不同海拔高度青年军人工作记忆刷新功能的影响因素分析

张 颖，王菲菲，郑莹灿，张振铭，詹小青，唐映丹，白 雪，吕恬歌，郭 桦，杨国愉

400038 重庆，陆军军医大学(第三军医大学)医学心理系军人发展心理学教研室1；362308 福建 泉州，解放军第73141部队卫生连2

我国高原地区具有空气稀薄、低压低氧、干燥寒冷、风速大、日光辐射强等特点，而这些自然特点会对人的认知功能产生显著影响，如影响短时记忆、注意广度及注意转换能力、思维判断能力等，使高原军人的认知功能下降，从而影响其心理知觉和心理运动能力，降低作业绩效[1-2]。曹琪等[3]研究也发现，个体在高海拔地区的记忆功能显著低于低海拔地区和中海拔地区，且随海拔升高，记忆功能呈下降趋势。

工作记忆(working memory，WM)是指个体在执行认知任务时，暂时储存和加工信息的能量有限的系统，它被认为是人类认知功能的核心，是学习、推理、问题解决和智力活动的重要成份[4-7]。BADDELEY[8]认为，工作记忆由4个成份组成：中央执行系统、视空间模板、语音回路和情景缓冲器。而刷新功能是工作记忆中央执行系统的重要功能之一，是指根据新呈现的信息不断更改工作记忆内容的过程，体现了人们不断对记忆中内容进行修正的能力[9]。N-back任务是最常用的工作记忆评定工具之一，主要检测刷新功能。

有研究表明，长期高海拔暴露影响移居者空间工作记忆能力，主要体现为后期匹配阶段注意资源不足，反应抑制能力与信息维持能力降低，从而损害空间工作记忆能力[10]。然而既往很少有研究者关注高原地区青年军人的工作记忆刷新功能。因此，本研究采用N-back任务，通过对3个不同海拔高度青年军人的工作记忆刷新功能开展行为学实验和问卷调查，了解工作记忆刷新功能的变化规律及影响因素，为不同海拔高度青年军人的心理健康防护提供科学依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

2021年12月至2022年5月，采用方便抽样法，以<1 000 m、3 000～4 000 m和>4 000 m 这3个不同海拔高度的青年军人作为研究对象进行行为学实验和问卷调查。回收军人样本427份，有效样本426份，有效率99.77%。被试年龄18～36(24.18±3.34)岁。基本人口学特征见表1。本研究已通过陆军军医大学伦理委员会审核(2020第027-03)，所有参与者对本研究知情同意。

表1 研究对象的人口学特征

1.2 方法

1.2.1 N-back任务 由E-Prime 2.0软件设计和编写N-back任务实验范式。实验范式包括0-back、1-back和2-back共3个组块，刺激数字为0～9共10个阿拉伯数字，每个组块均包括练习和正式实验两部分。实验任务要求被试者尽可能快而准确地判断当前电脑屏幕上的数字是否是正确目标，字母键盘“F”代表“是”，“J”代表“否”：当进行0-back任务时，要求被试者判断当前屏幕上呈现的数字是否是“5”；当进行1-back任务时，被试者需要判断当前数字是否与前一个数字相同；当进行2-back任务时，被试者需要判断当前数字是否与倒数第二个数字相同。观测变量为被试者的正确率和正确按键的反应时。

1.2.2 一般资料调查表 一般资料调查表包含所处海拔高度、年龄、军龄、独生子女、家庭结构、婚姻状况、受教育程度、工作期间是否经历过较严重的心理创伤、是否适应自己所处的自然环境等内容。

1.3 质量控制

电脑自动记录N-back实验中每个刺激的正确率和反应时。在调查正式实施前，经过预调查发现一般人群对N-back刺激的反应时一般是200～1 000 ms，因此将N-back实验中反应时<200 ms或不按要求进行实验的样本视为无效样本作删除处理。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 不同海拔高度青年军人工作记忆刷新功能的变化

不同海拔组的青年官兵在0-back任务的正确反应时、1-back任务的正确率和正确反应时、2-back任务的正确率方面均存在显著差异(P<0.01)(表2)。

2.2 不同人口学因素下青年军人工作记忆刷新功能的比较

在家庭结构、是否适应自己所处的自然环境方面，青年军人0-back任务的正确率均存在显著差异(P<0.05)；在家庭结构、工作期间是否经历过较严重的心理创伤方面，青年军人1-back任务的正确率均存在显著差异(P<0.05)；在家庭结构方面，青年军人2-back任务的正确率存在显著差异(P<0.05)；在年龄、军龄、独生子女、婚姻状况方面，青年军人0-back和1-back任务的正确反应时均存在显著差异(P<0.05)(表3)。

2.3 青年军人工作记忆刷新功能的多元线性回归分析

分别以N-back任务的正确率和反应时为因变量，将单因素分析中有统计学意义的变量作为自变量进行多元逐步线性回归分析，具体赋值情况见表4。结果显示，家庭结构是青年军人0-back任务正确率的显著影响因素(P<0.05)；海拔高度、工作期间是否经历过较严重的心理创伤、家庭结构是青年军人1-back任务正确率的显著影响因素(P<0.05)；海拔高度、家庭结构是青年军人2-back任务正确率的显著影响因素(P<0.05)；海拔高度、军龄是青年军人0-back和1-back任务正确反应时的显著影响因素(P<0.01)(表5)。

表2 不同海拔地区青年军人工作记忆刷新功能比较

表3 不同人口学因素下青年军人工作记忆刷新功能的比较

表4 多元回归分析变量赋值

表5 工作记忆刷新功能影响因素的多元线性回归分析

2.4 青年军人工作记忆刷新功能影响因素的交互作用分析

以N-back任务的正确率和反应时为因变量，将多元逐步线性回归分析中有统计学意义的变量作为自变量，分别进行两因素方差分析。结果显示，不同海拔高度、不同家庭结构的青年军人在1-back任务正确率方面，仅家庭结构分组的主效应显著(P<0.05)，交互作用不显著(P>0.05)；不同的工作期间较严重的心理创伤经历、不同家庭结构的青年军人在1-back任务正确率方面，仅不同工作期间较严重的心理创伤经历分组的主效应显著(P<0.05)，交互作用不显著(P>0.05)；除以上两组外，其他两因素方差分析结果的主效应均显著(P<0.05)，交互作用均不显著(P>0.05)(表6)。不同海拔、人口学因素下青年军人工作记忆刷新功能分布情况见表7。

表6 工作记忆刷新功能影响因素的交互作用分析

表7 不同海拔、人口学因素下青年军人工作记忆刷新功能

3 讨论

3.1 不同海拔高度青年军人工作记忆刷新功能现状

本研究结果显示，高原地区青年军人的工作记忆刷新功能显著低于平原地区青年军人，表明高海拔环境可能会损伤青年军人的工作记忆。这与MA等[11]的研究结果一致，长期暴露在高海拔环境中会削弱空间工作记忆。吴玉等[12]对进驻高原初期军人的研究发现，在进驻高原初期，军人脑力作业能力显著低于平原水平，出现了空间工作记忆能力的降低。而高原环境对青年军人工作记忆的影响可能与低氧暴露有关。轻度的低氧就可能会对工作记忆产生一定的损害[13]。而无论急性还是慢性低氧暴露均可能会导致空间记忆、短期记忆、工作记忆等各项能力明显削弱[14-15]。不同海拔组青年军人在0-back任务中正确率差异不显著，这可能与0-back任务难度较低导致不同海拔组青年军人在完成0-back任务时正确率普遍较高有关。同时，由于2-back任务难度相对较大，不同海拔组青年军人在完成2-back任务时反应时普遍较长，因而可能导致不同海拔组青年军人在2-back任务正确反应时方面的差异不显著。

3.2 不同海拔高度青年军人工作记忆刷新功能的影响因素分析

在单因素分析中，不同年龄、军龄和婚姻状况的青年军人在0-back和1-back任务正确反应时方面均存在显著差异，而在多元线性回归分析后，仅在不同军龄分组上的差异显著，这可能是由于军龄与年龄、婚姻状况均存在一定的共线性问题。在部队中，一般军龄较长的官兵其年龄也相对较大。已婚组的青年军人也多为青年军士，其军龄一般较长，而未婚组的青年军人多为义务兵或者下士，其军龄相对较短。研究表明军龄是0-back和1-back任务正确反应时的影响因素，军龄越长，青年军人工作记忆刷新功能越差。这可能是由于随着军龄的增长，青年军人身体的各项机能和反应能力都有所衰退；同时军龄较长的青年军人其高原暴露时间也较长，受到高海拔低氧环境的影响也较大。保宏翔等[16]研究发现，3个月的高海拔环境驻防可能对军人的记忆能力造成较为明显的损伤。

本研究发现，家庭结构是0-back、1-back和2-back任务正确率的影响因素，这可能与单亲家庭青少年独特的心理特点有关。单亲家庭的青少年常神经过于敏感，易出现孤僻冷漠、内向自卑、敏感多疑、暴躁易怒、情绪不稳等心理问题，而由于其常产生剧烈的情绪波动，而可能会导致注意力、记忆力的下降[17]。

本研究还发现，工作期间较严重的心理创伤经历是1-back任务正确率的危险因素，表明入伍以后的心理创伤经历会影响青年军人的工作记忆刷新功能。ZOLA-MORGAN等[18]的研究发现，创伤后应激障碍(posttraumatic stress disorder,PTSD)病人在工作记忆测试中的表现明显差于正常对照组。而心理创伤对工作记忆的损害可能是由于心理创伤造成的闯入性记忆干扰了对工作记忆这种陈述性记忆的识记、信息编码和再认的过程[19]。闯入性记忆的自动加工占用了工作记忆加工过程的大部分资源，因此具有心理创伤经历的青年军人不能很好地完成对一般材料的工作记忆。

经多元线性回归分析发现，对于青年军人来说，家庭结构能显著影响其0-back任务正确率；海拔高度、工作期间较严重的心理创伤经历、家庭结构能显著影响其1-back任务正确率；海拔高度、家庭结构能显著影响其2-back任务正确率；海拔高度、军龄能显著影响其0-back和1-back任务正确反应时。而在两因素方差分析中发现，影响因素之间的交互作用均不显著，仍是各影响因素的主效应对青年军人工作记忆刷新功能发挥作用。

综上所述，青年军人的工作记忆刷新功能受到驻地海拔高度的影响，而军龄、家庭结构以及工作期间的心理创伤经历也是需要关注的因素。可通过以下措施帮助改善青年军人的工作记忆：①通过开展心理健康教育、心理咨询等方式，帮助青年军人培养积极、正面的情绪，克服消极情绪的影响。②工作记忆训练也是提高青年军人工作记忆能力的一个重要手段。程晓彤[20]等研究发现，利用VR技术将驾车任务与工作记忆任务相结合构建的工作记忆VR训练系统，能够有效提高陆军军人的工作记忆容量、刷新和抑制功能。③同时，还可通过改善高原官兵供氧来提高其工作记忆能力。每天吸氧1h能显著改善高原驻防官兵的记忆功能[21]。吸氧可以有效改善机体的缺氧状况，缓解缺氧造成的脑功能损害，降低低氧暴露对高原军人工作记忆的影响。