轻、中度缺氧应激时声强对脑认知功能的影响
关键词: 低氧;声强;认知
摘 要:目的 通过分析在4种不同高度和5种不同声强条件下P300 的潜时及波幅，反应时，得出轻、中度缺氧条件下最佳声强值. 方法 14名受试者在地面及1500m，3000m，4500m三个模拟高度(吸低氧混合气体)分别进行5种不同声强值(55，60，70，80，85dB)的听觉oddball测试，记录脑电图(EEG)、反应时(RT)及主观感觉，EEG经平均叠加处理提取出脑事件相关电位(ERP)中的P3 波幅、潜时.以P3 潜时和RT为主要指标评定脑认知能力，结合主观评价确定最佳声强值. 结果 P300 潜时及RT，在地面及1500m，5种听觉oddball任务声强为55dB时的P
300 潜时及RT明显长于其它4种声强(P<0.01)，而其余4种声强间则无明显差别.在3000m，5000m，声强为70，80，85dB时P300 潜时及RT明显短于55dB及60dB的P 300 潜时和RT(P<0.01)，而主观评价反映80，85dB声强刺耳，难以忍受. 结论 在地面及1500m轻度缺氧情况下最佳声强值为60～70dB;在3000m及5000m中度缺氧条件下，最佳声强值为70～80dB，此时P3 潜时及RT最短;缺氧会减慢脑信息加工过程.
Effect of light and moderate hypoxia stress on brain event related potentials and reaction time in differ┐ent sound intensities
QIN Yun，MA Rui-Shan，NI He-Ying，FU Zhao-Jun，CHENG Hong-Wei
Department of Aerospace Physiology，Faculty of Aerospace Medicine，Fourth Military Medical Uni-versity，Xi'an710033，China
Keywords:anoxia;sound-intensity;cognition
Abstract:AIM To explore the most suitable sound intensity for man in light and moderate hypoxia stress.METHODS Fourteen healthy and well trained students were selected as subjects.They were arranged to perform audio oddball tasks of5different sound intensity(55，60，70，80，85dB)at four attitudes(Ground，1500m，3000m，4500m).486IBM Per-sonal computer was used to produce different sound intensity tones，which were broadcasted to subjects by ear phone.me-ter was used to measure sound intensity.The subjects breathed air or low oxygen mixture to simulate different atti-tudes.EEG data and reaction time(RT)were collected.P300 waves of event-related potential(ERP)were extracted.P300 latency and RT，as the main indexes to measure the brain cognitive response speed，were analysed by using a2-factor(contrast×attitude)analysis of variance.Finally subject feelings were recorded as another important index of evalua┐tion.RESULTS At ground and1500m when sound intensi-ties were60，70，80，85dB，P300 latency and RT were signifi-cantly shorter compared with55dB(P<0.01).But there were no significant differences of P300 latency and RT among them.At3000m and1500m when sound intensities were70，80，85dB，P300 latency and RT were significantly shorter compared with the other two's(P<0.01)while significant distinctions among theirs were not found.According to sub-ject feelings sound intensities above80dB were unbearable.So the most suitable sound intensity for ground and light hy-poxia is60～70dB;while for moderate hypoxia it maybe70～80dB.CONCLUSION In light hypoxia stress the most suitable sound intensity is60～70dB whereas in moderate hypoxia it is70～80dB.
0 引言
人脑通过各种感觉通道接受外界信息，听觉是人脑感受外界的重要途径.有研究表明随声强的增加脑认知工效提高[1] ;但声强太大又会刺激听觉，使人烦躁，工作效率下降.有人通过研究得出正常条件下最舒适声强值(most comfortable listening level，MCLL)[2] ，但MCLL为何值时脑认知工效最高尚未见文献报道.视觉对缺氧非常敏感，轻中度缺氧就会影响视觉[3] ，但目前对听觉对缺氧的敏感性的研究尚无统一结论，因此研究缺氧条件下听觉通道的传导工效对航空中脑认知工效的提高及选择航空条件下最佳感觉传导途径具有重要意义.目前已肯定，脑事件相关电位(event-related potential，ERP)的P300成分与认知过程密切相关，是评定脑认知能力的一种客观有效的方法[4] .我们取其作为一个实验指标，还采用传统的主观评价法作为对最佳声强选择的另一个指标，本实验在地面，1500m，3000m，5000m四个高度分别进行声强为55，60，70，80和85dB听觉oddball任务测试，以P300 潜时、RT及主观评价为主要指标.以研究得出地面及不同高度轻中度缺氧条件下听觉通道最佳声强值.
1 对象和方法
1.1 对象
男性受试者14名均为军医大学学员，身体健康，年龄18～20岁.听力正常，均为右利手.无既往神经、精神系统疾病史.低压舱上升实验检查缺氧耐力良好.
1.2 方法
1.2.1 刺激模式及环境条件
听觉oddball模式:以4000Hz纯音为靶刺激(Ts)，2000Hz纯音为非靶刺激(NTs)[5] ，声强分别为55，60，70，80和85dB五个等级，声刺激信号由计算机发出，通过耳机双耳给声，声强由NDI型精密声级计(江西红声器材厂)测出，其中Ts出现概率为20%，其余为NTs，每个刺激呈现时间为60ms，刺激间隔时间为1.5～2s不等，Ts与NTs总共呈现150次.当刺激出现时令受试者作出判断，并在确保正确的前提下尽快按键反应，如果出现的是Ts则按键反应，如是NTs就不反应.从刺激出现到按键反应时间为RT.实验在屏蔽室内进行，环境噪声为30dB，温度及其它条件相对恒定.
1.2.2 指标记录和测量
采用Ag-AgC1盘状电极置于国际标准10～20系统电极放置法的Pz点记录脑电图(electroencephalogram，EEG)，同时在右眼睑上方和外眦下方放置两个电极记录眼电图(electro-oculogram，EOG).EEG和EOG信号通过RM6000多道仪(光电，日本)生物电盒输入，由AB-621G生物电放大器进行放大(灵敏度0.1mV/DIV，高频滤波30Hz，时间常数2s)，并与计算机发出的Ts，NTs和反应正确的状态信号一并记录于A69磁带机(Sony，日本)，可进行提取ERP的实时处理，也可脱机后再行处理.将存贮的信号输入带有A/D板的计算机进行采样(EEG采样频率为500Hz，采样程序自动排除眼动和错误回答)，对Ts出现时的EEG叠加平均处理(Ts共30次，因排除眼动和错误回答，故实际叠加次数为25～30次)，提取出ERP.由于Ts和 NTs诱发的ERP之间存在许多不同，因此，多数文献在提到ERP时均指Ts诱发的ERP，本试验也只对Ts的ERP，RT进行结果分析.测量ERP时，以刺激出现前150ms的叠加平均值作为基线，以刺激出现后250～650ms内最大的正相波为P3波，使用游标测算P300 潜时和波幅.绝大多数P300 波为单峰型，测算较为容易，P300 潜时为刺激出现至P300 波峰的时间，P300 波幅为基线至P 300 波峰顶点的幅值.对于少数双峰型和多峰型的P300 波，应尽可能按一个波进行处理(以P300 波上升支和下降支二者延长线的交点作为测量潜时的标志点，波幅为基线最高波峰顶点的幅值)，若双峰(标记为P300a 和P300b )的两个峰区别太大，则用第二个波测量P300 潜时和波幅[6] .RT由计算机记录.主观评价将声强分为太弱、弱、舒适、强、太强5个等级，令被试选择.
1.2.3 缺氧条件
以低氧混合气体模拟缺氧，分别配制模拟1500，3000和5000m的氮氧混合气.试验时以呼出气监测仪1H21A(三荣，日本)监测吸入气氧浓度等，以血氧饱和度计(Ohmeda，美国)监测血氧饱和度，用指探头夹在左手食指处连续测量血氧饱和度(SaO2 ).
1.2.4 试验设计
采用随机单位组4×5析因设计，即每名受试者均需在4个高度(地面、1500，3000和5000m)，完成5个不同声强级(55，60，70，80，85dB)的听觉Oddball任务.首先在其中一个高度依次完成5种任务，然后在另一个高度再依次完成同样5种任务.每种高度和任务的先后顺序均随机排定.试验之前，对所要完成的任务先进行练习，使受试者达到一定的熟练程度.贴好电极后，受试者坐在电屏蔽室内的沙发上，拿好电键，戴好供氧面罩及耳机，吸入相应高度气体，待SaO2 大致趋于稳定约10min后开始预定刺激模式的试验任务.每两个任务间受试者休息1～2min，以使听觉得到充分休息.试验高度对受试者保密，地面高度也要戴上面罩，只是呼吸空气.
统计处理:采用随机单位组4×5析因设计和一般统计量计算等，在本校统计教研室研制的“SPLM”软件包上进行.
2 结果
2.1 四个不同模拟高度P300 波幅、潜时及RT的变化 随机单位组4×5析因分析:P300 潜时在高度间差异显著(主效应高度间P<0.01)，3000m，5000m P300 潜时明显长于地面、1500m.RT在高度间差异显著(P<0.01)，3000m，5000m RT明显长于地面、1500m.其它高度间无明显差别(Tab1).P300 波幅在高度间无明显差别.高度及任务间无交互作用(P>0.05).表1 不同模拟高度P300 波幅、潜时及RT的变化(略)
2.2 每个高度不同声强间P300 潜时及RT的变化 随机单位组4×5析因分析:P300 潜时及RT在不同听觉oddball任务间差异显著(主效应任务间P<0.01).在地面及1500m当声强为60dB，70dB，80dB，85dB时P300 潜时及RT明显短于55dB(P<0.01)，其余声强间无明显差别;在3km及5km声强为70dB，80dB，85dB时P300 潜时及RT明显短于55dB，60dB(P<0.01)，其余声强间无明显差别(Tab2). 表2 不同高度、不同任务间P300 潜时及RT(略)
2.3 主观评价量表结果
结果见表3.我们将声强分为5个主观评价等级即太弱、弱、舒适、强、刺耳，分别用等级分10，20，30，40，50表示.让每个被试对所听到的声音打分，最后得出各声强主观评价分，就本实验而言声强为80dB，85dB时对耳刺激程度最大.地面及轻度缺氧条件下最佳声强值为60～70dB;在3000m，5000m中度缺氧时最佳声强值为70～80dB;在3000m高度听觉通道传导工效下降.表3 不同高度、不同声强主观评价量表(略)
3 讨论
听觉通道是人接受外界信息的又一主要途径，影响听觉的因素有很多，如声强、音频等，其中声强是影响听觉通道传导工效的一个重要因素，有研究表明随着声强的增加，P300 潜时缩短，脑认知工效提高 [1] .但声强过大又会使人烦躁不安，甚至对听觉造成损害，因此确定一个最佳声强范围十分必要，在此范围内脑认知工效最高，且该声强为舒适声强值.本实验得出地面及轻、中度缺氧条件下的最佳声强值，在地面该值为60～70dB，比Coren等[2] 研究得出的同年龄段(20～25岁)的最舒适声强值(most comfortable lis-tening level，MCLL)高.这表明在MCLL，脑的认知工效不是最高的，而在被试主观认为的舒适声强范围内，脑认知工效随声强的变大而增加，因此MCLL只是主观感觉的‘最佳声强值'，而用客观工效学方法评价其并不是最佳声强值;当声强为80dB及85dB时脑认知工效与60dB无差别，但根据被试主观评价，对该声强感到刺耳，难以忍受，表明其已超出舒适范围，因此虽然根据客观工效学方法评价该声强时脑认知工效较高，但仍不是我们想要的最佳声强值.我们得出在地面及1500m最佳声强值为60～70dB.在1500m轻度缺氧条件下，最佳声强值仍为60～70dB，表明轻度缺氧对听觉通道影响不显著.
在3000m，5000m高度最佳声强值提高到70～80dB，这一结果表明以听觉为通道传导的脑认知工效在3000m时下降，需加大声强才能保持原有水平.且对声强的主观评价亦有变化，只有85dB刺耳程度明显大于其它声强级.针对听觉对缺氧的敏感性已有大量研究，传统观点认为听觉对缺氧不敏感[7，8] ，但Fowler等[9] 研究表明听觉与视觉对缺氧有同样的敏感性;而Burkett等
[10] 在缺氧条件下测试听觉阈限值，发现在4600m及6100m听阈无明显下降.这可能与两者采用的研究手段不同有关，P300 成分为内源性成分，它反映大脑对外界刺激的认识评价过程，与脑认知有关，因此在缺氧条件听觉诱发电位P300 成分变化到底是缺氧影响了听觉或影响脑认知功能就不得而知了.本实验在3000m高度就发现听觉诱发电位P300 潜时延长，说明在3000m缺氧就对以听觉为通道传导的脑认知功能产生影响.但具体影响了听觉的感受器，还是影响了脑功能造成对刺激评价过程减慢，还需进一步探讨.
参考文献:
[1]Fowler B，Lindeis A.The effects of hypoxia on auditory reac-tion time and P
300 latency [J].Aviat Space Environ Med，1992;11:976-981.
[2]Coren S.Most comfortable listening level as a function of age [J].Ergonomics，1994;37(7):1269-1274.
[3]Mcfarland RA.Experiment evidence of the relationship between aging and oxygen want:In search of a theory of aging [J].Er-gonomics，1963;6:338-366.
[4]Donchin E.Surprise!…Surprise?[J].Psychophysiology，1981;18(5):493-513.
[5]Cheng HW，Ma RS.Effect of hypoxia on brain event related po-tentials and reaction time in response to stimulations through different sensory modalities [J].Chin J AerospaceMed，1998;9(3):141-144.
[6]Goodin D，Desmedt J，Maurer K.IFCN.Remmended standards for long-lantency auditory event-related potentials [R].Report of an IFCN Committee Electroenceph Clin Neurophysiol，1994;91(11):18-20.
[7]Lewis ER.Medical studies in aviation VI.Influence of altitude on the hearing and motion-sensing apparatus of the ear [J].JA-MA，1918;71:1398-1399.
[8]Schulthess.G.Auditory adaption in hypoxia [J].Acta Oto-laryngol，1971;71:212-216.
[9]Fowler B，Helen P.A comparison of visual and auditoy reaction time and P300latency thresholds to acute hypoxia [J].Aviat Space Environ Med，1995;66(7):645-650.
[10]Burkett PR.Hypoxia and auditory thresholds [J].Aviat Space Environ Med，1976;7:649-651.
基金项目: 95校级基金(96×048)
作者简介: 秦 云(1974-)，男(汉族)，内蒙古自治区呼和浩特市人.硕士生(导师马瑞山).Tel.(029)3374809Email.qinsuixin@sina.
com
(第四军医大学航空航天医学系航空航天生理学教研室，陕西西安710033)
编辑 何扬举
收稿日期:2001-01-24, http://www.100md.com(秦云，马瑞山，倪鹤鹦，付兆君，程宏伟)
摘 要:目的 通过分析在4种不同高度和5种不同声强条件下P300 的潜时及波幅，反应时，得出轻、中度缺氧条件下最佳声强值. 方法 14名受试者在地面及1500m，3000m，4500m三个模拟高度(吸低氧混合气体)分别进行5种不同声强值(55，60，70，80，85dB)的听觉oddball测试，记录脑电图(EEG)、反应时(RT)及主观感觉，EEG经平均叠加处理提取出脑事件相关电位(ERP)中的P3 波幅、潜时.以P3 潜时和RT为主要指标评定脑认知能力，结合主观评价确定最佳声强值. 结果 P300 潜时及RT，在地面及1500m，5种听觉oddball任务声强为55dB时的P
300 潜时及RT明显长于其它4种声强(P<0.01)，而其余4种声强间则无明显差别.在3000m，5000m，声强为70，80，85dB时P300 潜时及RT明显短于55dB及60dB的P 300 潜时和RT(P<0.01)，而主观评价反映80，85dB声强刺耳，难以忍受. 结论 在地面及1500m轻度缺氧情况下最佳声强值为60～70dB;在3000m及5000m中度缺氧条件下，最佳声强值为70～80dB，此时P3 潜时及RT最短;缺氧会减慢脑信息加工过程.
Effect of light and moderate hypoxia stress on brain event related potentials and reaction time in differ┐ent sound intensities
QIN Yun，MA Rui-Shan，NI He-Ying，FU Zhao-Jun，CHENG Hong-Wei
Department of Aerospace Physiology，Faculty of Aerospace Medicine，Fourth Military Medical Uni-versity，Xi'an710033，China
Keywords:anoxia;sound-intensity;cognition
Abstract:AIM To explore the most suitable sound intensity for man in light and moderate hypoxia stress.METHODS Fourteen healthy and well trained students were selected as subjects.They were arranged to perform audio oddball tasks of5different sound intensity(55，60，70，80，85dB)at four attitudes(Ground，1500m，3000m，4500m).486IBM Per-sonal computer was used to produce different sound intensity tones，which were broadcasted to subjects by ear phone.me-ter was used to measure sound intensity.The subjects breathed air or low oxygen mixture to simulate different atti-tudes.EEG data and reaction time(RT)were collected.P300 waves of event-related potential(ERP)were extracted.P300 latency and RT，as the main indexes to measure the brain cognitive response speed，were analysed by using a2-factor(contrast×attitude)analysis of variance.Finally subject feelings were recorded as another important index of evalua┐tion.RESULTS At ground and1500m when sound intensi-ties were60，70，80，85dB，P300 latency and RT were signifi-cantly shorter compared with55dB(P<0.01).But there were no significant differences of P300 latency and RT among them.At3000m and1500m when sound intensities were70，80，85dB，P300 latency and RT were significantly shorter compared with the other two's(P<0.01)while significant distinctions among theirs were not found.According to sub-ject feelings sound intensities above80dB were unbearable.So the most suitable sound intensity for ground and light hy-poxia is60～70dB;while for moderate hypoxia it maybe70～80dB.CONCLUSION In light hypoxia stress the most suitable sound intensity is60～70dB whereas in moderate hypoxia it is70～80dB.
0 引言
人脑通过各种感觉通道接受外界信息，听觉是人脑感受外界的重要途径.有研究表明随声强的增加脑认知工效提高[1] ;但声强太大又会刺激听觉，使人烦躁，工作效率下降.有人通过研究得出正常条件下最舒适声强值(most comfortable listening level，MCLL)[2] ，但MCLL为何值时脑认知工效最高尚未见文献报道.视觉对缺氧非常敏感，轻中度缺氧就会影响视觉[3] ，但目前对听觉对缺氧的敏感性的研究尚无统一结论，因此研究缺氧条件下听觉通道的传导工效对航空中脑认知工效的提高及选择航空条件下最佳感觉传导途径具有重要意义.目前已肯定，脑事件相关电位(event-related potential，ERP)的P300成分与认知过程密切相关，是评定脑认知能力的一种客观有效的方法[4] .我们取其作为一个实验指标，还采用传统的主观评价法作为对最佳声强选择的另一个指标，本实验在地面，1500m，3000m，5000m四个高度分别进行声强为55，60，70，80和85dB听觉oddball任务测试，以P300 潜时、RT及主观评价为主要指标.以研究得出地面及不同高度轻中度缺氧条件下听觉通道最佳声强值.
1 对象和方法
1.1 对象
男性受试者14名均为军医大学学员，身体健康，年龄18～20岁.听力正常，均为右利手.无既往神经、精神系统疾病史.低压舱上升实验检查缺氧耐力良好.
1.2 方法
1.2.1 刺激模式及环境条件
听觉oddball模式:以4000Hz纯音为靶刺激(Ts)，2000Hz纯音为非靶刺激(NTs)[5] ，声强分别为55，60，70，80和85dB五个等级，声刺激信号由计算机发出，通过耳机双耳给声，声强由NDI型精密声级计(江西红声器材厂)测出，其中Ts出现概率为20%，其余为NTs，每个刺激呈现时间为60ms，刺激间隔时间为1.5～2s不等，Ts与NTs总共呈现150次.当刺激出现时令受试者作出判断，并在确保正确的前提下尽快按键反应，如果出现的是Ts则按键反应，如是NTs就不反应.从刺激出现到按键反应时间为RT.实验在屏蔽室内进行，环境噪声为30dB，温度及其它条件相对恒定.
1.2.2 指标记录和测量
采用Ag-AgC1盘状电极置于国际标准10～20系统电极放置法的Pz点记录脑电图(electroencephalogram，EEG)，同时在右眼睑上方和外眦下方放置两个电极记录眼电图(electro-oculogram，EOG).EEG和EOG信号通过RM6000多道仪(光电，日本)生物电盒输入，由AB-621G生物电放大器进行放大(灵敏度0.1mV/DIV，高频滤波30Hz，时间常数2s)，并与计算机发出的Ts，NTs和反应正确的状态信号一并记录于A69磁带机(Sony，日本)，可进行提取ERP的实时处理，也可脱机后再行处理.将存贮的信号输入带有A/D板的计算机进行采样(EEG采样频率为500Hz，采样程序自动排除眼动和错误回答)，对Ts出现时的EEG叠加平均处理(Ts共30次，因排除眼动和错误回答，故实际叠加次数为25～30次)，提取出ERP.由于Ts和 NTs诱发的ERP之间存在许多不同，因此，多数文献在提到ERP时均指Ts诱发的ERP，本试验也只对Ts的ERP，RT进行结果分析.测量ERP时，以刺激出现前150ms的叠加平均值作为基线，以刺激出现后250～650ms内最大的正相波为P3波，使用游标测算P300 潜时和波幅.绝大多数P300 波为单峰型，测算较为容易，P300 潜时为刺激出现至P300 波峰的时间，P300 波幅为基线至P 300 波峰顶点的幅值.对于少数双峰型和多峰型的P300 波，应尽可能按一个波进行处理(以P300 波上升支和下降支二者延长线的交点作为测量潜时的标志点，波幅为基线最高波峰顶点的幅值)，若双峰(标记为P300a 和P300b )的两个峰区别太大，则用第二个波测量P300 潜时和波幅[6] .RT由计算机记录.主观评价将声强分为太弱、弱、舒适、强、太强5个等级，令被试选择.
1.2.3 缺氧条件
以低氧混合气体模拟缺氧，分别配制模拟1500，3000和5000m的氮氧混合气.试验时以呼出气监测仪1H21A(三荣，日本)监测吸入气氧浓度等，以血氧饱和度计(Ohmeda，美国)监测血氧饱和度，用指探头夹在左手食指处连续测量血氧饱和度(SaO2 ).
1.2.4 试验设计
采用随机单位组4×5析因设计，即每名受试者均需在4个高度(地面、1500，3000和5000m)，完成5个不同声强级(55，60，70，80，85dB)的听觉Oddball任务.首先在其中一个高度依次完成5种任务，然后在另一个高度再依次完成同样5种任务.每种高度和任务的先后顺序均随机排定.试验之前，对所要完成的任务先进行练习，使受试者达到一定的熟练程度.贴好电极后，受试者坐在电屏蔽室内的沙发上，拿好电键，戴好供氧面罩及耳机，吸入相应高度气体，待SaO2 大致趋于稳定约10min后开始预定刺激模式的试验任务.每两个任务间受试者休息1～2min，以使听觉得到充分休息.试验高度对受试者保密，地面高度也要戴上面罩，只是呼吸空气.
统计处理:采用随机单位组4×5析因设计和一般统计量计算等，在本校统计教研室研制的“SPLM”软件包上进行.
2 结果
2.1 四个不同模拟高度P300 波幅、潜时及RT的变化 随机单位组4×5析因分析:P300 潜时在高度间差异显著(主效应高度间P<0.01)，3000m，5000m P300 潜时明显长于地面、1500m.RT在高度间差异显著(P<0.01)，3000m，5000m RT明显长于地面、1500m.其它高度间无明显差别(Tab1).P300 波幅在高度间无明显差别.高度及任务间无交互作用(P>0.05).表1 不同模拟高度P300 波幅、潜时及RT的变化(略)
2.2 每个高度不同声强间P300 潜时及RT的变化 随机单位组4×5析因分析:P300 潜时及RT在不同听觉oddball任务间差异显著(主效应任务间P<0.01).在地面及1500m当声强为60dB，70dB，80dB，85dB时P300 潜时及RT明显短于55dB(P<0.01)，其余声强间无明显差别;在3km及5km声强为70dB，80dB，85dB时P300 潜时及RT明显短于55dB，60dB(P<0.01)，其余声强间无明显差别(Tab2). 表2 不同高度、不同任务间P300 潜时及RT(略)
2.3 主观评价量表结果
结果见表3.我们将声强分为5个主观评价等级即太弱、弱、舒适、强、刺耳，分别用等级分10，20，30，40，50表示.让每个被试对所听到的声音打分，最后得出各声强主观评价分，就本实验而言声强为80dB，85dB时对耳刺激程度最大.地面及轻度缺氧条件下最佳声强值为60～70dB;在3000m，5000m中度缺氧时最佳声强值为70～80dB;在3000m高度听觉通道传导工效下降.表3 不同高度、不同声强主观评价量表(略)
3 讨论
听觉通道是人接受外界信息的又一主要途径，影响听觉的因素有很多，如声强、音频等，其中声强是影响听觉通道传导工效的一个重要因素，有研究表明随着声强的增加，P300 潜时缩短，脑认知工效提高 [1] .但声强过大又会使人烦躁不安，甚至对听觉造成损害，因此确定一个最佳声强范围十分必要，在此范围内脑认知工效最高，且该声强为舒适声强值.本实验得出地面及轻、中度缺氧条件下的最佳声强值，在地面该值为60～70dB，比Coren等[2] 研究得出的同年龄段(20～25岁)的最舒适声强值(most comfortable lis-tening level，MCLL)高.这表明在MCLL，脑的认知工效不是最高的，而在被试主观认为的舒适声强范围内，脑认知工效随声强的变大而增加，因此MCLL只是主观感觉的‘最佳声强值'，而用客观工效学方法评价其并不是最佳声强值;当声强为80dB及85dB时脑认知工效与60dB无差别，但根据被试主观评价，对该声强感到刺耳，难以忍受，表明其已超出舒适范围，因此虽然根据客观工效学方法评价该声强时脑认知工效较高，但仍不是我们想要的最佳声强值.我们得出在地面及1500m最佳声强值为60～70dB.在1500m轻度缺氧条件下，最佳声强值仍为60～70dB，表明轻度缺氧对听觉通道影响不显著.
在3000m，5000m高度最佳声强值提高到70～80dB，这一结果表明以听觉为通道传导的脑认知工效在3000m时下降，需加大声强才能保持原有水平.且对声强的主观评价亦有变化，只有85dB刺耳程度明显大于其它声强级.针对听觉对缺氧的敏感性已有大量研究，传统观点认为听觉对缺氧不敏感[7，8] ，但Fowler等[9] 研究表明听觉与视觉对缺氧有同样的敏感性;而Burkett等
[10] 在缺氧条件下测试听觉阈限值，发现在4600m及6100m听阈无明显下降.这可能与两者采用的研究手段不同有关，P300 成分为内源性成分，它反映大脑对外界刺激的认识评价过程，与脑认知有关，因此在缺氧条件听觉诱发电位P300 成分变化到底是缺氧影响了听觉或影响脑认知功能就不得而知了.本实验在3000m高度就发现听觉诱发电位P300 潜时延长，说明在3000m缺氧就对以听觉为通道传导的脑认知功能产生影响.但具体影响了听觉的感受器，还是影响了脑功能造成对刺激评价过程减慢，还需进一步探讨.
参考文献:
[1]Fowler B，Lindeis A.The effects of hypoxia on auditory reac-tion time and P
300 latency [J].Aviat Space Environ Med，1992;11:976-981.
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[8]Schulthess.G.Auditory adaption in hypoxia [J].Acta Oto-laryngol，1971;71:212-216.
[9]Fowler B，Helen P.A comparison of visual and auditoy reaction time and P300latency thresholds to acute hypoxia [J].Aviat Space Environ Med，1995;66(7):645-650.
[10]Burkett PR.Hypoxia and auditory thresholds [J].Aviat Space Environ Med，1976;7:649-651.
基金项目: 95校级基金(96×048)
作者简介: 秦 云(1974-)，男(汉族)，内蒙古自治区呼和浩特市人.硕士生(导师马瑞山).Tel.(029)3374809Email.qinsuixin@sina.
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(第四军医大学航空航天医学系航空航天生理学教研室，陕西西安710033)
编辑 何扬举
收稿日期:2001-01-24, http://www.100md.com(秦云，马瑞山，倪鹤鹦，付兆君，程宏伟)