身心健康短文

圖片來源: shutterstock 文章作者: 蔡麗雲博士 人類大腦的杏仁核 (amygdala) 是負責處理情緒的中樞,會將當下外在環境的刺激與過去的經驗作連結,尤其是焦慮、恐懼有關的經驗。大腦的前額葉皮質 (prefrontal cortex) 則是負責收集各種外在資訊進行分析判斷,然後再告訴杏仁核做出正確情緒反應。但是在緊急狀況、或是慢性壓力反應之下,大腦前額葉皮質出現缺陷、或是杏仁核過度活化,都有可能造成大腦前額葉皮質還沒搞清楚狀況,杏仁核就搶先啟動戰或逃模式«註¹»,於是看到黑影就開槍。要避免杏仁核過度反應,首先要讓大腦前額葉皮質與杏仁核的迴路連結變強,讓理智判斷能快速控管情緒反應 (1)。 八週心率變異生理回饋增強大腦額葉皮質與杏仁核連結 2021年六月的神經科學前沿 (Frontiers in Neuroscience) 雜誌發表一篇利用靜息態功能性磁振造影 (resting state fMRI) «註²» 觀察健康成年人,在為期8週的心率變異生理回饋 (HRV Biofeedback) 訓練前後的腦功能變化。其研究結果證明,心率變異生理回饋訓練在提升自律神經活性的同時,也伴隨增強大腦前額葉皮質與杏仁核之間的迴路連結 (2)。 圖片來源: 神經科學前沿 (Frontiers in Neuroscience) 雜誌原文連結 研究對象: 32 名健康的白人受試者完整參與這個研究。首先將年齡相近、性別相同的受試者配對,然後隨機分配到實驗組和對照組。15 名參與者進行心率變異生理回饋訓練(7 名男性;8 名女性;年齡:30 ± 8 歲)。17 名參與者進行對照組訓練 (以玩手機遊戲取代心率變異生理回饋訓練),(8 名男性;9 名女性;年齡:29 ± 10 歲)。 實驗步驟: 前測: 受試者在休息狀態下進行fMRI量測,並同時測量手指的脈搏。前測是為了 先確認與情緒相關的腦區與心率變異具有相關性。並同時收集心率變異生理回饋訓練之前的功能性腦區以及心率變異數據。 連續8週心率變異生理回饋訓練介入(3): 實驗組進行HRV Biofeedback訓練,每週必須進行五次訓練,包括四次在家訓練和一次在實驗室接受指導訓練。對照組的受試者以手機遊戲取代HRV...

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文章來源: 蔡麗雲 博士 100多年前,達爾文在他的著作「人類和動物的情感表達」中提到: 心臟和大腦之間能夠互相溝通 (Darwin, 1999, pp. 71–72, originally published in 1872)。這個觀點影響了後來生理心理學的理論: 神經臟器整合模式(neurovisceral integration model,Thayer & Lane 2000)[1] 和多重迷走神經理論 (PolyVagal Theory,Porges 1995)[2]。當今研究證實,迷走神經是大腦與心臟溝通的關鍵,許多的認知、情感和生理調節都與迷走神經有關[3]。 迷走神經是第十對腦神經,迷走神經“Vagus”這個字在拉丁文有流浪、徘徊、蜿蜒的意思,因這組神經在人體中的傳導路徑很長,因此又被稱為“流浪者神經,wanderer nerve”。75%的副交感神經是迷走神經,迷走神經屬於混合神經束。包含上傳 (從內臟往上到腦部,佔90%)、下傳 (從腦部往下到內臟,佔10%) 神經。 由於迷走神經對心跳調控具有關鍵角色,而且迷走神經中含有很高比例的上傳迷走神經(90%),所以與大腦中央自主神經網絡(Central autonomic network,CAN)的輸入和輸出都直接相關。來自心臟的上傳迷走神經不僅會影響大腦的調節,還會影響參與感覺、認知和情緒處理等較高層次的中樞活動,進而影響我們的行為(Thayer&Lane 2009)[4, 5]。 多重迷走神經理論 以下文章節錄自「迷走神經的自我檢測與治癒」作者:史丹利‧羅森堡(Stanley Rosenberg)/譯者: 李宇美/出版社:一中心有限公司 「在史蒂芬•波吉斯 (Stephen Porges,PhD) 發表多重迷走神經理論前,一般都以為迷走神經只有一條神經路徑。我們現在已經知道迷走神經的兩條分支 (腹側及背側迷走神經) 不但起源不同,連功能也不同。」淺談多層迷走神經理論 「舊有理論認為,交感神經系統只有在面對威脅和危險的壓力反應中才會啟動,而副交感神經系統恰好相反,是在放鬆反應中才會啟動,它與迷走神經的功能有關聯。在這個普遍為人所接受的舊有理論中,假設自律神經系統僅有一條迷走神經,殊不知有兩條極為不同的神經路徑都被稱為”迷走神經”。」 「多重迷走神經理論發表後,才清楚指出迷走神經有兩條不同分支,它們始於完全不同的位置,因此若要正確完整呈現自律神經系統的運作方式,就要了解它其實共有三條神經迴路: 迷走神經腹側分支(放鬆和社會性參與的正面狀態)、背脊交感神經鏈 (戰或逃反應)、迷走神經背側分支 (運作減緩、停止和抑鬱行為)。多重迷走神經理論讓我們了解到,自律神經不只管理內臟器官功能,其三條神經迴路也與我們的情緒狀態有關,情緒又進而影響我們的行為。」 自律神經系統的五種狀態 1. 迷走神經腹側分支 (ventral vagal): 與喜悅、滿足、愛等正面情緒有關。在行為上它可以支援與親朋好友在一起的正面社交活動。社會性參與狀態可以協助支持他人、與他人分享、合作。 2. 背脊交感神經鏈...

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文章來源: 蔡麗雲 博士 運動員,如何面對壓力? 對運動員來說,要造就巔峰的表現成績,除了技術、體能外,抗壓性更是致勝的關鍵。 運動心理學家指出運動員的壓力、焦慮、緊張是干擾注意力、造成表現走樣的重要因素。所以運動員要在比賽時能發揮應有水準,甚至突破自己的成績、創造紀錄,心理素質扮演相當重要的角色。運動心理的提昇,有賴平時的訓練與正確的壓力管理。適當的壓力可幫助選手成績提升,但壓力過高往往造成選手成績下降或失誤 (張育愷 2013; 楊榮俊 2015)。 “ 壓力對運動選手來說是無法避免的,尤其是需要複雜決策的競賽。” 壓力的產生是來自身心交互作用的影響,因此完整的選手壓力管理應包括心理與生理二種。傳統運動心理學介入的方法常常著重在認知重建的發展(Leah Lagos 2008)。例如意象訓練是藉由對體育運動中的情節模擬,運動員可利用多樣化的意象,製造不同情緒、賽會特徵進行比賽策略或情境模擬,以達到建立因應策略的目的,進而減少競爭前的焦慮 (張育愷 2013)。然而,此類技術旨在緩解心理症狀,而不是解決身體自律神經失衡的有效方法。 使用心率變異生理回饋來管理壓力有哪些特色? 心臟的規律跳動主要是由竇房結(SA node)造成。然而,每一次心臟跳動的時間距,皆會產生有快有慢的微小差異這是由自律神經的交感與副交感來控制。一般健康人心跳的間距並非固定,每次心跳的間距約有幾十個毫秒(ms)的微小差異。此種差異稱之為心率變異(heart rate variability,HRV)。因此,HRV被用來評估自律神經平衡的指標,研究顯示,人類處在壓力、焦慮時HRV會明顯降低。 心率變異生理回饋(HRV BF)是測量受試者的HRV並即時呈現這些測量的數據,讓受試者對自己的行為、思想和情緒狀況有所意識,以便能更好地控制它們。受試者在監視器上觀察自己的呼吸和心率,並嘗試使呼吸、心率的曲線同步,也就是吸氣時心率上升;吐氣時心率下降 (生理學上稱為呼吸性竇性心律不整,RSA)。當呼吸速率約為每分鐘6次(即0.1Hz)時HRV達到最大而且RSA的幅度也最大,此時的呼吸頻率被稱為「諧振頻率」,目前已經知道每個人的「諧振頻率」會有些微的差異。HRV的提高可以造成交感與副交感活性的平衡,進而提高對身體內外的適應力與抗壓力 (Mather and Thayer 2018)。由於HRV BF具有易於學習、非侵入性與方便使用的優勢,因此非常適合平時在家練習。 壓力管理將是未來頂尖運動員在體能訓練之外的最重要課題。 研究證實心率變異生理回饋能有效提升運動員的成績、降低比賽時的焦慮 國際著名的生理回饋專家,Erik Peper博士使用HRV生理回饋、肌肉放鬆訓練與意象訓練,幫助美國舉重選手,Jo Aita,在2017年世界老將運動會(World Masters Games)舉重比賽中得到金牌並刷新個人最佳紀錄。 Jo掌握腹式呼吸的技巧,腹部在吸氣時膨脹並在呼氣時收縮,她使用HRV BF練習諧振式呼吸,使心率變異提高。這些練習使她能夠更快地集中注意力並快速從挫折的情緒中回復。正如她所說「它幫助了我。。。當我急於平靜下來時。」(Erik Peper 2017)。 生理回饋也被應用在籃球運動員身上。30名年齡在18-28歲的大學籃球運動員,其焦慮量表(STAI)得分至少為20,被隨機分為三組,每組10人:實驗(生物反饋,HRV BF)組,安慰劑組和對照組(無治療)組。HRV BF組連續10天接受HRV BF訓練20分鐘,其中包括藉由HRV BF裝置的呼吸引導 (諧振頻率呼吸); 安慰劑組連續10天觀看激勵士氣的影片10分鐘,而沒有治療行為的對照組不採取任何干預。應用雙向重複測量ANOVA來分析組內和組之間的差異。在開始實驗的第一天、第十天和一個月後,分別量測三組的焦慮、應對自我效能、心率變異性、呼吸速率和籃球成績表現(運球、傳球和投籃)。結果顯示,實驗組與其他兩組比較,在焦慮的分數明顯降低 (state anxiety, P<0.001;trait anxiety,...

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文章來源: 蔡麗雲 博士 「我們在跟人交談時自然會注意到對方的細微訊號,像是臉部肌肉的變動和緊繃程度、眼球的移動和瞳孔放大、聲音的音調和速度,同時自己的內在狀態也會出現波動,包括唾液分泌、吞嚥、呼吸和心率等,這些都透過單一的調節系統相連。這一切都是自主神經系統的兩個分支同步運作的產物,一個是交感神經系統,擔任身體的加速器;另一個是副交感神經系統,扮演煞車的角色。」 引述自: 貝塞爾•范德寇 (Bessel van der Kolk M.D.),2017,心靈的傷,身體會記住。第五章: 身體與腦的連結,第八十六頁,台北: 大家出版。 多層迷走神經理論 (Polyvagal theory)__安全感的力量 Stephen Porges根據達爾文的演化理論〔1〕再加上其他科學家與自己的研究成果 (當時Porges還在Illinois大學的brain-body center,其研究團隊針對自律神經與社會行為,進行了將近二十幾年的研究),Porges在1994年提出多層迷走神經理論 (Polyvagal theory),多層是指迷走神經的分支是具有階層*,人體在正常情況下會根據外在環境決定使用哪一個階層〔2〕。其理論讓我們理解人是如何根據自己身體的感覺與旁人的聲音、臉孔做微妙的互動,再進一步判斷環境是安全或危險。Porges讓我們看到自律神經不是只有戰或逃,它還連結了社會關係。多層迷走神經認為,人類許多的精神症狀,包括憂鬱症、創傷後症候群,以及在兒童身上常出現的過度哭泣、過動、自閉症等,其根本原因皆來自安全感的缺乏〔3〕。目前,這一理論已經被當作一種介入措施,並且應用到自閉症兒童的社會行為改善、 創傷後症候群〔4〕。此外,在慢性疼痛〔5〕方面也正日益受到重視。 *嚴格說起來,Porges所說的多層迷走神經應該是指多層自律神經,但為了尊重原著,本文皆稱多層迷走神經 理論的根據_自律神經的演化 Porges選擇心臟的神經性調控來闡述polyvagal 理論。其中一個原因是因為當時的歷史背景: HRV正被大量研究與重視 〔6〕。另一個原因是,心跳會被外在環境所影響而且容易被測量。 例如,在安全的環境中可以放鬆、在危險的環境中要趕快評估戰或逃、在無望的環境中假裝死亡而不動,上述這些情況心臟都必須表現不同的HRV 〔7〕。依據演化的角度,脊椎動物早期 (無頜魚) 心臟沒有抑制性神經控制,大多僅有興奮型激素 (catecholamines,CHM) 。到了軟骨魚 (Cartilaginous fish) 開始發展出沒有髓鞘的抑制型神經 (古老的迷走神經,即我們現在所稱的副交感神經系統,DVC)。一直到硬骨魚 (Bony fish) 才開始出現興奮型神經 (交感神經,SNS),這時脊椎動物的心臟開始被交感與副交感神經調控。 到了爬蟲類 (Reptiles),發育上明顯出現腎上腺髓質 (AD/m),此時動物受到壓力,交感神經會刺激腎上腺髓質分泌興奮型激素。在此之前,興奮型激素是存在循環系統當中,並不受交感神經刺激。自律神經的演化到了哺乳動物 (mammals),副交感神經開始發生了分支, 與其他具有抑制型神經的脊椎動物不同,哺乳動物的副交感神經包含兩個分支: 一個分支起源於迷走神經的背側運動核(Dorsal...

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文章來源: 蔡麗雲 博士 Eureka 舒壓儀測量技術簡介 心率或叫心跳,是指連續兩次心跳之間的時間間隔,以每分鐘心跳次數 (beats per minute,BPM) 表示。這個心率值會隨著時間不斷變化,產生有快有慢的微小差異。這種隨著時間不斷變化的現象稱為心率變異 (Heart Rate Variation,HRV),主要受人體自律神經系統所控制。 既然是心跳的時間間隔變化,當然是量測心電圖 (Electrocardiogram,ECG) 最直接了,再由心電圖的RR 間隔取得心率值,進而分析心率變異。但除了ECG,是否還有其他更方便且適合一般人操作的量測方法呢? 由於要獲得 HRV 的資料,並不需要分析整個心電圖的細節,只要能取得心跳的時間間隔,就能由此間隔的變化分析而得到。在1996 年,Nakajima 利用數位濾波的技術,從光體積掃描圖 (photoplethysmogram, PPG) 的訊號中得到心率,結果發現由PPG 訊號得到的心率和由ECG 訊號得到的心率相關度為0.99。因此使用方便、簡單、 低成本的PPG便成了目前最常用來測量HRV的一種方法。 PPG原理 當光線穿透身體組織時,受到肌肉組織、血液吸收與散射而削弱。所以心臟打出血液輸送到血管時,身體末梢微血管因血液增加而發生微量體積變化。透過LED光源照射並檢測光強度,光接收訊號便會隨心跳所造成的末梢微量體積變化而改變,此即為光體積掃描圖 (Photoplethysmography) 原理,簡稱PPG。常見的PPG形式有下列兩種形式,穿透式: 例如 血氧計、eureka 舒壓儀;反射式: 例如 心率錶。 Eureka 舒壓儀的PPG訊號來自耳垂的血管 當光線穿透肌肉組織時,會被血液中的血紅素吸收,造成光強度衰減,再利用光偵測器將光強度轉換成電壓訊號,就得到PPG訊號。 Eureka 舒壓儀所提供的PPG訊號分析 如下圖所示,兩個連續的收縮峰之間的距離被稱為Peak to Peak interval (峰 - 峰間隔)。 PPG中的Peak to Peak interval 與ECG中的R-R interval有密切相關,因為它們都代表完整的心跳週期。目前已經有大量研究證實PPG的Peak...

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