具象思维心身合一属性的表面肌电特征实验研究
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摘要
目的：
具象思维是具有中医学特征的思维形式,课题组前期实验已证明具象思维是独立于抽象思维和形象思维,并可与之并列的一种思维形式,具象思维有独特的脑电活动规律。本实验预实验结果表明,具象思维作业时,与内部思维操作同步的外部生理肌电信号发生较明显的波动,而抽象思维作业和形象思维作业并未显示这种改变,提示具象思维是一种以心身合一为特征的独特思维形式。为进一步证实该实验结论,本实验设计三种不同思维主题,每个思维主题选择两个肌电检测点,通过受试者不同思维形式作业时生理肌电信号的特征,说明具象思维是具有高度心身相关关系属性的独特思维形式。
方法：
运用导师刘天君教授总结并提出的“双向设计、相互释义、关联检测”的实验研究模式,即同时设计内在操作与外部检测,并同步同时进行客观仪器指标与主观体验指标的检测,对实验的结果采用内、外之间的相互说明。对于本次实验,内部操作指不同的思维主题和思维形式的设计与完成,外部检测指肌电指标的检测与分析,观察内在的思维作业与外部肌电检测指标之间的关系,由此说明不同思维形式的身心关系。
按照实验对象的纳入、排除和脱落标准,选择32例在校大学生和研究生,经过3次实验培训,按照实验设计方案进行思维作业,同时进行与内在思维形式作业同步的外在肌电检测。所用主要表面肌电检测仪器为表面肌电数据采集系统(ME6000-T8Mega Electronics Ltd FINLAND),肌电电极选择北京天润阳光医疗用品有限公司生产的一次性使用电极,数据处理采用MegaWin2.3a7数据处理软件。将每位受试者每次测量肌电图形信号转化为数字信号,得到波幅的均根方值,每秒得到十个均根方值,20秒钟得到200组波幅均根方值数据。对所得数据进行分析,求得波幅均值、极大值、极小值、标准差和极差(极大极小值之差),并求出表征波幅分布的偏度分布系数和峰度分布系数,对分布系数取绝对值后计算两次测量均值。应用SPSS13.0统计软件进行数据统计,分别将各思维状态与安静状态的相应指标进行两两比较,观察不同思维形式的表面肌电信号特征,以p<0.05为两组差异有统计学意义,得出实验结果与结论。
结果
对于思维主题：“我右脚心的外侧被叩诊槌从后向前划了多次”,胫骨前肌肌电点所测肌电信号波幅强度分析结果表明：抽象思维、形象思维与安静状态比较,波幅的标准差和极差均大于安静态,但各指标均未显示出统计学差异；具象思维与安静状态相比较,波幅均值无显著性差异,波幅的标准差存在显著性差异(p<0.05),极差存在极显著性差异(p<0.01)。趾长伸肌肌电点所测肌电信号波幅强度分析结果表明：抽象、形象思维与安静状态比较,波幅的标准差和极差均大于安静态,但差异均无统计学意义；具象思维与安静状态相比较,波幅均值无显著性差异,波幅的标准差与极差均存在极显著性差异(p<0.01)。
对于思维主题：“针灸针在我右腿足三里穴位上行针”,胫骨前肌肌肌电点所测肌电信号波幅强度分析结果表明：抽象思维与安静态比较,各指标均无明显差异；形象思维与安静态相比,波幅标准差与极差虽大于安静态,但差异也无统计学意义；具象思维与安静态比较,波幅均值无明显差异,波幅标准差大于安静态,差异无统计学意义,波幅极差大于安静态,差异有统计学意义(p<0.05)。腓肠肌肌电点所测肌电信号时域分析结果表明：抽象、形象思维与安静态比较,各指标均无显著性差异；具象思维与安静态比较,波幅均值无显著性差异,波幅标准差与极差均存在极显著性差异(p<0.01)。
对于思维主题：“我右手拇指指腹被针灸针反复刺了多次”,大鱼际肌肌电点所测肌电信号波幅强度分析结果表明：抽象思维与安静状态比较,肌电信号各指标均无显著性差异；形象思维与安静态比较,波幅均值无显著性差异,波幅标准差与极差均存在显著性差异(p<0.05)；具象思维与安静态相比,波幅均值无显著性差异,波幅标准差与极差均存在极显著性差异(p<0.001)。肱桡肌肌电点所测肌电信号时域分析结果表明：抽象思维、形象思维、具象思维与安静态比较,各时域分析指标均无显著性差异；
表征波幅分布的偏度系数及峰度系数分析结果表明：对于思维主题一胫骨前肌、趾长伸肌肌电检测点,抽象思维与安静状态比较,各指标均无明显差异；形象思维与安静态比较,各指标均值均大于安静态,但差异无统计学意义；具象思维与安静态相比,各指标均大于安静态,且二者相比存在显著性差异(p<0.01和p<0.05)；对于思维主题二胫骨前肌、腓肠肌肌电检测点,抽象思维与安静态比较,各指标均无明显差异；形象思维与安静态比较,各指标虽在均值上均大于安静态指标,但只有胫骨前肌峰度系数差异有统计学意义,其余指标差异均无统计学意义；具象思维与安静态相比,各肌电点偏度系数与峰度系数均大于安静态,且差值均有统计学意义(p<0.01和p<0.05)。思维主题三大鱼际肌肌电检测点,抽象思维与安静状态比较,各指标均无明显差异；形象思维与安静状态比较,各肌电点偏度系数与峰度系数均值均大于安静态,且二者相比均存在显著性差异(p<0.01)；具象思维与安静状态相比较,偏度系数与峰度系数均值均大于安静态,且二者相比均存在显著性差异(p<0.01)；肱桡肌肌电检测点,三种思维形式与安静状态比较,各指标均无显著性差异。
结论：
表面肌电信号分析结果表明,与安静态相比,具象思维时肌电波幅强度波动较大,且波幅分布比安静态波幅分布更加离散；抽象思维或形象思维时肌电波幅强度波动不明显,且波幅分布与安静态波幅分布相似。对于内部设计的不同思维形式,外部肌肉电信号的不同变化说明了内部思维操作的不同特征。抽象思维和形象作业时,控制肌肉运动状态的神经电流活动不明显；具象思维作业时,控制肌肉运动状态的神经电流活动明显。说明受试者具象思维作业时心理和生理指标发生了明显的同步改变；而抽象思维与形象思维作业时,生理指标与心理状态的同步变化不明显,说明具象思维是以心身合一为主要特征的独特思维形式。
Purpose
Perceptual thinking is a thinking form with unique TCM characteristics. Previous electroencephalographic (EEG) study has shown that the perceptual thinking is another thinking form together with the abstract thinking and the imagery thinking, and the EEG characteristics during perceptual thinking are different compared with the other two thinking forms. This study is aimed to observe the characteristics of the fluctuation of the surface electromyogramthe (sEMG) signal during the three different thinking forms by comparing the signal before (rest state) and after manipularing the respective thinking form..
Methods
The method of "Two-way layout, correlated detection and mutual paraphrase" was proposed by Professor Liu Tianjun. In this method "Two-way layout" refers to design both schemes of internal operation and external detection; the whole design project includes a subjective part and an objective part."Correlated detection" refers to detect objective indexes from outside and subjective operational indexes from inside simultaneously during examination."Mutual paraphrase" refers to give the meaning of the experimental result by explaining internal and external indexes to each other.
We set three different thinking topics, and let32subjects finish the thinking tasks for every thinking topic respectively, every subjects is trained for three times. We collect the sEMG signal and then get the amplitude mean value, the amplitude's standard deviation and range during20seconds, amplitude's coefficient of kurtosis and skewness during20seconds. Then see whether there is change for the sMEG signal between every thinking mode and the rest state for the amplitude value and range and for the amplitude distribution. The instrument we use include:data acquisition system for sMEG (ME6000-T8Mega Electronics Ltd FINLAND), disposable electrical electrode (Beijing Tianrunweiye Medical Instrument Factory), etc. And we use Mega Win2.3a7data processing software to process the data. We use the statistical software SPSS11.0editions for the statistical analysis, there was significant difference between two groups when p is less than0.05.
Results
There had no significant change for the amplitude value and it's fluctuation for all the three thinking topics during the abstract thinking form and There only had significant changes for the amplitude value and it's fluctuation for part of the three thinking topics during the imagery thinking form. While there had significant changes for the amplitude value and it's fluctuation for all the three thinking topics during the perceptual thinking form.
There had no significant change for the amplitude distribution for all the three thinking topics during the abstract thinking form and There only had significant change for the amplitude distribution for part of the three thinking topics during the imagery thinking form. While there had significant change for the amplitude'distribution for all the three thinking topics during the perceptual thinking form.
Conclusions
The result of the experiment show that:the sEMG signals fluctuate obviously during the perceptual thinking, while it doesn't show the same fluctuation during the abstract thinking and the imagery thinking. The physiological index and the mental index change simultaneously during the perceptual thinking, while they don't change simultaneously during the abstract thinking and the imagery thinking. Perceptual thinking is a particularly thingking form compared with abstract thinking and imagery thinking. It is a kind of thinking mode in which the body and the mind take action simultaneously.
具象思维是具有中医学特征的思维形式,课题组前期实验已证明具象思维是独立于抽象思维和形象思维,并可与之并列的一种思维形式,具象思维有独特的脑电活动规律。本实验预实验结果表明,具象思维作业时,与内部思维操作同步的外部生理肌电信号发生较明显的波动,而抽象思维作业和形象思维作业并未显示这种改变,提示具象思维是一种以心身合一为特征的独特思维形式。为进一步证实该实验结论,本实验设计三种不同思维主题,每个思维主题选择两个肌电检测点,通过受试者不同思维形式作业时生理肌电信号的特征,说明具象思维是具有高度心身相关关系属性的独特思维形式。
方法：
运用导师刘天君教授总结并提出的“双向设计、相互释义、关联检测”的实验研究模式,即同时设计内在操作与外部检测,并同步同时进行客观仪器指标与主观体验指标的检测,对实验的结果采用内、外之间的相互说明。对于本次实验,内部操作指不同的思维主题和思维形式的设计与完成,外部检测指肌电指标的检测与分析,观察内在的思维作业与外部肌电检测指标之间的关系,由此说明不同思维形式的身心关系。
按照实验对象的纳入、排除和脱落标准,选择32例在校大学生和研究生,经过3次实验培训,按照实验设计方案进行思维作业,同时进行与内在思维形式作业同步的外在肌电检测。所用主要表面肌电检测仪器为表面肌电数据采集系统(ME6000-T8Mega Electronics Ltd FINLAND),肌电电极选择北京天润阳光医疗用品有限公司生产的一次性使用电极,数据处理采用MegaWin2.3a7数据处理软件。将每位受试者每次测量肌电图形信号转化为数字信号,得到波幅的均根方值,每秒得到十个均根方值,20秒钟得到200组波幅均根方值数据。对所得数据进行分析,求得波幅均值、极大值、极小值、标准差和极差(极大极小值之差),并求出表征波幅分布的偏度分布系数和峰度分布系数,对分布系数取绝对值后计算两次测量均值。应用SPSS13.0统计软件进行数据统计,分别将各思维状态与安静状态的相应指标进行两两比较,观察不同思维形式的表面肌电信号特征,以p<0.05为两组差异有统计学意义,得出实验结果与结论。
结果
对于思维主题：“我右脚心的外侧被叩诊槌从后向前划了多次”,胫骨前肌肌电点所测肌电信号波幅强度分析结果表明：抽象思维、形象思维与安静状态比较,波幅的标准差和极差均大于安静态,但各指标均未显示出统计学差异；具象思维与安静状态相比较,波幅均值无显著性差异,波幅的标准差存在显著性差异(p<0.05),极差存在极显著性差异(p<0.01)。趾长伸肌肌电点所测肌电信号波幅强度分析结果表明：抽象、形象思维与安静状态比较,波幅的标准差和极差均大于安静态,但差异均无统计学意义；具象思维与安静状态相比较,波幅均值无显著性差异,波幅的标准差与极差均存在极显著性差异(p<0.01)。
对于思维主题：“针灸针在我右腿足三里穴位上行针”,胫骨前肌肌肌电点所测肌电信号波幅强度分析结果表明：抽象思维与安静态比较,各指标均无明显差异；形象思维与安静态相比,波幅标准差与极差虽大于安静态,但差异也无统计学意义；具象思维与安静态比较,波幅均值无明显差异,波幅标准差大于安静态,差异无统计学意义,波幅极差大于安静态,差异有统计学意义(p<0.05)。腓肠肌肌电点所测肌电信号时域分析结果表明：抽象、形象思维与安静态比较,各指标均无显著性差异；具象思维与安静态比较,波幅均值无显著性差异,波幅标准差与极差均存在极显著性差异(p<0.01)。
对于思维主题：“我右手拇指指腹被针灸针反复刺了多次”,大鱼际肌肌电点所测肌电信号波幅强度分析结果表明：抽象思维与安静状态比较,肌电信号各指标均无显著性差异；形象思维与安静态比较,波幅均值无显著性差异,波幅标准差与极差均存在显著性差异(p<0.05)；具象思维与安静态相比,波幅均值无显著性差异,波幅标准差与极差均存在极显著性差异(p<0.001)。肱桡肌肌电点所测肌电信号时域分析结果表明：抽象思维、形象思维、具象思维与安静态比较,各时域分析指标均无显著性差异；
表征波幅分布的偏度系数及峰度系数分析结果表明：对于思维主题一胫骨前肌、趾长伸肌肌电检测点,抽象思维与安静状态比较,各指标均无明显差异；形象思维与安静态比较,各指标均值均大于安静态,但差异无统计学意义；具象思维与安静态相比,各指标均大于安静态,且二者相比存在显著性差异(p<0.01和p<0.05)；对于思维主题二胫骨前肌、腓肠肌肌电检测点,抽象思维与安静态比较,各指标均无明显差异；形象思维与安静态比较,各指标虽在均值上均大于安静态指标,但只有胫骨前肌峰度系数差异有统计学意义,其余指标差异均无统计学意义；具象思维与安静态相比,各肌电点偏度系数与峰度系数均大于安静态,且差值均有统计学意义(p<0.01和p<0.05)。思维主题三大鱼际肌肌电检测点,抽象思维与安静状态比较,各指标均无明显差异；形象思维与安静状态比较,各肌电点偏度系数与峰度系数均值均大于安静态,且二者相比均存在显著性差异(p<0.01)；具象思维与安静状态相比较,偏度系数与峰度系数均值均大于安静态,且二者相比均存在显著性差异(p<0.01)；肱桡肌肌电检测点,三种思维形式与安静状态比较,各指标均无显著性差异。
结论：
表面肌电信号分析结果表明,与安静态相比,具象思维时肌电波幅强度波动较大,且波幅分布比安静态波幅分布更加离散；抽象思维或形象思维时肌电波幅强度波动不明显,且波幅分布与安静态波幅分布相似。对于内部设计的不同思维形式,外部肌肉电信号的不同变化说明了内部思维操作的不同特征。抽象思维和形象作业时,控制肌肉运动状态的神经电流活动不明显；具象思维作业时,控制肌肉运动状态的神经电流活动明显。说明受试者具象思维作业时心理和生理指标发生了明显的同步改变；而抽象思维与形象思维作业时,生理指标与心理状态的同步变化不明显,说明具象思维是以心身合一为主要特征的独特思维形式。
Purpose
Perceptual thinking is a thinking form with unique TCM characteristics. Previous electroencephalographic (EEG) study has shown that the perceptual thinking is another thinking form together with the abstract thinking and the imagery thinking, and the EEG characteristics during perceptual thinking are different compared with the other two thinking forms. This study is aimed to observe the characteristics of the fluctuation of the surface electromyogramthe (sEMG) signal during the three different thinking forms by comparing the signal before (rest state) and after manipularing the respective thinking form..
Methods
The method of "Two-way layout, correlated detection and mutual paraphrase" was proposed by Professor Liu Tianjun. In this method "Two-way layout" refers to design both schemes of internal operation and external detection; the whole design project includes a subjective part and an objective part."Correlated detection" refers to detect objective indexes from outside and subjective operational indexes from inside simultaneously during examination."Mutual paraphrase" refers to give the meaning of the experimental result by explaining internal and external indexes to each other.
We set three different thinking topics, and let32subjects finish the thinking tasks for every thinking topic respectively, every subjects is trained for three times. We collect the sEMG signal and then get the amplitude mean value, the amplitude's standard deviation and range during20seconds, amplitude's coefficient of kurtosis and skewness during20seconds. Then see whether there is change for the sMEG signal between every thinking mode and the rest state for the amplitude value and range and for the amplitude distribution. The instrument we use include:data acquisition system for sMEG (ME6000-T8Mega Electronics Ltd FINLAND), disposable electrical electrode (Beijing Tianrunweiye Medical Instrument Factory), etc. And we use Mega Win2.3a7data processing software to process the data. We use the statistical software SPSS11.0editions for the statistical analysis, there was significant difference between two groups when p is less than0.05.
Results
There had no significant change for the amplitude value and it's fluctuation for all the three thinking topics during the abstract thinking form and There only had significant changes for the amplitude value and it's fluctuation for part of the three thinking topics during the imagery thinking form. While there had significant changes for the amplitude value and it's fluctuation for all the three thinking topics during the perceptual thinking form.
There had no significant change for the amplitude distribution for all the three thinking topics during the abstract thinking form and There only had significant change for the amplitude distribution for part of the three thinking topics during the imagery thinking form. While there had significant change for the amplitude'distribution for all the three thinking topics during the perceptual thinking form.
Conclusions
The result of the experiment show that:the sEMG signals fluctuate obviously during the perceptual thinking, while it doesn't show the same fluctuation during the abstract thinking and the imagery thinking. The physiological index and the mental index change simultaneously during the perceptual thinking, while they don't change simultaneously during the abstract thinking and the imagery thinking. Perceptual thinking is a particularly thingking form compared with abstract thinking and imagery thinking. It is a kind of thinking mode in which the body and the mind take action simultaneously.
引文
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