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空气负离子对学习低能和正常成绩儿童的不同效应

【发布时间:2011-04-23】 【查看次数:2608】
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 摘要  四十名正常成绩和三十名学习低能儿童(LDs)随机分配在负离子或安慰剂试验条件下,应用双耳听力、元-辅音(cv)组合方法,两组均出现离子诱导的正常右耳优势(REA)增高。然而,此效应机理对每组是不同的。LDs表现为右耳/左侧大脑半球效应(增长),正常儿童表现为右耳/左侧大脑半球效应(抑制)。其结果与大脑功能激活——抑制模型相符合,井提示其功能相关于唤醒、大脑丰球内的激话-州、学习低能。LDs可能为大脑半球内的机能障碍。两组均表现出较高的REA,正常成绩儿童组表现出总体优势和较高的辅音干扰,可能由于具有较大的认识能力。年龄是一个明显的相关变异,反映出能力发育的变化。空气贞离子可认可是一种有力的理论及治疗应用工具。

 

    关键词  空气负离子Negative air ions,学习Learning,大脑功能Cerebralfunction,儿童Children,低能儿童Learning disabled children

引    言

    研究表明空气负离子对各种生物亚系统有作用。此发现尽管存有矛盾,但仍有兴趣。口前有趣的研究推测空气负离子化可使5一羟色胺(5-HT)降低,其原因可能是由于负离子诱导的氧化脱氨基作用的增高.5-HT的降低可能导致有利于信息过程的效应。有文献表明高水平s -HT可干扰学习,并推测5-HT的降低(药物诱导或离子诱导)可有利于学习,首先,已知离水平的中枢性5-HT具有干扰小鼠记忆的加强脑突触部蛋白的合成,同时在家兔s -HT表现为抑制问脑层的神经加热,它阻断向上层大脑皮层的信息传导。进而一些描述性的研究将高水平血小板的5-HI'联系到学习低能如精神迟滞、注意力失调相关的问题。因此,就学习而论,高水平5-HT被认为是致损伤因子。其次,有证据表明降5-HT药物酚福拉明有盏于某些学习受损(孤癖)的儿童,当小用此药时,其智商值增加,行为改善与s -H T降低相

一致,总之,高水平5-HI'视为致损伤因子,因此,降低5-HT'将是十分有益的.同样,假定离子诱导的5-HT降低,也适应于有益学习的效应。动物实验,鼠在空气负离子化及正、负离子化条件下学.习能力(迷宫学习时间和失误率)似乎提高。人类对空气离子反应的研究试图揭示其生理效应、情感效应。“往的二项研究也注意到其对人类记忆和注意力的有趣影

响:1.三组不同受试者(正常成绩、学习低能、可教育迟滞儿童)增加了偶然性识别记忆:2.对LDs的双耳听力作业时REA的正常化;3.对LDs用双耳听力作业的反向提示的效应。LDs用安慰性语言时,先测右耳显示出典型的_双耳性REA,井与正常者相似,但当先测左耳时,并无REA,而正常者却仍显示REA.当先测左耳时,负离子对LDs产生正常化效

应。REA至少是一种注意力困难的补偿.另外,先测右耳时,存在反向提示效应,提高了左耳效能.

    一组受训的迟滞型受试者办肓相似的双测效应,在数种负离子试验条件下存在有ERA的正常化,尽管在其研究中的效应并不认为是所需要的,但认为是离子诱导干扰了信息过程。

    鉴于以往研究的限制性(如:小样本,不适宜的对照组)亦存在于目前的研宄中,此外用不同型的双侧耳刺激(如,元一辅音出台),基于前述研究及结论性发展,预测负离子化对DLs的信息j过程有改善(如REA的的正常化)。

方    法

    对象样本抽自6所城乡学校,包台33LDs(28名,女5名,平均年龄12.32岁(SD=1.39)。安置在特殊教育班,随机选择40名同年龄、性别的正常成绩儿童作为对照组(29名,女11名,平均年龄为11. 91岁,SD=1.06),发音正常,听力检查正常。聪明程度相似。LDsWISC-R测验成绩在平均值的低点,满分平均为86.0SD= 12.14,语言分平均=82.37SD=14.14行为分平均=92.29SD=12.65)语言和表演能力值间存在大的分布,这些低分和分布在语言与行为的分数在低能儿童中是不常见的。自我报告和观察记录其惯用左/右手,9LDs3名正常成绩儿童表明惯用左手,统计比较用左右手两组间的多种变异指标均无显著盖异。儿童被随机分配八负离子组(n=35)或无装饰教室空气安慰剂对照组(n=38)。

    仪器  采用Biotech, Bionaire2000型发生器,电晕放电发射负离子,厂家报告负离子迁移率为2.1×lO-5m2V-sULCSA检测发生器的臭氧,其本底浓度甚微(<0.04ppm),由于采用了坚硬的不锈钢点特发射器,厂家报告(私人通讯)监测标准组蜘(实验室保险商( Ul-)加拿大标准协会(CSA)及德国VD电器技术室(VDE)不认为本发生器所产生的氮氧化合物为有关联的危害物.BT400电镜测量离子浓度。据研制者(个人通讯)每离子单位是用

注入电流和离子浓度及电流间的相关性来确定,用吸入式离子计数器(B4A1)迁移率限于0.05 cm2SU训测定的。双声道磁带由6个不同的元一辅音组合,经30次试验,刺激呈随机顺序,每5-5秒间隔,在TEAC160立体声装置的40个外接耳机进行每组测验;每一

通道平均信号幅度约65dB

    步骤  单盲法受试者分为四组于不同测试小室,离子发生器距离约2米,受试者暴露在空气负离子或无装修的教室空气中,受试者没有注意到环境不同,因为我们的目的是像以住的研究一样探讨在正常环境中的实际效应。测量距受试者面部20厘米处的负离子浓度为1000-10000小负离子/cm2,波动可能由于移动所引起的室内气体,当仅使用通风档时,室内测不出任何空气负离子,这样就招致电镜用于测量的限制,鉴于增加负离子水平6分钟后,a频率衰减,故允许受试者有 5 -6分钟的适应,然后填写表格、回答问题等。给儿童发一张有6个不同元辅音(cv)组台的30行纸片,并告之这些掏词是有韵律的,要求他们首先在浏览纸片目录后,读出每一个“字”来,如果他不能清晰地朗诵所有的6个音韵,这位受试者

就认为不合格而被剔除了,然后又告之受试者他们必需以一耳听取这些字中之一,用另一耳听另一字,在自由记录下圈出每一次试验听到的cv,在指导记录下,先用一侧耳测试30题,并划圈记录所听到的cV.再用另一侧耳听剩下的30题,置换左右耳机以补偿任何信号噪声的差异,受试者半数先测左耳,半数先测右耳。

结    果

    根据总记录即自由记录和指导记录.未参试侧耳在指导记录中的干扰,分析双耳资料数据,初步分析显示组间性别和惯用手无差异,在一组分析中年龄有明显的相关变异,因此进行相关变异的分析。

    首先,自由记录有三种相关变异分析方式。年龄做为相关变异,而分组(学习低能,正常成绩)离子状况(负离子,安慰剂)、耳(左,右侧)为独立变异。正常成绩组CVs(均值为10.24)LDs组(均值为8.75)大,分组显示主要效应(F(1.68)=14.79P<0.0001);右耳记录(均值为11. 27)较左耳记录(均值为7.72)高,离子状况与耳有明显的相互作用(F(1.69) =37.92P<oO1;负离子状态下,右耳记录值增高,同时,左耳记录值降低,离子效应(F(1.09) =7.21P<O.013)年龄相关变异无明显不同(F<1)

    指导记录有四种相关变异分析方式。年龄为相关变异计算出正确的元一辅音记录值,正常成绩儿童CVs值(均值为11.26)较LDsCVs(9.2)大,分组效应(F(1.64)=14.72,P<0.0O1);右耳记录均值(12.08)较左耳均值(8.37)高,左右侧耳效应为[F(1.65) =39.62,P<O.0001),相关变异效应(F(1.64)1=6.33P<O.Ol).一组先侧耳与离子状况有明显的相互作用(F(1.65)=

5.45}P<0.05)

    为解释这些相互作用,简化计算主要效应的测试,这些测试揭示LDs在负离子条件下,仅在指导先铡右耳对的右耳记录值增高[t(14) - 2.30,  P<0.05]。相反,在同样条件下,正常儿童显示左耳记录值降低[t(19)=3.7BJ P<0.O1),(右耳提示效应增高)。因此,负离子条件下,REA增加,(图1略).但其机理各不相同(图2略).先测右耳时,LDs由离子诱导的右耳LDs记录值增高,而正常儿童为左耳降低。相似的四种相关变异分析法计算出CVs干扰数据.正常儿童干扰记录均值(10.57)LDs均值(8.88)大,  [F(1.64)=10.29P<0.002),左侧耳干扰均值(11.54)较右侧耳均值(7.90)大,(F(1.65)=37.64;P<0.000l];离子条件下,先测耳有一组明显不同(F(1.64)=3.85, P<o.05)。简化主要效应测试结果表明,其反应由于负离子对先测右耳的正常儿童的干扰降低(t19=2.33, P<O05)。此组结果与右耳记录加强和左耳/右侧大脑抑制相吻合。年龄相关差异无明显差异(F<1),测试cV数据的均值和标准

差可见表13(略)。

    总之,此数据提示,首先,两组受试者均表现出REA,因此左侧大脑为语言区,其次,LDs与正常儿童比较显示其表演能力低下;第三,负离子对正常儿童和LDs均提高其REA,怛其机理各不相同。在指导记录时,正确记录cvs值年龄相关变异较为明显。推测此反映出在较严格的指导记录时,能力发育的变化。

讨    论

    空气负离子化对双侧耳的功能有效应。自由记录数据表明,离子诱导使REA值增高,左耳记录值降低.指导记录时对两组有不同效应。支持预测LDs对离子诱导REA增高的假设。事实上,负离子对正常儿童和LDs均提高了REA,但其机理各不相同。当指导下先测右耳时,负离子增高LDsREA,但降借正常儿左耳记录值。此不同效应提示LDs和正常儿脑半球间的处理过程的不同。显然,正常儿对C Vs处理过程左半脑具有完整的活动,而脑半球间的作用则是右半脑的抑制,当LDs因负离子使左侧大脑处理的有效性提高时,左侧大脑并无完整的活动。这可能提示LDs的左侧大脑有功能缺陷并对空气负离子有反应.另外,LDs亦可能出现右侧大脑功能缺陷,当预测左脑时,但却先测定右脑,正常儿表现为左耳/右侧大脑抑制(右耳、左侧大脑提示效应) , LDs无此抑制效应,提示右侧大脑的反应性低,

    预测右耳/左侧脑对数码的提示效应并没有发现对先前的CVs的效应,而巳{主对CVs的研究仅限于成年人。因此,此处的提示效应是新的并显示负离子对正常儿的CVs提示效应有益。此年龄蛆,唤醒和脑半球同的相关性对提示效应是重要的变量并与不同的剌激相一致,在LDs此提示效应明显缺失。事实上,其均值提示离子诱导的反向提示效应,已往的研究亦提示负离子的右耳反向提示效应。因此,提示效应的缺失,井不奇怪,此研究中 LDs提示效应的缺失与大脑半球间不平横——右侧大脑功能缺陷相符合,并使右耳(左半脑)提示效应抑制右半脑难以观察,进而正常儿指导下先测右耳时离子的未参与左耳的干扰降低,此亦反映出左耳/右侧脑对空气负离子化的反应抑制,另外,LDs显示在安慰剂和负离子条件下,右半脑(左耳)的反应低下,而此与正常儿大脑内相互作用表现不同,推测此效应是因离子诱导的唤醒,此发现显示正常人和LDs对增加唤醒的不同反应.LDs左半脑处理过程提高但缺乏正常的右半脑效应。此致据证明正常儿离子诱导的左耳/右半脑抑制为1.左耳提示效应,2.指导下先测古耳时,左耳辅音干扰降低。正常儿表现于右半脑的抑制是离子诱导唤醒增高的结果。LDs未表现出右半脑的反应波动或增高右半脑的熟练程度.此结果与一些研究结果相矛盾,即LDs较正常儿左耳的CVs记录值高,此提示LDs其右半脑抑制的失效.而此研究LDs左耳记录值偏低又与其左耳记录值低和右半脑活动性低相符合。用大脑皮质不对称激活--抑制模型解释此效应提示LDs与正常儿比较不能获得脑半球间的平衡。推测负离子增加大脑唤醒的普遍水平而有益于LDs右半脑活动过程.因此,LDs对学习困难的一方面可能是右半脑的唤醒不足,负离子对正常儿和LDsREA的阳性增高(右耳对语言刺激的优势)令人鼓舞,尽管两组的机理不同,多数正常人为REA,而非正常人则否。LDs显示左半脑活动增加,正常人显示稳定的左半脑活动过程,同时右半脑抑制状态。两者效应均为神经心理阳性反应,此研究与已往二项研究结果的差异,可能由于方怯的交换。1.不同的双耳刺激,为了有利于对方向/注意力的反应,半数的研究仅用三数字组合和预测激。 2.对反应的回答要求不同。此研究用图表反应(圈出正确答案),而以往的研究用口语/词汇反应:

3。本研究受试者是组间试验,而以往研究是个体试验,仍然显示出所预测的REA增加。

    正常儿有良好的演示能力,两组右耳记录值均较高,显著的相关变异、年龄均是标准的和可预测的效应,尽管正常儿表现出更多的干扰,但是,从整体记录值上却显示出其基本能力的优势.

由于学习障碍常与不规则的用耳优势相关的事实,提高REA的治疗可明显促进理论上的发展和治疗上的应用。此外,正常成绩儿童和另外学生间对离子诱导的差别有助于理解包括注意力机理及其机能障碍.此研究是以往研究的继续。在负离子效应下,这些阳性效应似乎巳获得可靠性。尽管可能是过早的推荐负离子器用于受教育的环境,而集中一点的证据提示研究焦点应包括治疗和理论领域。

 [Int J Biornetearol 1990j 24: 35-41(英文)刘朴译杨凡李安伯校]


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