王济舟，陈俊琦，黄焕琳，岑 曦，李雨捷，潘洪权，黄 泳，Gustav Wik

自主神经系统又称为植物神经系统，其本质是内脏运动神经，包括交感神经和副交感神经，主要参与调解内脏、心血管的运动和腺体的分泌，通常不受人的意志控制[1]。研究者认为，不同情绪有各自特定的自主神经反应模式[2-4]。就恐惧而言，当人们产生恐惧情绪时，心率、面部温度、肌肉紧张程度和皮肤电导等与自主神经功能相关的表现会发生相应改变[5]。本研究假设，恐怖音频所诱发的恐惧情绪对心率和心率变异性的影响是基于恐惧情绪使交感神经和迷走神经的平衡发生改变的结果。本试验利用恐怖故事音频让试验者产生恐惧情绪，并使用Actiheart心电记录仪的短程记录观察试验者的心率和心率变异性指标的改变，与受中性音频影响的相关指标进行比较，探索恐惧情绪对自主神经功能的影响。

1　对象与方法

1.1研究对象2012年1月—2013年1月招募70例南方医科大学健康大学生试验者，采用随机数字表法将其分到中性音频组和恐怖音频组，每组各35人。本试验已经在中国临床试验注册中心注册(ChiCTR-TRC-12002386)，并且试验的所有过程均通过了中国注册临床试验伦理审查委员会的审查(ChiECRCT-2012008)，无利益冲突。

1.2纳入标准和排除标准

1.2.1纳入标准(1)年龄为18～25岁的在校大学生；(2)平素体健，体型适中[6](17 kg/m2≤BMI≤28 kg/m2)；(3)饮食规律，不嗜烟酒茶咖啡等，作息规律；(4)窦性心律(60～100 次/min)；(5)自愿签订《知情同意书》，并按要求完成后续的试验信息反馈。

1.2.2排除标准(1)有收听恐怖音频或者观看恐怖电影的习惯者；(2)24 h内抽烟、饮酒、饮用咖啡和功能性饮料者；(3)12 h内有剧烈运动者；(4)前后一周内有考试等引起紧张焦虑情绪的生活事件发生者；(5)处于月经期内者(女性)。

1.3盲法本试验不对试验者设盲，但使用研究者、统计者和评价者三分离的盲法。

1.4试验方法

1.4.1制作音频目前公认的心率变异性时域分析方法测量时间必须在20 min以上，是故选取音频时以音频长度为20 min以上为筛选标准[7]。利用WaveCN 118声音处理软件编辑声音文件，控制的参数包括音质频率44 100 Hz、双声道、采样位数16位、平均声强22 dB[8]。

中性音频：选择《睡前故事》中的《阿里巴巴和四十大盗》，并从轻音乐《天空之城》中剪辑了一段拼接到音频开头，使音频时间长度为20 min。

恐怖音频：选择张震讲故事中的《眼睛系列之姐姐》，并从张震讲故事系列里的其他故事中剪辑一段恐怖音效拼接到恐怖故事音频的前后，使音频时间长度为20 min。

1.4.2心率及心率变异性检测每个试验者仅参与一次试验。试验于当天19:00～24:00在安静的20 m2南方医科大学针灸与推拿实验室进行。试验者达到后，静坐休息5 min后阅读并签署知情同意书，研究者录入每例试验者的一般情况(姓名、出生年月日、性别、身高、体质量)。然后平躺在治疗床上，带上耳机和眼罩，连接并启动生理传感器(Actiheart)，记录安装时间[9-10]。静卧 5 min后，中性音频组接受中性音频刺激，恐怖音频组接受恐怖音频刺激，记录每次播放的开始和结束时间。音频播放过程中，研究者需观察试验者的反应，并记录具体的反应和发生时间，如听音频时与人聊天等可能影响音频对心率和心率变异性结果的行为。音频播放结束后，试验者继续静卧5 min，研究者为其卸载生理传感器，待试验者稳定情绪后，嘱其填写恐怖评分表(该评分表有0～5分6个等级，试验者根据自我感受给自己的恐惧程度打分[3,11])。对接受恐怖音频刺激的试验者，待其休息20 min，确保情绪稳定之后，结束试验。试验结束后1周进行随访，观察试验是否对试验者造成不良影响，以便及时干预。

1.5观察指标(1)20 min平均心率。(2)时域分析指标[7]：NN间期标准差(SDNN)；全程按5 min分成连续的时间段，先计算每5 min的NN间期平均值，再计算所有平均值的标准差(SDANN)；相邻NN间期差的均方根(RMSSD)；以及心率变异性三角指数。(3)频域分析指标[7]：极低频功率(VLF)、低频功率(LF)、高频功率(HF)、低频功率与高频功率之比(LF/HF)。

2　结果

2.1基线资料中性音频组有2例由于电极片问题导致心电图中断，有2例试验中睡着并惊醒，有1例试验中频繁改变体位，有3例由于测试环境等不可避免因素的影响导致心率过速；恐怖音频组有1例由于电极片问题导致心电图中断，有1例观察中出现电话干扰，有1例因感到恐惧而与研究者说话，有1例试验中频繁改变体位，有4例由于测试环境等不可避免因素的影响导致心率过缓或过速，都不纳入统计。最终有54名试验者进入结果分析。

两组试验者性别、年龄、身高、体质量、体质指数和测试前心率差异均无统计学意义(P>0.05)，两组具有可比性。在恐惧评分方面差异有统计学意义(P<0.05，见表1)。

2.2两组试验者心率和心率变异性比较两组试验者20 min平均心率、RMSSD和LF/HF比较差异有统计学意义(P<0.05)；而SDNN、SDANN、心率变异性三角指数、InVLF、InLF和InHF比较差异无统计学意义(P>0.05，见表2)。

表1　两组试验者一般资料比较

注：*为t值，▲为χ2值，余检验统计量值为Z值

表2　两组试验者心率和心率变异性比较

注：*为t值，余检验统计量值为Z值；SDNN=NN间期标准差，SDANN=每5 min NN间期平均值标准差，RMSSD=相邻NN间期差的均方根，VLF=极低频功率，LF=低频功率，HF=高频功率

2.3随访情况一周后随访接受音频刺激的试验者，未发现试验对试验者造成不良影响。

3　讨论

心率受自主神经调节，而心率变异性是反映心脏自主神经功能的敏感指标，且临床上认为心率变异性分析是定量分析自主神经功能的有效方法[7]。心率变异性有时域分析、频域分析和非线性分析三种分析方法，本研究采用目前最常用的前两种方法[7]。

以往关于恐惧情绪与心率、心率变异性的研究中，研究者发现恐惧状态与自身平静状态相比，心率升高[11-14]或无明显改变[15]，也有的发现RMSSD降低[16]或HF降低[3]，结果不尽相同。考虑与其采用视频刺激或想象刺激激发恐惧情绪的方式有关。利用视频刺激存在试验者通过闭眼等方式选择性观看视频而回避更恐怖视频片段的可能性，而利用想象刺激则不易重现真实情景中的情绪体验，遂为了尽可能得到恐惧情绪对心率和心率变异性的真实影响，我们采用恐怖故事音频的听觉通道单一刺激，使其注意力尽可能的集中在刺激材料，从而更好地诱发恐惧情绪。国内有人利用恐怖故事音频成功诱发了恐惧情绪[17]，但在恐怖音频前播放了多个中性音频，也无法判断恐怖音频刺激对心率变异性等生理指标的影响。

心率变异性指标中，RMSSD和HF反映了迷走神经张力，指标的值越高则迷走神经张力越高[12]，LF/HF反映了交感神经和迷走神经之间的平衡，LF/HF越高，说明交感神经功能在交感-迷走平衡中占主导地位[13]；心率受到交感神经和迷走神经的双重调节，当交感神经兴奋，迷走神经抑制时，心率升高；反之，心率降低[1]。

本研究中志愿者接受恐怖音频刺激时，RMSSD较中性音频刺激小，LF/HF较其高，心率升高。HF虽然也有降低，但是差异不明显。在其他相似的研究结果中，恐惧情绪下HF与RMSSD均显著降低[3]，LF/HF升高[13]，心率升高[14,16,18]，本研究中HF没有显著降低，可能与样本量较小、个体差异大有关。我们推测，恐怖音频诱发的恐惧情绪使迷走神经兴奋性受到抑制，心率变异性变小，交感神经功能在交感-迷走平衡中占主导地位[13]，进而导致心率升高。然而，本研究反映交感神经功能的SDANN没有显著变化，无法与心率和心率变异性中有差异的指标相呼应。除了样本量小外，可能还与本研究以下不足有关：(1)音频恐怖程度不高，音频恐怖片段不连续，以及没有要求志愿者配合恐怖音频刺激进行想象等原因，导致诱发的恐惧情绪不足以使交感神经兴奋性显著提高；(2)没有采取自身对照，且由于不同个体间自主神经兴奋性存在差异，所以个别指标改变表现不明显。

本研究有一定局限性，还需进一步探索恐怖音频刺激对心率和心率变异性的影响及自主神经反应模式在其中的作用。本研究初步发现，在交感-迷走平衡中，恐惧情绪可以导致迷走神经兴奋性受到抑制，交感神经功能占主导地位，从而降低RMSSD以及升高心率和LF/HF。

志谢：感谢参与试验的志愿者，感谢挪威卑尔根大学临床医学院Gustav Wik教授提供技术援助。

1姚泰.生理学[M].北京:人民卫生出版社,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，Friedman 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仲来福.卫生学[M].北京：人民卫生出版社,2006:97.

7郭继鸿.动态心电图学[M].北京:人民卫生出版社,2003:196-868.

8刘涛生，罗跃嘉，马慧，等.本土化情绪声音库的编制和评定[J].心理科学,2006,29(2):406-408.

9Brage S，Brage N，Franks 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.听觉材料诱发恐惧情绪下生理指标的变化和自主神经反应模式的实验研究[D].西安：第四军医大学,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.