● 摘要
持续性注意(Sustained Attention)在人类工作或生活中是最基本的脑认知功能,它是指过滤掉不关注的事物而更快更准确的处理所关注的事物,属于脑力活动的范畴,其绩效最容易受脑力疲劳的影响。脑力疲劳(Mental Fatigue)是指由于睡眠不充足、生物节律紊乱或长时间工作学习,而导致的知觉、记忆、注意和其他认知功能受到损害的现象。如果注意能力下降或受损,人的工作效率将会显著下降,可能引发安全隐患。所以,开展脑力疲劳对持续性注意的影响研究具有重要的理论与应用价值。
由于对目标的监测是最常见的持续性注意现象之一,本论文选用倒数第二项测试(2-back)和连续性操作测试任务(Continuous Performance Task,CPT)任务作为研究对象,采用2-back任务诱发受试者的脑力疲劳,以CPT作为持续性注意能力的实验范式,重点研究了脑力疲劳对持续性注意的影响,具体完成的工作如下:
(1)验证100min的2-back诱发脑力的有效性,获取受试者三种类型的数据,即主观感受数据、行为学数据及P300和错误相关负波(Error Related Negativity,ERN)的脑电数据,从三个角度来评价2-back诱发脑力疲劳具有比较强的可靠性。运用统计学原理分析行为学数据、P300和ERN幅值随时间的变化走势图,探究脑力疲劳的评价指标;
(2)探究脑力疲劳对持续性注意的影响,从错误监测角度分析持续性注意的评价指标。ERN是能够说明对错误操作的监测能力,它是只与错误行为伴随出现的特定ERP成分。只有当受试者意识到自己做出错误操作时ERN才会出现,并且这种意识越强烈,ERN波幅也越大。在脑力疲劳条件下,对CPT任务的错误操作进行分析。提取CPT操作的行为学数据、由错误操作诱发的ERN,运用统计学原理从错误/正确操作角度探究持续性注意的评价指标。利用一元线性回归方程建立脑力疲劳与持续性注意之间的定量关系;
(3)从注意加工阶段角度分析持续性注意的评价指标。人脑存在预处理、特征提取和鉴别三个知觉过程。N100和P200被认为是外源知觉成分,N100反应了人脑的注意力处理过程,P200的幅值大小与知觉处理有关,它们与早期的注意和知觉处理有关。在脑力疲劳条件下,对CPT任务操作进行分析,从中提取CPT操作的N100和P200,运用统计学原理从认知角度探究持续性注意的评价指标。