不同性別與身體活動對大學生門控功能和認知功能的影響①

趙慶怡 趙敬國

（山東師范大學體育學院運動人體科學實驗室 山東濟南 250014）

在快節奏的生活下,人們心理疾病以及精神疾病的發病率越來越高。而此類疾病與人的大腦的門控能力和認知能力有密切的關系。感覺門控P50和認知電位P300分別反映了大腦的門控功能和認知功能。感覺門控P50是指刺激后30～90ms內的最大正相波，是大腦在一個刺激后會對同樣的第二個刺激產生抑制反應的過程[1]。認知電位P300是大腦在接受刺激并對刺激進行信息認知處理加工時，大腦發生的一系列腦電生理活動變化的過程。它是出現在大腦在給予刺激后250～500ms的最大正相波[2-3]。前人已經對性別和身體活動對人們的門控功能和認知功能的影響進行了研究，但結果尚不一致。本研究采用身體活動指數問卷和NDI-092型誘發電位儀來探討性別和身體活動對大學生門控功能和認知功能的影響。

1 對象和方法

1.1 受試對象

通過招募，篩選出身體健康、無精神疾病、聽力正常、不吸煙和酗酒，能夠勝任本實驗的山東師范大學大學生257名。所有受試者在實驗前均簽訂實驗知情同意書。(見表1)

表1 受試者人口統計學特征（±SD）

表1 受試者人口統計學特征（±SD）

女 151 21.20±1.64 163.46±5.45 56.60±8.00

1.2 研究方法

1.2.1 感覺門控P50的測試

測試儀器：NDI-092型神經電檢診儀。測試方法：測試前給受試者解釋本實驗的目的，使其消除恐懼心理，全身放松，靜坐待測，受試者睜眼，盡量不要眨眼。采用一次性芯電電極，檢測各電極電阻均小于5千歐，電極安裝參照國際10／20系統，記錄電極位于中央頂部Cz點，參考電極位于右側耳垂，前額(Fpz點)接地。參數設置：實驗采用條件一測試聽覺刺激模式，外置信號發生器產生成對S1和S2刺激，刺激聲音為持續0.04ms，強度為8odb，通過耳機給予受試者刺激。刺激間隔為500ms，每組成對刺激之間的間隔為10s，給予30組刺激，總共歷時約5min，帶寬0.2～250Hz。觀察指標：P50波幅差值、比值、計算式值。

1.2.2 認知電位 P300的測試

測試儀器：NDI-092神經電檢診儀。測試方法：在與P50相同的測試環境和相同的電極安放位置。每個受試者正式實驗前均進行一次練習，使其能正確分辨靶刺激和非靶刺激并能在聽到靶刺激后準確迅速的按下按鍵。測試過程中均閉眼并且集中注意力進行。參數設置：oddball刺激模式，刺激強度為8odb，刺激頻率0.7Hz，靶刺激占30%，疊加平均30次，帶寬1～30Hz。觀察指標：P300的波幅、潛伏期、反應時、反應率。

1.2.3 身體活動指數的測試

采用身體活動指數問卷并讓受試者填寫問卷。

1.3 統計學處理

采用SPSS15.0 for windows對所得數據進行描述性統計和推斷性統計；組間差異顯著性檢驗采用獨立樣本T檢驗，差異顯著性標準采用P＜0.05，極顯著性標準采用P＜0.01，結果以表示。

整個實驗于2013年3月1日至4月16日在山東師范大學體育學院運動人體科學實驗室完成。

2 結果

2.1 不同性別和身體活動指數與感覺門控P50的各指標的關系

表2 不同性別和身體活動指數與P50各指標的比較（±SD）

表2 不同性別和身體活動指數與P50各指標的比較（±SD）

注：*與女性相比P<0.01。

指標 男（n=106） 女（n=151）身體活動指數S1-P50潛伏期(ms)32.75±17.86*53.95±12.93 3.41±1.94 1.88±1.37 1.53±1.43 0.59±0.37 41.24±36.73 25.17±15.86 53.37±10.48 S2-P50潛伏期(ms) 54.83±12.87 54.20±10.84 S1-P50波幅(μv)S2-P50波幅(μv)S1-S2(μv)S2/S1(%)100*(1-S2/S1)2.97±1.70 1.63±1.26 1.34±1.21 0.56±0.31 43.99±30.61

由表2可見，男女之間對比，男性身體活動指數要比女性顯著性提高（P<0.01），P50的指標在兩組之間無任何顯著性差異（P>0.05）。

2.2 不同性別和身體活動指數與認知電位P300的各指標的關系

表3 不同性別和身體活動指數與P300各指標的比較（±SD）

表3 不同性別和身體活動指數與P300各指標的比較（±SD）

注：*與女性相比P＜0.01。

指標 男（n=106） 女（n=151）身體活動指數P300波幅(μv)P300潛伏期(ms)P300反應時(ms)P300反應率(%)32.75±17.86*13.34±6.69 326.10±46.10 350.79±34.27*97.38±3.23@25.17±15.86 14.28±6.10 320.48±38.63 374.42±42.12 96.51±4.00

由表3可見，男女之間對比，男性身體活動指數要比女性顯著性提高（P<0.01），男性比女性的P300反應時顯著性縮短（P<0.01），其它指標在兩組之間無任何顯著性差異（P>0.05）。

3 討論

一直以來，性別作為一個重要的生理學因素是大量的研究中都考慮和探討的因素。同樣眾多學者也大量研究了性別對感覺門控P50和事件相關電位P300的影響，而文獻顯示的研究結果各不一致。近年來，身體活動與腦功能的研究也越來越受到學者們的重視。Brinkman等[4]發現性別對感覺門控P50沒有影響。Lijffijt等[5]研究發現年齡和感覺門控無顯著性關系。王建軍等［6］研究表明年齡和性別可能是感覺門控功能的重要影響因素，而陳興時等也通過大量研究表明男性和女性中P50的指標沒有出現顯著性不同。蔣廷云等[7]認為感覺門控P50與受試者的性別無顯著性相關。Goodin研究發現女性的P300波幅高于男性P300波幅,但是P300潛伏期在男女之間沒有差異；Houston研究發現性別對認知電位P300波幅沒有影響。朱莉[8]等研究結果顯示性別與P300的潛伏期和波幅均沒有出現顯著性差異，這表示性別對事件相關電位P300的指標沒有影響。

由表2可見，身體活動在男女之間出現顯著性差異，男性要比女性明顯活動多，P50在男女之間各指標均無任何差異。這說明性別不影響人的感覺門控抑制功能，這與Brinkman等[4]、Lijffijt等[5]、蔣廷云等[7]的研究結果一致。由表3可見，男性比女性的P300反應時顯著性縮短（P<0.01）。評價認知功能的主要指標是P300的波幅和潛伏期，而在兩組中兩者都沒有出現顯著性差異。這說明性別對人的認知功能不產生影響，這與Houston和朱莉[8]等的研究結果一致。但是男性的反應速度要比女性顯著性快，提示可能是與男性身體活動指數大有關。

4 結語

提示性別對感覺門控和認知功能沒有顯著性影響，但是P300的反應時男性要比女性反應顯著性加快，這可能是與男性身體活動較多從而提高了大腦的反應能力和靈敏速度有關。

[1]Li Wan,Bruce H.Friedman,Nash N.Boutros,et al.P50 sensory gating and attentional performance[J].Int J Psychophysiol,2008,67(2):91-100.

[2]Lindin M,Zurron M,Diaz F.Stimulus intensity effects on P300 amplitude across repetitions of a standard auditory oddball task[J].Biol Psychol,2005,69(3):375-385.

[3]Yasuo Yagi,Kerry L,Coburn.Effects of aerobic exercise and gender on visual and auditory P300,Reaction time and accuracy[J].Eur J Appl Physilo,1999,80(5):402-408.

[4]Marjo J.R. Brinkman,Johannes E.A. Stauder.Development and gender in the P50 paradigm[J].Clinical Neurophysiology,2007,118(7):1517-1524.

[5]Marijn Lijffijt,F.Gerard Moeller,Nash N.Boutros,et al.The role of age,gender,education,and intelligence in P50,N100,and P200 auditory sensory gating[J].Psychophysiol,2009,23(2):52-62.

[6]王建軍,李樂加.52位正常人聽覺P50誘發電位結果分析[J].臨床神經電生理學雜志，2002,11(1):4-7.

[7]蔣廷云，洪曉虹，許崇濤.聽感覺門控電位P50的相關研究進展[J].汕頭大學醫學院學報,2007,20(1):61-63.

[8]朱莉,程新萍,祝延.正常人年齡、性別與聽覺P300的關系[J].安徽醫科大學學報,2001,36(2):124-125.