研究控制睡眠過渡過程的新方法.pdf

1、以認(rèn)知科學(xué)為基礎(chǔ)，抑制失控認(rèn)知活動、解除失眠，被認(rèn)為是認(rèn)知科學(xué)中一個革命性的新構(gòu)想。但是，當(dāng)今盛行的“過渡過程”觀念以及“內(nèi)━內(nèi)相互作用”理論，顯然已無力將實(shí)現(xiàn)構(gòu)想的研究和實(shí)踐帶向成功。而何去何從，甚至連思路也闕如。 本項目在我們前期工作的基礎(chǔ)上，獨(dú)辟蹊徑，利用我們創(chuàng)建的“極小認(rèn)知作業(yè)”實(shí)驗(yàn)方法，將腦態(tài)“過渡過程”作為完全不同于覺醒、也不同于睡眠的又一獨(dú)立階段，進(jìn)行研究：獲取“過渡過程”中關(guān)于“腦狀態(tài)種類”及“結(jié)構(gòu)”，“腦狀態(tài)轉(zhuǎn)

2、換方式”、“生物鐘作用時效”及其對腦態(tài)轉(zhuǎn)換影響的新知識；發(fā)現(xiàn)“外━內(nèi)”相互作用引起的抑制失控認(rèn)知活動的新效應(yīng)、新規(guī)律；確認(rèn)“過渡過程”是與覺醒、睡眠都完全不同的獨(dú)立階段。并且以上述關(guān)于“過渡過程”及“外━內(nèi)相互作用”的原理為基礎(chǔ)，創(chuàng)建用“機(jī)－腦協(xié)同”來抑制失控認(rèn)知活動、解除失眠的新理論、新方法。 該方法使用的設(shè)備是新穎的機(jī)-腦接口，它給計算機(jī)提供了一種監(jiān)測、控制人腦中失控思維活動的通道，利用該設(shè)備我們發(fā)展一種無干擾、不喚醒的監(jiān)測

3、、控制“醒→睡過渡過程”中那些妨礙入睡的思維活動的方法。其基本認(rèn)知原理是，那些失控的思維活動會因外界刺激導(dǎo)致的注意轉(zhuǎn)移而被抑制。因此，讓計算機(jī)依據(jù)大腦的狀態(tài)不斷提供刺激，有可能使失控的思維活動的源持續(xù)地處于被抑制狀態(tài)，直至最終失活。 利用這種方法我們將測量入睡潛伏期的精度從傳統(tǒng)的十幾分鐘提高到了6秒左右。小樣本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，“醒→睡過渡過程”中那些妨礙入睡的思維活動受到了有效控制，入睡潛伏期有了顯著縮短。這表明，機(jī)－腦接口為失控

4、的思維活動的中斷提供了一種新的途徑。利用我們發(fā)展的“非限定微行為反應(yīng)技術(shù)”，使用者的認(rèn)知反應(yīng)只需以任意方式的手指微動即可表達(dá)。微動產(chǎn)生的信號由“腕式嵌入式計算機(jī)”通過實(shí)時信號處理和模式識別來確認(rèn)?！胺窍薅ㄎ⑿袨榉磻?yīng)技術(shù)”，保證了使用的無喚醒性。 方法的核心是基于VxWorks實(shí)時操作系統(tǒng)和ARM微處理器的“微型手腕式嵌入式計算機(jī)”。刺激信號的發(fā)生，其特性的控制，使用者應(yīng)答信息的測量、記錄、處理，腦狀態(tài)的分析等，均由帶于手腕上的嵌

5、入式計算機(jī)來執(zhí)行?！巴笫角度胧接嬎銠C(jī)”的微小結(jié)構(gòu)(包括傳感器)以及它與環(huán)境的獨(dú)立，保證了使用的無干擾性。 該方法采用的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ绞仟?dú)特的極小認(rèn)知反應(yīng)操作實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑?1)耗費(fèi)腦注意資源極小的認(rèn)知作業(yè)：讓被試者被動監(jiān)測、鑒別其中頻率特性相差很大的兩種聲音刺激，使得認(rèn)知作業(yè)極小。在這兩種聲音中，一種被稱為目標(biāo)聲，另一種被稱為非目標(biāo)聲。目標(biāo)聲較為清脆，非目標(biāo)聲較為低沉。每當(dāng)聲音出現(xiàn)時要求被試者對它進(jìn)行鑒別，并對目標(biāo)聲做出反應(yīng)，以此

6、使失控的思維活動被轉(zhuǎn)移。對于非目標(biāo)聲，被試者不需要對其做出反應(yīng)，它的作用是使失控思維活動的源因持續(xù)缺乏注意而被抑制，直至最終失活。 2)耗費(fèi)腦注意資源極小的行為反應(yīng)：通過“非限定微行為反應(yīng)技術(shù)”，被試者只需以任意方式的手指微動，表達(dá)對刺激序列中的目標(biāo)聲的反應(yīng)，使得反應(yīng)操作極小。微動產(chǎn)生的信號由“腕式嵌入式計算機(jī)”通過實(shí)時信號處理和模式識別來確認(rèn)?！胺窍薅ㄎ⑿袨榉磻?yīng)技術(shù)”，保證了使用的無喚醒性。 3)定量、可控的隱性變量：

7、實(shí)驗(yàn)中，聲音刺激序列包含3個定量可控的隱性變量：A.轉(zhuǎn)移注意變量──目標(biāo)集的目標(biāo)數(shù)目，它的作用是，有效轉(zhuǎn)移漲落認(rèn)知活動占用的腦注意資源，暫停漲落的認(rèn)知活動；B.生物鐘作用時效變量──非目標(biāo)集的非目標(biāo)數(shù)目，它的作用是，為生物鐘獨(dú)立連續(xù)作用提供足夠長的時間，引發(fā)腦狀態(tài)由上向下躍遷；C.時距變量──相鄰兩次聲刺激之間的時間間隔，它的作用是，對測量的實(shí)時性與腦狀態(tài)的自然性進(jìn)行平衡。 由此，從實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ缴?，既保證了過渡過程實(shí)驗(yàn)的定