基于聽覺事件相關(guān)電位MMN探究意守效應(yīng)差異

郭佳美 王瑩 胡慶川 呂嘉軒 郭

[摘要] 目的 探究意守對(duì)事件相關(guān)電位失匹配負(fù)波（MMN）產(chǎn)生的效應(yīng)差異。 方法 2019年3月招募北京中醫(yī)藥大學(xué)東方學(xué)院72名在校大學(xué)生為研究對(duì)象，根據(jù)有無練功經(jīng)驗(yàn)分為有經(jīng)驗(yàn)組（A組）36名，無經(jīng)驗(yàn)組（B組）36名，運(yùn)用事件相關(guān)電位技術(shù)進(jìn)行腦電監(jiān)測(cè)，比較兩組不同狀態(tài)之間MMN潛伏期、峰值差異變化。 結(jié)果 A組中MK相較于N1在額顳交界區(qū)、前顳區(qū)、額中央交界區(qū)、中央?yún)^(qū)以及頂區(qū)的MMN潛伏期縮短（P < 0.05），N2相較于N1在額極區(qū)、中顳區(qū)、額中央交界區(qū)、中央?yún)^(qū)的MMN潛伏期縮短（P < 0.05）;B組中MK相較于N1在額顳交界區(qū)的MMN潛伏期縮短（P < 0.05）。兩組各狀態(tài)的MMN潛伏期比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。A組中MK相較于N1在額區(qū)、前顳區(qū)、額中央交界區(qū)、中央?yún)^(qū)的MMN峰值降低（P < 0.05），N2相較于N1在前顳區(qū)的MMN峰值降低（P < 0.05）。B組各狀態(tài)的MMN峰值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。兩組各狀態(tài)的MMN峰值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。 結(jié)論 意守可以縮短對(duì)外界刺激事物加工的時(shí)間，提高大腦自動(dòng)加工的效率。

[關(guān)鍵詞] 氣功;意守;事件相關(guān)電位;失匹配負(fù)波;認(rèn)知

[中圖分類號(hào)] R214? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-7210（2020）10（c）-0012-04

Difference exploration of mind-keeping effects based on auditory event-related potential MMN

GUO Jiamei1*? ?WANG Ying1*? ?HU Qingchuan1，2? ?LYU Jiaxuan1? ?GUO Yu1? ?WEI Zeren1? ?ZHANG Jialei2? ?WEI Yulong1

1.School of Acupuncture-Moxibustion and Tuina， Beijing University of Chinese Medicine， Beijing? ?100029， China; 2.Ovation Science and Technology Co.Ltd.， ENN Group， Hebei Province， Shijiazhuang? ?065001， China

[Abstract] Objective To explore the effect difference of mind-keeping on event-related potential mismatch negative wave （MMN）. Methods In March 2019， 72 college students from Dongfang College of Beijing University of Chinese Medicine were recruited and divided into experience group （group A， n = 36） and non-experience group （group B， n = 36） according to whether they had experience or not. EEG was monitored by using event-related potential technology. The latency and peak value of MMN among different states were compared between two groups. Results In group A， the MMN latencies of MK in frontotemporal junction， anterior temporal region， frontal central junction， central region and parietal region were shorter than those of N1 （P < 0.05）. In group A， the MMN latencies of N2 in frontal polar region， middle temporal region， frontal central junction area and central region were shorter than those of N1 （P < 0.05）. In group B， the MMN latency of MK was shorter than that of N1 in frontotemporal junction （P < 0.05）. There was no significant difference in MMN latency among different states between two groups （P > 0.05）. In group A， the MMN peak value of MK in frontal region， anterior temporal area， frontal central junction area and central region was decreased compared with N1 （P < 0.05）. In group A， the MMN peak of N2 in anterior temporal region was lower than that of N1 （P < 0.05）. There was no significant difference in the peak value of MMN among different states in group B （P > 0.05）. There was no significant difference in the peak value of MMN among different states between two groups （P > 0.05）. Conclusion Mind-keeping can shorten the time for processing external information and improve the efficiency of the brain′s automatic processing.

[Key words] Qigong; Mind-keeping; Event-related potential; Mismatch negative wave; Cognition

事件相關(guān)電位（ERP）是通過平均疊加技術(shù)記錄人腦對(duì)不同刺激產(chǎn)生的誘發(fā)電位，反映大腦在認(rèn)知過程中的電生理改變[1]。失匹配負(fù)波（MMN）作為一種與物理刺激性質(zhì)無關(guān)的內(nèi)源性成分[2]，與人的注意、記憶等自動(dòng)加工過程有關(guān)[3]，近年來引起基礎(chǔ)神經(jīng)科學(xué)研究者和臨床研究者的極大興趣。MMN可由較簡(jiǎn)單的oddball范式激發(fā)波形，被描述為揭示原始聽覺智能的一種形式[4]，其主要觀測(cè)指標(biāo)是波幅與潛伏期。意守作為氣功調(diào)心中有意的、主動(dòng)的意念調(diào)控類的基本操作，是在主觀感受上將意識(shí)移置于某一現(xiàn)實(shí)事物的心理操作活動(dòng)，起到以一念代萬念的目的，從而安定情緒，去除妄想[5]。目前，國(guó)內(nèi)外已有研究表明，氣功訓(xùn)練可以改變大腦電位活動(dòng)，此類訓(xùn)練大都側(cè)重于冥想或正念等操作[6-10]，鮮少探究意守對(duì)MMN成分產(chǎn)生的效應(yīng)差異，故本研究以此為目的探究意守對(duì)大腦自動(dòng)加工能力的影響。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

1.1.1 納入標(biāo)準(zhǔn)? 本次測(cè)試于2019年3月線上招募的北京中醫(yī)藥大學(xué)東方學(xué)院72名在校大學(xué)生，其中有練功經(jīng)驗(yàn)36名為有經(jīng)驗(yàn)組（A組），無練功經(jīng)驗(yàn)36名為無經(jīng)驗(yàn)組（B組）。A組于2018年9—12月參與中醫(yī)氣功學(xué)課程學(xué)習(xí)12周并已掌握意守操作，B組則無任何練功經(jīng)驗(yàn)及氣功相關(guān)培訓(xùn)經(jīng)歷。兩組生活及學(xué)習(xí)環(huán)境一致。自愿報(bào)名參加本試驗(yàn)并配合試驗(yàn)檢測(cè)，簽署書面知情同意書。為確保兩組研究對(duì)象年齡無差異，選擇年齡18～23歲的健康人，右利手，聽力正常無障礙。兩組的年齡、性別比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05），具有可比性。見表1。

1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn)? 有精神病家族史或精神類障礙者;正在參加影響本研究結(jié)果評(píng)價(jià)的其他臨床試驗(yàn)者。

1.1.3 脫落標(biāo)準(zhǔn)? 無論何種原因、何時(shí)退出，只要未完成正式試驗(yàn)的全過程，均視為脫落。所有填寫了《知情同意書》并進(jìn)入正式試驗(yàn)的受試者，均有權(quán)隨時(shí)退出試驗(yàn)，退出者按脫落處理。

1.1.4 剔除標(biāo)準(zhǔn)? 測(cè)試過程中對(duì)聲音刺激不適無法進(jìn)行測(cè)試者;ERP有效聲音刺激< 60%而無法疊加平均者。

1.2 方法

1.2.1 刺激與任務(wù)? ERP激發(fā)MMN采用標(biāo)準(zhǔn)Oddball聽覺范式，刺激聲音為短純音，由Adobe Audition 3.0制作，其中標(biāo)準(zhǔn)刺激1000 Hz，呈現(xiàn)概率為85%，播放45次;偏差刺激2000 Hz，呈現(xiàn)概率為15%，播放255次。通過E-Prime 3.0（Psychology Software Tools，Inc.）軟件進(jìn)行編程使兩種刺激偽隨機(jī)出現(xiàn)，短純音刺激時(shí)程100 ms，隨機(jī)間隔800～1200 ms，強(qiáng)度70 dB。單個(gè)block刺激總數(shù)為300次，時(shí)長(zhǎng)5.5 min，按照試驗(yàn)需求測(cè)試將呈現(xiàn)3個(gè)block，每次聲音刺激開始前被試需按照引導(dǎo)詞提示調(diào)整為不同狀態(tài)。

1.2.2 測(cè)試過程? 試驗(yàn)環(huán)境安靜隔音，被試坐在靠椅上調(diào)整至舒適姿勢(shì)，試驗(yàn)開始后跟隨語音引導(dǎo)詞進(jìn)行操作。三種狀態(tài)依次為正常生活態(tài)（正常態(tài)1，N1）、意守態(tài)（MK）以及恢復(fù)正常生活態(tài)（正常態(tài)2，N2）。每個(gè)狀態(tài)在引導(dǎo)語結(jié)束后1 min播放刺激聲音，以確保被試測(cè)試過程的依從性，使其在聲音刺激前已經(jīng)進(jìn)入指定狀態(tài)，每個(gè)狀態(tài)結(jié)束后被試休息1 min。

1.2.3 數(shù)據(jù)采集處理? 設(shè)備選用美國(guó)Neuroscan公司生產(chǎn)的Nuampa40通道EEG/ERP信號(hào)記錄與分析系統(tǒng)，配套Curry7采集軟件。佩戴國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)10-20系統(tǒng)37導(dǎo)聯(lián)Ag/AgCl電極帽（Quik-Cap 37）采集腦電信號(hào)，采樣率為1000 Hz，電極阻抗小于5 kΩ，參考電極置于雙側(cè)乳突。數(shù)據(jù)分析前使用Curry7軟件對(duì)原始腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行基線校正、濾波并剔除峰振幅> ±100 μV，聲音刺激分析時(shí)程為刺激前100 ms到之后的600 ms，偏差刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激分別進(jìn)行疊加平均，MMN是偏差刺激ERP與標(biāo)準(zhǔn)刺激ERP相減的負(fù)走向波，根據(jù)總平均圖確定MMN分析時(shí)程為100～250 ms，此時(shí)的最大負(fù)向波即為MMN，再按照中央?yún)^(qū)（C3、C4、Cz）、中央頂交界區(qū)（CP3、CP4、CPz）、額區(qū)（F3、F4、Fz）、前顳區(qū)（F7、F8）、額中央交界區(qū)（FC3、FC4、FCz）、額極區(qū)（Fp1、Fp2）、額顳交界區(qū)（FT7、FT8）、枕區(qū)（O1、O2、Oz）、頂區(qū)（P3、P4、Pz）、中顳區(qū)（T3、T4）、后顳區(qū)（T5、T6）、顳頂交界區(qū)（TP7、TP8）將電極點(diǎn)劃分為12個(gè)腦區(qū)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用IBM公司的SPSS 22.0版統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用中位數(shù)（四分位數(shù)間距）[M（IQR）]表示，采用多個(gè)相關(guān)樣本的非參數(shù)檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組研究對(duì)象MMN潛伏期組內(nèi)及組間狀態(tài)差異比較

組內(nèi)差異：A組中MK相較于N1在額顳交界區(qū)、前顳區(qū)、額中央交界區(qū)、中央?yún)^(qū)以及頂區(qū)的MMN潛伏期縮短，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）;A組中N2相較于N1在額極區(qū)、中顳區(qū)、額中央交界區(qū)、中央?yún)^(qū)的MMN潛伏期縮短，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）;B組中MK相較于N1在額顳交界區(qū)的MMN潛伏期縮短，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。組間差異：兩組各狀態(tài)的MMN潛伏期比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。見表2。

2.2 兩組研究對(duì)象MMN峰值組內(nèi)及組間狀態(tài)差異比較

組內(nèi)比較：A組中MK相較于N1在額區(qū)、前顳區(qū)、額中央交界區(qū)、中央?yún)^(qū)的MMN峰值降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）;A組中N2相較于N1在前顳區(qū)的MMN峰值降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。B組各狀態(tài)的MMN峰值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。組間比較：兩組各狀態(tài)的MMN峰值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。見表3。

3 討論

MMN作為認(rèn)知功能電生理指標(biāo)，是大腦知覺前早期選擇性注意的開始或準(zhǔn)備階段，可以被大于感覺閾值的微小外界變化誘發(fā)，能夠比較準(zhǔn)確地反映人腦自動(dòng)加工[2，11]。這種自動(dòng)覺察偏差刺激的能力，可以避免后續(xù)加工障礙[12-13]。意守作為氣功調(diào)心的基本操作，是將人的自主調(diào)節(jié)功能發(fā)揮至極致以開發(fā)自身潛能、增進(jìn)身心健康的技能[5]。對(duì)于現(xiàn)代研究而言，調(diào)心在于調(diào)控心理狀態(tài)，而腦是產(chǎn)生各種心理活動(dòng)、主控人思維和行為的最高級(jí)別操控區(qū)[14]。

MMN潛伏期變化說明意守對(duì)于額、顳、中央以及頂區(qū)具體顯著的人腦自動(dòng)加工的調(diào)節(jié)能力，并且額中央交界、中央、額極及中顳區(qū)在意守結(jié)束后仍然具有意守的延續(xù)效應(yīng)。MMN峰值在前顳、額、額中央交界及中央?yún)^(qū)具有意守效應(yīng)，并在前顳區(qū)有延續(xù)，說明意守不僅對(duì)人腦自動(dòng)加工具有即時(shí)的作用效應(yīng)，在意守結(jié)束后仍然可以影響大腦對(duì)于外界信息的加工。

綜合來看，意守對(duì)于MMN產(chǎn)生效應(yīng)影響的腦區(qū)集中在額區(qū)、顳區(qū)、中央?yún)^(qū)和頂區(qū)，額、顳區(qū)產(chǎn)生變化的原因與MMN腦內(nèi)發(fā)生源有關(guān)。研究表明[15-16]，MMN的發(fā)生源在右側(cè)額下回島蓋部，顳葉聽覺皮質(zhì)負(fù)責(zé)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刺激、偏差刺激進(jìn)行分析，隨后在額部產(chǎn)生，因此腦內(nèi)源位置產(chǎn)生的效應(yīng)差異最為明顯。額區(qū)作為大腦發(fā)育最高級(jí)的部分與意識(shí)密切相關(guān)，同樣初步驗(yàn)證了意守的確是主動(dòng)操控意識(shí)的一種活動(dòng)。中央?yún)^(qū)、頂區(qū)與軀體運(yùn)動(dòng)以及軀體感覺等相關(guān)，這與意守狀態(tài)時(shí)要求被試感受手掌心的操作保持一致，說明意守身體部位的確會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的大腦分區(qū)變化。效應(yīng)差異的發(fā)生原因可能在于腦內(nèi)單個(gè)神經(jīng)元、局部神經(jīng)元群或分布于大腦各區(qū)域的多個(gè)神經(jīng)元隨時(shí)間或狀態(tài)節(jié)律性的興奮活動(dòng)變化。

通常來說腦電成分的潛伏期反映了加工的時(shí)間，波幅反映了加工過程的難易程度[17]。目前，國(guó)內(nèi)外已有眾多研究表明[18-21]，患有精神分裂、阿爾茨海默病、血管性癡呆、血管性認(rèn)知障礙等可能造成認(rèn)識(shí)能力受損疾病或輕度認(rèn)知功能障礙的人群，MMN會(huì)產(chǎn)生潛伏期延長(zhǎng)、波峰幅度降低的變化。本研究結(jié)果中，MMN潛伏期與波峰的變化說明意守可以減少對(duì)外界刺激事物加工的時(shí)間并提高大腦自動(dòng)加工的效率。

綜上所述，意守可以縮短對(duì)外界刺激事物加工的時(shí)間，提高人腦自動(dòng)加工的效率。可在本研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步針對(duì)無練功經(jīng)驗(yàn)人群進(jìn)行意守訓(xùn)練，觀察一段時(shí)間的意守訓(xùn)練是否可以使MMN變化與練功經(jīng)驗(yàn)人群相同;有練功經(jīng)驗(yàn)人群再進(jìn)行意守訓(xùn)練，MMN是否會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生變化。

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（收稿日期：2020-02-03）

[基金項(xiàng)目] 國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（81674043）。

[通訊作者] 魏玉龍（1971.10-），男，博士，教授，博士生導(dǎo)師;研究方向：氣功調(diào)心機(jī)制與應(yīng)用研究。

共同第一作者