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心理疲劳作为运动员心理状态的一种,日益受到重视。针对心理疲劳和运动性心理疲劳问题进行的相关研究较多,因果研究较少；问卷调查研究较多,心理生理研究较少。因此,本文通过三个研究五个实验对心理疲劳问题进行了实证研究,将心理疲劳作为自变量,操作成绩、事件相关电位成分和心率变异性指标作为因变量,探讨心理疲劳、体力疲劳、脑力疲劳和疲劳的关系；探讨心理疲劳和常态、运动性心理疲劳和一般心理疲劳的关系；探讨ERP成分和HRV指标作为检测心理疲劳和运动性心理疲劳的指标是否有效。研究一的结果表明：心理疲劳组在信号检测任务中的辨别力指数、判断标准、正确反应正确率和正确反应反应时均没有表现出与对照组差异显著；而在随后的情绪图片效价判断任务中,心理疲劳组表现出来作业绩效的改变,即该组的判断结果与对照组差异显著,同时也与体力疲劳组和脑力疲劳组的判断结果不同。这个结果暗示了心理疲劳状态很可能影响的不是非情绪刺激分类作业而是情绪刺激分类作业。研究二实验一的结果表明：心理疲劳状态和常态、运动性心理疲劳状态和一般心理疲劳状态在N1峰值／潜伏期、N2峰值／潜伏期和LPC(400-600ms)平均幅值的无显著差异；研究二实验二的结果表明：N2峰值、LPC(400-600ms)平均幅值能够检测到运动员心理疲劳组和运动员无心理疲劳组的差异,但是不能检测到非运动员心理疲劳组和非运动员无心理疲劳组的差异。研究二的结果支持了心理疲劳状态影响的是情绪刺激的分类加工。研究三的结果表明：所有的指标都能够对运动员组和非运动员组进行区分,但只有LF／HF在恢复期对非运动员有无心理疲劳进行区分。研究三的结果说明了,非运动员心理疲劳状态存在不同于常态的内在自主神经系统活动的变化。本研究的结论如下：1、心理疲劳是不同于体力疲劳和脑力疲劳的一种疲劳状态,这种疲劳状态主要表现在情绪刺激分类的作业任务中；2、运动性心理疲劳是心理疲劳的一种,这种状态的改变也表现在情绪刺激分类的作业任务中；3、在情绪刺激的分类作业中,ERP成分中的LPC(400-600ms)平均幅值对运动性心理疲劳状态敏感；在基线期-应激期-恢复期中的恢复期,HRV的频域指标LF／HF对非运动员心理疲劳状态敏感。因此,ERP和HRV可以分别作为检测运动性心理疲劳和一般心理疲劳的检测手段。