視覺虛擬環(huán)境下運(yùn)動(dòng)對認(rèn)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(jī)分成森林組（n=5）與霧霾組（n=5）的10名非體育學(xué)院健康的在校女大學(xué)生進(jìn)行6周恒心率中等強(qiáng)度的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，收集觀察并分析兩組受試者的事件相關(guān)電位P300指標(biāo)數(shù)據(jù)來探索兩種視覺虛擬環(huán)境下運(yùn)動(dòng)是否會(huì)與在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下運(yùn)動(dòng)對人的認(rèn)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(shè)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(shí)技術(shù)（Virtual Reality，

2、簡稱VR）或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Augmented Reality，簡稱AR）來完成運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的計(jì)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(yùn)動(dòng)環(huán)境提供了很好的參考及利用價(jià)值。
　　對象與方法：本實(shí)驗(yàn)研究通過網(wǎng)絡(luò)（校園貼吧、論壇）、張貼分發(fā)實(shí)驗(yàn)志愿者招募單頁、同學(xué)朋友之間介紹以及在學(xué)校運(yùn)動(dòng)場地（田徑場、籃球場）現(xiàn)場招募的方式隨機(jī)招募并篩選出山東師范大學(xué)長清湖校區(qū)在校學(xué)生中（非體育專業(yè)）健康女大學(xué)

3、生10人作為實(shí)驗(yàn)對象，隨機(jī)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(yùn)動(dòng)環(huán)境下進(jìn)行持續(xù)6周的恒心率中等強(qiáng)度的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)前后事件相關(guān)電位指標(biāo)的變化。事件相關(guān)電位采用德國生產(chǎn)的BrainVision Analyzer腦電分析儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，本研究采用的實(shí)驗(yàn)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(jìn)行分析，并篩選出幾個(gè)主要的認(rèn)知能力評價(jià)指標(biāo)：事件相關(guān)電位中P300成分的潛伏期、波幅和行為學(xué)指標(biāo)（正確反應(yīng)時(shí)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(jìn)行組內(nèi)比較時(shí)，森林組一致性S2刺激下只有P7電極點(diǎn)存在顯著性差異，在非一致性S3、S4刺激下只有P3電極點(diǎn)存在顯著性差異；霧霾組在S1、S3刺激下只有Cz電極點(diǎn)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(jìn)行組間比較時(shí)，存在顯著性差異的電極點(diǎn)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(rèn)知能力。從行為學(xué)指標(biāo)分析結(jié)果可知，森林視覺虛擬環(huán)境下運(yùn)動(dòng)與在霧霾的虛擬環(huán)境下運(yùn)動(dòng)相比，森林虛擬環(huán)境更有利于認(rèn)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(shí)驗(yàn)中運(yùn)動(dòng)前后P300指標(biāo)存在差異的電極點(diǎn)較少，通過這幾個(gè)電極點(diǎn)可以得出：森林虛擬環(huán)境下運(yùn)動(dòng)對抑制能力的影響一定的積極影響。3