一、引 言
高海拔地区空气中氧含量低,影响认知能力。长期高海拔暴露会使认知功能减弱,损害注意力、记忆力、判断力和情绪。研究发现,海拔高于2 500 m就会对认知功能产生影响,因为大脑从2 500 m海拔处就开始受到低氧的影响。
空间注意力最有可能受到高海拔暴露的影响。首先,视觉注意的行为实验证实较高海拔居民的反应能力下降,说明高海拔暴露损害注意力。其次,神经影像学和电生理学研究证明高海拔暴露造成大脑损伤。神经影像学研究发现,与注意有关的脑区(包括枕叶、顶叶、感知觉区域、额顶注意网络)都受到高海拔暴露的影响。在电生理学研究中,顶叶P3成分是注意维持的典型指标,也是低氧环境ERP实验重要的成分之一。高海拔组和平原组相比,P3成分潜伏期延迟、波幅变小,表明认知功能对缺氧非常敏感。最后,海拔影响枕叶和顶叶皮质(Where通路),说明了高海拔暴露影响空间注意能力。
前序线索提示靶刺激可能会出现的位置,由此来操控空间注意。线索引导视觉注意,利于信息处理,会使反应更快、更准确。P1和N1电位位于枕叶区域,是空间注意诱发电位特有的成分,这种现象通过知觉增益控制假设理论得到论证。N1最大波幅位于右侧枕叶。P3(P3b)位于顶叶,P3波幅与心理资源投入量正相关。当刺激间隔时间较长时,有效提示比无效提示P3波幅更大,这是因为提示位置目标出现的可能性增大,或被试对目标出现位置的确定性较高。另外,C1分布在大脑纹状皮层,是视觉诱发电位特有成分,对刺激物理属性(对比度、空间频率)敏感。
任务难度可能影响高海拔和注意之间的关系,也更易显示出高海拔效应。Bonnon等人(2000)在实验中发现,和简单任务相比,高、低海拔组被试在困难任务中的表现差距更大[1],说明在复杂任务中,高海拔组的注意力下降更明显。然而,目前还没有高海拔群体的空间注意损伤和复杂任务关系的ERP证据,也无法说明空间注意和任务难度之间的具体关系。也有研究指出了知觉负载对视觉空间注意影响的神经关联。Fu等人(2008)通过视觉空间注意任务,检验知觉负载如何影响与视觉空间注意有关的ERP成分的[2]。对知觉负载的操控通过控制目标与背景图形复杂程度来实现。知觉负载显著影响空间注意的N1成分。表明知觉负载对注意的影响发生在识别阶段。P3成分对被试的表现很敏感,任务难度越高P3波幅越大。(https://www.daowen.com)
高海拔影响注意能力和视觉空间注意网络,但没有研究高海拔居民空间注意力的实验。本研究参考Fu等人的研究,通过操控知觉负载,用视觉注意任务来研究高海拔居民的空间注意功能,是首个在高海拔地区开展的同类型实验研究。
本章研究选择高海拔移民为研究对象,具有较好的代表性。以往研究(高海拔对认知功能的损伤)更多的把注意力集中在高海拔世居者,或急性暴露在高海拔地区的人群。然而,对世居者的发现不能直接推广到其他人群,因为他们(例如西藏世居居民)的生理特征和遗传基因与平原地区的人群有很大不同。另外,急性高海拔暴露和长期高海拔暴露对认知功能的影响也不同。实验发现,长期高海拔暴露的人群已经适应这种环境,他们的生理机能,如通气量、心率和红细胞积压等和急性暴露高海拔者有很大的不同。随着生理机能改变,认知功能也可能发生变化。目前还没有对高海拔地区外来移民(出生且生长于平原地区,成年后移居到高海拔地区,并生活了很长时间的人群)的研究。因为工作、旅行、教育等原因,高海拔地区外来移民数量持续增长,研究低氧环境对个体认知的损害变得越来越重要。因此,研究高海拔移民能帮助我们了解长期高海拔暴露对认知的影响。
本研究采用视觉空间注意任务,选择生长在平原,且在高海拔地区居住满三年的健康年轻人,观察高海拔暴露对他们认知的影响。本研究关注知觉负载是怎样对注意力产生影响的。C1、N1和P1成分是早期注意分配的指标,P3是晚期注意分配的指标。本研究假设是:(1)和无效提示相比,两组被试在有效提示条件的反应更快、更准确,P1和N1波幅更大,但C1和P3波幅更小。(2)无效提示对高海拔暴露对空间注意的早期和晚期处理产生影响。在早期阶段,两组的N1成分的波幅会有所不同;在后期加工阶段,高原组的P3波幅小于平原组。