王濟舟，陳俊琦，黃煥琳，岑 曦，李雨捷，潘洪權，黃 泳，Gustav Wik

自主神經(jīng)系統(tǒng)又稱為植物神經(jīng)系統(tǒng)，其本質是內臟運動神經(jīng)，包括交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)，主要參與調解內臟、心血管的運動和腺體的分泌，通常不受人的意志控制[1]。研究者認為，不同情緒有各自特定的自主神經(jīng)反應模式[2-4]。就恐懼而言，當人們產(chǎn)生恐懼情緒時，心率、面部溫度、肌肉緊張程度和皮膚電導等與自主神經(jīng)功能相關的表現(xiàn)會發(fā)生相應改變[5]。本研究假設，恐怖音頻所誘發(fā)的恐懼情緒對心率和心率變異性的影響是基于恐懼情緒使交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的平衡發(fā)生改變的結果。本試驗利用恐怖故事音頻讓試驗者產(chǎn)生恐懼情緒，并使用Actiheart心電記錄儀的短程記錄觀察試驗者的心率和心率變異性指標的改變，與受中性音頻影響的相關指標進行比較，探索恐懼情緒對自主神經(jīng)功能的影響。

1　對象與方法

1.1研究對象2012年1月—2013年1月招募70例南方醫(yī)科大學健康大學生試驗者，采用隨機數(shù)字表法將其分到中性音頻組和恐怖音頻組，每組各35人。本試驗已經(jīng)在中國臨床試驗注冊中心注冊(ChiCTR-TRC-12002386)，并且試驗的所有過程均通過了中國注冊臨床試驗倫理審查委員會的審查(ChiECRCT-2012008)，無利益沖突。

1.2納入標準和排除標準

1.2.1納入標準(1)年齡為18～25歲的在校大學生；(2)平素體健，體型適中[6](17 kg/m2≤BMI≤28 kg/m2)；(3)飲食規(guī)律，不嗜煙酒茶咖啡等，作息規(guī)律；(4)竇性心律(60～100 次/min)；(5)自愿簽訂《知情同意書》，并按要求完成后續(xù)的試驗信息反饋。

1.2.2排除標準(1)有收聽恐怖音頻或者觀看恐怖電影的習慣者；(2)24 h內抽煙、飲酒、飲用咖啡和功能性飲料者；(3)12 h內有劇烈運動者；(4)前后一周內有考試等引起緊張焦慮情緒的生活事件發(fā)生者；(5)處于月經(jīng)期內者(女性)。

1.3盲法本試驗不對試驗者設盲，但使用研究者、統(tǒng)計者和評價者三分離的盲法。

1.4試驗方法

1.4.1制作音頻目前公認的心率變異性時域分析方法測量時間必須在20 min以上，是故選取音頻時以音頻長度為20 min以上為篩選標準[7]。利用WaveCN 118聲音處理軟件編輯聲音文件，控制的參數(shù)包括音質頻率44 100 Hz、雙聲道、采樣位數(shù)16位、平均聲強22 dB[8]。

中性音頻：選擇《睡前故事》中的《阿里巴巴和四十大盜》，并從輕音樂《天空之城》中剪輯了一段拼接到音頻開頭，使音頻時間長度為20 min。

恐怖音頻：選擇張震講故事中的《眼睛系列之姐姐》，并從張震講故事系列里的其他故事中剪輯一段恐怖音效拼接到恐怖故事音頻的前后，使音頻時間長度為20 min。

1.4.2心率及心率變異性檢測每個試驗者僅參與一次試驗。試驗于當天19:00～24:00在安靜的20 m2南方醫(yī)科大學針灸與推拿實驗室進行。試驗者達到后，靜坐休息5 min后閱讀并簽署知情同意書，研究者錄入每例試驗者的一般情況(姓名、出生年月日、性別、身高、體質量)。然后平躺在治療床上，帶上耳機和眼罩，連接并啟動生理傳感器(Actiheart)，記錄安裝時間[9-10]。靜臥 5 min后，中性音頻組接受中性音頻刺激，恐怖音頻組接受恐怖音頻刺激，記錄每次播放的開始和結束時間。音頻播放過程中，研究者需觀察試驗者的反應，并記錄具體的反應和發(fā)生時間，如聽音頻時與人聊天等可能影響音頻對心率和心率變異性結果的行為。音頻播放結束后，試驗者繼續(xù)靜臥5 min，研究者為其卸載生理傳感器，待試驗者穩(wěn)定情緒后，囑其填寫恐怖評分表(該評分表有0～5分6個等級，試驗者根據(jù)自我感受給自己的恐懼程度打分[3,11])。對接受恐怖音頻刺激的試驗者，待其休息20 min，確保情緒穩(wěn)定之后，結束試驗。試驗結束后1周進行隨訪，觀察試驗是否對試驗者造成不良影響，以便及時干預。

1.5觀察指標(1)20 min平均心率。(2)時域分析指標[7]：NN間期標準差(SDNN)；全程按5 min分成連續(xù)的時間段，先計算每5 min的NN間期平均值，再計算所有平均值的標準差(SDANN)；相鄰NN間期差的均方根(RMSSD)；以及心率變異性三角指數(shù)。(3)頻域分析指標[7]：極低頻功率(VLF)、低頻功率(LF)、高頻功率(HF)、低頻功率與高頻功率之比(LF/HF)。

2　結果

2.1基線資料中性音頻組有2例由于電極片問題導致心電圖中斷，有2例試驗中睡著并驚醒，有1例試驗中頻繁改變體位，有3例由于測試環(huán)境等不可避免因素的影響導致心率過速；恐怖音頻組有1例由于電極片問題導致心電圖中斷，有1例觀察中出現(xiàn)電話干擾，有1例因感到恐懼而與研究者說話，有1例試驗中頻繁改變體位，有4例由于測試環(huán)境等不可避免因素的影響導致心率過緩或過速，都不納入統(tǒng)計。最終有54名試驗者進入結果分析。

兩組試驗者性別、年齡、身高、體質量、體質指數(shù)和測試前心率差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，兩組具有可比性。在恐懼評分方面差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表1)。

2.2兩組試驗者心率和心率變異性比較兩組試驗者20 min平均心率、RMSSD和LF/HF比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；而SDNN、SDANN、心率變異性三角指數(shù)、InVLF、InLF和InHF比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05，見表2)。

表1　兩組試驗者一般資料比較

注：*為t值，▲為χ2值，余檢驗統(tǒng)計量值為Z值

表2　兩組試驗者心率和心率變異性比較

注：*為t值，余檢驗統(tǒng)計量值為Z值；SDNN=NN間期標準差，SDANN=每5 min NN間期平均值標準差，RMSSD=相鄰NN間期差的均方根，VLF=極低頻功率，LF=低頻功率，HF=高頻功率

2.3隨訪情況一周后隨訪接受音頻刺激的試驗者，未發(fā)現(xiàn)試驗對試驗者造成不良影響。

3　討論

心率受自主神經(jīng)調節(jié)，而心率變異性是反映心臟自主神經(jīng)功能的敏感指標，且臨床上認為心率變異性分析是定量分析自主神經(jīng)功能的有效方法[7]。心率變異性有時域分析、頻域分析和非線性分析三種分析方法，本研究采用目前最常用的前兩種方法[7]。

以往關于恐懼情緒與心率、心率變異性的研究中，研究者發(fā)現(xiàn)恐懼狀態(tài)與自身平靜狀態(tài)相比，心率升高[11-14]或無明顯改變[15]，也有的發(fā)現(xiàn)RMSSD降低[16]或HF降低[3]，結果不盡相同。考慮與其采用視頻刺激或想象刺激激發(fā)恐懼情緒的方式有關。利用視頻刺激存在試驗者通過閉眼等方式選擇性觀看視頻而回避更恐怖視頻片段的可能性，而利用想象刺激則不易重現(xiàn)真實情景中的情緒體驗，遂為了盡可能得到恐懼情緒對心率和心率變異性的真實影響，我們采用恐怖故事音頻的聽覺通道單一刺激，使其注意力盡可能的集中在刺激材料，從而更好地誘發(fā)恐懼情緒。國內有人利用恐怖故事音頻成功誘發(fā)了恐懼情緒[17]，但在恐怖音頻前播放了多個中性音頻，也無法判斷恐怖音頻刺激對心率變異性等生理指標的影響。

心率變異性指標中，RMSSD和HF反映了迷走神經(jīng)張力，指標的值越高則迷走神經(jīng)張力越高[12]，LF/HF反映了交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)之間的平衡，LF/HF越高，說明交感神經(jīng)功能在交感-迷走平衡中占主導地位[13]；心率受到交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的雙重調節(jié)，當交感神經(jīng)興奮，迷走神經(jīng)抑制時，心率升高；反之，心率降低[1]。

本研究中志愿者接受恐怖音頻刺激時，RMSSD較中性音頻刺激小，LF/HF較其高，心率升高。HF雖然也有降低，但是差異不明顯。在其他相似的研究結果中，恐懼情緒下HF與RMSSD均顯著降低[3]，LF/HF升高[13]，心率升高[14,16,18]，本研究中HF沒有顯著降低，可能與樣本量較小、個體差異大有關。我們推測，恐怖音頻誘發(fā)的恐懼情緒使迷走神經(jīng)興奮性受到抑制，心率變異性變小，交感神經(jīng)功能在交感-迷走平衡中占主導地位[13]，進而導致心率升高。然而，本研究反映交感神經(jīng)功能的SDANN沒有顯著變化，無法與心率和心率變異性中有差異的指標相呼應。除了樣本量小外，可能還與本研究以下不足有關：(1)音頻恐怖程度不高，音頻恐怖片段不連續(xù)，以及沒有要求志愿者配合恐怖音頻刺激進行想象等原因，導致誘發(fā)的恐懼情緒不足以使交感神經(jīng)興奮性顯著提高；(2)沒有采取自身對照，且由于不同個體間自主神經(jīng)興奮性存在差異，所以個別指標改變表現(xiàn)不明顯。

本研究有一定局限性，還需進一步探索恐怖音頻刺激對心率和心率變異性的影響及自主神經(jīng)反應模式在其中的作用。本研究初步發(fā)現(xiàn)，在交感-迷走平衡中，恐懼情緒可以導致迷走神經(jīng)興奮性受到抑制，交感神經(jīng)功能占主導地位，從而降低RMSSD以及升高心率和LF/HF。

志謝：感謝參與試驗的志愿者，感謝挪威卑爾根大學臨床醫(yī)學院Gustav Wik教授提供技術援助。

1姚泰.生理學[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2010:107-139.

2Levenson RW.Autonomic nervous system differences among emotions[J].Psychological Science,1992,3(1):23-27.

3Rainville P，Bechara A，Naqvi N，et al.Basic emotions are associated with distinct patterns of cardiorespiratory activity[J].Int J Psychophysiol,2006,61(1):5-18.

4Stephens CL，Christie IC，F(xiàn)riedman BH.Autonomic specificity of basic emotions evidence from pattern classification and cluster analysis[J].Biol Psychol,2010,84(3):463-473.

5AX AF.The physiological differentiation between fear and anger in humans[J].Psychosom Med,1953,15 (5):433-442.

6仲來福.衛(wèi)生學[M].北京：人民衛(wèi)生出版社,2006:97.

7郭繼鴻.動態(tài)心電圖學[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2003:196-868.

8劉濤生，羅躍嘉，馬慧，等.本土化情緒聲音庫的編制和評定[J].心理科學,2006,29(2):406-408.

9Brage S，Brage N，F(xiàn)ranks PW，et al.Reliability and validity of the combined heart rate and movement sensor Actiheart[J].Eur J Clin Nutr,2005,59(4):561-570.

10Fasmer OB，Liao H，Huang Y，et al.A naturalistic study of the effect of acupuncture on heart-rate variability[J].J Acupunct Meridian Stud,2012,5(1):15-20.

11Palomba D，Sarlo M，Angrilli A，et al.Cardiac responses associated with affective processing of unpleasant film stimuli[J].Int J Psychophysiol,2000,36(1):45-57.

12Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology.Heart rate variability:Standards of measurement,physiological interpretation,and clinical use[J].Eur Heart J,1996,17(3):354-381.

13Perini R，Veicsteinas A.Heart rate variability and autonomic activity at rest and during exercise in various physiological conditions[J].Eur J Appl Physiol,2003,90 (3-4):317-325.

14Schwartz GE，Weinberger DA，Singer JA.Cardiovascular differentiation of happiness,sadness,anger,and fear following imagery and exercise[J].Psychosom Med,1981,43 (4):343-364.

15Palmer MA.Fear:A psychophysiological study of horror film viewing[Z].2008.

16Pauls CA，Stemmler G.Repressive and defensive coping during fear and anger[J].Emotion,2003,3(3):284-302.

17薛昀赟.聽覺材料誘發(fā)恐懼情緒下生理指標的變化和自主神經(jīng)反應模式的實驗研究[D].西安：第四軍醫(yī)大學,2009.

18Lundgren J，Berggren U，Carlsson SG.Psychophysiological reactions in dental phobic patients during video stimulation[J].Eur J Oral Sci,2001,109(3):172-177.