时间压力对脑电信号特征的影响

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计算机的广泛使用使人们的工作效率得到了显著提高,但是,由于长时间在电脑前工作或者因为在时间压力下完成工作等引起的各种骨骼、肌肉系统、心血管系统疾病的比率也越来越高。研究表明长期在压力下工作会导致自主神经系统受损,在动物和人类身上多年实验研究显示心血管系统的变化是由中枢神经系统大脑皮层的活动进行调节的。本文基于多通道脑电信号研究了时间压力对大脑皮层活动的影响,这从另一个角度揭示了时间压力对中枢神经系统的影响。此外,我们还设计并进行了两种不同的施加时间压力模式的实验,为找出最人性化的施加时间压力的方式进行了探索。本文在总结了国内外研究的基础上,改进了我们前期的实验方案,并提出了新的实验方法和目标,将实验方案简化为休息、基准和压力三个不同阶段的计算机输入任务。整个实验过程中,我们同时记录了这几个阶段的心电和脑电信号,并对行为学数据和心率进行了统计学分析,对脑电信号进行了功率谱及相位同步方法的分析。实验结果表明,时间压力下心率会显著升高。脑电分析的结果显示,与传统的功率谱方法相比,多导联的相同步分析方法更能区分有压力和无压力的精神状态,并且两种模式的时间压力都会削弱大脑左右半球间的同步性,不同的是在有视听觉提示的时间压力下,更多大脑区域的同步性发生了显著性变化。本文提出了用相同步的方法研究时间压力对脑电信号的影响,并与功率谱的方法进行比较,得出多通道的相位同步分析方法对不同精神状态下的脑电信号更敏感。这一结果可能应用于企业管理等领域,如为设计合适的时间压力模式从而在对人体损害最小的情况下最大程度地提高工作效率,提供了生理学上的依据,并为将来确定工作中精确合适的时间压力打下了一定的基础。
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