氦氧暴露对潜水员知觉能力和动觉记忆能力的影响*

缪绿青，王佳丽，戴家隽，2

（南通大学1航海医学研究所；2心理科学研究所，江苏226019）

·交通心理·

氦氧暴露对潜水员知觉能力和动觉记忆能力的影响*

缪绿青1**，王佳丽1，戴家隽1，2

（南通大学1航海医学研究所；2心理科学研究所，江苏226019）

目的：研究2.0MPa氦氧暴露对潜水员的知觉能力和动觉记忆的影响。方法：采用单因素重复测量实验设计对潜水员在加压前、2.0MPa氦氧暴露及减压后3个压力条件下，进行空间知觉、深度知觉和动觉记忆能力的测试。结果：（1）3种压力条件下，潜水员的空间知觉误差的差异无统计学意义（F=0.208，P>0.05），但深度知觉误差三者比较差异明显，2.0MPa氦氧暴露条件下深度知觉的误差均显著大于加压前和减压后的误差值（F=7.672，P<0.05）。（2）3种压力条件下，潜水员动觉记忆的误差值差异无统计学意义（F（30°）=0.037，F（90°）=1.009，P>0.05）。结论：高气压环境会影响潜水员的知觉能力，其中深度知觉能力变化显著。

氦氧暴露；知觉能力；动觉记忆；潜水员

潜水员的知觉能力和动觉记忆能力是顺利完成水下考察、勘探、打捞、救援等任务的关键，是影响其水下作业能力的重要指标。关于饱和潜水对潜水员知觉能力的影响，1981年Lewisa和1983年Logie曾经分别对大深度的氦氧饱和潜水下对潜水员的知觉速度进行了测试，结果发现大深度氦氧饱和潜水会对潜水员的知觉能力产生影响，且在最大深度时知觉能力测试成绩明显下降[1-2]。此外有研究者认为，相对于联想记忆而言，大深度饱和潜水导致短时记忆显著下降[1]。侯公林等[3]对采用模拟棋盘的方法对2.5MPa氦氧暴露时潜水员空间记忆进行评价，发现高气压环境会直接损害潜水员的空间记忆能力。本文探讨模拟2.0MPa氦氧饱和潜水环境对潜水员的深度知觉、空间知觉和动觉记忆能力的影响，为该领域后续的研究提供实证依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 专业饱和潜水员4例，男性，学历高中以下1例，高中及高中以上3例，年龄24~35岁。经过全面的体格检查和心理测试，身心健康。所有被试均为右利手。

1.2 方法 （1）实验设计：实验采用单因素重复测量实验设计，处理因素为不同的环境压力，分别为0.0MPa（加压前）、2.0MPa（完全暴露）、0.0MPa（减压后）。每个被试分别完成深度知觉、空间知觉和动觉方位测试。（2）实验仪器及操作方法：①深度知觉能力：采用EP503A深度知觉测试仪（华东师范大学科教仪器厂）测试被试对物体远近的估计能力。被试操纵遥控器，移动中间竖棒，使它与标准刺激棒处于同一个平面上，测验8次，记录误差，算出误差平均值。②空间知觉能力：采用EP507空间知觉测试仪（华东师范大学科教仪器厂）测定对空间知觉特征及分组能力。测验8次，记录被试对不同图形的操作反应时，算出平均反应时。③动觉记忆能力：采用EP207动觉方位测试仪（华东师范大学科教仪器厂）测试被试的动觉记忆能力。被试戴上眼罩，使用利手对30°、90°2个方位进行练习，然后完成凭记忆对每个方位进行3次测试，记录误差，算出误差平均值。（3）环境控制：实验在南通大学航海医学研究所航海心理学与潜水医学实验中心2.0MPa饱和潜水系统中的居住舱进行。干室高度2240mm，容积15.2 m3，舱壁设有观察窗2只，通光尺寸150mm。实验过程中工作压力范围0~2.0MPa。舱内呼吸气体为氦氧混合气，温度29℃~31℃，相对湿度93%~97%，正常运转噪声不高于60dB。（4）实验程序：实验分为加压进舱前、高气压暴露及减压出舱后3个阶段。在加压进舱前对所有被试进行深度知觉、空间知觉和动觉记忆测试的反复练习，直至连续3次所有测试结果不再提高为止。以排除练习效应的影响，取加压前最后一次测试结果为进舱前0MPa的实验值。高气压暴露阶段选取加压至2.0MPa，稳压24小时，此次停留期间进行第2次实验，减压至0MPa后3小时进行第3次实验，每次实验的测试顺序不固定，以消除顺序效应的影响。

1.3 统计学处理 采用SPSS16.0统计软件对所得数据进行处理，计量资料以χˉ±s表示，主要采用单因素重复测量数据的方差分析方法，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 氦氧暴露对潜水员知觉能力的影响 对加压前、2.0MPa和减压后3种压力条件下4名潜水员的知觉能力的测试结果进行描述统计，结果见表1。在描述统计的基础上，对3种压力条件下空间知觉和深度知觉测试值进行重复测量数据的方差分析，并对有显著差异的指标进行事后检验（两两分析），结果见表2。

表1 3种压力条件下知觉能力测试的描述统计（χˉ±s）

表2 3种压力条件下知觉能力测试的差异分析表

由表2可以看出，3种压力条件下，潜水员的空间知觉测试值的变化没有达到显著水平，但深度知觉能力变化较显著。具体表现为加压至2.0Mpa后，潜水员的深度知觉误差显著高于加压前和减压后的常压状态。即氦氧暴露下，潜水员的深度知觉误差显著升高。另外当减压至0.0Mpa后，潜水员的深度知觉误差大于加压前的误差。即减压后，潜水员的深度知觉有所恢复，但还没有恢复至正常状态。

2.2 氦氧暴露对潜水员动觉记忆的影响 对加压前、2.0Mpa和减压后3种压力条件下4名潜水员的动觉记忆的测试结果进行描述统计，采用的是动觉记忆的误差绝对值。结果见表3。

在描述统计的基础上对3种压力条件下动觉记忆测试值进行重复测量数据的方差分析，并对有显著差异的指标进行了事后检验（两两分析），结果见表4。由表4可看出3种压力条件下，潜水员的动觉记忆测试值变化未达到显著水平。

表3 3种压力条件下动觉记忆测试的描述统计（χˉ±s）

表4 3种压力条件下动觉记忆测试的差异分析表

3 讨 论

知觉能力是潜水员水下作业的重要能力之一，是其对作业任务的整体把握。研究结果显示，高气压环境对潜水员的深度知觉产生显著的影响。深度知觉是人的视觉器官对物体三维空间的远、近距离的感知能力[4]。

潜水员的深度知觉主要包括水下作业的物体与自身距离的判断及不同物体间距离的判断。因此，深度知觉能力对潜水员能否高效完成水下作业尤为重要。氦氧暴露条件下，潜水员的深度知觉误差显著高于加压前和减压后的误差值，说明高气压状态下，潜水员的深度知觉能力显著下降。但在减压至0.0MPa时深度知觉的误差仍高于加压前，因此认为减压后潜水员的深度知觉能力还没有恢复至正常状态，需要在减压后一段时间才能恢复正常水平。本研究中的空间知觉主要是测试潜水员对物体形状的知觉能力。本研究结果也表明高气压环境对潜水员的形状空间知觉能力没有显著影响。

Vaernes等[5]发现2.50MPa氦氧饱和潜水会对潜水员的记忆产生影响。其中以数字广度记忆成绩下降为主要特征，并认为记忆力下降主要与高气压对海马的功能性抑制有关。侯公林等[3]认为高气压对潜水员空间记忆能力产生影响，这与高气压对大脑的整体抑制有关，并非对某个中枢的选择性损害，并且这种影响不是器质性的损害，因为随着深度减少，潜水员记忆能力能够恢复正常。本文以动觉记忆为研究指标，结果发现压力未对潜水员的动觉记忆造成较大影响。分析发现在2.0MPa与0.0MPa压力下，潜水员动觉记忆的误差方向相反。在2.0MPa时，动觉记忆误差为正，潜水员对角度的估计大于指定角度，而在加压前或减压到0.0MPa时，动觉记忆误差均为负，即潜水员估计的角度均小于指定角度。有研究者认为可以用具身认知心理学的观点解释这一现象，人类会把环境结构纳入认知加工过程中[6]。高压舱内狭小的空间会通过影响潜水员的身体状态，进而影响潜水员对动觉记忆的影响，但这种解释还有待更进一步的探讨。

[1]Lewis VJ，Baddeley AD.Cognitive performance，sleep quality and mood during deep oxyhelium diving［J］.Ergonomics， 1981，24（10）：773-793.

[2]Logie RH，Baddeley AD.Trimix saturation dive to 660m studies of cognitive performance,mood and sleep quality［J］. Ergonomics，1983，26（4）：359-374.

[3]侯公林，赵娜，陈锐勇，等.氦氧暴露对潜水员空间记忆与心理旋转能力的影响［J］.航天医学与医学工程，2012，25 （2）：131-134.

[4]郭伟力，何存道，葛旭海，等.卡车驾驶员的深度知觉研究［J］.人类工效学，1999，5（3）：10-13.

[5]Vaernes R，Bennett PB，Hammerborg D，et al.Central nervous system reactions during heliox and trimix dives to 31ATA［J］.Undersea Biomed Res，1982，9（1）：1-14.

[6]叶浩生.具身认知:认知心理学的新取向［J］.心理科学进展，2010，18（5）：705-710.

R135；R395.6

B

2014-10-29

1006-2440（2014）06-0621-03

南通大学自然科学一般项目（12Z035）。

**[作者简介]缪绿青，女，汉族，江苏南通人，生于1987年6月，硕士研究生，讲师。研究方向：应用心理学。 通信作者：王佳丽,E-mail：wjl04156@126.com