极端环境下个体绩效的负性表现(3)
上经受的异乎寻常的挑战(selye,1956)。应激反应的主要特征是自主神经系统和HPA轴的共同激活(McEwen,2007)。同许多动物模型相比,人类倾向于通过延长HPA轴的激活时间来应对紧急的应激挑战。但也有可能因此产生一系列不良后果。McEwen提出的“非稳态”(allostasis)概念有助于理解应激对机体的长时间作用机制,尤其是由慢性、过度、消极的应激反应所导致的机体内环境紊乱和衰竭(McEwen,1999)。McEwen使用“非稳态负荷”(allostasis load)或“超荷”(overload)来指代机体偏离自身稳态的程度,尤其是当调节反应没有充分激活或反应过度时(如应激过后依然保持激活状态),非稳态负荷代表由非稳态造成的对机体和大脑的损伤程度(McEwen,2007)。
目前,研究者认为内源性促肾上腺皮质激素释放激素(CRF)系统是机体最基本的行为激活系统,可对应激反应进行调节(Koob,1999)。如有研究者发现中央杏仁核中CRF基因表达的减少与恐惧和焦虑有关(Hwang,Stewart,Zhang,Lu, & Li,2004)。也有一些研究者认为在腹侧海马中CRF和五羟色胺的交互作用对应激相关行为的表达具有重要作用(Kagamiishi,Yamamoto, & Watanabe,2003)。CRFl受体可以调节NMDA神经元,并影响钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ在基底外侧杏仁核的表达(Rainnie,Bergeron,sajdyk,Patil,Gehlert, & Sheldaar,2004)。CRFRl和CRFR2受体的异常表达可能是应激相关疾病的潜在病理生理基础(Dautzenberg & Hauger,2002)。同时有证据表明促CRF能神经元能够调节前额皮质中抑制性GABA能神经元的表达(Tan,Zhong, & Yan,2004),这些结果显示前额皮质和边缘系统可能共同参与了应激相关行为的调节。还有一些研究显示神经肽Y通过作用于杏仁核中的CRFRl受体而成为CRF激活的拮抗剂(sajdyk,Shekhar, & Gehlert,2004)。虽然CRFRl免疫反应性神经元广泛存在于大脑中,但是高浓度的抗CRFRl免疫反应却集中在脑岛皮质、垂体、小脑和部分脑干中(Kostieh,Grzanna,Lu, & Largent,2004)。从以上叙述可以看出CRF及相关的神经递质系统对于预测极端环境下人的绩效表现是一个重要的生理和系统神经科学的候选指标。基于参与应激反应的神经系统,可以做出如下假设:杏仁核、海马、前额皮质和脑岛皮质在调节极端环境绩效表现中起着重要作用。其中,岛叶和前部扣带回被认为是同绩效表现有直接关系的两个脑区(Garavan,Ross, & Stein,1999)。
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岛叶属于旁边缘结构(Augustine,1996),可将其看作是边缘系统感觉皮层的一部分。前岛叶与额叶、后岛叶与顶叶及颞叶联系紧密(Ture,Yasargil,Al-mefty, & Yasargil,1999)。岛叶皮层从上行初级传入系统中接收感觉信息,该区域是组织应对外来应激干扰的情绪和认知反应(以维持内稳态平衡)的理想区域,在评估机体内部状态、分配注意资源和制定行动计划中起着相当重要的作用。研究表明岛叶与包括疼痛(Trac。v'Becerra,Chang,Breiter,Jenkins,Borsook, & Gonzalez,2000)、内感受(Critehley,Wiens,Rotshtein,Ohman, & Dolan,2004)、情绪(Phan,Wager,Taylor, & Liberzon,2002)、认知(Huettel,Misiurek,Jurkowski, & McCarthy,2004)及社交过程(Eisenberger,Liberman, & Wiliiams,2003)在内的许多心理过程紧密相关。鉴于个体在极端环境下的表现与以上处理过程关系紧密(Craig,2003;Critehley et al.,2004),岛叶被认为是同绩效表现有直接关系的脑组织之一。
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相比较之下,与前脑岛相互联系的前扣带回(cralg,2003)围绕胼胝体形成的一个大区域,被称为前执行区域(Bush,Luu, & Posner,2000;Vogt,Finch, & Olson,1992)。前扣带回皮质的情感区域负责调节机体自主神经活动及情绪反应,认知区域则在对有害刺激的反应和骨骼运动有关的反应选择上发挥一定作用(Peyron,Laurent, & Garcia-Larrea,2000)。可认为前扣带回皮质不但接受内部生理感受器的信息同时也能联系前后的情境来考虑,引发个体产生新的或调整个体的活动,以维持内稳态的平衡(Devinsky,Morrell, & Vogt,1995)。由此做出预测,极端环境下绩效表现的神经系统模型需要包括能够对认知冲突、维持内环境稳态进行处理的脑结构,如岛叶和前部扣带回。
3 极端环境下绩效表现的干预研究
对极端环境下绩效表现的干预研究对于改善极端环境下个体绩效表现、提高工作效率具有较强的指导意义。
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3.1 药物干预
Lieberman,Tharion,Shukitt-Hale,Speckman和Tulley(2002)曾研究了咖啡因对改善军事环境中由严重应激导致的认知功能下降的作用。在这项研究中,68个海豹突击队的受训士兵被随机分到4个处理组。剥夺睡眠72小时后,分别给予100mg,200mg,300mg咖啡因或安慰剂。结果发现安慰剂组被试认知能力测试水平下降(视觉扫描警惕性下降,选择反应时变长)、情绪状态和射击准确性都有不同程度的下降,而中等剂量的咖啡因(200mg能对改善被试包括警觉性、学习、记忆和情绪状况在内的多种功能效果最为显著。最佳反应在给药后1小时内出现,效果则可持续长达8小时。该研究表明即使是在极端的军事环境中,中等剂量的咖啡因也能够帮助被试维持相对稳定的认知功能和生理表现。
Reed等人(2001)对参加南极越冬科考团的12名成员体内甲状腺素水平与抑郁症状、认知和绩效表现之间的关系进行了探讨,发现与基线水平相比4个月之后被试均出现认知表现下降、抑郁症状增加的现象。研究者给处理组被试补充L-甲状腺素后发现处理组的认知功能基本恢复基线状况,而安慰剂组无任何改善。极端环境下被试的认知表现与L-甲状腺素水平存在显著正相关。
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3.2 提高对环境的适应能力
Pagani,Ravagnan和Salmaso(1998)认为高原缺氧环境对认知造成的损害很大程度上是未能循序渐进、使被试逐渐适应新环境所致。他让17名登山者进行有计划地、间歇暴露于不同的高度,结果发现呆在5350米的高度超过15天的被试由于有充分的时间对环境变化进行适应与代偿,由缺氧所致的记忆力下降症状有很大缓解,对信息的组织、利用能力也有所增强。
4 总结
对极端环境下个体的绩效表现进行预测是目前研究的重点,由于绩效表现受到多种因素调节,试图用一套参数来对极端环境下的绩效表现进行预测和控制比较困难。目前大多采用描述性统计方法获得可对绩效表现作出预测的指标,虽然这些影响因素的表面效度普遍较高,但这些因素是否适用于其他极端环境却不得而知。极端环境的种类繁多,目前的研究大多集中于封闭环境如极地、高海拔环境对个体绩效表现产生的影响,以后的研究应扩大关注范围,探讨其他类型的极端环境可能对个体负性绩效表现产生的影响,进一步确定极端环境对个体认知、情绪及人际交往状况的影响程度、决定因素及上述表现在不同类型极端环境中变化的特异性。同时将认知评价和系统神经科学理论结合起来考虑,有助于研究者对绩效表现做出更加精准的预测。, http://www.100md.com(高 丽 潘 霄 严 进 刘伟志 唐云翔)
目前,研究者认为内源性促肾上腺皮质激素释放激素(CRF)系统是机体最基本的行为激活系统,可对应激反应进行调节(Koob,1999)。如有研究者发现中央杏仁核中CRF基因表达的减少与恐惧和焦虑有关(Hwang,Stewart,Zhang,Lu, & Li,2004)。也有一些研究者认为在腹侧海马中CRF和五羟色胺的交互作用对应激相关行为的表达具有重要作用(Kagamiishi,Yamamoto, & Watanabe,2003)。CRFl受体可以调节NMDA神经元,并影响钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ在基底外侧杏仁核的表达(Rainnie,Bergeron,sajdyk,Patil,Gehlert, & Sheldaar,2004)。CRFRl和CRFR2受体的异常表达可能是应激相关疾病的潜在病理生理基础(Dautzenberg & Hauger,2002)。同时有证据表明促CRF能神经元能够调节前额皮质中抑制性GABA能神经元的表达(Tan,Zhong, & Yan,2004),这些结果显示前额皮质和边缘系统可能共同参与了应激相关行为的调节。还有一些研究显示神经肽Y通过作用于杏仁核中的CRFRl受体而成为CRF激活的拮抗剂(sajdyk,Shekhar, & Gehlert,2004)。虽然CRFRl免疫反应性神经元广泛存在于大脑中,但是高浓度的抗CRFRl免疫反应却集中在脑岛皮质、垂体、小脑和部分脑干中(Kostieh,Grzanna,Lu, & Largent,2004)。从以上叙述可以看出CRF及相关的神经递质系统对于预测极端环境下人的绩效表现是一个重要的生理和系统神经科学的候选指标。基于参与应激反应的神经系统,可以做出如下假设:杏仁核、海马、前额皮质和脑岛皮质在调节极端环境绩效表现中起着重要作用。其中,岛叶和前部扣带回被认为是同绩效表现有直接关系的两个脑区(Garavan,Ross, & Stein,1999)。
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岛叶属于旁边缘结构(Augustine,1996),可将其看作是边缘系统感觉皮层的一部分。前岛叶与额叶、后岛叶与顶叶及颞叶联系紧密(Ture,Yasargil,Al-mefty, & Yasargil,1999)。岛叶皮层从上行初级传入系统中接收感觉信息,该区域是组织应对外来应激干扰的情绪和认知反应(以维持内稳态平衡)的理想区域,在评估机体内部状态、分配注意资源和制定行动计划中起着相当重要的作用。研究表明岛叶与包括疼痛(Trac。v'Becerra,Chang,Breiter,Jenkins,Borsook, & Gonzalez,2000)、内感受(Critehley,Wiens,Rotshtein,Ohman, & Dolan,2004)、情绪(Phan,Wager,Taylor, & Liberzon,2002)、认知(Huettel,Misiurek,Jurkowski, & McCarthy,2004)及社交过程(Eisenberger,Liberman, & Wiliiams,2003)在内的许多心理过程紧密相关。鉴于个体在极端环境下的表现与以上处理过程关系紧密(Craig,2003;Critehley et al.,2004),岛叶被认为是同绩效表现有直接关系的脑组织之一。
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相比较之下,与前脑岛相互联系的前扣带回(cralg,2003)围绕胼胝体形成的一个大区域,被称为前执行区域(Bush,Luu, & Posner,2000;Vogt,Finch, & Olson,1992)。前扣带回皮质的情感区域负责调节机体自主神经活动及情绪反应,认知区域则在对有害刺激的反应和骨骼运动有关的反应选择上发挥一定作用(Peyron,Laurent, & Garcia-Larrea,2000)。可认为前扣带回皮质不但接受内部生理感受器的信息同时也能联系前后的情境来考虑,引发个体产生新的或调整个体的活动,以维持内稳态的平衡(Devinsky,Morrell, & Vogt,1995)。由此做出预测,极端环境下绩效表现的神经系统模型需要包括能够对认知冲突、维持内环境稳态进行处理的脑结构,如岛叶和前部扣带回。
3 极端环境下绩效表现的干预研究
对极端环境下绩效表现的干预研究对于改善极端环境下个体绩效表现、提高工作效率具有较强的指导意义。
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3.1 药物干预
Lieberman,Tharion,Shukitt-Hale,Speckman和Tulley(2002)曾研究了咖啡因对改善军事环境中由严重应激导致的认知功能下降的作用。在这项研究中,68个海豹突击队的受训士兵被随机分到4个处理组。剥夺睡眠72小时后,分别给予100mg,200mg,300mg咖啡因或安慰剂。结果发现安慰剂组被试认知能力测试水平下降(视觉扫描警惕性下降,选择反应时变长)、情绪状态和射击准确性都有不同程度的下降,而中等剂量的咖啡因(200mg能对改善被试包括警觉性、学习、记忆和情绪状况在内的多种功能效果最为显著。最佳反应在给药后1小时内出现,效果则可持续长达8小时。该研究表明即使是在极端的军事环境中,中等剂量的咖啡因也能够帮助被试维持相对稳定的认知功能和生理表现。
Reed等人(2001)对参加南极越冬科考团的12名成员体内甲状腺素水平与抑郁症状、认知和绩效表现之间的关系进行了探讨,发现与基线水平相比4个月之后被试均出现认知表现下降、抑郁症状增加的现象。研究者给处理组被试补充L-甲状腺素后发现处理组的认知功能基本恢复基线状况,而安慰剂组无任何改善。极端环境下被试的认知表现与L-甲状腺素水平存在显著正相关。
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3.2 提高对环境的适应能力
Pagani,Ravagnan和Salmaso(1998)认为高原缺氧环境对认知造成的损害很大程度上是未能循序渐进、使被试逐渐适应新环境所致。他让17名登山者进行有计划地、间歇暴露于不同的高度,结果发现呆在5350米的高度超过15天的被试由于有充分的时间对环境变化进行适应与代偿,由缺氧所致的记忆力下降症状有很大缓解,对信息的组织、利用能力也有所增强。
4 总结
对极端环境下个体的绩效表现进行预测是目前研究的重点,由于绩效表现受到多种因素调节,试图用一套参数来对极端环境下的绩效表现进行预测和控制比较困难。目前大多采用描述性统计方法获得可对绩效表现作出预测的指标,虽然这些影响因素的表面效度普遍较高,但这些因素是否适用于其他极端环境却不得而知。极端环境的种类繁多,目前的研究大多集中于封闭环境如极地、高海拔环境对个体绩效表现产生的影响,以后的研究应扩大关注范围,探讨其他类型的极端环境可能对个体负性绩效表现产生的影响,进一步确定极端环境对个体认知、情绪及人际交往状况的影响程度、决定因素及上述表现在不同类型极端环境中变化的特异性。同时将认知评价和系统神经科学理论结合起来考虑,有助于研究者对绩效表现做出更加精准的预测。, http://www.100md.com(高 丽 潘 霄 严 进 刘伟志 唐云翔)