特别是通过评估心率变异性的改变来估计交感神经和迷走神经作用相对的大小。通过计算连续的ＲＲ间期，基于线性分析得出几个ＨＲＶ的时域指标，在时域分析中，ＳＤＮＮ是最为稳定，最常用也是重复性最好的指标，其反映了心率变异中各称频率成分以及通过快速傅立叶转换法（ＦＦＴ）得出ＨＲＶ的频域指标（频域范围例如高频功率）［７］。目前许多研究者认为，心率变异性是研究组主神经活动的非侵入性的，方便的指标。通过本实验希望有助于理解情绪的性质和功能，有助于理解心身关系，为情绪调节机制的研究奠定基础。与以往实验相比，本实验只针对·５４１·中华行为医学与脑科学杂志２００９年２月第１８卷第２期　ＣｈｉｎＪＢｅｈａｖＭｅｄ＆ＢｒａｉｎＳｃｉ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ２００９，Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．２恐惧情绪进行诱导，目标情绪更加鲜明，生理指标的分析更加符合标准。对象与方法一、对象１．２００８年３月招募５６名大学生被试，平均年龄２１．４岁（１８～２４岁），身体健康，均为右利手。由于记录伪迹导致数据缺失值过多，剔除４名被试的数据。５２名被试的实验数据进入统计分析。２．仪器：ｓｐｉｒｉｔ３２生物反馈仪（ｓｐｉｒｉｔｍｉｎｄ生物反馈技术公司生产）［８］。二、方法１．实验材料：（１）选取儿童寓言故事作为中性材料；（２）张震讲故事中《厕所里的灯》作为恐惧情绪诱导材料；（３）情绪报告表：含有１２个情绪形容词的６点Ｌｉｋｅｒｔ量表，从０（没有）到５（非常多）。２．实验程序：首先填写知情同意书和一般情况调查表。休息１０ｍｉｎ后，连接生理传感器，皮电电极连接在食指与无名指里侧，记录呼吸频率的传感器为一条有弹性的腹带，缚于肋骨下缘，心电信号的采集是应用心电体导联，３个电极贴于右手腕，左手腕，右脚腕，固定电极之间用７５％酒精清洁。播放中性材料，之后让被试填写情绪报告表。然后播放恐怖故事，结束播放后让被试再填写情绪报告表。３．数据采集：记录的生理变量指标包括：呼吸、皮电、心率及心率变异性。短时心率变异性记录以５ｍｉｎ为宜。本实验取中性故事开始后３～８ｍｉｎ的心率变异性数据进行分析，目的是避免被试刚进入实验室这个陌生的环境感到紧张。取恐怖故事开始后３～８ｍｉｎ的心率变异性数据作为对比，目的是能记录到被试真正进入到恐惧情绪中的生理反应。４．数据处理：采用ＳＰＳＳ１１．５软件进行处理。结果一、听中性故事和恐怖故事时主观感受等级及各项生理指标的比较１．恐怖故事诱发的恐惧情绪主观评定等级平均为２．２７，听中性故事时的恐惧情绪主观评定等级平均为０，用ｗｉｌｃｏｘｏｎ符号秩检验，差异显著（Ｚ＝６．０８２，Ｐ＝０．０００）。２．对生理指标进行对比，听恐怖故事时，皮电平均值升高，差异显著，ＳＤＮＮ也降低，差异有显著性，这与以往的研究结果一致。呼吸减慢，ＲＲ间期延长，即心率减慢，差异有显著性。结果如表１。二、中性和恐惧情绪中心脏自主神经的频域分析１．中性情绪和恐惧情绪低频功率和高频功率变化值的相关分析结果。见表２。２．听中性故事时和恐怖故事时高频和低频成分的频域分析。见表３。表１听中性故事时和恐怖故事时各项生理指标的比较（ｎ＝５２，ｘ±ｓ）皮电（豪西门子）呼吸（次／分）ＲＲ间期（ｍｓ）ＳＤＮＮ中性故事２．６６±２．２９２０．８４±４．０８７８７．８８±９５．９１１１１．７５±２３．４６恐怖故事３．７５±３．２８１９．５２±３．２５８３１．６５±９９．１２１０１．７４±２４．８１ｔ值２．６９０３．２５５４．７５５３．３５５Ｐ值０．０１００．００２０．００００．００２表２中性和恐惧情绪低频功率和高频功率的相关分析组别例数ｒ值Ｐ值可能的自主神经反应模式反应模式中性情绪５２０．７９２０．０００共同活动模式恐惧情绪５２０．７８７０．０００共同活动模式注：共同模式：交感神经活动与负交感神经活动呈同方向变化表３听中性故事时和恐怖故事时频域分析（ｎ＝５２，ｍｓ２／Ｈ２）中性情绪恐惧情绪ｔ值Ｐ值低频成分（ｍｓ２／Ｈ２）３４４０８．２８２８３４７．２３１．７５４０．０８５高频成分（ｍｓ２／Ｈ２）２０１０７．２０１６２７８．７９２．６４６０．０１１结合表２和表３可以看出，低频功率和高频功率之间存在着一种正相关的关系，即总体来看，不论是中性情绪还是恐惧情绪，低频功率高时，高频功率也高，低频功率低时，高频功率也低。这和以往的研究相反，并且，从表３可以看出，恐惧情绪时，高频功率和低频功率都下降，其中高频功率的下降还达到了显著性水平（Ｐ＜０．０５）。这与以往研究中恐惧情绪下高频功率下降，低频功率上升的结果也不一致。讨论传统的理论认为，在恐惧情绪状态下，生理活动应该为交感神经兴奋，迷走神经抑制的表现。通过这两种自主神经的调节，人体产生不同的变化。在大多数情况下，交感神经和迷走神经的作用是相互拮抗的。例如，交感神经兴奋，心脏活动性增强，心跳加快；迷走神经兴奋，心率下降。在近几年兴起的心率变异性指标能更详细的解释交感神经和迷走神经的活动，副交感神经调节由迷走神经以及神经肌肉接头处释放的乙酰胆碱（Ａｃｈ）介导，这是一个相对较快的过程，因为乙酰胆碱在细胞间隙会被其中的乙酰胆碱酯酶快速分解［５］，所以，迷走神经张力的动态调节可以看作是ＲＲ间期中高频成分改变的原因。与此相反，交感神经调节依赖于释放和相对较慢的再摄取肾上腺素。交感和副交感神经系统的这个动力学区别暗示心率的快速变化由副交感神经介导，而较慢的变化则是由交感神经和迷走神经共同介导。在时域分析中，ＳＤＮＮ的降低代表着交感神经活动增强，迷走神经活动减弱，反之亦然，ＳＤＮＮ的升高代表着交感神经活动减弱，迷走神经活动增强。在频域分析中，高频功率的变化主要由迷走神经所介导，下降代表迷走神经活动减弱，升高代表迷走神经活动增强；低频功率则主要由交感神经介导，升高代表交感神经活动增强，减低代表交感神经活动·６４１