壓力狀態(tài)下的心跳生理模式研究.pdf

1、壓力是個體在增加了生理、心理、情感和行為要求后使得機體處于不平衡的一種狀態(tài)。壓力會導致強的生理喚醒，其顯著生理反應是交感神經(jīng)的激活，以及副交感神經(jīng)的失活，且與心臟活動具有強關聯(lián)性。大量研究表明，壓力的長期存在可能導致多種身體損害，如增加患心血管疾病的風險、影響心臟的自主神經(jīng)傳導等。因此，對壓力狀態(tài)下生理反應模式的研究是極具意義的。本文分別對心理誘因、生理誘因和混合誘因導致的壓力狀態(tài)下，機體應激反應過程中的心跳生理模式進行研究。
　

2、　（1）本文設計了三種不同壓力狀態(tài)下的心電信號采集方案。首先，通過無預期目標的朗讀、模擬答辯和真實場景下的碩士學位答辯事件獲得心理壓力狀態(tài)下的生理反應樣本。其次，通過放松靜坐、勻速緩慢跑步和快速上下樓梯任務獲得生理壓力狀態(tài)下的生理反應樣本。最后，通過放松靜坐任務、真實場景下的有背景音樂超聲潔牙和無背景音樂的超聲潔牙事件獲得兩種壓力共存狀態(tài)下的生理反應樣本。結合問卷和被試回訪等多種方式確定數(shù)據(jù)的壓力程度標簽，對不同壓力狀態(tài)分別構建了“無到

3、非常弱”、“弱到中等”和“中等偏強到強”不同壓力水平的生理反應數(shù)據(jù)集。
　?。?）從統(tǒng)計意義上探討了不同誘因導致的壓力狀態(tài)下生理參數(shù)的平均效果變化趨勢。使用t檢驗和統(tǒng)計分布分析發(fā)現(xiàn)，不同誘因下生理參數(shù)的變化不盡相同，但均在一定程度上揭示了與壓力有關的心臟自主神經(jīng)活動。隨壓力程度增大，平均心跳間隔呈減小趨勢，反映出心跳逐漸加快，壓力生理喚起程度變高；RR間期標準差、RR間期相鄰差的標準差和RR間期相鄰差的均方根呈減小趨勢，反映出壓力

4、程度增加使得交感神經(jīng)激活、副交感神經(jīng)受到抑制。而非線性特征近似熵、遞歸定量參數(shù)中的遞歸熵和確定度呈增大趨勢，反映出壓力增大的同時心臟活動的不確定性和復雜性越強，心臟起博有較高的適應性。對比心理和生理壓力狀態(tài)下，隨壓力程度增大，具有顯著性差異的生理參數(shù)的平均變化效果發(fā)現(xiàn)，心理誘因導致的壓力狀態(tài)中，心臟活動更為復雜且不確定性高。
　?。?）進一步從模式識別的角度探討了特定誘因、兩種不同誘因間、不考慮壓力誘因幾種情況下，不同程度壓力生理

5、模式的可區(qū)分度，并使用后向選擇算法發(fā)現(xiàn)了依賴分類器的壓力生理模式的最簡潔表達。通過分析發(fā)現(xiàn)：不考慮壓力誘因的情況下，不同程度壓力的生理模式的區(qū)分效果較好；但如果同時考慮不同誘因和不同壓力程度的狀態(tài)，壓力生理模式的區(qū)分效果較差。
　　本文對實驗數(shù)據(jù)分別從統(tǒng)計分析和模式識別角度分析了壓力狀態(tài)下的心跳生理模式，結果表明生理參數(shù)在一定程度上能夠反映壓力自主神經(jīng)活動，且在不考慮誘因的情況下，不同壓力程度的生理模式極易區(qū)分，這對可穿戴設備實現(xiàn)