生物反饋訓練技術對不同焦慮特質飛行人員心理訓練效果的比較研究

戚菲 項瑛 阮源 許兢

飛行活動是現代社會中最復雜的勞動類型之一，在飛行過程中，飛行人員需要具有良好的生理和心理狀態。長時間續航、高載荷狀態、高加速度變化、晝夜節律的改變等，這些因素會導致他們有些人易處于焦慮、緊張狀態，可能增加空中操作中判斷失誤的可能性，甚至引發嚴重的飛行事故[1]。所以，訓練飛行人員學會自我緩解焦慮、緊張情緒成為重要任務。通過呼吸調整訓練、漸進式肌肉放松訓練、自律訓練、意向放松訓練、深思松弛訓練等放松訓練方法，幫助飛行人員學習、掌握并能綜合運用所學的身心放松方法，進行有效的身心自我控制，進而提高訓練者的自我控制能力，面對緊張狀態能夠做到及時有效的調整[2-3]。

生物反饋技術已經成為常用的一種放松訓練手段[4]。通過系統地、規范地示范教學、反饋訓練與綜合訓練后，使飛行人員最終能脫離訓練儀器，靈活地運用所學的放松方法控制自己的情緒，進而達到身心放松，調節情緒，緩解飛行疲勞的目的[5]。

放松訓練是以暗示語集中注意、調節呼吸，使肌肉得到充分放松，從而調節中樞神經系統的方法[6-7]。放松訓練不僅作為一種相對獨立的心理訓練方法被廣泛應用于運動實踐中，而且現在也成為一種重要的治療手段。放松訓練實際上是調節情緒的有效訓練方法，是心理訓練的基本功。因此，進行心理訓練，往往從放松訓練開始。本研究旨在關注不同焦慮特質的飛行人員對于不同放松方式的生物反饋技術的效果有無差異。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象 2014年6月至2018年12月到某鑒定訓練中心的飛行人員212例，身體健康，均為男性。其中已婚134例，未婚78例；年齡23～56歲，平均年齡(34.32±7.54)歲。按年齡分為30歲及以下(低年齡組，119例)和31歲及以上(高年齡組，93例)兩組；按照飛行人員心理健康量表結果中焦慮性因子分為3分及以下(非焦慮組，56例)和7分及以上(焦慮組，34例)(焦慮因子分4～7分122例未入組)；按照不同放松方法分為三組，漸進式肌肉放松組125例、意向放松組54例及呼吸調整放松組33例。

1.2 研究方法

1.2.1 訓練前期 采用飛行人員心理健康量表(mental health inventory of Chinese pilot，簡稱 MHI)評估飛行人員性格特點和心理健康水平，并結合臨床診斷確定訓練方法，包括呼吸調整訓練、漸進式肌肉放松訓練、意向放松訓練等三大類放松訓練方法。

1.2.2 訓練中期 首先，運用設備智能身心反饋訓練系統示范教授受訓者學習不同的放松訓練。其次，飛行人員在無系統指導的情況下自行復習放松方法，感受剛才學習過的放松過程。最后，進入三維動畫實踐應用場景。同時戴上指夾傳感器采集受訓者的訓練前期、中期、后期的脈搏、壓力指數和PNN50的數值。

1.2.3 訓練后期 訓練結束后，記錄飛行人員的各項生理指標，包括脈搏、壓力指數和PNN50，并對其進行統計學分析。

1.3 研究工具 MHI是由宋華淼等編制[8]，該量表由4個維度和12種因子構成。該量表的同質性信度顯示12個因素均達到0.85以上的水平，從結構效度看，相關系數除Em.An；Em.O；Eg.O；An.O；An.N稍高外，其余各因素均在0.49范圍內。

1.4 使用儀器 上海惠城咨詢有限公司生產的惠城智能身心反饋控制訓練系統V2.0(HC-SXZ-BZ)。

1.5 統計學方法 采用SPSS 18.0軟件進行數據統計與分析，對描述性數據用(±s)表示，主要統計方法為獨立性樣本t檢驗和配對樣本的t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 研究結果

2.1 飛行人員生物反饋訓練各項生理指標比較(表1) 飛行人員的脈搏在生物反饋訓練后期、訓練中期與訓練前期差異無統計學意義(t＝1.052～1.461，P＝0.145～0.294)；飛行人員的壓力指數訓練中期與訓練前期差異無統計學意義(t＝1.259，P＝0.209)，訓練后期與訓練前期差異具有統計學意義(t＝-2.287，P＝0.023)；飛行人員的PNN50在訓練后期與訓練前期差異具有統計學意義(t＝-5.673，P＜0.05)。

表1 飛行人員生物反饋訓練各項生理指標比較(±s)

表1 飛行人員生物反饋訓練各項生理指標比較(±s)

注：與訓練前期比較，*P＜0.05，**P＜0.001。

時間 脈搏/(次·min-1) 壓力指數 PNN50前期 68.92±9.17 204.72±55.76 0.17±0.16中期 68.31±10.55 202.97±54.18 0.17±0.16后期 68.72±9.275 198.70±52.35* 0.22±0.18**

2.2 不同訓練方法對不同焦慮特質飛行人員生理指標影響的比較 通過獨立樣本t檢驗，結果顯示意向放松訓練對不同焦慮特質的飛行人員的脈搏、壓力指數、PNN50等生理指標的影響差異無統計學意義(t＝-1.730～1.700，P＝0.097～0.954)；經過配對樣本t檢驗，結果顯示焦慮組與非焦慮組的脈搏和壓力指數訓練中期、訓練后期與訓練前期比較差異無統計學意義，焦慮組的飛行人員的PNN50指數訓練后期與訓練前期相比差異具有統計學意義(t＝-2.974，P＝0.021)，非焦慮組的PNN50指數訓練后期與訓練前期相比差異具有統計學意義(t＝-2.433，P＝0.026，表2)。

表2 意向放松訓練對不同焦慮特質飛行人員的影響(±s)

表2 意向放松訓練對不同焦慮特質飛行人員的影響(±s)

注：與訓練前期比較，*P＜0.05。

組別 例數 前期中期脈搏/(次·min-1) 壓力指數 PNN50 脈搏/(次·min-1) 壓力指數 PNN50焦慮組 34 68.87±6.49 218.39±44.78 0.14±0.12 67.50±8.32 216.13±49.39 0.15±0.13非焦慮組 56 67.47±9.68 202.26±57.65 0.26±0.18 67.26±10.11 207.16±53.29 0.26±0.19 t值 -0.373 -0.704 1.700 -0.580 -0.407 1.626 P值 0.712 0.488 0.101 0.954 0.687 0.117組別焦慮組非焦慮組t值P值例數34 56后期脈搏脈搏/(次·min-1)68.50±8.83 67.26±10.29-0.296 0.769壓力指數233.13±35.64 200.00±62.87-1.730 0.097 PNN50 0.23±0.18*0.31±0.21*0.908 0.373

通過獨立樣本t檢驗，結果顯示漸進式肌肉放松訓練在訓練后期對不同焦慮特質的飛行人員脈搏的差異具有統計學意義(t＝-2.115，P＝0.038)，其余各項生理指標的差異均不具有統計學意義；經過配對樣本t檢驗，結果顯示焦慮組的脈搏、壓力指數和PNN50在訓練中期、訓練后期與訓練前期比較差異均無統計學意義(t＝-1.381～1.156，P＝0.186～0.796)，非焦慮組的壓力指數在訓練中期與訓練前期的差異具有統計學意義(t＝2.759，P＝0.008)，非焦慮組的PNN50指數訓練后期與訓練前期相比差異具有統計學意義(t＝-4.014，P＜0.05，表3)。

表3 漸進式肌肉放松訓練對不同焦慮特質飛行人員的影響(±s)

表3 漸進式肌肉放松訓練對不同焦慮特質飛行人員的影響(±s)

注：與焦慮組相比，①P＜0.05；與訓練前期相比，②P＜0.01，③P＜0.001。

后期脈搏/(次·min-1)69.19±18.60 62.00±18.60①-2.115 0.038壓力指數194.94±56.37 186.11±56.74-0.556 0.580 PNN50 0.19±0.16 0.20±0.19③0.004 0.997組別焦慮組非焦慮組t值P值例數34 56組別 例數 前期中期脈搏/(次·min-1) 壓力指數 PNN50 脈搏/(次·min-1) 壓力指數 PNN50焦慮組 34 68.82±9.21 265.29±49.57 0.14±0.16 69.25±8.86 200.71±52.27 0.15±0.13非焦慮組 56 67.29±9.95 192.61±64.67 0.17±0.13 67.12±10.19 184.29±61.4② 0.17±0.17 t值 -0.581 -0.738 0.580 -0.832 -0.988 0.462 P值 0.563 0.463 0.564 0.409 0.327 0.646

通過獨立樣本t檢驗，結果顯示呼吸調整放松訓練對不同焦慮特質的飛行人員的脈搏、壓力指數、PNN50等生理指標的影響差異無統計學意義(t＝-0.618～0.705，P＝0.489～0.969)；經過配對樣本t檢驗，結果顯示焦慮組的脈搏、壓力指數和PNN50在訓練中期、訓練后期與訓練前期比較差異均沒有統計學意義(t＝-0.769～2.118，P＝0.063～0.715)，非焦慮組的PNN50指數訓練后期與訓練前期相比差異具有統計學意義(t＝-2.144，P＝0.039，表4)。

表4 呼吸調整放松訓練對不同焦慮特質飛行人員的影響(±s)

表4 呼吸調整放松訓練對不同焦慮特質飛行人員的影響(±s)

注：與訓練前期比較，*P＜0.05。

組別 例數 前期中期脈搏/(次·min-1) 壓力指數 PNN50 脈搏/(次·min-1) 壓力指數 PNN50焦慮組 34 66.72±4.71 218.20±56.80 0.21±0.15 65.36±5.66 208.10±52.66 0.19±0.11非焦慮組 56 65.50±8.52 213.45±51.41 0.24±0.17 63.90±9.20 207.20±51.88 0.20±0.12 t值 -0.414 -0.201 0.504 -0.444 -0.039 0.108 P值 0.684 0.843 0.620 0.662 0.969 0.915后期脈搏/(次·min-1)65.36±6.07 63.40±9.28-0.579 0.569壓力指數202.00±52.52 187.54±54.47-0.618 0.544 PNN50 0.24±0.12 0.28±0.11*0.705 0.489組別焦慮組非焦慮組t值P值例數34 56

2.3 不同訓練方法對不同年齡組飛行人員生理指標影響的比較 通過獨立樣本t檢驗，結果顯示意向放松訓練對不同年齡組飛行人員的脈搏的差異在訓練前期和訓練后期差異均具有統計學意義(t＝2.592，P＝0.013；t＝2.262，P＝0.028)，對不同年齡組的PNN50在訓練前期、訓練中期和訓練后期的差異均具有統計學意義(t＝-4.431，P＜0.05；t＝-4.501，P＜0.05；t＝-4.997，P＜0.05)；經過配對樣本t檢驗，結果顯示低年齡組的壓力指數和PNN50在訓練后期與訓練前期比較差異均具有統計學意義(t＝-2.072，P＝0.047；t＝-3.765，P＝0.001)，高年齡組的PNN50指數訓練后期與訓練前期相比差異具有統計學意義(t＝-4.014，P＝0.001，表5)。

表5 意向放松訓練對不同年齡組飛行人員的影響(±s)

表5 意向放松訓練對不同年齡組飛行人員的影響(±s)

注：與高年齡組相比，①P＜0.05，②P＜0.001；與訓練前相比，③P＜0.05。

組別 例數 前期中期脈搏/(次·min-1) 壓力指數 PNN50 脈搏/(次·min-1) 壓力指數 PNN50高年齡組 93 70.83±10.16 205.37±48.93 0.11±0.12 70.53±10.61 215.00±39.84 0.12±0.12低年齡組 119 65.35±4.88① 214.70±53.61 0.31±0.18② 64.48±5.81 211.65±52.46 0.32±0.19②t值 2.592 -0.660 -4.431 2.652 0.262 -4.501 P值 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05后期脈搏/(次·min-1)70.27±10.29 64.78±6.14①2.262＜0.05壓力指數217.47±45.93 205.87±55.93③0.829＞0.05 PNN50 0.16±0.14③0.41±0.21②③-4.997＜0.05組別高年齡組低年齡組t值P值例數93 119

通過獨立樣本t檢驗，結果顯示漸進式肌肉放松訓練對不同年齡組飛行人員的脈搏的差異在訓練前期和訓練后期均具有統計學意義(t＝2.087，P＝0.039；t＝1.984，P＝0.049)，對不同年齡組的PNN50在訓練前期、訓練中期和訓練后期的差異 均 具 有 統 計 學 意 義 (t＝-2.750，P＝0.007；t＝-3.082，P＝0.003；t＝-4.590，P＜0.05)；經過配對樣本t檢驗，結果顯示低年齡組的脈搏、壓力指數和PNN50在訓練中期、訓練后期與訓練前期比較差異均沒有統計學意義(t＝-1.412～1.927，P＝0.057～0.953)，高年齡組的壓力指數在訓練中期與訓練前期的差異具有統計學意義(t＝2.852，P＝0.007)，高年齡組的PNN50指數訓練后期與訓練前期相比差異具有統計學意義(t＝-3.913，P＜0.05，表6)。

表6 漸進式肌肉放松訓練對不同年齡組飛行人員的影響(±s)

表6 漸進式肌肉放松訓練對不同年齡組飛行人員的影響(±s)

注：與高年齡組相比，①P＜0.05，②P＜0.01，③P＜0.001；與訓練前期相比，④P＜0.01，⑤P＜0.001。

組別 例數 前期中期脈搏/(次·min-1) 壓力指數 PNN50 脈搏/(次·min-1) 壓力指數 PNN50高年齡組 93 70.76±9.99 199.97±59.37 0.13±0.15 70.03±12.34 195.23±57.55④ 0.13±0.15低年齡組 119 66.91±7.95① 207.72±56.48 0.21±0.16② 66.84±8.22 197.27±56.69 0.22±0.15②t值 2.087 -0.681 -2.750 1.449 -0.183 -3.082 P值 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05后期脈搏/(次·min-1)70.92±9.82 67.29±7.95①1.984＜0.05壓力指數192.86±52.13 199.46±55.86-0.637＞0.05 PNN50 0.14±0.16⑤0.28±0.15③-4.590＜0.05組別高年齡組低年齡組t值P值例數93 119

通過獨立樣本t檢驗，結果顯示呼吸調整放松訓練對不同年齡組的飛行人員的脈搏、壓力指數等生理指標的影響差異無統計學意義，對不同年齡組在訓練前期、訓練中期和訓練后期的PNN50指數的比較差異具有統計學意義(t＝0.534，P＝0.008；t＝0.700，P＝0.012；t＝0.241，P＜0.05)；經過配對樣本t檢驗，結果顯示低年齡組的脈搏、壓力指數和PNN50在訓練中期、訓練后期與訓練前期比較差異均沒有統計學意義(t＝-1.677～1.155，P＝0.106～0.954)，高年齡組訓練中期和訓練前期的脈搏和壓力指數差異具有統計學意義(t＝-2.356，P＝0.025；t＝2.464，P＝0.020)，高年齡組的PNN50指數在訓練后期和訓練前期差異具有統計學意義(t＝-2.531，P＝0.017，表7)。

表7 呼吸調整放松訓練對不同年齡組飛行人員的影響(±s)

表7 呼吸調整放松訓練對不同年齡組飛行人員的影響(±s)

注：與高年齡組相比，①P＜0.05，②P＜0.01，③P＜0.001；與訓練前期相比，④P＜0.05。

組別 例數 前期中期脈搏/(次·min-1) 壓力指數 PNN50 脈搏/(次·min-1) 壓力指數 PNN50高年齡組 93 68.12±9.22 268.31±46.56 0.13±0.15 64.50±15.90④ 206.42±48.59④ 0.13±0.15低年齡組 119 66.33±7.42 210.33±54.64 0.24±0.16① 65.00±8.35 202.93±53.99 0.22±0.14②t值 0.801 0.148 -0.534 -0.150 0.253 -0.700 P值 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05后期脈搏/(次·min-1)67.77±9.52 65.13±7.85 1.135＞0.05壓力指數202.27±51.31 197.00±52.32 0.379＞0.05 PNN50 0.15±0.16④0.31±0.13③-0.241＜0.05組別高年齡組低年齡組t值P值例數93 119

3 討論

3.1 生物反饋訓練各項生理指標比較 放松是一個使身體和精神由緊張到松弛的、多維度的動態過程，是一個無關認知活動逐漸消失，注意集中，情緒穩定，心情舒暢，行為和生理喚醒水平降低的過程，這個過程應當是人的意識主動控制的過程。放松狀態下迷走神經張力增強，PNN50增加，心率和壓力指數下降[9]。有研究顯示，以生物反饋技術為核心結合其他放松訓練方法，訓練前后各種生理反應差異顯著[10]。

本研究通過三種不同的訓練模式，結合脈搏、壓力指數和PNN50三項生理指標，反映飛行人員對于放松訓練的效果，結果表明，放松訓練對于飛行人員的生理指標具有顯著的影響，尤其是壓力指數和PNN50這兩項生理指標。經分析發現，差異尤其以訓練的后半段更好，壓力指數和PNN50兩項生理指標變化顯著。訓練的前半段，放松效果欠佳，只有PNN50具有顯著變化。這可能與受訓者開始不能很快進入放松狀態，易受外部環境因素干擾等原因有關。提示我們在訓練的前半段要注意強化反饋誘導，使得受訓者更容易進入到放松狀態，擺脫外界感染，以加強訓練效果。

3.2 不同訓練方法對不同焦慮特質飛行人員生理指標影響的比較 本研究分別采用漸進性肌肉放松、呼吸調整放松和意向放松等三種方法對飛行人員進行生物反饋訓練。三種訓練方法各有優點，然而在實際應用中，哪種方法效果更好，如何進行選擇，是眾多研究者比較關心的問題。既往研究比較了幾種不同訓練方法的生理指標變化[11-12]。

在本研究中，實驗結果表明呼吸調整訓練方法對PNN50指數訓練后期與訓練前期相比差異具有統計學意義(t＝-2.144，P＝0.039)，意向放松和漸進式肌肉放松對不同焦慮特質的飛行人員的心率、壓力指數等生理指標在訓練前期、中期、后期數值變化的差異均不具有統計學意義。其原因可能是由于呼吸調整放松更容易掌握，通過調整呼吸的頻率達到放松狀態，有明確的指導語讓訓練者逐步進入放松狀態，同時也有可能是個體差異造成的，并沒有對同一個個體進行不同放松方式訓練進而進行差異比較。但明確的具體原因有待設計更完善的實驗加以驗證。

通過對每次放松訓練前期、訓練中期和訓練后期結果的比較，本研究發現生物反饋放松訓練和音樂放松能夠有效降低被試疲勞感和軀體狀態焦慮水平，顯著提高平靜感程度。特質焦慮作為一種穩定的人格傾向，本研究探討了訓練方式可能對它的影響，而且重點考察不同焦慮特質的受訓者對于放松訓練的效果是否具有差異[12]。

然而，本研究結果顯示，根據飛行人員心理健康量表中焦慮因子分組，不同訓練方法對不同焦慮特質的飛行人員的心率在訓練前期、中期、后期數值變化的差異均無統計學意義，漸進式肌肉放松的訓練方法對非焦慮組的訓練中期和訓練前期的壓力指數差異具有統計學意義(t＝2.759，P＝0.008)，不同訓練方法對不同焦慮特質的飛行人員的心率、壓力指數和PNN50指數的訓練前期、中期、后期的變化差異均具有統計學意義。PNN50指數的差異具有統計學意義可能是因為PNN50是心率變異性(HRV)分析的時域指標，反映自主神經系統對心血管系統的調控及該系統對各種因素的應答，PNN50指數較為敏感。而在脈搏和壓力指數這兩項生理指標的差異不具有統計學意義，其原因可能是由于對受訓者進行的放松訓練次數過少，導致對心率和壓力指數的差異變化不明顯，因而不同焦慮特質的受訓者的訓練效果之間沒有顯著差異。有研究表明，訓練次數對心理特質存在顯著影響[13]。生物反饋放松訓練干預后，干預組隨著干預次數的遞增，飛行人員的心率水平均較干預前有一定的降低，說明放松訓練對緩解緊張情緒是有效的[14]。原因在于生物反饋放松訓練是通過有意識地控制自身的心理生理活動，以改善機體功能紊亂，表現為呼吸頻率和心率減慢，呼吸平緩，全身骨骼肌張力下降，心情輕松愉快，緊張程度降低。

3.3 不同訓練方法對不同年齡組飛行人員生理指標影響的比較 既往關于不同年齡組對于放松訓練的效果的研究，實驗結果表明不同年齡組的生物反饋放松訓練對脈搏、壓力指數和PNN50指數等各項生理指標的變化差異均具有統計學意義，尤其是PNN50指數的變化[14-15]。本文對兩個年齡組在3種放松方法的各項指標比較發現，意向放松訓練和漸進式肌肉放松訓練期間的訓練前期和后期中，高低兩個年齡組在脈搏和PNN50兩項指標差異具有統計學意義；訓練中期，兩個年齡組在PNN50差異具有統計學意義(P＜0.05，P＜0.01)。呼吸調整訓練在訓練前、中、后期，兩個年齡組在PNN50指標中具有統計學意義。通過統計結果總結發現，3種訓練結果在PNN50指標呈高年齡組低于低年齡組的趨勢明顯。結果表明，低年齡組的訓練效果要好于高年齡組。這一現象與研究的假設以及觀察是一致的，年輕群體處于事業的起步期，具有精力旺盛的特點，思想、心理單純，生活工作壓力相對較小，平時放松方式較多，易于接受訓練方法，訓練依從性強，具有對訓練的興趣和感悟能力強、對放松要領理解掌握較快的特點；而高年齡組人群正處于事業的上升期或平臺期，同時肩負家庭、社會和工作的責任，同時多擔負一定的領導職務，生活和工作壓力大，對自我情緒狀態的關注度不夠，平時的放松時間少和緩解壓力方式單一，因此在訓練中較難放松下來，訓練效果一般[16]。

組內比較發現，意向放松對低年齡組的放松訓練效果顯著，尤其是對訓練后期和訓練前期的壓力指數和PNN50指數的差異具有統計學意義(t＝-2.072，P＝0.047；t＝-3.765，P＝0.001)；漸進式肌肉放松對低年齡組的差異無統計學意義，但對高年齡組的訓練后期和訓練前期的壓力指數和PNN50指數的差異具有統計學意義(t＝2.852，P＝0.007；t＝-3.913，P＜0.05)；呼吸調整放松對低年齡組的差異無統計學意義，但對高年齡組的訓練后期和訓練前期的脈搏、壓力指數和PNN50指數的變化差異均具有統計學意義。其原因可是因為高年齡組與低年齡組相比，高年齡組的心率、壓力指數的基礎值均高于低年齡組，而PNN50隨著年齡增加呈逐漸下降趨勢，即高年齡組的PNN50低于低年齡組的PNN50，同時，不同訓練方法對PNN50的影響效果最為顯著，說明各生理指標反映放松效果的敏感程度不同，心率指標變化評價心理訓練效果更具有客觀性和可靠性，在訓練效果的生理指標檢測中應以心率變化為主[17]。

綜上所述，在飛行人員心理訓練采用生物反饋放松訓練通過客觀指標驗證顯示效果較好，訓練后飛行人員對此種訓練主觀體驗反饋良好。