第第頁(yè)（共29頁(yè)）1緒論1.1研究背景神經(jīng)反饋（NF：neurofeedback）涉及腦機(jī)接口，使參與者能夠?qū)W習(xí)對(duì)其神經(jīng)活動(dòng)的特定方面進(jìn)行自我控制。通過一系列重復(fù)的會(huì)話獲得神經(jīng)調(diào)節(jié)技能，并且可以基于所應(yīng)用的NF方案誘導(dǎo)行為、認(rèn)知或情緒效果。NF可以單獨(dú)進(jìn)行，也可以作為神經(jīng)行為訓(xùn)練結(jié)合進(jìn)行，它解決了這些技能在日常生活中的成功應(yīng)用，即，如何以及何時(shí)應(yīng)用認(rèn)知策略，同時(shí)將它們的使用與線索聯(lián)系起來。NF有許多形式，但經(jīng)常使用的一種特定方案是基于EEG的θ/βNF（θ：theta波，β：beta波），其目的是減少θ和增強(qiáng)β活性-從而解決皮質(zhì)激活的緊張性方面(Rosetal.,2014)。該NF方案已被開發(fā)為患有注意力缺陷/多動(dòng)障礙（ADHD）的兒童的有效治療，來自隨機(jī)試驗(yàn)的證據(jù)表明ADHD的核心癥狀（即，注意力不集中、運(yùn)動(dòng)過度活躍和沖動(dòng);美國(guó)精神病學(xué)協(xié)會(huì)，2013）與主動(dòng)控制條件如EMG生物反饋（中等效應(yīng)量）相比降低到更大程度(Arnsetal.,2014)。作為在ADHD中應(yīng)用θ/β訓(xùn)練的理論基礎(chǔ)，作者通常參考早期靜息狀態(tài)EEG研究的結(jié)果，將ADHD兒童與通常發(fā)展中的對(duì)照兒童進(jìn)行比較（Heinrichetal.，2007）。這些研究報(bào)道，患有ADHD的兒童具有升高的慢波θ活動(dòng)水平和降低的快波α/β活動(dòng)。然而，最近的研究結(jié)果反對(duì)將靜息EEG中的θ/β比率（TBR）視為ADHD的可靠EEG生物標(biāo)志物，這表明，至多只有一個(gè)ADHD兒童亞組在靜息時(shí)表現(xiàn)出過度的TBR。在注意力集中的狀態(tài)下，Heinrich等人（2014）發(fā)現(xiàn)僅兒童的TBR增加注意力不集中的ADHD亞型占主導(dǎo)地位，而合并亞型的兒童在上θ/下α（5.5-10.5Hz）范圍內(nèi)表現(xiàn)出偏差，因此不支持ADHD在任務(wù)處理過程中TBR普遍增加。注意力，作為人類心理活動(dòng)的一種表現(xiàn)，特指?jìng)€(gè)體對(duì)特定對(duì)象的指向與集中。它是感知、思維、想象及記憶等心理與認(rèn)知活動(dòng)得以正常進(jìn)行的重要前提。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)課堂學(xué)習(xí)的普及，無論是大學(xué)生、中學(xué)生還是小學(xué)生，在移動(dòng)設(shè)備上學(xué)習(xí)的現(xiàn)象日益普遍。然而，這種學(xué)習(xí)方式也帶來了一個(gè)顯著問題，即碎片化學(xué)習(xí)導(dǎo)致的注意力失焦。信息的接收必然伴隨著注意力的消耗，而過量的信息輸入往往會(huì)導(dǎo)致注意力的匱乏。當(dāng)學(xué)習(xí)者使用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，他們更容易受到社交媒體、即時(shí)通信軟件等外部因素的干擾，從而中斷學(xué)習(xí)進(jìn)程，將注意力轉(zhuǎn)移到與學(xué)習(xí)無關(guān)的事物上。這種碎片化的學(xué)習(xí)方式以及隨之而來的注意力不集中現(xiàn)象，對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生了極為不利的影響。因此，如何在移動(dòng)設(shè)備學(xué)習(xí)環(huán)境下有效提升學(xué)習(xí)者的注意力水平，確保學(xué)習(xí)效果的優(yōu)化，已成為當(dāng)前教育領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題。然而以往對(duì)于神經(jīng)反饋訓(xùn)練與注意力的研究，大多集中于ADHD兒童，缺乏年齡和生理差異的廣泛性和普適性，因此我們有必要對(duì)無特殊疾病的大學(xué)生群體的腦電活動(dòng)特征進(jìn)行探討，從而針對(duì)提升大學(xué)生注意力水平設(shè)計(jì)個(gè)性化的神經(jīng)反饋訓(xùn)練方案。在提升注意力水平訓(xùn)練過程中，有大量研究表明，theta波與beta波有明顯的變化，因此有必要做進(jìn)一步的探討。1.2研究意義1.2.1理論意義注意力作為智力的重要部分，是近年來研究的熱點(diǎn)，本研究對(duì)注意力水平進(jìn)行研究，以舒爾特方格測(cè)試作為前測(cè)，對(duì)進(jìn)行針對(duì)theta波和beta波的短程神經(jīng)反饋訓(xùn)練，訓(xùn)練后對(duì)所有參加前測(cè)的再次進(jìn)行后測(cè)。為深化對(duì)神經(jīng)反饋訓(xùn)練在注意力訓(xùn)練與提升效果方面的理論研究，本研究旨在探討聚焦于theta波與beta波的神經(jīng)反饋訓(xùn)練對(duì)注意力的具體提升作用。通過這一研究，我們期望能夠更全面地理解不同頻段腦波在注意力調(diào)控中的作用，并據(jù)此優(yōu)化神經(jīng)反饋訓(xùn)練方案，以更有效地提升個(gè)體的注意力水平。研究針對(duì)theta波和beta波的神經(jīng)反饋訓(xùn)練與注意力的關(guān)系能夠拓展對(duì)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的理解，深入研究不同腦電波頻段與注意力之間的關(guān)系。通過解析這些神經(jīng)機(jī)制，有望揭示注意力調(diào)控的底層神經(jīng)基礎(chǔ)，從而豐富相關(guān)理論框架。并且，此研究助于驗(yàn)證或修正有關(guān)大腦與認(rèn)知功能之間關(guān)系的理論假設(shè)，為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域提供新的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。進(jìn)一步，理論上的深化可促進(jìn)對(duì)于認(rèn)知訓(xùn)練和神經(jīng)反饋的基本原理的理解，有助于拓展對(duì)注意力及其神經(jīng)調(diào)控機(jī)制的整體認(rèn)知，推動(dòng)神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域?qū)τ谧⒁饬φ{(diào)控機(jī)制的理論框架的進(jìn)一步完善，為認(rèn)知科學(xué)和神經(jīng)反饋技術(shù)提供更為深刻的理論基礎(chǔ)。1.2.2實(shí)踐意義通過對(duì)theta波和beta波的神經(jīng)反饋訓(xùn)練與注意力關(guān)系的深入研究，探討這些腦電波與注意力之間的關(guān)聯(lián)。這種專業(yè)性的研究有助于制定個(gè)性化的神經(jīng)反饋訓(xùn)練計(jì)劃，從而提供更精準(zhǔn)、有效的注意力干預(yù)手段。這不僅有助于改善在學(xué)業(yè)和生活中的表現(xiàn)，還為神經(jīng)科學(xué)和教育心理學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)實(shí)踐提供了有價(jià)值的科學(xué)依據(jù)。2文獻(xiàn)綜述2.1注意力水平的理論基礎(chǔ)2.1.3注意集中度的測(cè)量方法注意力在神經(jīng)處理活動(dòng)中扮演著至關(guān)重要的角色，涉及感覺、知覺等復(fù)雜信息的整合。因此，深入剖析注意力機(jī)制成為腦功能狀態(tài)研究領(lǐng)域的核心議題之一。鑒于注意力的指向性和集中性特質(zhì)，眾多國(guó)內(nèi)外研究者利用持續(xù)性操作測(cè)驗(yàn)（CPT）來評(píng)估個(gè)體的注意水平，具體指標(biāo)包括反應(yīng)時(shí)間、準(zhǔn)確率和遺漏率。目前，評(píng)估注意力的集中程度主要采用兩種方法：神經(jīng)生理檢測(cè)與心理行為量表測(cè)試。神經(jīng)生理檢測(cè)，亦稱電生理檢測(cè)，其核心在于分析腦電信號(hào)。而心理行為量表測(cè)試則涵蓋了D-CAT（數(shù)字消除任務(wù)）、SRT（簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)間）、瑞文推理測(cè)驗(yàn)聯(lián)合型（CRT）、瞬時(shí)記憶測(cè)驗(yàn)、舒爾特方格測(cè)試量表以及康納斯行為檢查表（Conners）等多種工具。這些方法共同為我們提供了全面而深入的了解注意力狀態(tài)的途徑。國(guó)外通常利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行持續(xù)性操作測(cè)驗(yàn)(CPT)，如字母測(cè)驗(yàn)，在15分鐘內(nèi)，電腦屏幕上會(huì)連續(xù)出現(xiàn)一串字母，如A、H、C、G、K，被測(cè)驗(yàn)者需要判斷看到的這串字母是否與第一次記憶的字母相吻合，如果不吻合，則需要迅速按下按鍵，若吻合，則不需要作出反應(yīng)。測(cè)驗(yàn)結(jié)束后，通過分析被試的反應(yīng)時(shí)間，遺漏錯(cuò)誤和附加錯(cuò)誤可以評(píng)估被試的注意力情況，一般情況下，注意力缺失的兒童反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，錯(cuò)誤也較多。還有《青少年注意力測(cè)驗(yàn)》，是由殷恒嬋(2003)編制而成。該測(cè)驗(yàn)由4個(gè)分測(cè)驗(yàn)構(gòu)成，在評(píng)價(jià)方法上，主要根據(jù)每個(gè)測(cè)驗(yàn)的正確反應(yīng)數(shù)來評(píng)估受試者在注意總水平與各個(gè)注意品質(zhì)發(fā)展的不同特征。在對(duì)12-21歲的青少年運(yùn)動(dòng)員與學(xué)生試測(cè)后，可以得出結(jié)論:該測(cè)驗(yàn)可以用于作為診斷青少年注意力的有效工具。除了通過測(cè)驗(yàn)、測(cè)試的形式之外，還有通過問卷量表的形式對(duì)個(gè)體的行為表現(xiàn)進(jìn)行問卷調(diào)查評(píng)估，從而去測(cè)量和評(píng)估個(gè)體的注意力，如根據(jù)DSM-IV診斷標(biāo)準(zhǔn)所列出的注意力缺失癥狀所形成的注意力缺失/多動(dòng)癥的行為特質(zhì)問卷，適合家長(zhǎng)和教師使用。張微(2007)就將DSM-IV應(yīng)用于兒童ADHD的評(píng)估，發(fā)現(xiàn)教師和家長(zhǎng)都可以用DSM-IV診斷出兒童是否患有注意缺陷和多動(dòng)。此外，還有系統(tǒng)軟件測(cè)量?；ヂ?lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)的發(fā)展為提高注意力測(cè)量的易操作性提供了實(shí)現(xiàn)渠道，很多研究者編制研發(fā)了系統(tǒng)軟件進(jìn)行注意力的測(cè)量，如注意廣度測(cè)試系統(tǒng)，WT-注意力測(cè)試軟件，原理是通過舒爾特方格來對(duì)被試進(jìn)行注意測(cè)試和訓(xùn)練。此外，還有舒爾特方格、字母游戲，也是通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行。被試需要記憶電腦屏幕上的一串字母，在一段時(shí)間內(nèi)，電腦屏幕上會(huì)反復(fù)出現(xiàn)這串字母的組合，當(dāng)字母出現(xiàn)的順序錯(cuò)誤時(shí)，被試需要按鍵響應(yīng)。通過反應(yīng)時(shí)間，遺漏錯(cuò)誤和附加錯(cuò)誤來評(píng)估被試的注意力情況。2.1.4注意力狀態(tài)改善機(jī)制研究現(xiàn)狀針對(duì)注意力改善的研究方法包括藥物療法、食物療法、運(yùn)動(dòng)療法以及生物反饋療法等多種途徑。丁麗君等人的研究指出，中醫(yī)的安神定志靈配方在改善ADHD患者注意力不集中癥狀方面具有一定的效果。然而，他們也強(qiáng)調(diào)，長(zhǎng)期依賴西方醫(yī)學(xué)的神經(jīng)性藥物可能會(huì)帶來一系列副作用。因此，在尋求注意力改善的方法時(shí)，需要綜合考慮各種療法的優(yōu)缺點(diǎn)，并根據(jù)患者的具體情況制定個(gè)性化的治療方案。其中，ADHD的目前治療主要是藥物治療，如派醋甲酯。但有研究表明藥物干預(yù)短期上對(duì)ADHD兒童有療效，但長(zhǎng)期效果并不明確，且藥物干預(yù)對(duì)兒童神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育存在一定的副作用。因此許多父母對(duì)ADHD藥物持謹(jǐn)慎態(tài)度。反饋治療外，常見的ADHD治療方式還有感覺統(tǒng)合訓(xùn)練、認(rèn)知行為療法等。有研究表明，ADHD兒童中很大一部分患有感覺統(tǒng)合失調(diào)障礙，患者不能有效地對(duì)環(huán)境做出正確適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。對(duì)ADHD患者進(jìn)行感覺統(tǒng)合訓(xùn)練時(shí)，主要根據(jù)前庭、本體感覺和觸覺刺激的相關(guān)運(yùn)動(dòng)反應(yīng)。以上方法在治療ADHD時(shí)存在各種問題，如患者依從性差、治療時(shí)間跨度長(zhǎng)、需要家長(zhǎng)和老師的配合等。2.1.5基于腦電信號(hào)分析改善注意力狀態(tài)研究現(xiàn)狀腦電信號(hào)作為反映生理與心理狀態(tài)的有效手段，為研究腦功能狀態(tài)提供了重要依據(jù)。已有學(xué)者指出，腦電節(jié)律波幅值是評(píng)估注意力水平的關(guān)鍵參數(shù)。Binienda的研究揭示了alpha波與注意力和記憶能力之間的緊密聯(lián)系。馬將等人則通過音樂干預(yù)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了提升alpha波功率值有助于增強(qiáng)腦部的注意力和記憶能力。鄭霞和周明全進(jìn)一步利用時(shí)域和頻域分析，證明了alpha波參數(shù)在注意力評(píng)估中的重要作用。胡媛等人的研究則提出，降低音量能夠調(diào)節(jié)beta波與alpha波的幅值，進(jìn)而提升注意力。Hanslmayr等人的觀察表明，注意力提升后，腦電信號(hào)中的alpha功率譜會(huì)相應(yīng)增加。BangYJ等人則發(fā)現(xiàn)，在電子游戲中，beta波占比的降低與注意力的集中程度成正比。此外，節(jié)律波比值同樣被視為評(píng)估注意力和記憶力水平的關(guān)鍵指標(biāo)。孫小棋等人通過意念游戲干預(yù)實(shí)驗(yàn)，闡述了alpha波與beta波樣本熵比值與注意力之間的正相關(guān)關(guān)系，證明了游戲?qū)δX功能狀態(tài)的積極影響。YGa等人對(duì)游戲和休息狀態(tài)下的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出theta波與alpha波之間的比率可以作為區(qū)分不同狀態(tài)的有效指標(biāo)。劉閃利用theta波與感覺運(yùn)動(dòng)節(jié)律波的比值，分析了不同學(xué)歷層次人群在游戲影響下的注意力變化。Putman等人的研究則顯示，注意力水平越差，theta波與beta波比值越高，表明兩者之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。DerbaliL等人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，受試者集中時(shí)，alpha/beta比值升高，進(jìn)一步證實(shí)了這一比值在注意力評(píng)估中的作用。王學(xué)韜等人則以theta/beta為指標(biāo)，分析了正常兒童與ADHD兒童在神經(jīng)反饋訓(xùn)練前后的腦電信號(hào)變化，結(jié)果證明這種訓(xùn)練方法能夠有效改善ADHD癥狀。2.2神經(jīng)反饋的概述在20世紀(jì)30年代，英國(guó)劍橋大學(xué)首次探索并成功應(yīng)用了神經(jīng)反饋技術(shù)，這一創(chuàng)新性的實(shí)踐引發(fā)了該領(lǐng)域的研究熱潮，并逐漸成為了腦科學(xué)研究的一種新興趨勢(shì)。隨后，在2002年，Monderer將基于腦電的生物反饋命名為腦電生物反饋，也即神經(jīng)反饋。該技術(shù)利用頭皮表面的傳感器捕捉腦電信號(hào)，通過特定的算法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并以圖形、聲音或視頻等直觀形式呈現(xiàn)，便于用戶理解和操作。相較于核磁成像技術(shù)，神經(jīng)反饋具有無創(chuàng)、低風(fēng)險(xiǎn)、操作簡(jiǎn)便以及成本低廉的顯著優(yōu)勢(shì)。神經(jīng)反饋，其理論基礎(chǔ)源于巴普洛夫的條件反射學(xué)說。它作為一種對(duì)生命體安全無害的訓(xùn)練方法，體現(xiàn)了大腦自主學(xué)習(xí)的實(shí)際應(yīng)用。作為行為學(xué)治療的一種選擇，神經(jīng)反饋通過人機(jī)交互的方式，實(shí)時(shí)地將采集的腦電信號(hào)轉(zhuǎn)化為視頻、游戲、圖像等形式反饋給受試者。受試者根據(jù)交互指令，可以有選擇性地增強(qiáng)或抑制特定頻段的腦電信號(hào)，從而優(yōu)化大腦的功能狀態(tài)。在反饋形式上，神經(jīng)反饋主要分為實(shí)時(shí)反饋和非實(shí)時(shí)反饋兩種。實(shí)時(shí)反饋指的是以視覺、聽覺或觸覺等形式即時(shí)傳遞信號(hào)，要求參與者根據(jù)實(shí)時(shí)變化自主調(diào)整狀態(tài)，并通過特定方式調(diào)整信號(hào)強(qiáng)度。而非實(shí)時(shí)反饋，又稱延時(shí)反饋，它基于特定任務(wù)指示實(shí)現(xiàn)自主控制，訓(xùn)練結(jié)束后對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，并幫助參與者記憶集中注意力時(shí)的情緒狀態(tài)。通過多次訓(xùn)練，參與者能夠在后續(xù)試驗(yàn)中運(yùn)用相應(yīng)的心理暗示，逐漸形成注意力反射弧。在進(jìn)行神經(jīng)反饋訓(xùn)練時(shí)，需要將電極連接到皮膚上，以檢測(cè)和定位特定的腦頻率——即腦電波發(fā)射的頻率。通過這種方式，我們能夠有效地觀察和評(píng)估一個(gè)人的腦部反應(yīng)情況。不同類型的腦電波頻率表示著不同類型的大腦功能或反應(yīng)：（1）頻率/功率神經(jīng)反饋這是最簡(jiǎn)單也最常見的一種神經(jīng)反饋訓(xùn)練，也被稱作“表層神經(jīng)反饋”。需要將兩到四個(gè)電極連接到大腦，多用于檢測(cè)關(guān)于注意力缺失過動(dòng)癥（ADHD也被稱為多動(dòng)癥），失眠，和焦慮相關(guān)的腦電波頻率。（2）低能神經(jīng)反饋系統(tǒng)

(LENS)

它是通過兩個(gè)個(gè)電極連接頭部。檢測(cè)大腦活動(dòng)頻率低的部位。電極會(huì)釋放非常低的磁場(chǎng)頻率，并潛在地改變大腦運(yùn)作。這種方法被用于治療失眠、纖維肌痛、不安腿綜合征（restlesslegssyndrome，RLS）、焦慮、抑郁和憤怒。（3）腦血流圖

(HEG)神經(jīng)反饋這類神經(jīng)反饋訓(xùn)練的對(duì)象是患有嚴(yán)重偏頭痛的患者。電極可能幫助顯示血液在大腦里流動(dòng)的位置，

醫(yī)生會(huì)利用得到的反饋來增加大腦內(nèi)血流量，從而減少偏頭痛的痛感和頻率（Vasudeva，2003）。（4）低分辨率電磁體層攝影

(LORE-TA)目前，(LORE-TA)技術(shù)已經(jīng)揭露了很多關(guān)于成癮性的形成，以及其大腦內(nèi)部運(yùn)作的復(fù)雜細(xì)節(jié)（Pascual，1994）。它需要將19個(gè)電極附件連接腦部，可以監(jiān)控大腦的特定行為像是強(qiáng)迫性神經(jīng)失調(diào)，上癮和抑郁。（5）功能磁共振成像(fMRI)目前很多大腦神經(jīng)研究所用到基礎(chǔ)神經(jīng)反饋治療方法，用來描述大腦內(nèi)部的神經(jīng)運(yùn)作。2.3大腦結(jié)構(gòu)的概述大腦是生命體內(nèi)一個(gè)最復(fù)雜、最龐大的綜合控制系統(tǒng)。在生命體的運(yùn)動(dòng)過程中，大腦扮演著至關(guān)重要的角色，負(fù)責(zé)執(zhí)行各項(xiàng)功能。然而，這一過程并非整個(gè)大腦的全面參與，而是部分大腦區(qū)域的專門化活動(dòng)。這種專門化導(dǎo)致了大腦的功能分區(qū)，即額葉、頂葉、枕葉和顳葉。具體而言，額葉主要關(guān)聯(lián)于決策制定、規(guī)劃策略以及運(yùn)動(dòng)控制的執(zhí)行；頂葉則負(fù)責(zé)空間感知的整合和身體運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)；枕葉則專門處理視覺信息的解碼與整合；而顳葉則涉及聽覺信息的處理以及語(yǔ)言理解的復(fù)雜機(jī)制。通過這樣的功能分區(qū)，大腦能夠高效且精確地執(zhí)行各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)任務(wù)。下丘腦位于大腦底部中心區(qū)域，主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)體溫、食欲、水鹽平衡等基本生理功能。圖2-1大腦皮層功能分區(qū)2.4腦電信號(hào)的概述2.4.1腦電信號(hào)的產(chǎn)生及特點(diǎn)腦電信號(hào)是通過頭戴設(shè)備的電極與大腦皮層接觸采集而來，具備一系列獨(dú)特的性質(zhì)。這些性質(zhì)具體如下：（1）能量微弱性：腦電信號(hào)的能量非常低，通常以微伏（μV）為單位進(jìn)行衡量，頭皮腦電信號(hào)往往保持在100μV以下，范圍大致在0~50μV之間。（2）高噪聲性：腦電信號(hào)中，超過±100μV的部分通常被視為噪聲，導(dǎo)致信噪比極低，近乎為零。EEG信號(hào)極易受到個(gè)體自身以及外部環(huán)境的干擾，常見的干擾因素包括眼電活動(dòng)和工頻干擾等。（3）非平穩(wěn)特性：腦電信號(hào)是大腦皮層組織自發(fā)產(chǎn)生的電活動(dòng)，具有較強(qiáng)的隨機(jī)性，這使得腦電信號(hào)表現(xiàn)出非平穩(wěn)性的特點(diǎn)。（4）非線性特征：電生理活動(dòng)受到人體自適應(yīng)能力和生物組織調(diào)節(jié)的復(fù)雜影響，這種影響缺乏規(guī)律性，從而賦予了腦電信號(hào)非線性的特性?；谀X電信號(hào)自身的頻率特性，Berger將其劃分為多個(gè)波段，其中較為常見的有Delta、Theta、Alpha、Beta和Gamma波。每種節(jié)律波都能反映個(gè)體的特定心理狀態(tài)，具體描述如下：Delta波（δ波）：頻率范圍在0~4Hz，這種波在大腦處于深度睡眠或無意識(shí)狀態(tài)時(shí)尤為活躍。δ波對(duì)于評(píng)估個(gè)體的睡眠質(zhì)量具有重要意義，因此常被用作衡量睡眠質(zhì)量的指標(biāo)。Theta波（θ波）：頻率范圍在4~8Hz，當(dāng)大腦處于冥想、喚醒或白日做夢(mèng)狀態(tài)時(shí)，θ波會(huì)表現(xiàn)得尤為明顯。θ波在記憶處理的研究中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。Alpha波（α波）：頻率范圍在8~13Hz，α波在腦電信號(hào)中的占比會(huì)隨著個(gè)體的生長(zhǎng)狀態(tài)發(fā)生變化。研究學(xué)者常通過α波來評(píng)估大腦機(jī)能狀態(tài)的好壞，同時(shí)它也是衡量感覺認(rèn)知、注意力水平的重要指標(biāo)。Beta波（β波）：頻率范圍在13~30Hz，β波主要出現(xiàn)在正常成年人清醒狀態(tài)下的大腦額葉和中央?yún)^(qū)域，尤其是在個(gè)體集中注意力和執(zhí)行當(dāng)前任務(wù)時(shí)表現(xiàn)尤為活躍。Gamma波（γ波）：頻率范圍在30~90Hz，由于γ波主要出現(xiàn)在與情緒相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)中，因此它在情緒處理中扮演著重要的角色。除了上述常見的節(jié)律波外，還有根據(jù)波形特性定義的尖波、棘波等，這些波形同樣為腦電信號(hào)的研究提供了豐富的信息。2.4.2腦電信號(hào)常用分析方法腦電信號(hào)的產(chǎn)生主要包括自發(fā)與誘發(fā)兩種形式。早在上世紀(jì)30年代，Dietch便率先將傅里葉變換應(yīng)用于腦電信號(hào)的分析處理中。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步與創(chuàng)新，腦電信號(hào)的分析處理方法逐漸豐富，主要包括時(shí)域、頻域、時(shí)頻域以及非線性分析等方法。這些方法各具特色，具體如下：（1）時(shí)域分析時(shí)域分析主要關(guān)注信號(hào)在時(shí)間域的特性，是信號(hào)處理方法的基礎(chǔ)。它以時(shí)域抽樣原理為基石，深入探究信號(hào)的瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)特性。由于時(shí)域分析直觀性較強(qiáng)，易于理解，因此時(shí)域波形、相關(guān)分析、濾波等方法成為其主要手段。然而，時(shí)域分析的復(fù)雜度相對(duì)較低，這在一定程度上限制了其應(yīng)用范圍。（2）頻域分析鑒于腦電信號(hào)的特性多與頻率相關(guān)，單純依賴時(shí)域分析難以全面揭示其頻率波動(dòng)特性。因此，頻域分析顯得尤為重要。頻域分析以傅里葉級(jí)數(shù)和傅里葉變換為基礎(chǔ)，通過譜函數(shù)來展現(xiàn)信號(hào)在頻域內(nèi)的波動(dòng)情況。譜函數(shù)以頻率為自變量，使得我們能夠更加深入地了解信號(hào)的頻率特性。功率譜估計(jì)、基于AR參數(shù)模型的功率譜估計(jì)等方法在頻域分析中得到了廣泛應(yīng)用。（3）時(shí)頻域分析時(shí)頻域分析則是一種將時(shí)間域和頻率域相結(jié)合的分析方法，能夠清晰地描述信號(hào)頻率隨時(shí)間變化的現(xiàn)象。這種方法旨在揭示不同頻率之間的能量密度，通過聯(lián)合時(shí)間與頻率的信息，使我們能夠更全面地理解信號(hào)的動(dòng)態(tài)特性。時(shí)頻域分析在顯示每個(gè)時(shí)間刻度下的信號(hào)頻率和幅值方面具有直觀性，對(duì)于時(shí)變信號(hào)和時(shí)頻濾波的研究具有重要意義。常見的時(shí)頻域分析方法包括希爾伯特黃變換、短時(shí)傅立葉變換、科恩分布及S變換等。這些方法各有側(cè)重，相互補(bǔ)充，共同構(gòu)成了腦電信號(hào)分析處理的完整體系，為深入研究腦電信號(hào)提供了有力的工具。2.5神經(jīng)反饋訓(xùn)練與注意力的關(guān)系研究基于神經(jīng)反饋的認(rèn)知訓(xùn)練可以改善患者的臨床表現(xiàn)，提高健康參與者的行為表現(xiàn)。這些影響可以持續(xù)12個(gè)月，取決于大腦一生的學(xué)習(xí)能力，換句話說，取決于腦的可塑性。事實(shí)上，許多研究報(bào)告了神經(jīng)反饋訓(xùn)練引發(fā)的神經(jīng)生理學(xué)變化。這些變化主要對(duì)應(yīng)于學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)中的一般非特異性功能和結(jié)構(gòu)變化，或與神經(jīng)反饋過程中使用的神經(jīng)標(biāo)記物相關(guān)的功能特異性變化。神經(jīng)反饋誘導(dǎo)的可塑性并不局限于學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)或功能變化，也可以（預(yù)期地）在用于驅(qū)動(dòng)神經(jīng)反饋的神經(jīng)生物標(biāo)記上觀察到。例如，多動(dòng)癥患者在涉及持續(xù)注意力的功能網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行神經(jīng)反饋后，表現(xiàn)出白質(zhì)髓鞘形成和灰質(zhì)體積增加。令人驚訝的是，這些變化非常迅速，因?yàn)樗鼈冎恍枰粋€(gè)長(zhǎng)小時(shí)的神經(jīng)反饋會(huì)話就可以觸發(fā)。針對(duì)于注意力的神經(jīng)反饋訓(xùn)練已經(jīng)通過了大量的臨床實(shí)踐，2019年的一項(xiàng)meta分析顯示，現(xiàn)有的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的神經(jīng)反饋訓(xùn)練方案，即TBR訓(xùn)練，SMR訓(xùn)練和SCP訓(xùn)練，被證明是有效和具體的(EnriquezGeppertetal.，2019)。而且不斷有新的研究對(duì)這種方法進(jìn)行效果的證實(shí)，無論是在臨床效果上還是在神經(jīng)機(jī)制上。2022年的一項(xiàng)meta分析顯示，與單獨(dú)藥物治療ADHD患者相比，使用腦電圖-藥物聯(lián)合治療在改善患者的全身癥狀和注意力不集中癥狀上有著明顯的益處(Linetal.，2022)。2021年的一項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)也顯示，在神經(jīng)反饋訓(xùn)練后，ADHD患者的神經(jīng)有效連接性有顯著改善(Wangetal.，2021)。對(duì)神經(jīng)反饋訓(xùn)練在注意力上的研究目前可以歸為兩個(gè)方向。一是將已有的神經(jīng)反饋訓(xùn)練方案進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化，二是在神經(jīng)反饋訓(xùn)練方案的細(xì)節(jié)上做出靈活的改進(jìn)，因?yàn)樯窠?jīng)反饋訓(xùn)練過程中的一些細(xì)節(jié)如個(gè)人動(dòng)機(jī)、反饋方式和療程設(shè)置等對(duì)神經(jīng)反饋訓(xùn)練的效果也有著較大的影響。比如，2020年的一項(xiàng)研究(Sekhavat，2020)通過一個(gè)多人注意力訓(xùn)練賽車游戲，利用腦電信號(hào)來調(diào)整游戲的難度參數(shù)，以鼓勵(lì)玩家提高和保持注意力，通過提升參訓(xùn)者的動(dòng)機(jī)，起到了很好的訓(xùn)練效果。另外，改變反饋的形式也是一種很好的嘗試，傳統(tǒng)的神經(jīng)反饋訓(xùn)練依賴視覺或聽覺進(jìn)行反饋。視聽結(jié)合的(Wang，Wang，&Hou，2020)、依賴觸覺的(Wang，Li，Afzal，Zhang，&Zhang，2019)，甚至依賴VirtualReality(Julianoetal.，2020;Vourvopoulosetal.，2019)的神經(jīng)反饋訓(xùn)練都取得了很好的效果。幾項(xiàng)研究還報(bào)道了功能磁共振成像神經(jīng)反饋后大腦功能連接的變化。這些變化特定于神經(jīng)反饋所針對(duì)的功能網(wǎng)絡(luò)，包括不直接由功能連接驅(qū)動(dòng)的神經(jīng)反饋協(xié)議。事實(shí)上，在ADHD患者右下額葉皮層的BOLDfMRI信號(hào)驅(qū)動(dòng)的fMRI神經(jīng)反饋后，可以觀察到功能連接的變化。這些變化對(duì)應(yīng)于默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)（DMN）內(nèi)額葉皮層功能連接的減少，以及背尾狀核和下扣帶（顯著性網(wǎng)絡(luò)）內(nèi)功能連接的增加。最重要的是，這些變化與行為改善相關(guān)。在臨床環(huán)境中也觀察到了深刻的皮層重組，例如，在由β/θ腦電圖振蕩功率比驅(qū)動(dòng)的ADHD患者中，遵循基于腦電圖的神經(jīng)反饋。具體而言，在左額葉和扣帶區(qū)域觀察到θ頻率的功率降低，而在右顳葉和右額葉區(qū)域觀察到α功率增加，在左顳葉、右額葉和扣帶回皮層區(qū)域觀察到β功率增加。因此，本文認(rèn)為神經(jīng)反饋訓(xùn)練與提升注意力之間存在緊密聯(lián)系，并以此為基礎(chǔ)開展研究。2.6已有研究的不足第一，國(guó)內(nèi)學(xué)者雖十分重視對(duì)大學(xué)生注意力的研究，但針對(duì)腦電的研究較少。第二，關(guān)于神經(jīng)反饋訓(xùn)練和大學(xué)生注意力的關(guān)系研究較少，且沒有文獻(xiàn)說明二者的關(guān)系是直接關(guān)系還是間接關(guān)系。第三，國(guó)內(nèi)有關(guān)神經(jīng)反饋訓(xùn)練中針對(duì)theta和beta的短程神經(jīng)反饋訓(xùn)練的研究較少。第四，神經(jīng)反饋訓(xùn)練最經(jīng)典的應(yīng)用人群是ADHD患者，其次是抑郁、焦慮、自閉癥、癲癇、睡眠障礙等精神疾病患者(Mirifaretal.，2017)以及需要康復(fù)治療的腦創(chuàng)傷、腦卒中等神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者(Pichiorri&Mattia，2020)。在這些應(yīng)用人群中，臨床研究和理論研究大量開展，但與此同時(shí)，新的應(yīng)用人群的探索也在進(jìn)行中。比較保守的探索把應(yīng)用人群擴(kuò)展到老年人(Bielas&Michalczyk，2021;Jiang，Abiri，&Zhao，2017)和學(xué)習(xí)障礙的學(xué)生(Azizi，Drikvand，&Sepah-vandi，2018)，這些人本身的認(rèn)知能力就弱于常人，在它們身上進(jìn)行EEG-NF與在ADHD患者身上類似。對(duì)正常人群的神經(jīng)反饋訓(xùn)練應(yīng)用的探索也在進(jìn)行中，盡管過程并不順利。2018年的一篇綜述對(duì)在健康人群中開展的神經(jīng)反饋訓(xùn)練進(jìn)行了總結(jié)(Azizietal.，2018)，結(jié)果并不樂觀。近期的研究也沒有得到樂觀的結(jié)果(Sonetal.，2020)。但考慮到現(xiàn)有的神經(jīng)反饋訓(xùn)練是為了治療ADHD等精神疾病，只能說現(xiàn)有的神經(jīng)反饋訓(xùn)練方案難以起到對(duì)健康人的提升效果，而不能從整體上否認(rèn)神經(jīng)反饋訓(xùn)練對(duì)健康人的效果。盡管目前存在方法上的局限性，但神經(jīng)反饋是一種有效的認(rèn)知訓(xùn)練工具，最近它極大地受益于信號(hào)處理和技術(shù)進(jìn)步，以及對(duì)其相關(guān)神經(jīng)基礎(chǔ)的更好理解。追求這些努力，并實(shí)現(xiàn)更好的認(rèn)知功能信息目標(biāo)，有望進(jìn)一步提高這些方法的效益。3研究?jī)?nèi)容3.1研究目的本研究以大學(xué)生為研究對(duì)象，運(yùn)用針對(duì)theta波和beta波的神經(jīng)反饋訓(xùn)練提高其注意力，探討訓(xùn)練的有效性，改善大學(xué)生在身心發(fā)展中帶來的注意力問題。通過針對(duì)theta波和beta波的神經(jīng)反饋訓(xùn)練之間的關(guān)系研究，探究二者之間的聯(lián)系，為已有研究提供部分補(bǔ)充，也為之后相關(guān)研究提供一定參考思路。3.2研究假設(shè)假設(shè)一：在接受theta波上升、beta波下降的神經(jīng)反饋訓(xùn)練之后，被試的舒爾特方格前測(cè)反應(yīng)時(shí)低于后測(cè)反應(yīng)時(shí)，注意力狀態(tài)下降。假設(shè)二：在接受theta波下降、beta波上升的神經(jīng)反饋訓(xùn)練之后，被試的舒爾特方格前測(cè)反應(yīng)時(shí)高于后測(cè)反應(yīng)時(shí)，注意力狀態(tài)上升。4研究方法4.1被試本研究共招募了30名大學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)參與者，所有被試均具備健康的身體狀況，且均為右利手，視力狀況正?；蚪?jīng)過校正后正常。據(jù)被試報(bào)告，他們均無精神類疾病病史，且在參與實(shí)驗(yàn)期間，均未曾服用任何藥物、酒精或其他興奮類物質(zhì)。所有被試均為自愿參加本次實(shí)驗(yàn)，且在參與前均詳細(xì)了解了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和相關(guān)注意事項(xiàng)，均已閱讀并簽署了實(shí)驗(yàn)知情同意書。4.2研究工具（1）舒爾特方格（SchulteGrid）舒爾特方格（SchulteGrid）是一種廣泛使用的訓(xùn)練注意力的方法。通過劃分出n個(gè)1cm*1cm的小方格。這些方格內(nèi)隨機(jī)填充了從1到n的阿拉伯?dāng)?shù)字，共計(jì)n個(gè)數(shù)字。在進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，要求參與者嚴(yán)格按照從1到n的順序，用手指依次指出每個(gè)數(shù)字的位置，并在指出的同時(shí)大聲讀出該數(shù)字。施測(cè)者則在一旁準(zhǔn)確記錄參與者完成這一任務(wù)所需的時(shí)間。這種方法不僅適用于成人，也適用于兒童和學(xué)生，可以有效提升他們的注意力集中、分配、控制能力。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按順序從小到大點(diǎn)擊數(shù)字，所用時(shí)間越短，注意力越集中。本研究采用AppStore中“舒爾特方格”App，如圖。為了避免傳統(tǒng)方法反復(fù)用相同的表產(chǎn)生記憶，采取系統(tǒng)隨機(jī)生成的模式，每一次出現(xiàn)的數(shù)字順序是完全不一樣的。圖3-1舒爾特方格-注意力及快速閱讀訓(xùn)練app圖3-2舒爾特方格App界面（2）OpenBCIOpenBCI提供了一系列硬件設(shè)備，包括頭戴設(shè)備、主板、傳感器和電極，這些設(shè)備允許對(duì)生物感應(yīng)、神經(jīng)反饋和腦機(jī)接口等領(lǐng)域的研究和應(yīng)用感興趣的人士進(jìn)行探索。此外，OpenBCI還提供了一個(gè)強(qiáng)大的圖形用戶界面（GUI），用于可視化、記錄和實(shí)時(shí)流式傳輸來自O(shè)penBCI主板的數(shù)據(jù)。總的來說，OpenBCI是一個(gè)開放源代碼的腦機(jī)接口平臺(tái)，通過提供易于使用的硬件和軟件工具，使得個(gè)人和研究者能夠更容易地參與到生物傳感、神經(jīng)反饋和腦機(jī)接口等領(lǐng)域的研究和應(yīng)用中。4.3實(shí)驗(yàn)程序4.3.1實(shí)驗(yàn)程序總述被試被隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組2，每組15人。實(shí)驗(yàn)組1接受神經(jīng)反饋訓(xùn)練程序1，即先接受beta波下降、theta波上升的神經(jīng)反饋訓(xùn)練，后接受theta波下降、beta波上升的神經(jīng)反饋訓(xùn)練；實(shí)驗(yàn)組2接受神經(jīng)反饋訓(xùn)練程序2,即先接受theta波下降、beta波上升的神經(jīng)反饋訓(xùn)練，后接受theta波上升、beta波下降的神經(jīng)反饋訓(xùn)練。以此，抵消舒爾特方格所產(chǎn)生的練習(xí)效應(yīng)。30名被試均接受相同的神經(jīng)反饋訓(xùn)練，因此為被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。圖4-1實(shí)驗(yàn)流程圖4.3.2行為實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)的起始階段，我們首先對(duì)30位受試者進(jìn)行了舒爾特方格測(cè)試，以此評(píng)估他們初始的注意力水平。為了確保測(cè)試的準(zhǔn)確性，舒爾特方格訓(xùn)練在一個(gè)光線柔和、環(huán)境靜謐的專用房間中進(jìn)行。我們采用了Unity2020開發(fā)的軟件來執(zhí)行這一訓(xùn)練。所選用的舒爾特方格為標(biāo)準(zhǔn)的6階設(shè)計(jì)，即一個(gè)6×6的矩陣，包含數(shù)字1至36。系統(tǒng)會(huì)隨機(jī)生成數(shù)字在方格內(nèi)的排列，并在觸屏顯示器上展示。當(dāng)受試者點(diǎn)擊觸屏?xí)r，觸控交互模塊會(huì)即時(shí)接收并判斷其響應(yīng)的準(zhǔn)確性，同時(shí)系統(tǒng)后臺(tái)會(huì)同步記錄受試者的反應(yīng)時(shí)間。在實(shí)驗(yàn)過程中，觸屏顯示器放置在受試者前方約50厘米的位置。受試者需使用右手，按照從小到大的順序，依次點(diǎn)擊數(shù)字1至36。這些數(shù)字在方格內(nèi)的位置是隨機(jī)排列的。當(dāng)受試者點(diǎn)擊數(shù)字“1”時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開始計(jì)時(shí)，直到點(diǎn)擊“36”后計(jì)時(shí)停止。在開始訓(xùn)練前，我們對(duì)每位受試者進(jìn)行了詳細(xì)的教學(xué)，講解了實(shí)驗(yàn)步驟和操作方法，確保他們完全理解并掌握測(cè)試規(guī)則后，才開始正式的訓(xùn)練。神經(jīng)反饋訓(xùn)練周期結(jié)束后，我們?cè)俅螌?duì)所有受試者進(jìn)行了舒爾特方格測(cè)試，以評(píng)估他們?cè)谟?xùn)練后的注意力狀態(tài)，并與初始測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。4.3.3神經(jīng)反饋訓(xùn)練被試在安靜的實(shí)驗(yàn)室中接受單獨(dú)神經(jīng)反饋訓(xùn)練，距離13英寸的熒幕大約60厘米。在電極應(yīng)用之前，使用醫(yī)用酒精清潔皮膚。在兩個(gè)耳垂處分別施加1個(gè)耳夾，應(yīng)用1個(gè)電極：Cz點(diǎn)位。電極放置后，使阻抗低于20kΩ，參比電極和接地電極低于10kΩ。被試被指示盡量減少身體和面部運(yùn)動(dòng)和眨眼。在正式進(jìn)行神經(jīng)反饋訓(xùn)練之前，先評(píng)估基線(baseline)，即2分鐘的自發(fā)腦電數(shù)據(jù)。在腦電記錄過程中，參與者被要求觀看計(jì)算機(jī)熒幕中央的黃色實(shí)心圓圈。指導(dǎo)語(yǔ)為：“你需要找到一個(gè)狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)會(huì)使黃色實(shí)心圓圈周圍有煙花綻放的動(dòng)態(tài)效果，并且當(dāng)煙花綻放時(shí)，會(huì)有聲音提醒。煙花的綻放頻次越多，證明你越接近這個(gè)狀態(tài)，你需要盡可能地使煙花綻放的頻次越多越好?！泵總€(gè)訓(xùn)練程序一共有3個(gè)組塊的神經(jīng)反饋訓(xùn)練，每個(gè)組塊5分鐘。4.4腦電數(shù)據(jù)處理方法神經(jīng)反饋訓(xùn)練的重點(diǎn)是增加顱頂位置（Cz，稱為反饋電極）的theta波功率及beta波功率，在校準(zhǔn)步驟中，使用閾值100μV去掉偽跡，然后濾波0.5-40Hz，最后去掉超過2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的腦電數(shù)據(jù)，再計(jì)算相應(yīng)頻段的能量值，其最大功率值在（7-13）Hzα范圍內(nèi)。4.5統(tǒng)計(jì)分析方法本研究采用SPSS27.0軟件作為數(shù)據(jù)處理工具，用于數(shù)據(jù)的錄入與分析。在數(shù)據(jù)分析過程中，我們運(yùn)用了描述性統(tǒng)計(jì)來概括數(shù)據(jù)的基本特征，通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)來比較不同樣本組之間的差異，利用方差分析來探討多個(gè)樣本組之間的變異來源，同時(shí)采用相關(guān)分析來揭示變量之間的關(guān)聯(lián)程度。這些方法的選擇旨在全面而深入地分析數(shù)據(jù)，確保研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。5研究結(jié)果5.1總體狀況描述表5.1舒爾特方格反應(yīng)時(shí)的描述統(tǒng)計(jì)MSDMinMax前測(cè)訓(xùn)練模式A的反應(yīng)時(shí)108.3331.4363.00175.00后測(cè)訓(xùn)練模式B的反應(yīng)時(shí)120.2338.8765.00213.00前測(cè)訓(xùn)練模式A的反應(yīng)時(shí)111.5344.9165.00219.00前測(cè)訓(xùn)練模式B的反應(yīng)時(shí)103.4044.1062.00241.00注訓(xùn)練模式A為theta波上升、beta波下降，訓(xùn)練模式B為theta波下降、beta波上升。下同。表5.2腦電波的描述統(tǒng)計(jì)MSDMinMax組塊1-訓(xùn)練模式A的theta波0.2420.010.0110.078組塊2-訓(xùn)練模式A的theta波0.1240.510.0102.799組塊3-訓(xùn)練模式A的theta波0.0920.270.0061.499組塊1-訓(xùn)練模式A的beta波0.0160.010.0050.033組塊2-訓(xùn)練模式A的beta波0.2700.050.0050.281組塊3-訓(xùn)練模式A的beta波0.3530.070.0050.281組塊1-訓(xùn)練模式B的theta波0.4680.100.0080.551組塊2-訓(xùn)練模式B的theta波0.2530.030.0080.144組塊3-訓(xùn)練模式B的theta波0.4770.150.0070.819組塊1-訓(xùn)練模式B的theta波0.1790.160.0050.071組塊2-訓(xùn)練模式B的theta波0.1500.010.0050.054組塊3-訓(xùn)練模式B的theta波0.1630.020.0050.0995.2注意力反應(yīng)時(shí)差在腦電頻段能量低/高組間上的差異表5.3訓(xùn)練模式A下theta波的第一次與第三次訓(xùn)練的差值的能量低組與能量高組在前后測(cè)反應(yīng)時(shí)上的差異前測(cè)反應(yīng)時(shí)（n=8）后測(cè)反應(yīng)時(shí)（n=8）tp能量低組109.88±25.10136.50±37.411.0760.300能量高組95.75±27.3597.38±25.322.450*0.028注能量高組為總體反應(yīng)時(shí)排名前27%，能量低組為總體反應(yīng)時(shí)排名后27%。下同。注+p＜.10，*p＜.05，**p＜.01。下同。由表5.3可知，訓(xùn)練模式A下theta波的第一次與第三次訓(xùn)練的差值的高分組在前后測(cè)反應(yīng)時(shí)上存在顯著差異，具體表現(xiàn)為高分組的前測(cè)反應(yīng)時(shí)低于后測(cè)反應(yīng)時(shí)。訓(xùn)練模式下theta波的第一次與第三次訓(xùn)練的差值的低分組在前后測(cè)反應(yīng)時(shí)上不存在顯著差異。表5.4訓(xùn)練模式A下beta波的第一次與第三次訓(xùn)練的差值的能量低組與能量高組在前后測(cè)反應(yīng)時(shí)上的差異前測(cè)反應(yīng)時(shí)（n=8）后測(cè)反應(yīng)時(shí)（n=8）tp低分組123.13±38.17143.38±42.291.832+0.088高分組94.38±22.68111.88±39.241.5440.145由表5.4可知，訓(xùn)練模式A下beta波的第一次與第三次訓(xùn)練的差值的低分組在前后測(cè)反應(yīng)時(shí)上存在邊緣顯著差異，具體表現(xiàn)為低分組的前測(cè)反應(yīng)時(shí)低于后測(cè)反應(yīng)時(shí)。訓(xùn)練模式A下beta波的第一次與第三次訓(xùn)練的差值的高分組在前后測(cè)反應(yīng)時(shí)上不存在顯著差異。5.3腦電頻段第一次與第三次訓(xùn)練的差值在不同訓(xùn)練模式上的差異表5.5腦電波第一次與第三次訓(xùn)練的差在不同訓(xùn)練模式上的差異訓(xùn)練模式A訓(xùn)練模式BtpTheta0.068±0.2650.001±0.0591.3640.183Beta0.019±0.635-0.002±0.0131.755+0.090由表5.5可知，Beta波第一次與第三次訓(xùn)練的差值在不同訓(xùn)練模式上存在邊緣顯著差異，具體表現(xiàn)為訓(xùn)練模式A下的Beta波第一次與第三次訓(xùn)練的差值大于訓(xùn)練模式B下的Beta波第一次與第三次訓(xùn)練的差值。Theta波第一次與第三次訓(xùn)練的差值在不同訓(xùn)練模式上不存在顯著差異。5.4注意力反應(yīng)時(shí)的重復(fù)測(cè)量方差分析表5.6注意力反應(yīng)時(shí)的重復(fù)測(cè)量方差分析Fpη2時(shí)間0.4960.4870.017神經(jīng)反饋訓(xùn)練模型1.5000.2310.049時(shí)間*神經(jīng)反饋訓(xùn)練模型7.3810.011*0.203由表5.6可知，對(duì)舒爾特方格反應(yīng)時(shí)進(jìn)行2（時(shí)間：前測(cè)和后測(cè)）×2（神經(jīng)反饋訓(xùn)練模型：theta波上升、beta波下降和theta波下降、beta波上升）的重復(fù)測(cè)量方差分析，均為被試內(nèi)變量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，時(shí)間主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（1，29）=0.496，P=0.487，η2=0.017。神經(jīng)反饋訓(xùn)練模型主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（1，29）=1.500，P=0.231，η2=0.049。時(shí)間和神經(jīng)反饋訓(xùn)練模型交互作用顯著，F(xiàn)（1，29）=7.381，P=0.011，η2=0.203。進(jìn)一步的簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練模型A的前測(cè)反應(yīng)時(shí)顯著大于后測(cè)反應(yīng)時(shí)，訓(xùn)練模型B的前測(cè)反應(yīng)時(shí)顯著小于后測(cè)反應(yīng)時(shí)。圖5-1時(shí)間×神經(jīng)反饋訓(xùn)練模型的交互作用5.5注意力反應(yīng)時(shí)在前后測(cè)上的差異表5.7注意力反應(yīng)時(shí)在前后測(cè)上的差異訓(xùn)練模式A訓(xùn)練模式Btp前測(cè)108.33±31.43111.53±44.91-0.5840.564后測(cè)120.23±38.87103.40±44.102.189*0.037由表5.7可知，注意力反應(yīng)時(shí)在后測(cè)上存在顯著差異，具體表現(xiàn)為訓(xùn)練模式A下的后測(cè)注意力反應(yīng)時(shí)大于訓(xùn)練模式B下的后測(cè)注意力反應(yīng)時(shí)。注意力反應(yīng)時(shí)在前測(cè)上不存在顯著差異。6討論由研究發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練模式A下theta波的第一次與第三次訓(xùn)練的差值的高分組在前后測(cè)反應(yīng)時(shí)上存在顯著差異，具體表現(xiàn)為高分組的前測(cè)反應(yīng)時(shí)低于后測(cè)反應(yīng)時(shí)?？赡苁且?yàn)閠heta波頻段變化大，導(dǎo)致被試行為數(shù)據(jù)的反應(yīng)時(shí)變化大。我們發(fā)現(xiàn)第三次訓(xùn)練的theta波顯著下降，但第一次訓(xùn)練沒有。這一發(fā)現(xiàn)與EEG研究一致，EEG研究觀察到更高的theta波活動(dòng)比降低的beta波活動(dòng)更能指示ADHD。由研究發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練模式A下beta波的第一次與第三次訓(xùn)練的差值的低分組在前后測(cè)反應(yīng)時(shí)上存在邊緣顯著差異，具體表現(xiàn)為低分組的前測(cè)反應(yīng)時(shí)低于后測(cè)反應(yīng)時(shí)。可能是因?yàn)閎eta波頻段變化小，導(dǎo)致被試行為數(shù)據(jù)的反應(yīng)時(shí)變化小。由研究發(fā)現(xiàn)，beta波第一次與第三次訓(xùn)練的差值在不同訓(xùn)練模式上存在邊緣顯著差異，具體表現(xiàn)為訓(xùn)練模式A下的beta波第一次與第三次訓(xùn)練的差值大于訓(xùn)練模式B下的beta波第一次與第三次訓(xùn)練的差值。大多數(shù)研究人員認(rèn)為，慢波的增加可能與神經(jīng)元代謝減少、神經(jīng)纖維傳導(dǎo)速度減慢或大腦發(fā)育延遲有關(guān)。以往研究表明，特定的頻帶反映了大腦活動(dòng)的不同功能狀態(tài)，較低的頻帶和較高的頻帶分別來自較大和較小的神經(jīng)元群體。成熟延遲理論曾被用于解釋ADHD兒童的神經(jīng)發(fā)育異常。ADHD患者額葉區(qū)域低頻活動(dòng)的增加支持了這一理論，這與幼兒的神經(jīng)特征是一致的。此外，這驗(yàn)證了Clarke等人在2019年的一項(xiàng)研究支持了θ和β的比值是認(rèn)知加工能力的一個(gè)標(biāo)志的假設(shè)(Clarkeetal.，2019)。TBR(theta/betarhythm)即θ/β節(jié)律。θ/β比值是認(rèn)知加工能力的一個(gè)標(biāo)志，與P300潛伏期有關(guān)，而與振幅無關(guān)(Clarkeetal.，2019)。而P300被發(fā)現(xiàn)與許多認(rèn)知過程有關(guān)，包括決策、信號(hào)概率、注意力、辨別力、不確定性解決、刺激相關(guān)性和信息傳遞(Dinteren，Arns，Jongsma，&Kessels，2014)。由研究發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練模式A下的注意力反應(yīng)時(shí)存在顯著差異，具體表現(xiàn)為訓(xùn)練模式A下的舒爾特方格前測(cè)反應(yīng)時(shí)低于后測(cè)反應(yīng)時(shí)。這說明在接受theta波上升、beta波下降的神經(jīng)反饋訓(xùn)練之后，被試的舒爾特方格前測(cè)反應(yīng)時(shí)低于后測(cè)反應(yīng)時(shí)，注意力水平狀態(tài)下降?？赡苁且?yàn)閠heta波是睡眠波，在人們精神恍惚或催眠狀態(tài)下較為活躍，這種狀態(tài)下大腦的theta波是最佳的；而beta波是清醒波，抑制beta波可能導(dǎo)致注意力不集中的現(xiàn)象。這驗(yàn)證了關(guān)于ADHD兒童神經(jīng)反饋前后靜息EEG有效連通性差異的研究(Wangetal.，2021)、腦-機(jī)接口一小時(shí)后大腦可塑性的改變(Aggensteineretal.，2019)。由研究發(fā)現(xiàn)，時(shí)間（前測(cè)和后測(cè)）和神經(jīng)反饋訓(xùn)練模型（theta波上升、beta波下降和theta波下降、beta波上升）交互作用顯著。進(jìn)一步的簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練模型A的前測(cè)反應(yīng)時(shí)顯著大于后測(cè)反應(yīng)時(shí)，訓(xùn)練模型B的前測(cè)反應(yīng)時(shí)顯著小于后測(cè)反應(yīng)時(shí)。這說明在接受theta波上升、beta波下降的神經(jīng)反饋訓(xùn)練之后，被試的舒爾特方格前測(cè)反應(yīng)時(shí)低于后測(cè)反應(yīng)時(shí)，注意力水平狀態(tài)下降；在接受theta波下降、beta波上升的神經(jīng)反饋訓(xùn)練之后，被試的舒爾特方格前測(cè)反應(yīng)時(shí)高于后測(cè)反應(yīng)時(shí)，注意力水平狀態(tài)提高?？赡苁且?yàn)門heta波在“做白日夢(mèng)”、“想象”、“嗜睡”的時(shí)候比較活躍，這些狀態(tài)通常與較低水平的注意力相關(guān)；而beta波在高度集中和專注的時(shí)候比較活躍，這表明beta波與高度的認(rèn)知喚醒狀態(tài)有關(guān)，可能對(duì)提高注意力有積極作用。7結(jié)論結(jié)論一：theta波和beta波與認(rèn)知加工關(guān)系密切，theta波和beta波在調(diào)節(jié)注意力方面可能發(fā)揮重要作用。通過增強(qiáng)beta波抑制theta波，注意力狀態(tài)提高。針對(duì)于theta波與beta波的短期神經(jīng)反饋訓(xùn)練不僅適用于特定的人群（如ADHD兒童），也適用于正常發(fā)育的成年人（本研究為大學(xué)生），顯示出其廣泛的應(yīng)用潛力和有效性。結(jié)論二：缺乏足夠的beta波活動(dòng)可能導(dǎo)致精神或情緒障礙，如抑郁癥、多動(dòng)癥和失眠。優(yōu)化beta波活動(dòng)可以穩(wěn)定情緒、提升能量水平，提升專注力。這說明通過增加beta波活動(dòng)，可以有效提升注意力。結(jié)論三：神經(jīng)反饋訓(xùn)練可通過增加前額葉beta波的活動(dòng)，同時(shí)抑制theta波活動(dòng)，利用高頻腦波訓(xùn)練來增加前額區(qū)神經(jīng)活動(dòng)激活水平，從而有效提升注意力。結(jié)論四：接受theta節(jié)律下調(diào)神經(jīng)反饋訓(xùn)練后，靜息態(tài)theta波幅度明顯降低，神經(jīng)反饋可以顯著提高健康人群的注意力表現(xiàn)，并且可以提高執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)的效率。然而，短期實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能得出關(guān)于長(zhǎng)期干預(yù)的臨床有效性的結(jié)論。有研究表明，高水平的beta波也可能導(dǎo)致白日夢(mèng)過多、過度放松或無法集中注意力，同時(shí)工作記憶任務(wù)可以誘發(fā)顯著的theta振蕩，且隨著工作記憶負(fù)載的增加，theta振蕩活動(dòng)也增強(qiáng)，這說明theta波的增強(qiáng)可能有助于提高注意力和記憶力。因此，對(duì)于theta波和beta波的調(diào)節(jié)如何根據(jù)個(gè)體的具體情況和需求來進(jìn)行從而達(dá)到一種平衡以獲得最佳效果，在這一方面日后還需做進(jìn)一步研究。參考文獻(xiàn):C.Loriette&C.Ziane&S.BenHamed.(2021).Neurofeedbackforcognitiveenhancementandinterventionandbrainplasticity.RevueNeurologique,177,1133–1144.盧宏亮,劉權(quán)輝,朱霞.(2021,2月).重復(fù)經(jīng)顱直流電刺激與舒爾特方格訓(xùn)練對(duì)健康大學(xué)生注意力的提升效果.第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),42(2),197-202.MiriamReiner&RomanRozengurt&AnatBarnea.(2014).Betterthansleep:Thetaneurofeedbacktrainingacceleratesmemoryconsolidation.BiologicalPsychology,95,45–53.LingweiZeng&ChunchenWang.(2023).UpregulationofaSmall-WorldBrainNetworkImprovesInhibitoryControl:AnfNIRSNeurofeedbackTrainingStudy.BrainSciences,13,55-63.ShenLu&JiangYali.(2023).Successfulalphaneurofeedbacktrainingenhancesworkingmemoryupdatingandevent-relatedpotentialactivity.NeurobiologyofLearninga