运用α和β频带脑电功率分析八段锦对不同神经质人格大学生“调心”效应差异＊

郭 郁，魏泽仁，胡庆川，吕嘉轩，王 莹，郭佳美，魏玉龙

（北京中医药大学针灸推拿学院 北京 100029）

近年来，社会竞争日趋激烈，大学生承受各种压力越来越大，心理状况不容乐观[1-4]。此外，大学正是人格形成与成熟的重要阶段，由于人格不同造成的心理状态差异[5-9]，往往被人们所忽视。研究认为[10-14]，人格决定了个体的认知，认知决定了个体的情绪和行为，不同人格的心理健康程度也会不同。因此，从稳定情绪入手，通过增加心理调控能力进而改善大学生心理健康具有重要的意义。

气功能够将意念和动作完美地融合在一起，是为数不多的主动疗法之一，其中“调心”是气功干预的核心[15]。本研究认为“调心”内涵即调养“心神”，中医特别重视“心神”的核心地位，《素问·灵兰秘典论》说：“心者，君主之官，神明出焉”。强调了“心神”的重要性[16-17]。从“心与神明”角度看来，中医里面的“心”符合现在生理学中大脑为人体生命的高级中枢，是人体的调控中心的观点，这是因为脑是神志活动的物质器官，总管人的各种精神和思维活动，人的情志活动与精神、意识、思维直接相关[18-19]，因此，调心的操作实际就是对“心神”进行有效地调节和控制，即对大脑生理功能桩体的有效调控。八段锦是作为我国独具特色的传统养生方法，能够通过自身形体活动、呼吸吐纳与心理调节相结合的形式对人体进行整体调节减少整体环境对大脑皮层的干扰，有助于引导大脑进入宁静状态，从而充分发挥“调心”之效[20-21]。

大量研究已证实八段锦训练可以改善大学生的不良心理状态[22-25]，而脑电图是获取大脑活动信息的电生理技术，也是了解和认识不同状态下人体的心理特性重要手段之一[26-27]，课题组前期[28-30]发现调心技术“意境作业”能够诱发大学生脑电α 和β 频带功率表现出平稳的节律性变化。因此，本研究延续前期的研究，通过艾森克人格问卷简式量表中国版（EPQ-RSC）中的N 量表（代表神经质，即情绪稳定性）筛选出不同神经质人格大学生，分析比较八段锦训练前、后α 和β频带功率谱的差异，探究八段锦诱发的“调心”效应及其相关的人格特征。

1 资料

1.1 纳入标准

健康在校大学生，右利手，自愿参加本研究，签署书面知情同意书，承诺按时参加八段锦培训，配合脑电生理检测。

1.2 排除标准

①有长期规律练习八段锦或其他气功功法者；②有恶性肿瘤或其他严重的心血管、肝、肾、胃肠道、血液系统疾病，运动系统疾病以及其他运动禁忌症而不适宜进行气功训练者；③孕妇、哺乳期及近半年有生育要求者；④体内有金属或心脏起搏器等植入影响测评者；⑤本研究开始前8 周内曾参加过或正在参加影响本研究结果评价的其它临床研究者。

注：凡符合上述任何一条的患者，即予以排除。

1.3 脱落标准

根据《赫尔辛基宣言》，进入正式试验的受试者，均有权随时退出试验。

符合以下任一条者即视为脱落：①研究期间出现严重不良反应或不良事件、特殊生理变化，经研究人员评估不宜继续参加研究者；②研究期间出现其它突发疾病，需采取紧急措施者；③研究期间未与研究人员沟通擅自规律进行其他气功训练、高强度运动，经研究人员评估不宜继续参加研究者；④研究期间认为训练不佳或由于恐惧等其他个人原因，拒绝继续训练，中途提出退出研究者；⑤受试者不能坚持训练，不按要求训练；不合作、不服从脑电生理检测，经研究人员反复解释劝阻无效者。

2 方法

2.1 分组

试验前，根据中国心理学家龚耀先和陈仲庚等先后修订的艾森克人格问卷简式量表中国版（成人式，共48 条目）[31-32]中的三个维度之一的代表神经质维度（反映正常行为表现出的情绪是否倾向于稳定）的N量表对受试者进行分组，该量表具有较高的信度和效度，共有12 个条目，每题以“是”或“否”作答，按0、1 记分，分数越高表明情绪稳定性越好；分数越低表明情绪稳定性越差。受试者N 量表标准分T 分在43.3-56.7 分之间为中间型，T 分在38.5-43.3 分或56.7-61.5分之间为倾向型，T 分在38.5 分以下为典型情绪不稳定，61.5 分以上为典型情绪稳定。根据受试者在代表效度的L 量表（共12 个条目，测试受试者掩饰倾向，即回答问题的真实性）原始分所转化的标准T 分数情况剔除无效问卷，当L量表的标准分T分＞60分时说明量表的可信度差，视为无效问卷予以剔除。

特定研究人员将分组结果的顺序编号用避光信封密封。在纳入符合标准的受试者并签署知情同意后对号开启信封入组。分组研究人员只负责分组，不参加此后试验过程。

2.2 干预与监控

以中国体育总局健身气功中心编创的健身气功八段锦[33]作为干预方法。干预过程包括集中培训、辅导训练和独立训练3个阶段。集中培训是受试者学习和掌握八段锦功法的过程；辅导训练是在初步掌握了八段锦功法的基础上，纠正和指导受试者进行八段锦训练的过程；独立训练则主要是受试者根据自己的时间，在定期监督下单独训练过程。干预频次：集中培训2 周，3 次/周，60 min/次；辅导训练4 周，1 次/天，15 min/次；独立训练4周，1次/天，15 min/次。

2.3 “盲法”方案

由于气功干预不同于药物，无法对受试对象和训练人员进行设盲，因此仅对试验检测人员和数据收集、分析人员设盲。

2.4 仪器与测试方法

运用NT9200 系列脑电图仪（北京中科新拓仪器有限责任公司）进行脑电生理监测。按照国际标准导联10-20 系统佩戴电极帽，18 导联电极帽记录脑电信号，要求受试者保持安静、闭目、尽量做到不转动眼球、保持头脑清醒。参考电极置于双侧乳突（A1，A2）。确定PZ（顶中线）导联点和FZ（额中线）导联点，固定完毕后，将脑电帽前侧导联点FP1、FP2（左右前额区）固定于眉毛中点上方25 mm 处，后区导联点O1、O2（左右枕区）固定于枕外粗隆外侧上方25 mm 处，其余导联点F3 和F4（左右额后区）、F7 和F8（左右前颞区）、C3 和C4（左右顶区）、P3 和P4（左右中央区）、T3 和T4（左右中颞区）、T5和T6（左右后颞区）分别对应各个脑区域，调整脑电帽粘扣，受试者感觉舒适后，注入脑电膏到头皮和电极之间进行头皮降阻抗。每个电极点阻抗须降至5 Ω 以下，降阻抗时间不超过30 min。之后开始测试，测试时间为1 min，检测人员只负责记录数据，不进行任何诱导。

2.5 数据处理分析与统计方法

使用eemagine EEG 3.0 脑电信号分析软件（德国eemagine Medical Imaging Solutions GmbH）进行数据采集提取及分析。去除伪迹后，分别提取训练前、后记录1 min 的前10 s、中10 s、后10 s的α 频带（包含8.00-10.00 Hz 和11.0-13.00 Hz 的α1、α2 两个频带）和β 频带（包含14.00-20.00 Hz 和21.00-30.00 Hz 的β1、β2 2个频带）平均功率，以此30 s的平均功率平均值作为数据指标，由于脑电频带功率指标标准差较大，故频带功率以均数±标准误（-X±s）描述，人格量表的得分以均数± 标准差（-X ± s）描述。应用IBM 公司的统计软件SPSS 20.0进行统计分析，不同组别受试者N 量表标准分T 分比较采用独立样本非参数检验；不同组别受试者性别构成方面采用X2检验。经Klmogorov-Smirnov检验，八段锦训练前、后α1和α2、β1和β2频带的绝对功率不符合正态分布，不同人格组自身训练前、后各频带绝对功率的组内比较采用配对样本非参数检验;不同人格组之间训练前、后各频带绝对功率的组间比较采用独立样本非参数检验；各频带绝对功率在左右大脑半球对应导联的相关性分析采用双变量Pearson 相关性检验。所有结果以P ＜0.05 为差异具有统计学意义。

3 结果

3.1 一般资料

招募符合标准的在校大学生共25名，均来自北京中医药大学，年龄（20.28±1.34）岁，其中，男性12 人，女性13 人。试验过程中，脱落3 人，最后22 人完成整个实验过程。

根据受试者在L 量表的标准分T 分情况，剔除无效问卷0 份；根据受试者在N 量表的标准分T 分情况，分为情绪稳定型人格组11 人和中间型人格组9 人，其中情绪稳定型人格组包含典型情绪稳定型人格和倾向稳定型人格，由于倾向不稳定型人格和典型情绪不稳定型人格均为1人，故给予剔除。

表1 情绪稳定型人格组和中间型人格组的N量表标准分T分比较（）

表1 情绪稳定型人格组和中间型人格组的N量表标准分T分比较（）

注：与情绪稳定型比较，**P ＜0.01

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表2 情绪稳定型人格组和中间型人格组的性别构成比较

两组在N 量表的标准分T分方面具有显著统计学差异（P ＜0.05），情绪稳定型人格组标准分T分显著低于中间型人格组标准分T分。结果见表1。

为了排除性别因素造成的影响，进一步比较情绪稳定型人格组和中间型人格组的性别构成，结果可得两组在性别构成方面差异无统计学意义（P ＞0.05）。结果见表2。

3.2 频带总功率比较

训练前情绪稳定型人格组与中间型人格组在α1、α1 和β1、β2 频带平均功率无统计学差异（皆P ＞0.05）；训练后情绪稳定型人格组在α1、α1 和β1、β2 频带平均功率皆显著低于中间型人格组（皆P ＜0.01)。此外，情绪稳定型人格组训练后与训练前相比较，α1、α2 和β1、β2 频带平均功率皆无统计学差异（皆P ＞0.05）；中间型人格组训练后与训练前相比较，α1、α2和β1、β2 频带平均功率皆显著高于训练前（皆P ＜0.01）。结果见表3，表4。

3.3 脑电地形图（导联）比较

在α1 频带脑电地形图上，训练后，情绪稳定型人格组除了顶区、后颞区功率降低外，其他脑区功率普遍呈同步性增高的趋势，且在左枕区这种趋势尤为明显；中间型人格组呈全脑区功率同步性增高的特征，而且较情绪稳定型人格组增高的幅度更大，并且在中央区、顶区、右枕区、后颞区这种增高幅度尤为明显。在α2 频带脑电地形图上，训练后，情绪稳定型人格组大部分脑区功率普遍呈同步性降低的趋势，在顶区这种降低趋势尤为明显，同时，枕区功率呈增高的趋势，且左枕区增高的趋势尤为显著。中间型人格组呈全脑区功率同步性显著增高的特征，并且在顶区、右枕区、左后颞区这种增高幅度尤为明显。在β1频带脑电地形图上，训练后，情绪稳定型人格组仅有枕区功率呈增高的趋势，且左枕区增高的趋势尤为显著，其余脑区功率普遍呈同步性降低的趋势；中间型人格组呈全脑区功率同步性显著增高的特征，并且在顶区、左后颞区这种增高幅度尤为明显。在β2 频带脑电地形图上，训练后，情绪稳定型人格组仅有枕区功率呈增高的趋势，且左枕区增高的趋势尤为显著，其余脑区功率普遍呈同步性降低的趋势；中间型人格组除了枕区、左中颞区功率呈降低趋势外，其余脑区功率同步性增高，并且在顶区这种增高特征尤为明显。结果见图1-4。

表3 情绪稳定型人格组与中间型人格组八段锦训练前后α1、α2频带的绝对功率比较（µv2；；n=20）

表3 情绪稳定型人格组与中间型人格组八段锦训练前后α1、α2频带的绝对功率比较（µv2；；n=20）

注：与情绪稳定型人格组比较，**P ＜0.01；与训练前比较，△△P ＜0.01

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表4 情绪稳定型人格组与中间型人格组八段锦训练前后β1、β2 频带的绝对功率比较（µv2；n=20）

表4 情绪稳定型人格组与中间型人格组八段锦训练前后β1、β2 频带的绝对功率比较（µv2；n=20）

注：与情绪稳定型人格组比较，**P ＜0.01；与训练前比较，△△P ＜0.01

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图1 不同神经质人格组八段锦训练前后α1频带地形图比较

图2 不同神经质人格组八段锦训练前后α2频带地形图比较

图3 不同神经质人格组八段锦训练前后β1频带地形图比较

图4 不同神经质人格组八段锦训练前后β2频带地形图比较

4 讨论

人格是支配行为和思想的最本质、最核心的因素，人格因素在影响心理健康中发挥了决定性作用[34-37]。在艾森克人格问卷测量的人格维度中，神经质（情绪性）与心理健康的关系最为密切[38-43]。

八段锦是我国经典的健身导引术之一，通过训练可以降低内部情绪和外部刺激的干扰，在这种自然松静的有氧运动状态下，练习者以意导动，心静体松，精神内敛，既无大量体力消耗，也无精神高度紧张。这种以心行气的练意活动可以有效消除患者紧张与焦虑等不良情绪[20,22-24,44-49]。

脑电信号是大脑组织神经元活动和大脑功能状态的综合反映,是反映脑功能状态的一个客观指标[26-27]，对揭示八段锦的心理调控效应及其人格特异性具有重要参考价值。α波是闭眼安静状态下记录的主要波形[50]。α 波以10 Hz 为界，分为低频α1 波和高频α2 波，α1 波代表的安静程度更高，α2 波则具有“放松性警觉”的兴奋倾向[51]。脑科学研究[52-53]表明：α 波与人的认知过程和情绪稳定性密切相关。而且当大脑处于α波状态时，意味着大脑思维的能力增强，是学习与思考最佳状态的脑电波。β波是大脑兴奋状态下被记录到的主要波形。β波以20 Hz为界，分为低频β1波和高频β2波。β1波代表既轻松又专注，有协调性，β 2 波代表警觉和激动，当中枢神经系统发生强烈活动或者紧张时出现[54]。脑科学研究[55]表明：大脑处于β波状态时，人们的逻辑思维清晰，做事有条理。可是随着β波的增加，表明大脑容易处于疲劳的状态，身体易出问题。

4.1 频带总功率分析

从训练前脑电各频带总体平均功率的结果来看，情绪稳定型人格组和中间型人格组大学生大脑功能活动状态并没有存在差异，基线保持一致。八段锦训练后，中间型人格组α1、α2 和β1、β2 频带的平均功率皆显著升高，并且皆显著高于情绪稳定型人格组训练后的α1、α2和β1、β2频带的平均功率，其中，中间型人格组训练后α1、α2 频带的平均功率升高的幅度更大。可以看出，八段锦的“调心”在频带总平均功率上存在明显的“人格特异性”，对于神经质的中间型人格，八段锦的“调心”效应更加明显，其作用主要是总体提高大脑皮层神经细胞的活动程度，但这种作用是兴奋效应与安神效应共存的状态，其中安神效应更为明显，这可能是因为八段锦训练需要集中注意力于每一个细节动作，就会激发大脑皮层的活动，但长时间有规律的训练有利于引导大脑趋于安静，这为八段锦锻炼排除杂念、消除紧张和焦虑作用提供了佐证。此外，这种“调心”作用还可能提高中间型人格大学生在注意力和认知行为方面的专注程度，加强学习思考能力，并且有效提高中间型人格的情绪稳定性。对于神经质的情绪稳定型人格，八段锦的“调心”效应在各频带总平均功率上表现不明显，这可能与情绪稳定型人格的“稳定”特性有关，但情绪稳定型人格训练后与训练前相比较，α1 频带平均功率升高趋势明显，α2 和β 1、β2 频带平均功率降低趋势明显，说明八段锦的“调心”效应在情绪稳定型人格更多的是发挥安神效应和降低大脑的兴奋性来巩固“情绪的稳定性”，进而降低大脑的疲劳程度，从而起到维持情绪稳定型人格的健康心理状态的作用。

4.2 脑电地形图分析

训练后，中间型人格组α1 和α2 频带平均功率皆呈明显全脑区同步性增高的特征；β1和β2频带平均功率在大部分脑区也呈同步性增高的特征。可以看出八段锦“调心”效应对中间型人格组主要以提高大脑各个脑区皮层神经细胞的“活动性”为主，但这种脑区的“活动性”是“兴奋与安神”共存的。从脑区上看，由于顶区与躯体感觉有关，颞区与听觉和记忆功能有关，枕区与视觉功能有关，因此八段锦“调心”效应对中间型人格组的“兴奋”作用更多的是通过增加躯体感觉的兴奋性和加强听觉和记忆的专注度，以至于更好的将注意力集中于学习和熟练每个细节动作，所以β1 和β2 频带绝对功率在顶区或颞区增高特征尤为明显；当长时间有规律的训练后，八段锦“调心”效应则能在缓解躯体感觉的敏感性和视听觉的紧张感基础上发挥“安神”作用，这可能与八段锦动作已经慢慢形成了长期记忆有关，所以α1 和α2 频带绝对功率在顶区，右枕区和后颞区增高的特征明显。

训练后，神经质的情绪稳定型人格组除了α1频带平均功率在大部分脑区普遍呈同步性增高趋势外，其余频带平均功率在大部分脑区普遍呈同步性降低趋势，可以看出八段锦“调心”效应对情绪稳定型人格组主要以提高大脑大部分脑区皮层神经细胞的“安静程度”和降低大脑大部分脑区皮层神经细胞的“兴奋程度”为主，进而维持“情绪的稳定性”。但训练后情绪稳定型人格组存在α1和α2频带平均功率在顶区降低趋势明显和各频带平均功率在左枕区明显增高的特殊现象，这提示可能与情绪稳定型人格组更倾向于通过缓解顶区负责的躯体感觉的敏感性和增加左枕区负责的视觉功能的专注度去学习和熟练八段锦的每个细节动作有关。

5 结论

综上所述，我们认为八段锦对神经质的情绪稳定型人格和中间型人格大学生均能够诱发“调心”效应，这种“调心”效应在α1 和α2、β1 和β2 频带平均功率的总体及空间变化上皆存在明显人格特异性，这可能是八段锦锻炼的“调心”效应能够改善不同神经质人格大学生不良心理状态的大脑生理机制之一。

本研究创新在于通过运用脑电生理的现代科学技术，从研究大脑生理功能状态的角度，揭示中医防治心理疾患的机制，为中医的“治神”理论提供了科学依据。此外，本研究属于气功“调心”机制的基础性研究，主要指标为八段锦训练前后的α 和β 频带的脑电功率谱，将正常的不易受其他外来因素的大学生作为“空白模板”，能够排除疾病因素造成的影响，通过对不同神经质人格大学生训练前后α、β频带的绝对功率进行分析，能够初步发现和认识八段锦对诱发的“调心”效应机制及存在的人格特征及规律。不仅为今后气功对不同神经质人格的“调心”训练提供了初步指导的科学依据，在今后的研究中，将会加大样本量，引入对照组设计，并且进一步深入对比不同内外向等其他人格，为今后临床进行不同人格之间的辩证施功提供科学依据。