脑力疲劳(Mental fatigue, MF)是一种由于长时间或紧张的脑力活动而引起的疲劳。现代社会中,脑力劳动强度明显加重,再加上生活节奏加快和社会竞争等压力的增大,最终导致脑力疲劳的人群不断扩大,脑力疲劳程度也不断加重,并对个体的生理和心理活动造成严重影响,军事及特殊职业领域均对此进行了相关研究。脑力疲劳是一个多维的构建,目前尚无统一的标准去测量。多种因素均可以引起脑力疲劳,其表现往往与诱发因素有关,常用的脑力疲劳研究模型包括睡眠剥夺、缺氧、持续认知操作任务等。大量研究表明脑力疲劳对人体认知功能的影响是全方位的,疲劳后唤醒水平降低,认知功能下降。如何评定脑力疲劳是一项重大而又具应用价值的课题。但是以往研究多采用主观评定,受到了一些局限。本研究以ERP技术为手段,通过持续认知操作任务,构建脑力疲劳的实验室研究模型,应用经典和创新模式,对脑力疲劳状态下人脑自动信息加工和冲突信息处理能力的变化进行逐步探讨,研究脑力疲劳对非意识—意识转化的影响。自愿参加实验的16名正常青年男性被试,在脑力疲劳前后分别进行实验,得到疲劳前后各实验指标与量表分数,以客观指标与主观评定来对疲劳前后的认知特征、疲劳状态以及情绪变化进行研究。实验分为三部分:第一,首先进行主观评定,应用主观疲劳症状问卷和VAS量表对被试的疲劳状态与情绪变化进行评估。第二,应用ERP技术研究脑力疲劳状态下脑的自动信息加工特征,采用传统MMN模式和优化MMN模式,通过对脑自动信息加工的典型成分:传统MMN、优化MMN在频率、强度、持续时间三种不同物理属性声音刺激下诱发的波形的波幅和潜伏期分析,探讨疲劳状态对非意识状态下前注意能力的影响。第三,应用ERP技术研究脑力疲劳对冲突信息加工能力的影响,采用颜色冲突的N270模式,对所诱发出的冲突性负波N270进行分析,以探讨在意识状态下,脑力疲劳对认知能力的影响。本研究的主要结果及结论:1.脑力疲劳状态下,脑的自动信息加工能力受到影响,即疲劳后出现“前注意”能力受损。支持该结论的指标有:被试疲劳后无论是传统MMN还是优化MMN在声音的频率、强度、持续时间三种物理属性的纬度上诱发的MMN较疲劳前平均面积明显降低,提示疲劳后被试的前注意认知能力受到损害,脑自动信息加工能力降低,从而使得注意转换受到影响。2.脑力疲劳状态下,由ERP所反映的人脑主动的认知加工过程受到影响,代表辩异加工的ERP成分—N270由于具有更大的工作负荷,所以对于认知损害更为敏感。支持该结论的指标有:与疲劳前相比,疲劳后N270的波幅明显下降,说明大脑处理冲突信息的能力受损;疲劳后的反应时明显长于疲劳前,说明被试疲劳后的反应执行过程比疲劳前缓慢,这可能与额叶功能受损有关。3.脑力疲劳状态下,主观评定结果显示了被试在完成持续认知操作任务后个体主观疲劳感明显增强,情绪状态有所改变,负性情绪增加。被试在脑力疲劳后显示主观疲劳症状问卷总分与疲劳前相比存在显著性差异。VAS量表结果提示“警觉/能够集中注意”、“焦虑”、“精力充沛”、“感觉自信”和“思睡”5项指标疲劳前后分数存在差异。