气功锻炼效应的脑电研究综述

★ 曾云涛 章文春（江西中医药大学中医学院 南昌 330004）

脑电检测技术具有高效、无创等特性，其在认知领域一直以来都是重要研究手段之一［1］，通过采集特定活动下的脑电信号，借助分析软件测知人体的心理活动变化。气功锻炼不仅仅是形体的运动，更重要的是强化神意对形体的调控；而神意的产生离不开大脑，神意对气功锻炼产生的影响较大，甚至可以说是居于核心地位，因此，研究大脑活动变化对揭开气功锻炼内部操作的奥秘具有重要意义，脑电作为其中的重要研究手段，受到了越来越多的关注。一般情况下，按照频率标准（以Hz为单位）可将脑电波划分为δ、θ、α、β、γ几种［2］，而目前对气功的脑电研究较多的是α波。α波的频率为8~13 Hz，其中又分为低频α1波和高频α2波，α波反映了人体处于一种身心平静、放松、专注的状态［3］，这与气功锻炼所达到的状态具有一致性，因此，国内外研究者对α波均较为关注，不过近年来，研究人员也尝试着去探求其它频域波与气功锻炼之间的联系。

1 脑电在气功领域的研究现状

纵观近60年来气功领域开展的脑电实验，大批研究者从各层面对各式功法进行了探索，国外研究者主要对瑜伽、超觉静坐等进行了较为深入的研究，国内研究者则对禅修、坐忘、站桩、八段锦等功法的脑波特征及调节心理效应展开了初步探索。气功在脑电领域的研究主要围绕气功态的脑电特异性和气功对人体身心影响这两个方面展开研究。气功态这一概念由钱学森提出［4］，它是指以正常人体功能态为基础通过练功而呈现的特殊功能态，是人体生命活动中通过练功才能表现和发挥的固有的潜在功能状态。通过相关实验观察证明气功对人体影响而产生的脑电有其独特性，从而表明气功态的真实存在，气功态下的人体处于一种有别于日常生活中其他活动的状态。气功对心理产生双向调节功能，或抑制或兴奋，帮助人体恢复至正常心理状态，最终实现身心平衡。

2 研究的主要内容

2.1 气功态的脑电特异性研究

国外学者Pisarevskii I E等［5］研究练气功时的脑电活动，通过对一位资深气功师练功前、中、后的16导脑电图的研究，应用频谱相关性分析法对数据进行处理，发现练功活动期间和结束后α波频有所增强，初步得出了练气功时的脑电活动具有深度放松特征的结论。

国内学者梅磊等［6］在80年代提出气功态下大脑α波的额-枕逆转化现象。其对6位掌握气功的受试者进行了测试，为减少对受试者气功状态的影响，只对额区（Fz）和枕区（Oz）单极脑波进行了检测，通过开展29人次的实验，得出结果显示：额区出现α波峰者有24人次，占83%；这种额-枕转换在常人非特殊状态下暂未被发现，处于气功态时α波能量较为集中在额区，而人在正常状态下多集中于枕区；同时还发现，练功时间越长者额区α波中心频率左移（向低频移动）越明显［7］。这些发现对证明气功态是一种特异功能态有一定意义。

阎晓霞［8］运用时序谱分析方法开展了29人次的实验，并对δ、θ、α、β1、β2五个频带的能量及各频带的谱质量的百分数和峰值频率及脑电熵值进行了分析，结果表明，气功状态下α波能量显著增加，峰频发生左移，α波能量同时在额区和枕区表现出泛化，而δ波能量降低，某些时候θ波能量增加，峰频发生右移。

张建洲［9］做了气功态时脑电等电位统计图分析，对气功师组（10位练功均为10年以上的气功师）练功前的脑电图与练功8 min后进入气功态时的脑电图进行比较，实验结果表明，资深气功师在进入气功态时，前额和中央区α1成分增多，尤其对于群体来说，这种增多具有显著性意义。

单春雷等［10］在利用意念引导站桩达到入静的研究中，通过对比自身单纯站桩与入静站桩，对α波有了更为详细地观察，结果显示：入静站桩30 min后部分脑区的α1波功率增加明显（P<0.05），α2波功率在所有脑区增加明显（P<0.05）；50%脑区的α1、α2波功率显著高于单纯站桩，而在入静站桩与单纯站庄前脑电无明显差别。

国外学者Travis F［11］在开展的超觉静坐研究中发现，在入静状态下，大脑左右两侧额区、枕区、颞区总相干函数值增加明显，总相干函数在脑电研究中一定程度上反映了大脑不同区域功能的协调性，它的增加表明两侧大脑同步化功能增强［12］。

张燕冰等［13］选择68名大学生进行为期2个月的放松训练，研究放松训练对脑电和情绪的影响，结果显示，受试者在接受放松训练后脑电“大脑中央相干性”“额区总相干性”“颞同步化”“额优势化”“安静度”等指标均有所增高，相比训练前差异具有极显著性意义，这个结果表明气功态下脑电活动趋于同步、协调、有序化。

国外相关研究资料显示，超觉静坐训练有素者出现具有类似周期性的脑电优势频率变化：α2波→α1波→θ波→β波→α波→θ波 ，表现出同脑区脑波变化有序化［14］。

孙福立等［15］在对78人（气功组34人、未练功组39人、睡眠组5人）进行脑电检测的实验中发现，气功态、静息态、睡眠态各频段脑电的相干函数都很低，但是在额枕谐振频率附近的平均相干函数三组有明显不同，未练功组不变，睡眠组有下降，但气功组有上升的趋势。

浙江大学汪伟［16］运用脑电相干分析、脑电功率谱地形图及脑电相干地形图分析方法，在开展了30例实验后，并分析了气功态脑电信号的特征。结果显示：在气功态时大脑各区脑电相干指标上升显著，脑电幅值急剧增大，能量从大脑后部向前部转移，脑电优势频率下降。

2.2 气功调心效应的研究

在这一方面的研究当中主要涉及了八段锦、站桩功、具象思维形式下的意境作业等相关气功操作技术，主要针对心理疾患的改善，这也符合气功锻炼所具备的调心效应。

吕嘉轩等［17］进行了大学生站桩的调心效应研究，选取30名无练功经历的在校大学生，分设了实验组与对照组，并对其在站桩前后和过程中3个静息状态进行同步监测，通过α频带的脑电功率在头部的变化证明其能够产生调心效应。实验发现，与未经过站桩训练的对照组仅在枕区表现α频带高功率相比，实验组在整个脑区α频带功率都有明显升高，这种功率升高的意义表明了人体此时进入了气功态，大脑活动的关联性增加，平衡性增强，此时人的情绪较为平稳。

八段锦具有良好的调心效应。八段锦作为传统功法不仅对形体具有调节作用，也能够对抑郁、焦虑等心理疾患有改善作用［18-19］。胡庆川［20］通过比较接受了八段锦训练与未接受八段锦训练的大学生，在分别给予正性、中性、负性图片刺激后观察LPP的变化，LPP是在事件相关电位中与情感相关的特异波，在观看正性和负性图片时能使LPP振幅增加或减少［21］。在负性图片刺激下接受了八段锦训练的同学前额区LPP振幅降低明显，在正性图片刺激下接受了八段锦训练的同学多处脑区LPP振幅下降明显，说明了他们的情绪反应降低了，侧面反映出心境的相对平和。

郭郁等［22-28］基于四种常见波形分析八段锦的调心效应。在对α频带功率的分析中，分别选取了12名男性大学生及13名女性大学生对比训练前后的α1、α2频带功率在总体和空间上的差异。总体上，训练后男性α2频带功率比训练前高（P<0.01），女性α1、α2频带功率均有明显增加（P<0.01）。在过去的研究中对β频带涉及较少，本实验则对β频带的低频β1和高频β2频带在总体功率值和空间分布上做了观察分析，β1频带会在放松专注的状态下出现，β2频带则是较为兴奋的表现；训练后男性β1、β2绝对功率提升较明显，均高于训练前（P<0.01），女性β1频带绝对功率有上升，而β2频带绝对功率有下降，表明对男性大学生而言注意力和兴奋性都有提升，女性大学生则增加了其专注度、降低了兴奋性，提示八段锦对不同性别的调节效应有差异；从空间分布来看，β频带在众多脑区相关性增强，一定程度上反映了大脑活动的平衡性。外向型人格组、中间型人格组、稳定型人格组接受八段锦训练后，结果显示：脑电δ、θ频带功率总体上中间型人格组明显高于锻炼前（P<0.05，P<0.01），外向型人格组则低于锻炼前（P<0.05，P<0.01），稳定型人格组则无显著差异；在空间的变化上，中间型人格组全脑区同步升高，外向型人格组全脑区同步下降。δ波表示大脑最放松的状态，θ波表示精神的深度放松，这说明δ和θ在频带功率等方面都有人格特异性。以上的研究结果表明八段锦可在一定程度上改善大学生心理健康状况。

意境作业是中国传统心身锻炼法［29］，利用人脑意识的主观能动性对正性的文字信息进行加工，形成符合个体思维习惯特征并使自我身心愉悦的景象，让自己沉浸于这种意境中而形成持续的正性情绪体验。张琳等［30］运用意境作业干预处于抑郁状态的大学生，根据《抑郁自评量表（SDS）》判别受试对象是否抑郁，意境作业内容主题分别是“我在玫瑰花丛中漫步”“春天的阳光温暖着我的身体”“我的每一个毛孔都在自由地呼吸”。通过实验组干预前后自身对比和与对照组对比，结果显示，在意境作业干预后，正常生活态下α频带绝对功率高于干预前，意境作业时α频带绝对功率均高于对照组，在意境作业结束后的静息态中颞顶区仍有较为明显的α频带高功率，对照组则表现不明显。这说明意境作业对缓解大学生抑郁状态有一定效果且可产生较为持续的影响。

3 结语

综上所述，在气功态及气功调心效应的脑电特征研究方面取得了众多的令人可喜的成绩。一方面对气功态的认识取得多种客观指标，概括来说有以下内容：α频带总功率的显著上升、α波从枕区向额区的转换、各脑区同步化趋势增加、相干性增强；另一方面，部分研究证据表明气功锻炼可实现身心平衡，为治疗身心疾病开辟了新道路。但纵观相关研究仍存在一些不足，大致可以分为以下几点：一是大脑结构复杂，产生的意识活动也较为复杂，目前气功锻炼的脑电活动大多还是在观察层面，虽已发现了众多实验中脑波的特征具有相似性，但对不同实验下产生的其它特定频率是否有意义关注较少，因此，加快建立一套符合气功锻炼时脑电特征的多样化评价体系显得尤为重要，而不是所有功法都用某一种波形的出现对其效应好坏作判别；二是脑电检测技术时间灵敏度较高，可以较快速的捕捉到大脑电波，但是空间定位性不足，只能确定一个大致范围，这对于气功锻炼脑电生成机制产生了一定的阻碍；三是由于研究者自身的知识水平的限制，对实验结果的阐释不甚清晰，研究设计和分析方法的严谨性不足，导致结论的科学性、可靠性不够，加强与其他相关学科的交流合作十分必要。