壓力狀態(tài)下的心跳生理模式研究.pdf

1、壓力是個(gè)體在增加了生理、心理、情感和行為要求后使得機(jī)體處于不平衡的一種狀態(tài)。壓力會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)的生理喚醒，其顯著生理反應(yīng)是交感神經(jīng)的激活，以及副交感神經(jīng)的失活，且與心臟活動(dòng)具有強(qiáng)關(guān)聯(lián)性。大量研究表明，壓力的長(zhǎng)期存在可能導(dǎo)致多種身體損害，如增加患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)、影響心臟的自主神經(jīng)傳導(dǎo)等。因此，對(duì)壓力狀態(tài)下生理反應(yīng)模式的研究是極具意義的。本文分別對(duì)心理誘因、生理誘因和混合誘因?qū)е碌膲毫顟B(tài)下，機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)過(guò)程中的心跳生理模式進(jìn)行研究。
　

2、?。?）本文設(shè)計(jì)了三種不同壓力狀態(tài)下的心電信號(hào)采集方案。首先，通過(guò)無(wú)預(yù)期目標(biāo)的朗讀、模擬答辯和真實(shí)場(chǎng)景下的碩士學(xué)位答辯事件獲得心理壓力狀態(tài)下的生理反應(yīng)樣本。其次，通過(guò)放松靜坐、勻速緩慢跑步和快速上下樓梯任務(wù)獲得生理壓力狀態(tài)下的生理反應(yīng)樣本。最后，通過(guò)放松靜坐任務(wù)、真實(shí)場(chǎng)景下的有背景音樂(lè)超聲潔牙和無(wú)背景音樂(lè)的超聲潔牙事件獲得兩種壓力共存狀態(tài)下的生理反應(yīng)樣本。結(jié)合問(wèn)卷和被試回訪等多種方式確定數(shù)據(jù)的壓力程度標(biāo)簽，對(duì)不同壓力狀態(tài)分別構(gòu)建了“無(wú)到

3、非常弱”、“弱到中等”和“中等偏強(qiáng)到強(qiáng)”不同壓力水平的生理反應(yīng)數(shù)據(jù)集。
　?。?）從統(tǒng)計(jì)意義上探討了不同誘因?qū)е碌膲毫顟B(tài)下生理參數(shù)的平均效果變化趨勢(shì)。使用t檢驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分布分析發(fā)現(xiàn)，不同誘因下生理參數(shù)的變化不盡相同，但均在一定程度上揭示了與壓力有關(guān)的心臟自主神經(jīng)活動(dòng)。隨壓力程度增大，平均心跳間隔呈減小趨勢(shì)，反映出心跳逐漸加快，壓力生理喚起程度變高；RR間期標(biāo)準(zhǔn)差、RR間期相鄰差的標(biāo)準(zhǔn)差和RR間期相鄰差的均方根呈減小趨勢(shì)，反映出壓力

4、程度增加使得交感神經(jīng)激活、副交感神經(jīng)受到抑制。而非線性特征近似熵、遞歸定量參數(shù)中的遞歸熵和確定度呈增大趨勢(shì)，反映出壓力增大的同時(shí)心臟活動(dòng)的不確定性和復(fù)雜性越強(qiáng)，心臟起博有較高的適應(yīng)性。對(duì)比心理和生理壓力狀態(tài)下，隨壓力程度增大，具有顯著性差異的生理參數(shù)的平均變化效果發(fā)現(xiàn)，心理誘因?qū)е碌膲毫顟B(tài)中，心臟活動(dòng)更為復(fù)雜且不確定性高。
　?。?）進(jìn)一步從模式識(shí)別的角度探討了特定誘因、兩種不同誘因間、不考慮壓力誘因幾種情況下，不同程度壓力生理

5、模式的可區(qū)分度，并使用后向選擇算法發(fā)現(xiàn)了依賴分類器的壓力生理模式的最簡(jiǎn)潔表達(dá)。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)：不考慮壓力誘因的情況下，不同程度壓力的生理模式的區(qū)分效果較好；但如果同時(shí)考慮不同誘因和不同壓力程度的狀態(tài)，壓力生理模式的區(qū)分效果較差。
　　本文對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別從統(tǒng)計(jì)分析和模式識(shí)別角度分析了壓力狀態(tài)下的心跳生理模式，結(jié)果表明生理參數(shù)在一定程度上能夠反映壓力自主神經(jīng)活動(dòng)，且在不考慮誘因的情況下，不同壓力程度的生理模式極易區(qū)分，這對(duì)可穿戴設(shè)備實(shí)現(xiàn)