舒適的室內(nèi)熱環(huán)境可以改善睡眠質(zhì)量和工作效率。先前的研究已經(jīng)基于身體和個人因素得出了室內(nèi)熱舒適性的評估量表，其中代表性的人體測溫因素包括室溫，濕度和氣流速度。并且也已經(jīng)建立了一個國際通用的量表，即預(yù)測平均投票量（PMV）來匯總和標(biāo)準(zhǔn)化這些因素，也在許多國家廣泛接受。PMV和其他類似量表是基于對主觀評估的廣泛調(diào)查得出的結(jié)果。

舒適感是一種高度主觀的感覺，原則上不能以客觀的方式進(jìn)行衡量。盡管PMV被廣泛用可靠的量表，但它尚不能完全闡明這種感覺的潛在機(jī)制。更具體地說，PMV和神經(jīng)元反應(yīng)之間的關(guān)系應(yīng)進(jìn)行調(diào)查，以更好地了解舒適的潛在機(jī)制。氣流是用于計算PMV的因素之一，許多研究人員已經(jīng)研究了其感覺和潛在的神經(jīng)元機(jī)制。盡管許多研究表明，主觀反應(yīng)對空氣流速有不利影響，但很少有研究針對氣流引起不適的神經(jīng)生理機(jī)制。

圖為冷卻實(shí)驗(yàn)的紅外熱成像實(shí)例

為了檢查氣流在模仿日常生活的室內(nèi)環(huán)境中的影響，我們在兩種不同的季節(jié)條件（夏季降溫和冬季供暖）和兩種不同的氣流條件（裝有空氣流的空調(diào)以及輻射式制冷和供暖的空調(diào)器）下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)溫度和濕度標(biāo)準(zhǔn)化的環(huán)境。為了規(guī)范參與者的心理狀態(tài)，我們引入了計時任務(wù)。在每節(jié)課中，要求參與者在閉上眼睛數(shù)了10秒之后進(jìn)行精神計數(shù)，然后按下按鈕。每個會話最多重復(fù)60秒。在五個療程中記錄了腦電圖，并進(jìn)行了頻率分析。我們假設(shè)大腦活動的變化是響應(yīng)不同的氣流條件而發(fā)生的。我們的目的是確定在冷卻和加熱條件下氣流感覺的神經(jīng)生理指標(biāo)。在冷卻實(shí)驗(yàn)的每個階段結(jié)束時，采用紅外熱像儀測量五次每名參與者用于評估人體測溫的數(shù)據(jù)，或者在加熱實(shí)驗(yàn)的第一階段之前和第五次會話之后，對每名參與者皮膚進(jìn)行兩次人體測溫。

圖為加熱實(shí)驗(yàn)的紅外熱成像實(shí)例

主觀評估表明，涼爽環(huán)境中的氣流被認(rèn)為是不可接受的，因?yàn)樗鼤?dǎo)致皮膚局部涼爽，而溫暖的環(huán)境中適當(dāng)?shù)目諝饬鲃訒a(chǎn)生舒適的感覺。我們的結(jié)果似乎與上述對氣流的主觀看法相矛盾。

為了檢查室內(nèi)環(huán)境中氣流感應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制，我們使用電生理和心理方法比較了不同氣流條件下的季節(jié)性實(shí)驗(yàn)。在冷卻和加熱實(shí)驗(yàn)中，都觀察到較高的γ和β振蕩活動，這是與氣流感覺有關(guān)的神經(jīng)生理指標(biāo)。這些標(biāo)記導(dǎo)致識別出與不同氣流條件相關(guān)的感覺有關(guān)的大腦內(nèi)在因素的一些候選物。我們研究了氣流在人體測溫中對大腦活動的影響。這些結(jié)果表明，觀察到的神經(jīng)元反應(yīng)與室內(nèi)環(huán)境中的氣流有關(guān)。據(jù)我們所知，這是第一個描述室內(nèi)空氣流動和不流動情況下神經(jīng)元活動差異的報告。

參考資料：

Tsuyoshi Okamoto, Kaori Tamura, Naoyuki Miyamoto, et al. Physiological activity in calm thermal indoor environments. Scientific Reports. 7:11519, 2017