黃楊森 ，邵帥，程耀萍，羅正學(xué)，常耀明

(1.空軍軍醫(yī)大學(xué)航空航天醫(yī)學(xué)系 航空航天醫(yī)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西安 710032；2.空軍軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院學(xué)員一旅,西安 710032；3.空軍軍醫(yī)大學(xué)科研學(xué)術(shù)處,西安 710032)

1 引言

腦力負(fù)荷是指作業(yè)人員為達(dá)到某種績(jī)效標(biāo)準(zhǔn)而付出的腦力活動(dòng)大小，涉及到完成該任務(wù)時(shí)的工作要求、時(shí)間壓力、作業(yè)能力、努力程度、以及任務(wù)完成不順利時(shí)的挫折感等[1]。當(dāng)任務(wù)要求較高、接近超過(guò)作業(yè)人員能力從而造成較高腦力負(fù)荷時(shí)，腦力負(fù)荷可以定義為任務(wù)需求和個(gè)人能力之間的比值[2]。在人類(lèi)多種工作環(huán)境中，尤其是車(chē)輛駕駛、飛機(jī)駕駛、航空管制、機(jī)械操作、航天飛行等事關(guān)安全的重要工作崗位中，對(duì)作業(yè)人員腦力負(fù)荷水平的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)有助于對(duì)其工作狀態(tài)的判斷。當(dāng)前在人機(jī)工效學(xué)和工程心理學(xué)領(lǐng)域，對(duì)腦力負(fù)荷的評(píng)估方法有主觀測(cè)量法和客觀測(cè)量法，客觀測(cè)量法又可以有主任務(wù)操作法、次任務(wù)操作法和生理測(cè)量法[3]。腦電圖描記技術(shù)(Electroencephalograph， EEG)即是生理測(cè)量法的一種，它通過(guò)記錄人的腦電活動(dòng)，并對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行分析處理而得到多種對(duì)認(rèn)知和行為狀態(tài)都較為敏感的分析參數(shù)，可以用來(lái)測(cè)量認(rèn)知負(fù)荷，從而反映人的腦力負(fù)荷狀態(tài)。

失匹配負(fù)波(Mismatch Negativity,MMN)是通過(guò)EEG信號(hào)分析、提取出來(lái)的一種事件相關(guān)電位(Event Related Potential,ERP)成分，它是在給予被試重復(fù)出現(xiàn)的視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)刺激時(shí)，被試大腦對(duì)隨機(jī)出現(xiàn)的小概率差異刺激做出的電活動(dòng)響應(yīng)[4-5]。對(duì)MMN產(chǎn)生機(jī)制的解釋?zhuān)饕小案杏X(jué)記憶假說(shuō)”和“預(yù)測(cè)編碼假說(shuō)”。感覺(jué)記憶假說(shuō)認(rèn)為[5-7]，MMN反映了大腦對(duì)差異刺激的“探測(cè)能力”：重復(fù)出現(xiàn)的聽(tīng)覺(jué)刺激會(huì)在大腦中形成神經(jīng)水平的“記憶軌跡(Memory Trace)”，當(dāng)被試受到新的聽(tīng)覺(jué)刺激時(shí)，大腦會(huì)將新刺激聲學(xué)特征與之前形成的聽(tīng)覺(jué)記憶進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)差異刺激出現(xiàn)、新刺激特征與感覺(jué)記憶特征不匹配時(shí)即可提取出MMN成分。預(yù)測(cè)編碼假說(shuō)認(rèn)為[5,8-9]，大腦會(huì)提取和識(shí)別受到的聽(tīng)覺(jué)刺激序列的內(nèi)在特征和規(guī)律，并對(duì)下一個(gè)即將出現(xiàn)的聽(tīng)覺(jué)刺激信號(hào)進(jìn)行預(yù)測(cè)，當(dāng)新呈現(xiàn)的刺激不符合大腦的預(yù)期規(guī)律時(shí)，MMN即可產(chǎn)生。兩種假說(shuō)均強(qiáng)調(diào)了對(duì)大腦對(duì)聽(tīng)覺(jué)刺激加工的“自動(dòng)性”，即被試在沒(méi)有主觀注意聽(tīng)覺(jué)刺激的情況下也可提取到有效MMN成分。盡管其具體產(chǎn)生機(jī)制目前尚未完全闡明，MMN反映大腦皮層自動(dòng)化加工過(guò)程這一特征正被廣泛接受和應(yīng)用[5,10]。由于MMN的上述特性，使之可以在不干擾主任務(wù)的情況下測(cè)得，無(wú)需被試完成任何附加測(cè)量任務(wù)，因此，MMN在評(píng)價(jià)特定任務(wù)中人的腦力負(fù)荷狀態(tài)方面擁有廣闊應(yīng)用前景。然而，腦力負(fù)荷狀態(tài)的高低對(duì)MMN振幅影響在不同文獻(xiàn)報(bào)道中不盡一致。完顏笑如、莊達(dá)民等[1,11-12]在研究中使用不同難度的飛行模擬任務(wù)來(lái)建立不同腦力負(fù)荷狀態(tài)模型，結(jié)果顯示在高腦力負(fù)荷狀態(tài)下MMN振幅較高；而另有研究結(jié)果顯示[13-15]高腦力負(fù)荷狀態(tài)下MMN振幅較低。

為進(jìn)一步探究MMN與腦力負(fù)荷狀態(tài)變化之間的關(guān)系，本研究采用數(shù)字N-back任務(wù)建立腦力負(fù)荷狀態(tài)模型，以觀察在不同腦力負(fù)荷水平下MMN的變化。在N-back 任務(wù)中[16-18]，被試需要將當(dāng)前看到的刺激信息與n個(gè)之前呈現(xiàn)的刺激信息做比對(duì)并做出反應(yīng)，是評(píng)價(jià)和測(cè)量工作記憶能力的有效工具。當(dāng)n值增加，被試需要即時(shí)刷新記憶的元素?cái)?shù)量增加，使被試的認(rèn)知資源被更多被占用，從而使腦力負(fù)荷水平增加。本實(shí)驗(yàn)采用數(shù)字N-back任務(wù)模擬腦力負(fù)荷狀態(tài)，記錄不同難度N-back任務(wù)中的腦電數(shù)據(jù)并提取MMN、計(jì)算平均振幅，探討MMN平均振幅隨腦力負(fù)荷狀態(tài)的變化特點(diǎn)。

2 對(duì)象與方法

2.1 被試

試驗(yàn)從某軍校本科學(xué)員中招募被試28名，其中4名被試數(shù)據(jù)因腦電信號(hào)質(zhì)量不佳而剔除。最終納入分析的研究對(duì)象共24名，年齡20.96±0.91歲。所有被試身體健康、智力正常，均為右利手，生活作息規(guī)律。所有被試均自愿參加實(shí)驗(yàn)，簽署知情同意書(shū)，并被給予適量報(bào)酬。

2.2 方法

2.2.1 數(shù)字N-back任務(wù)

試驗(yàn)前采用E-prime1.1軟件編寫(xiě)數(shù)字N-back任務(wù)，任務(wù)難度(N值)為0～4。在本任務(wù)中，電腦顯示屏中央隨機(jī)呈現(xiàn)1個(gè)介于0～9之間的數(shù)字，要求被試判斷當(dāng)前呈現(xiàn)的數(shù)字與n個(gè)之前呈現(xiàn)的數(shù)字是否相同(N=0時(shí)，即0-back任務(wù)中，被試需判斷當(dāng)前的數(shù)字是否等于“5”)，并使用鍵盤(pán)F鍵(代表“是”)和J鍵(代表“否”)作出反應(yīng)。被試作出反應(yīng)后，當(dāng)前呈現(xiàn)數(shù)字即消失，并于1000 ms后呈現(xiàn)下一個(gè)數(shù)字。被試完成各難度水平N-back任務(wù)的順序隨機(jī)，每一難度水平的N-back任務(wù)時(shí)間約為10 min，任務(wù)間隙休息5 min。記錄被試完成各難度等級(jí)N-back任務(wù)的正確率和反應(yīng)時(shí)，見(jiàn)圖1。

圖1數(shù)字N-back任務(wù)示意圖

注：a.在0-back任務(wù)中，以數(shù)字“5”為目標(biāo)，當(dāng)呈現(xiàn)數(shù)字為“5”時(shí)，被試應(yīng)當(dāng)按“F”鍵，若呈現(xiàn)其他數(shù)字，則被試應(yīng)按“J”鍵。 b.在1-back任務(wù)中，當(dāng)屏幕呈現(xiàn)數(shù)字與上一個(gè)呈現(xiàn)的數(shù)字相同時(shí)，被試應(yīng)當(dāng)按“F”鍵，若呈現(xiàn)其他數(shù)字，則被試應(yīng)按“J”鍵。 c.在2-back任務(wù)中，當(dāng)屏幕呈現(xiàn)數(shù)字與2個(gè)之前呈現(xiàn)的數(shù)字相同時(shí)，被試應(yīng)當(dāng)按“F”鍵，若呈現(xiàn)其他數(shù)字，則被試應(yīng)按“J”鍵。 d.在3-back任務(wù)中，當(dāng)屏幕呈現(xiàn)數(shù)字與3個(gè)之前呈現(xiàn)的數(shù)字相同時(shí)，被試應(yīng)當(dāng)按“F”鍵，若呈現(xiàn)其他數(shù)字，則被試應(yīng)按“J”鍵。 e.在4-back任務(wù)中，當(dāng)屏幕呈現(xiàn)數(shù)字與4個(gè)之前呈現(xiàn)的數(shù)字相同時(shí)，被試應(yīng)當(dāng)按“F”鍵，若呈現(xiàn)其他數(shù)字，則被試應(yīng)按“J”鍵。

2.2.2 主觀腦力負(fù)荷評(píng)價(jià)

NASA任務(wù)負(fù)荷指數(shù)(National Aeronautics and Space Administration-task load index，NASA-TLX)量表是由美國(guó)國(guó)家航空航天局((National Aeronautics and Space Administration,NASA)在1988年開(kāi)發(fā)的主觀腦力負(fù)荷評(píng)價(jià)量表，信、效度較高[3]。每名被試完成5個(gè)難度水平的N-back任務(wù)后，使用NASA-TLX量表對(duì)自己在已完成的5個(gè)難度水平N-back任務(wù)中的腦力負(fù)荷各維度進(jìn)行評(píng)分，進(jìn)而可以計(jì)算出每名被試在各難度任務(wù)中的主觀腦力負(fù)荷水平。

2.2.3 腦電信號(hào)采集與分析

采用NeuroScan SynAmps 2放大器、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)10-20系統(tǒng)32導(dǎo)電極帽及其他配套設(shè)備和Scan 4.5軟件記錄腦電信號(hào)，前額接地，腦電數(shù)據(jù)采樣率1000Hz；在線采集信號(hào)時(shí)以A1作為參考電極，離線分析ERP數(shù)據(jù)時(shí)做重參考，以雙側(cè)乳突平均電位作為參考。使用E-prime 1.1編寫(xiě)聽(tīng)覺(jué)Oddball范式聲音刺激并向Scan 4.5軟件發(fā)送聽(tīng)覺(jué)刺激標(biāo)記。標(biāo)準(zhǔn)刺激聲音頻率為1000 Hz；偏差刺激聲音頻率為600 Hz。兩類(lèi)聲音刺激以標(biāo)準(zhǔn)刺激80%、偏差刺激20%的概率比例隨機(jī)呈現(xiàn)，二者呈現(xiàn)時(shí)間均為50 ms，刺激間隔時(shí)間(Interstimulus Interval,ISI)450 ms。使用簡(jiǎn)易聲級(jí)計(jì)測(cè)試，聲音刺激在被試人耳處附近聲級(jí)約為60dB。采集得到腦電信號(hào)使用Matlab R2016a軟件的EEGLAB 14.1.1工具包進(jìn)行分析。 選取刺激呈現(xiàn)前100 ms、刺激呈現(xiàn)后400 ms的時(shí)間窗，分別提取標(biāo)準(zhǔn)刺激和偏差刺激的事件相關(guān)電位(ERP)，使用偏差刺激ERP減去標(biāo)準(zhǔn)刺激ERP提取各電極通道的失匹配負(fù)波(MMN)，針對(duì)失匹配負(fù)波較為顯著的Fz電極，計(jì)算各被試在各任務(wù)中的MMN負(fù)向平均振幅。

2.2.4 統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS 13.0軟件包進(jìn)行有關(guān)統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)被試在5個(gè)難度的N-back任務(wù)的正確率、反應(yīng)時(shí)、NASA-TLX評(píng)分以及MMN平均振幅等指標(biāo)采用重復(fù)測(cè)量方差分析(Repeated Measurement ANOVA,rmANOVA)檢驗(yàn)任務(wù)間總差別，而后采用Bonferroni校正法分別檢驗(yàn)各相鄰難度任務(wù)間的差別。對(duì)各指標(biāo)隨任務(wù)難易程度的變化趨勢(shì)，采用Spearman非參數(shù)等級(jí)相關(guān)檢驗(yàn)。統(tǒng)計(jì)顯著性檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

3 結(jié)果

3.1 行為學(xué)績(jī)效數(shù)據(jù)

24名被試完成5個(gè)難度等級(jí)的正確率(見(jiàn)表1)之間總差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=5.929,P<0.05)。對(duì)比正確率隨任務(wù)難度的變化，各相鄰難度N-back任務(wù)的正確率之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=- 0.558 ～ 1.564,P>0.05)，但其隨任務(wù)難度的增加所呈現(xiàn)的下降趨勢(shì)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(ρ= -0.459，P<0.05)。被試在5個(gè)難度等級(jí)N-back任務(wù)中的反應(yīng)時(shí)(見(jiàn)表1)總差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=33.651,P<0.05)。比較反應(yīng)時(shí)隨任務(wù)難度的變化，0-back任務(wù)和1-back任務(wù)、1-back任務(wù)和2-back任務(wù)、2-back任務(wù)和3-back任務(wù)之間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=- 6.720 ～ - 3.988，P<0.05)，3-back任務(wù)和4-back任務(wù)之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=- 2.148，P>0.05)。平均反應(yīng)時(shí)與任務(wù)難度等級(jí)之間呈正相關(guān)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(ρ=0.777，P<0.05)。

3.2 主觀腦力負(fù)荷NASA-TLX量表

被試在5個(gè)難度等級(jí)時(shí)的主觀腦力負(fù)荷狀態(tài)使用NASA-TLX量表評(píng)價(jià)，各任務(wù)主觀腦力負(fù)荷(見(jiàn)表1)之間總差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=49.021,P<0.05)。比較NASA-TLX量表評(píng)分隨任務(wù)難度的變化，各相鄰難度任務(wù)之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=- 4.458 ～ - 3.335，P<0.05)。NASA-TLX量表評(píng)分與任務(wù)難度等級(jí)之間呈正相關(guān)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(ρ=0.694，P<0.05)。

3.3 MMN時(shí)域特征分析

使用EEGLAB工具包計(jì)算所以被試在各個(gè)難度任務(wù)上的總平均ERP及MMN波形，可知MMN發(fā)生時(shí)間窗為100～240 ms，MMN峰值潛伏期在165 ms左右(圖2)， 在此時(shí)間窗內(nèi)計(jì)算每名被試在每個(gè)難度N-back任務(wù)上的MMN負(fù)向平均振幅(表1)。各任務(wù)MMN平均振幅間總差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=2.906,P<0.05)。比較MMN平均振幅隨任務(wù)難度的變化，各相鄰難度的任務(wù)之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.774 ～ 0.363，P>0.05)。MMN平均振幅有隨任務(wù)難度升高而降低的趨勢(shì)，但尚未達(dá)到有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的顯著性水平(ρ= - 0.157，P<0.087)。但單獨(dú)觀察1-back、2-back、3-back、4-back任務(wù)，MMN負(fù)向平均振幅隨任務(wù)難度升高而下降的趨勢(shì)顯著，振幅與任務(wù)難度等級(jí)之間負(fù)相關(guān)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(ρ= -0.266，P<0.05)。繪制各難度N-back任務(wù)平均MMN，并逐點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析，可見(jiàn)在100～240 ms的MMN時(shí)間窗內(nèi)，有部分時(shí)間段的MMN振幅任務(wù)間差異顯著。選取MMN峰值潛伏期前后(160 ～ 170 ms)繪制各難度任務(wù)的MMN腦地形圖，可見(jiàn)MMN峰值隨任務(wù)難度增加而降低(見(jiàn)圖3)。

表1 24名被試完成5種難度數(shù)字N-back任務(wù)各項(xiàng)測(cè)量指標(biāo)的重復(fù)測(cè)量方差分析及非參數(shù)等級(jí)相關(guān)檢驗(yàn)

注：1、與0-back任務(wù)中的數(shù)據(jù)比較，at=- 6.720 ～ - 4.458,Bonferroni校正后P<0.05；與1-back任務(wù)中的數(shù)據(jù)比較，bt=- 5.511 ～ -4.079,Bonferroni校正后P<0.05；與2-back任務(wù)中的數(shù)據(jù)比較，ct=-3.988 ～ - 3.335,Bonferroni校正后P<0.05；與3-back任務(wù)中的數(shù)據(jù)比較，dt=-3.795,Bonferroni校正后P<0.05； 2、括號(hào)中數(shù)據(jù)為僅對(duì)1-back、2-back、3-back、4-back任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。

圖2 Fz電極失匹配負(fù)波(MMN)時(shí)間窗的確定

注： a.所有N-back任務(wù)在Fz電極處的平均ERP電位。圖中實(shí)線表示標(biāo)準(zhǔn)刺激引起的ERP波形，虛線表示偏差刺激引起的ERP波形。b.由標(biāo)準(zhǔn)刺激和偏差刺激引出的ERP波形中提取失匹配負(fù)波(MMN)， 其測(cè)量時(shí)間窗為100 ms 至240 ms，平均峰振幅3.183μV，峰潛伏期165 ms。

圖3 組平均的Fz電極失匹配負(fù)波(MMN)振幅在不同N-back任務(wù)等級(jí)間的比較

注：a.被試在各難度等級(jí)N-back任務(wù)中Fz電極的平均ERP波形。圖中實(shí)線表示標(biāo)準(zhǔn)刺激引起的ERP波形，虛線表示偏差刺激引起的ERP波形。b.被試在各難度等級(jí)N-back任務(wù)中的MMN波形，灰色區(qū)域表示表示逐個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行各難度等級(jí)MMN波形間方差分析時(shí)，在MMN波形時(shí)間窗(100～240 ms)內(nèi)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的時(shí)間段。 c.曲線表示逐個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行方差分析的P值。 d.各難度任務(wù)中MMN峰值時(shí)的MMN腦地形，負(fù)向振幅隨任務(wù)難度增大而降低。

3.4 相關(guān)分析與線性回歸

計(jì)算MMN平均振幅絕對(duì)值與主觀腦力負(fù)荷指數(shù)NASA-TLX量表得分的Pearson相關(guān)系數(shù)為R=- 0.314，線性回歸決定系數(shù)R2=0.099，P<0.05(見(jiàn)圖4)。

4 討論

4.1 數(shù)字N-back任務(wù)建立腦力負(fù)荷狀態(tài)模型

通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著N值增加，即N-back任務(wù)難度增加，被試完成任務(wù)的正確率有顯著下降趨勢(shì)，反應(yīng)時(shí)有顯著上升趨勢(shì)，說(shuō)明隨著難度增加，被試的認(rèn)知資源越來(lái)越多地被占用，需要更多的時(shí)間提取工作記憶資源，同時(shí)由于工作記憶容量的有限性，導(dǎo)致了較高難度任務(wù)的正確率下降。雖然各相鄰難度N-back任務(wù)間的正確率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但平均反應(yīng)時(shí)和主觀腦力負(fù)荷水平NASA-TLX評(píng)分在各相鄰難度N-back任務(wù)間差異顯著，說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)采用的數(shù)字N-back任務(wù)在建立不同等級(jí)腦力負(fù)荷狀態(tài)時(shí)擁有一定的區(qū)分度，可以較好地構(gòu)建了一個(gè)多水平的腦力負(fù)荷狀態(tài)模型。

圖4 Fz電極MMN負(fù)向平均振幅與主觀腦力負(fù)荷NASA-TLX量表評(píng)分相關(guān)分析

4.2 MMN平均振幅隨腦力負(fù)荷水平的變化特點(diǎn)

在事件相關(guān)電位時(shí)域分析中，平均振幅較峰振幅更加穩(wěn)定、能更好地避免高頻噪聲的影響[10]。此外，對(duì)于MMN，通常會(huì)在中央?yún)^(qū)、尤其是額葉中央?yún)^(qū)測(cè)得最大振幅[11]，這一點(diǎn)在本實(shí)驗(yàn)結(jié)果中也得以證實(shí)(見(jiàn)圖3d)。因此，本實(shí)驗(yàn)選取Fz電極的MMN平均振幅作為觀察指標(biāo)。在對(duì)數(shù)字N-back任務(wù)的不同難度等級(jí)和MMN平均振幅之間相關(guān)性的檢驗(yàn)中，MMN平均振幅與所有任務(wù)等級(jí)相關(guān)性未達(dá)到顯著性水平，即使單獨(dú)考察1-back ～ 4-back任務(wù)時(shí)其相關(guān)性有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Spearman’sρ=-0.266，P<0.05)，但線性回歸決定系數(shù)R2只有 0.071，其原因可能是本實(shí)驗(yàn)中不同難度任務(wù)對(duì)被試形成的腦力負(fù)荷的區(qū)分度尚不足以使MMN振幅在相鄰難度任務(wù)間出現(xiàn)顯著差異變化。此外，MMN平均振幅與主觀腦力負(fù)荷NASA-TLX量表評(píng)分之間的負(fù)相關(guān)性較其與任務(wù)難度的等級(jí)相關(guān)性更為顯著，Pearson相關(guān)系數(shù)R=- 0.314，但其回歸決定系數(shù)R2僅為0.099，說(shuō)明主觀腦力負(fù)荷水平對(duì)MMN平均振幅的影響雖有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但其效應(yīng)較小(見(jiàn)圖4)。綜上，MMN的負(fù)向平均振幅隨腦力負(fù)荷水平的增加而降低，但其受未知因素影響較大，測(cè)量值不夠穩(wěn)定。

4.3 MMN平均振幅測(cè)量腦力負(fù)荷可能的機(jī)制探討

雖然如4.2中所討論，本實(shí)驗(yàn)中所測(cè)不同水平的腦力負(fù)荷狀態(tài)下MMN平均振幅存在不穩(wěn)定性，導(dǎo)致MMN平均振幅難以成為一個(gè)評(píng)價(jià)腦力負(fù)荷水平的獨(dú)立指標(biāo)，但它仍可以與其他指標(biāo)共同參與腦力負(fù)荷水平的測(cè)量與評(píng)估。此外，由于MMN直接反映大腦認(rèn)知工作中的電活動(dòng)，因此仍具有一定的應(yīng)用前景和研究?jī)r(jià)值。目前一般認(rèn)為，MMN代表人大腦自動(dòng)加工、處理信息的過(guò)程，是大腦前注意活動(dòng)的在腦電信號(hào)中的反映[5,19]。在本實(shí)驗(yàn)的任務(wù)狀態(tài)下，隨著N-back任務(wù)難度的增加，被試為了完成任務(wù)所需投入的工作記憶資源、努力程度以及情緒緊張程度均有上升，剩余能力相應(yīng)下降。當(dāng)人可用于自動(dòng)分辨偏差聲音刺激的剩余能力降低時(shí)，大腦所能自動(dòng)加工和處理主任務(wù)以外的附加信息的可用資源和能力也必然下降，相應(yīng)大腦功能區(qū)域?qū)χ貜?fù)的標(biāo)準(zhǔn)聲音刺激和隨機(jī)小概率出現(xiàn)的偏差聲音刺激的分辨能力下降，導(dǎo)致MMN平均振幅的下降。因此，MMN平均振幅可能通過(guò)反映大腦自動(dòng)加工信息的剩余能力來(lái)測(cè)量腦力負(fù)荷狀態(tài)。

5 結(jié)論

使用數(shù)字N-back任務(wù)成功建立梯度腦力負(fù)荷狀態(tài)模型，在此模型中，腦力負(fù)荷水平越高，測(cè)得MMN負(fù)向振幅越低。但MMN振幅存在不穩(wěn)定性，尚不足以成為平均腦力負(fù)荷水平的獨(dú)立指標(biāo)。