浅析脑波运用脑波太极拳身心调控作用

摘要：为了探讨太极拳的身心调控作用，采用三个实验，通过分析演练太极拳（整体的调身）、实施太极拳式呼吸调控（调息）以及太极拳式自我调节放松（调心）前后的脑波变化、状态性焦虑特征，论证太极拳身心调控作用。实验一表明太极拳熟练者的α1、α2节律含有率均显著高于初学者，且熟练者的状态性焦虑显示持续性下降。实验二表明，实施太极拳式呼吸前后脑波均处于α节律的优势状态。实验三表明，太极拳的意念调节放松后头部顶叶以及枕叶的α2节律含有量明显高于放松前，且肌电积分值明显减少。三个实验结果均显示在太极拳身心调控后状态性焦虑降低，脑波以节律优势的现象，表明从脑波学初步证明太极拳的身心调控效果。
关键词：太极拳；身心调控；脑波；状态性焦虑；心理生理学
1007—3612（2012）08—0080-04
众所周知，太极拳具有以下运动特点，在意念的引导下进行悠缓的动作，与动作相配合进行逆腹式呼吸运动，下肢肌肉多处于静力性伸张性收缩状态等等，这些在意念引导下进行的太极拳运动有别于一般的随意运动，它是由更多、更复杂的大脑皮层中枢参与了身心的调节与控制，达到调节身心效果。心理学、医学和生理学上，常常用脑波反映大脑皮层中枢神经活动，额叶EEG偏侧化显示左侧额叶α节律与正性情绪、右侧额叶α节律与负性情绪成正向相关关系，通常被称为评价体情绪调节能力的指标之一。脑部左右额区α节律的不均衡性影响抑郁、焦虑，在额区的正前方、颞区和枕区，悲伤情绪时的α节律能量比愉快情绪的α波能量低。低强度有氧运动等身体活动与脑波变化有着密切的关系。目前利用脑波系统地进行关于太极拳的身心调节与控制功能的心理生理学研究尚属少见。为了探讨太极拳的身心调控作用，本研究采用脑波以及其肌电等生理指标，同时配合使用状态性焦虑问卷，通过测定太极拳运动前后、太极拳式呼吸前后以及在太极拳预备姿势状态下意念调节前后的脑电图，分析各种情况下脑波节律的变化，通过实验数据对太极拳的健心效果进行客观评价与论证，为太极拳的科学研究以及临床应用提供依据。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象 实验一：太极拳初学者（年龄：56岁±4.12岁，年限：1.32 a±0.6 a）和熟练者（年龄：58.2岁±3.5岁，年限：10.34 a±2.54 a）各11人。实验二：太极拳熟练者7人，年龄为（57±4.4）岁，从事太极拳锻炼年限为（5.6±2.3）a，在演练太极拳时有拳式呼吸的体会。实验三：被试年龄41岁，女性。从事太极拳运动和教学29 a，曾取得过国家一级运动员资格，有较好的自我身心控制能力。并且对太极拳运动的放松调整，有良好的自我感觉。
1.2 实验设备 脑波仪（日本光电工业公司制造EEG-4514）；热敏感应式呼吸测量仪（TR762T）。
1.3 研究方法 本研究包括三个实验，被试对象均为无疾患的健康者。在征求被试自愿同意参加实验的前提下，实验于2004年10月-2006年3月，在日本某大学心理学第2实验室实施。实验室为隔电屏蔽室，温度控制在23-25℃。
1.3.1 脑波的测定方法按照国际EEG学会制定的10/20系统法，在头表面安放电极（实验一：Fz、F3、F4、Cz、C3、、Pz、P3、P4、Oz10个部位；实验二：Fz、F3、F4、Cz、Pz、O1、O27个部位；实验三：Fz、Cz、Pz、Oz4个部位）。两耳为参考电极，采用单极导出的方法，记录各条件下闭眼时的脑波。同时为了排除眼球运动的杂波干扰，在眼睛上下左右也装上Ag/AgC1电极，记录眼电图（EOG1和EOG2）。脑波用A/D变换进行处理。实验测试脑波按照θ（4～8Hz未满，下同）、α1（8～10Hz）、α2（10～13 Hz）、β1（13—20 Hz）、β2（20～30Hz）节律进行分类。
实验一的测试条件为太极拳实施前的安静状态、源于：论文模板www.618jyw.com
太极拳结束时、太极拳结束后30 min，在记录脑电数据前，分别测试状态性焦虑量表，用脑波θ、α

1、α2、ββ2节律进行综合评价。

实验二在实施太极拳式呼吸前、太极拳式呼吸时、结束后30 min条件下记录脑电数据，同时记录呼吸相。分别在实验前、以及结束即刻、结束后30 min测试状态性焦虑量表，用脑波θ、α1、α2、β1、β2节律进行综合评价。在实验结束时，对被试进行了太极拳式呼吸的完成度的主观评价测试，其完成度要求在良好以上（注：为了剔除其他干扰因素，实验条件设定为座位姿势，仅采用太极拳式的逆腹式呼吸方法，且为均等的呼吸节律，强调不要意想动作）。
实验三在太极拳基本姿势位状态下，记录意念调节前后的脑电数据，同时为了监测是否达到放松目的，分别在右侧臀大肌、股四头肌、比目鱼肌上放置电极测定肌电。测试状态性焦虑量表，用脑波α

1、α2节律，以及肌电积分值进行综合评价。

1.3.2 数据处理 本研究针对脑波的个体差异较大，采用脑波含有率的相对变化值进行探讨。本研究采用SPSS Ver.11.0 J for Windows统计软件包，对各指标作方差分析或者t检验。（注：相对变化值的换算公式：“结束后”的相对变化值=（（“结束后”-“实施前”）/（“结束后”+“实施前”））*100）
2 结果
2.1 实验一 为了探讨太极拳身心调控的整合效果，本实验通过对比初学者和熟练者在太极拳实施前、结束时和结束后30 min条件下的脑波，分析太极拳运动对大脑中枢活动的影响。图1为一例脑波直观图，图中显示出在太极拳运动后，初学者表现为β1节律增加，而熟练者则表现出脑波α2节律优势。对两组脑波进行了三因素方差分析，在此着重对三因素之间存在的交互效应进行分析比较。其结果表明在太极拳练习结束时，初学者和熟练者的α1、α2节律含有率，均显示出比太极拳实施前有大幅度的增加，熟练者的α增加幅度大于初学者，但两组之间并没有显著性差异。在太极拳练习结束30 min后，两组之间的α1、α2节律存在显著性差异，显示出熟练者的α1、α2节律的相对变化率均显著高于初学者（F（1，201）=8.22，P<0.01，F（1，201）=13.15，P<0.01），并且这种优势一直保持到练习结束后30 min。同时还显示出初学者的α1节律的含有率，在结束时和结束后30 min条件下存在显著性差异（F（1，201）=3.87，p<0.05），在结束后30 min时α1节律的含有率有明显减少。同步测试状态性焦虑的结果表明，两组在太极拳运动后均有明显减轻（P<0.01，P<0.01），熟练者从结束时至结束后30 min保持有持续性下降（P<0.01）。此实验表明，太极拳修炼程度不同可能形成不同的身心锻炼效果。2.2 实验二 图2表示太极拳式呼吸前后的脑波含有率。由图可见，虽然三条件之间没有明显变化，但所有条件的α2节律的平均含有率均高于其他节律。对数据进行了2因素方差分析其结果为，只有脑波节律显示主效应显著（F（4，75）=7.08，p<0.01）。多重比较结果分别为α2节律高于θ、β2节律（P<0.05、P<0.01），α1节律高于β2节律（P<0.05）。同步测试状态性焦虑的结果表明，在实施太极拳式呼吸后状态性焦虑有明显减轻，且维持在低水平状态（P<0.01，P<0.01）。结果表明被试在太极拳式呼吸实施前、实施时以及修了后30 min，三条件之间没有明显变化，都处于脑波α2节律的优势状态。
2.3 实验三 为了探讨太极拳式的意念调节效果，了解太极拳放松调整状态以及脑波变化情况，首先对意念调节前、后所测试的下肢肌肉的肌电积分值，进行了t检验。与意念调节前相比，股四头肌（P<0.01），目鱼肌（P<0.01）的肌电积分值明显减少，臀大肌的肌电积分值没有明显变化（P=0.16）。由此推测肌肉的放松调整可能与太极拳的意念调节有关。其次，对实施意念调节前、后的头正中部位的脑波进行了三因素方差分析。部位（F（3，960）=104.69，P<0.01）、脑波种类（F（4，960）=79.2，P<0.01）的主效应均为显著。前后的主效应不明显。本研究就三因素之间的交互效应作重点分析（表1），调节前Pz、Oz部位α1节律的含有量，明显高于调节后（P<0.01）、（P<0.01）。调节后Pz、Oz部位的α2节律的含有量，明显高于调节前（P<0.01）。由此得出，意念调节前，头部顶叶以及枕叶的α1节律的含有量，明显高于调节后，相反在此两部位调节后的α=2节律的含有量，明显高于调节前。说明头部顶叶以及枕叶在意念调节后，大脑中枢活动比调节前有所增强，这种太极拳意念调节与相关部位的大脑中枢活动显示出密切关系。
3 分析与讨论
本研究运用生理心理学的方法，对我国的民族传统保健运动太极拳进行了脑波实验研究和探讨。有研究表明，适宜的有氧运动后能减轻状态性焦虑，使精神得到安宁，同时显示出低频α脑波节律优势现象。在焦虑症的治疗方面，α节律的变化也是衡量治疗效果的一个重要指标。有田论述到脑波α1节律的增加能形成放松、宁静的情感环境，以节律的增加则对轻爽、愉快的情感环境有着积极的影响。前者侧重于安宁舒适的感觉，后者却表现出有一定觉醒度，且爽快而有干劲的情绪活动。
实验一的结果表明，在太极拳练习结束时，无论初学者还是熟练者均能获得状态性焦虑的降低以及α节律的增加，同时初学者还显示出β节律的增加倾向高于熟练者，α节律的增加幅度却低于熟练者。熟练者不仅能保持较高的α节律的含有率，而且状态性焦虑度在运动结束后一段时间内显示持续下降。由此可以推断，初学者在太极拳运动过程中，对动作不太熟练，对身体动作缺乏控制能力，表现出较大的运动性应激。在运动刚结束时，这种身体运动应激的消失，是获得一时性状态性焦虑度的降低以及α节律增加的主要原因；当身体状态恢复平静时，状态性焦虑度不再下降，α节律也恢复到原有水准。而熟练者通过修炼太极拳，能适宜地进行自我身心的调节与控制，在以意导动、以息导体的意念运动过程中，本来出现运动性应激较小，当运动刚结束时，获得一时性状态性焦虑降低以及α节律增加的效果，是由身体运动应激源的消失以及自我身心调节这两因素而形成的。随着时间的推移，在太极拳结束30 min后，当身体状态恢复平静时，由于自我身心调节与控制的效果，继续保持着状态性焦虑度的持续下降，以及较高的α1、α2节律的含有率，从而形成精力充沛和适当的大脑觉醒状态，这一结果支持有田的脑波学观点。另一方面从行为学来看，初学者主要体现在健身效果方面，熟练者反映出持续性的自我身心调节与控制的身心效果。
从实验二结果来看，在实施太极拳式呼吸后的平均脑波含有率，比实施前略有增加但没有显著性差异，但实施前后脑波α2节律的平均含有率均明显高于其他脑波节律。即无论在太极拳式呼吸实施前、实施时以及结束后30 min，都处于α2节律优势状态。表明被试在经历了几年的太极拳练习后，基本掌握了太极拳式呼吸方法，有意识无意识地体现或运用于日常生活中，这样对减轻日常生活中的焦虑，积极地应对周边事物的变化，能够发挥较好的效果。另一方面在实施太极拳式呼吸时，意念集中于丹田，排除杂念，状态性焦虑度显著减少而形成的主观感受表现得尤为凸显。
从实验三的结果来看，在太极拳意念调节前头部顶叶以及枕叶的α1节律的含有量明显高于放松调节后，相反此两部位调节后的α2节律的含有量明显高于调节前。同步测定的主要下肢肌肉的肌放电明显减少。此实验表明在演练太极拳前进行的意念调节放松，既没有身体运动，也没有改变身体姿势，只是通过自我暗示、意念调节，就达到了肌肉放松调节的目的。同时本实验在调节后头部顶叶以及枕叶的α节律的变化，其原理支持自我暗示、意念调节的神经生理学机制，在相应的运动中枢和感觉中枢活性加源于：毕业论文致谢怎么写www.618jyw.com
强的先行理论。太极拳的这种意念调节放松不仅达到了身体放松调整的目的，同时与之密切相关的大脑中枢活动形成了高频α脑波节律优势现象，对形成心理上的舒爽情境起促进作用。
以上三个实验初步证明，太极拳运动、太极拳式呼吸以及太极拳意念调节前、后的脑电活动均有明显变化，显示出脑波α2节律的优势现象。这种高频α脑波节律优势现象，不同于宁静状态的大脑皮层的低唤醒水平呈现的低频α脑波节律优势现象。它与太极拳以意导动、以息导体、自我调节与控制的这种意念活动有着密切关系，使大脑中枢活动达到既放松又有序的工作状态，对焦虑以及不良情绪产生积极影响，形成较强的对应能力、思维广博的适度觉醒状态。由此研究结果推断，可以用太极拳这种高频α脑波节律优势现象，来客观地解释和说明往常被誉为“太极态”的心理状态，并为太极拳在身心医学、生物反馈学上的临床应用提供了有力的科学依据。
5 结论
1）太极拳初学者和熟练者在演练后均获得状态性焦虑的降低，以及α节律的增加，且熟练者呈现持续性效应。
2）熟练掌握太极拳式呼吸时或太极拳意念调节放松中均呈现α2节律优势现象。
3）用α2节律优势现象解释和论证了“太极态”的心理状态。