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動態環境中閱讀之動暈與行動因應

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Academic year: 2021

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(1)國立臺灣師範大學體育學系 博士學位論文. 動態環境中閱讀之動暈與行動因應. 研 究 生:黃嘉君 指導教授:楊梓楣. 中華民國 102 年 6 月 中華民國臺北市.

(2) 動態環境中閱讀之動暈與行動因應 2013 年 6 月 研 究 生:黃嘉君 指導教授:楊梓楣 摘 要 姿勢控制是個體-環境系統中,知覺-行動配連的作為,藉身體擺動產生的視覺 與機械本體覺訊息,控制姿勢穩定。基於生態觀點,Riccio and Stoffregen (1991) 提出 姿勢不穩定理論,認為姿勢不穩定是動暈發生的原因。本研究針對搭乘交通器閱讀容 易動暈之議題,探討個體於動態環境中閱讀時的姿勢控制與動暈。本研究招募高與低 動暈易感者各 30 名為參與者,並以移動室與移動表面操弄視覺與機械本體覺訊息,分 為 3 種動態環境組別:外增視覺移動組、支撐面移動組、與座艙模擬組。參與者在實 驗中處於靜態與動態環境,進行自然坐姿或坐姿閱讀工作。實驗中擷取並記錄個體的 頭部與軀幹移動、移動室移動等資料,進一步分析身體擺動、頸部控制、以及人-環 境配連等變項。研究結果顯示,閱讀時頭部擺動之左右變異會增加,有 11% 至 40% 高 動暈易感者曝露於動態環境後發生動暈,但低動暈易感者皆未產生動暈。座艙模擬環 境下,身體擺動最大,其次為支撐面移動,而視覺移動情境則有較小的身體擺動。各 環境與閱讀情境之動暈發生率皆相同,在閱讀試作中產生動暈者,身體擺動在試作後 期高於未動暈之低動暈易感者,支持姿勢不穩定理論。. 關鍵詞:姿勢控制,身體擺動,生態心理學,姿勢不穩定理論,動暈易感性. iii.

(3) Action and Motion Sickness While Reading in Dynamic Environments June, 2013 Huang, Chia-Chun Advisor: Yang, Chih-Mei Abstract Postural control is an act resulting from perception-action coupling in the individualenvironment system. People control their posture by picking up visual and mechanical proprioception information that is generated from body sway. Based on Ecological Psychology perspective, Riccio and Stoffregen (1991) proposed postural instability theory and regarded postural instability as the major factor of motion sickness. This study aimed at the issue of motion sickness while reading in transportations. Postural control and motion sickness were investigated while reading in dynamical environments. Thirty adults with higher motion sickness susceptibility (MSS) and thirty with lower MSS were recruited as participants. Moving room and moving surface were used to manipulate the visual and mechanical proprioception information. Three dynamic environment groups were: 1) imposed visual motion group; 2) moving support surface group; and 3) cabin simulation group. Participants sat only or read simultaneously in static and dynamic environments. Motions of participants’ head and trunk, as well as that of moving room were collected. Motion data was analyzed to verify the variables of body sway, neck control, and individual-environment coupling. The findings showed that head motion variability in ML-axis would increase as individual read. After exposure to dynamic environments, motion sickness was found by 11% - 40% of higher MSS individuals, but was not found by any lower MSS indiviual. The largest body sway was observed in cabin simulation, then in moving support surface, and the smallest one was in imposed visual motion environment. The motion sickness incidence did not differ among environments and reading conditions. Higher body sway was found in participants who reported motion sickness after reading compared to those who did not. The findings in this study confirmed postural instability theory.. Keywords: postural control, body sway, ecological psychology, postural instability theory, motion sickness susceptibility iv.

(4) 謝 誌 論文完成的第一句感謝,要送給我的父母,感謝您們不論多麼辛苦,一直支持著 這個夢想的實現,讓我能毫無後顧之憂地完成學業,道不盡的感謝,願能在今後給予 最大回報,不再讓您們辛苦擔憂,而是讓您們感到光榮。 一句給迷途者的話:「研究所是讓一個人由知識的消費者轉為知識的生產者」,在 我的人生中,這句話來自最敬愛的指導教授-楊梓楣博士,這句話也引領著我不斷地 開發新想法。由衷地感謝楊梓楣老師,不辭辛勞地啟發與指導,從碩士學位的基礎能 力,到博士學位的獨立研究,扎實的要求下才能順利完成此論文。在這個過程中,也 幸運地遇見許多優秀的教授,特別感謝口試委員卓俊伶老師,時時提點科學精神與批 判思考,在訓練研究能力的同時,也更加鞏固科學研究的思想;賴世烱老師,從碩士 班開始就不吝給予研究上的協助,助奠定研究基礎;張智惠老師,在博士班期間提出 許多動暈與姿勢不穩定理論的研究概念,讓論文更為完善;洪聰敏老師,不斷提醒研 究與實務的連結與重要性,讓研究更為實際。 學術之航,驚滔駭浪,堅強的伙伴,是迎接挑戰最大的後盾,除了指導教授與老 師們的引航,也感謝 TGIT 讀書會的研究伙伴,感謝國威學長、尚武學長、嘉音老師、 與靜兒老師的優良模範;感謝丁良、長志、鳴遠、和宇恆,一起克服學業、研究、和 生活的難題;感謝銘仁、詩薇、安婕、和溫旬,讓這研究生活多了幾分色彩。 最後,最感謝與珍惜同為兄長與研究伙伴的嘉彬與嘉笙,有你們的陪伴,時時刻 刻都找得到討論的對象,讓我的研究實力更為穩固。碩果甘甜,唯有苦盡者才會感受, 路途不苦,就不覺果之甘甜,堅定的心是路途上唯一的武器。感謝一路上出現的人、 事、物所建構的「環境」,讓我順利的成長茁壯。. 黃嘉君. 謹誌. 2013 年 6 月. v.

(5) 目 次. 口試委員與系主任簽字之論文通過簽名表 .......................................................................... i 論文授權書 ............................................................................................................................. ii 中文摘要 ................................................................................................................................ iii 英文摘要 ................................................................................................................................ iv 謝誌 ......................................................................................................................................... v 目次 ........................................................................................................................................ vi 圖次 ........................................................................................................................................ ix 表次 ......................................................................................................................................... x. 第壹章 緒論 ....................................................................................................... 1 第一節. 問題背景 .......................................................................................................................... 1. 第二節. 研究問題 .......................................................................................................................... 9. 第三節. 名詞操作性定義 ............................................................................................................ 10. 第四節. 研究重要性 .................................................................................................................... 11. 第五節. 研究基本假定 ................................................................................................................ 11. 第六節. 研究範圍與限制 ............................................................................................................ 12. 第貳章 文獻探討 ............................................................................................. 13 第一節. 姿勢控制相關研究 ........................................................................................................ 13. 一、 視覺與姿勢控制................................................................................................. 13 vi.

(6) 二、 不穩定支撐面之姿勢控制................................................................................. 17 第二節. 動暈相關研究 ................................................................................................................ 18. 一、 動暈與姿勢不穩定相關研究............................................................................. 19 二、 動暈易感性的個別差異..................................................................................... 23 三、 不穩定環境中的閱讀姿勢控制研究................................................................. 26 第三節. 假說 ................................................................................................................................ 28. 第參章 方法 ..................................................................................................... 29 第一節. 實驗參與者 .................................................................................................................... 29. 第二節. 實驗設備與工具 ............................................................................................................ 29. 第三節. 實驗內容與流程 ............................................................................................................ 33. 一、 實驗自變項......................................................................................................... 33 二、 實驗工作與流程................................................................................................. 35 第四節. 資料處理與分析 ............................................................................................................ 36. 一、 資料處理............................................................................................................. 36 二、 統計分析............................................................................................................. 37. 第肆章 結果 ..................................................................................................... 40 第一節. 動暈易感性與閱讀效應 ................................................................................................ 41. 一、 動暈易感性、閱讀、與移動之效果................................................................. 41 二、 動暈易感性、閱讀、與時段之效果................................................................. 46 第二節. 動暈易感性與動態環境效應 ........................................................................................ 51. 一、 動暈易感性、環境、與移動之效果................................................................. 51 vii.

(7) 二、 動暈易感性、環境、與時段之交互效果......................................................... 57 第三節. 動暈與姿勢控制 ............................................................................................................ 63. 一、 動暈發生率......................................................................................................... 63 二、 動暈症狀............................................................................................................. 65 三、 動暈者與未動暈者之差異................................................................................. 67. 第伍章 討論 ..................................................................................................... 71 第一節. 動暈易感性效應 ............................................................................................................ 71. 第二節. 閱讀之姿勢控制 ............................................................................................................ 73. 第三節. 不同動態環境之姿勢控制 ............................................................................................ 75. 第四節. 閱讀動暈與姿勢控制 .................................................................................................... 79. 第陸章 結論與建議 ......................................................................................... 81. 引用文獻 ........................................................................................................... 83. 附件一 虛擬情境暈眩量表 ................................................................................................ 90 附件二 簡版動暈易感性量表 ............................................................................................ 91 附件三 行為與社會科學研究倫理委員會審查核可證明 ................................................ 92 附件四 統計摘要表 ............................................................................................................ 93. viii.

(8) 表 次. 表 1 虛擬情境暈眩量表計分 ............................................................................................. 32 表 2 各組之動暈易感性總分、閱讀動暈經驗頻率、與視覺搜尋正確率 ..................... 41 表 3 動暈者之動暈發生時間 ............................................................................................. 64 表 4 高動暈易感者在三種環境之動暈發生率 ................................................................. 65 表 5 SSQ 前後測分數......................................................................................................... 67. ix.

(9) 圖 次. 圖 1 移動室連接匚型臺車 ................................................................................................. 30 圖 2 座艙模擬組,頭部擺動前後變異之動暈易感與移動交互作用 ............................. 44 圖 3 座艙模擬組,頭部擺動左右變異之動暈易感與閱讀交互作用 ............................. 50 圖 4 無閱讀情境,頭部擺動前後變異之環境與移動交互作用 ..................................... 52 圖 5 無閱讀情境,頭部擺動左右變異之環境與移動交互作用 ..................................... 53 圖 6 無閱讀情境,頭-軀相關之環境與移動交互作用 ................................................. 54 圖 7 閱讀情境,頭部擺動前後變異之環境與移動交互作用 ......................................... 56 圖 8 無閱讀情境,頭部擺動左右變異之環境與時段交互作用 ..................................... 59 圖 9 閱讀情境,頭部擺動左右變異之動暈易感與環境交互作用 ................................. 61 圖 10 閱讀情境,頭-軀相關之動暈易感與環境交互作用 ........................................... 62 圖 11 動暈者與未動暈者之 SSQ 前後測總分 .................................................................. 68 圖 12 動暈者與未動暈者之頭部擺動左右變異於三時段之變化 ................................... 69. x.

(10) 1. 第壹章 緒論 行動是有意圖的動作,為了達到行動之目的,個體需適當地與環境互動,並覺知 環境中重要的訊息。對於任何行動而言,穩定的姿勢 (posture) 是成功的關鍵,例如 複雜的棒球打擊,需要穩定的站姿做為動作的基礎,藉以有效地擷取訊息,並適宜地 扭腰揮擊,才能成功地完成此知覺-行動配連之工作。單純的站立姿勢或坐姿穩定性, 是許多知覺與行動的基礎,藉由探討姿勢的穩定性可了解個體與環境之間的互動,並 檢視知覺與行動之關係。Riccio and Stoffregen (1991) 基於生態心理學觀點,提出動暈 (motion sickness) 之姿勢不穩定理論,認為困擾許多人的動暈與個體-環境互動下控 制姿勢穩定性有關。本研究基於生態心理學觀點與動暈之姿勢不穩定理論,探討不穩 定環境中閱讀時的姿勢控制與動暈之議題。本章內容包括第一節,問題背景;第二節, 研究問題;第三節,名詞解釋;與第四節,研究重要性。. 第一節. 問題背景. Gibson (1966, 1979/1986) 提出生態觀點來討論個體與環境的互動,以及知覺與行 動之關係,其認為環境是環繞於有知覺與行為之個體的週遭事物,包含動物與非動物 體,環境與知覺-行動者為共存之關係,環境乃因個體而存在,並與個體共存成為一 生態系統。環境有別於「物理世界」(physical world),在物理學中,動物與環境為分 離的系統,物理世界以公制度量之公尺、公斤做為單位,三維座標定義空間與平面, 桌、椅、石、木、植物等物可存於任何時空,可以沒有動物體存在。然而,生態觀點 中,環境必然有動物存在,因為動物具有移動與知覺的能力,其所知覺之週遭事物才 能為此動物體的環境,於此,環境是動物體知覺到的週遭事物,對個體知覺與行動而 言,環境由表面、紋理、介質等特性構成,環境事物連續的改變則是事件,這些特質 對個體的知覺與行動才具有意義。.

(11) 2 生態心理學觀點認為環境中的光由光源放射及自物體反射,相互交織而成有結構 的光形式,在個體周圍環繞形成周邊光 (ambient light)。而光波頻範圍很大,但因為物 種之特性,無法完全地感知所有頻率的光,人類可感知的光波頻率對人類而言形成特 定的週邊視覺光布 (ambient optic array),視覺系統擷取的光形式就如全息圖 (hologram) 所呈現之立體影像形式 (Michaels & Carello, 1981),而非平面的投影圖像, 再到中樞做立體化的處理。狗與貓等不同物種,具有其獨特的知覺系統與知覺能力, 其所視的光布與人類有所差異,所覺知的訊息亦不相同,因此同樣的事物對不同的動 物體來說,建構成不同的環境。視覺光布是有結構的光能形式,富含具有意義與結構 的環境相關訊息,在此,「訊息」是有結構的能量流 (Michaels & Carello),明確有意 義,不同於訊息處理觀點認為個體接收到的環境訊息需經過處理始有意義。訊息早己 具有明確意義,詳述個體的週遭環境,不必經過對訊息做處理的過程,即能獲知環境, 也就是知覺,Gibson (1966, 1979/1986) 認為知覺前可以不必先有感覺,知覺與感覺並 非一個路徑的連續線,而是平行並進的過程。知覺是個體對環境訊息主動擷取的過程, 是一種主動的作為,不是處理並詮釋無意義的刺激,此乃生態心理學的「直接知覺」 (direct perception) 觀點。對直接知覺而言,環境中的訊息包含兩種層面,一是詳述環 境中的能量結構之間關係的訊息,屬於「關聯性訊息」(information-about),其具有「不 變性」 (invariants) 訊息,個體能擷取此訊息獲知環境中事物的特性或發生的事件; 另一是與個體行動較有關的「作用性訊息」 (information-for) (Michaels & Carello, 1981), 此層面之訊息即是 Gibson (1979/1986) 所提出的“affordance”,譯為「環境賦使」 (楊梓 楣、卓俊伶,1998) ,意指環境事物所提供予觀察者的行動機會,取決於個體行動能力 與環境特性,存於個體-環境系統。而生態心理學觀點與多數認知心理學研究者採用 之訊息處理觀點,有著不同的內涵,多數的心理學研究者,採納物理學定義環境的方 法,例如廣被接受的訊息處理觀點,認為環境中有許多能量傳遞,像是光子與光波、 聲波、或震動,個體具有感覺受納器,接受外界環境傳來的刺激,這些不具意義的刺 激傳入中樞,產生感覺,例如亮、聲音、震動等,透過腦部做刺激確認並比對過去記.

(12) 3 憶,進而對接受到的刺激賦予意義,因此個體對環境的「知覺」則被視為是對感覺的 主觀詮釋。以視覺而言,直接放射自光源的光,和反射自物體的光進入眼睛並投射成 像於視網膜,雙眼平面成像經視神經傳至腦部視覺皮質區,透過腦功能進行影像處理, 讓人知覺到立體的環境。然而,Stoffregen (2000) 認為解釋其他動物的行為時,因為 假定其認知系統不若人類,因此沒有先感覺後而處理,接著才能知覺並行動的過程, 而人類既然被認為是高等動物,何須先對感覺做認知而後才會有知覺的過程?生態心 理學觀點即強調環境訊息的完整性,以及個體擷取訊息的直接知覺過程。 人類具有移動能力,大部分時間不會完全固定於同一個觀察點,即使是安靜站立 於同一定點,也會有微小的身體擺動。當個體在環境中移動而改變了觀察點,週邊視 覺光布即產生連續的流動狀改變,呈現視覺光流 (optic flow; Gibson, 1966, 1979/1986)。 視覺光流提供個體自我移動之相關訊息,個體的移動與其所產生的特定視覺光流相互 適配,並藉此控制姿勢,過去研究發現以移動室產生視覺光流,會引發站立在固定表 面的個體產生自我移動知覺,進而引起姿勢補償反應 (Lee & Aronson, 1974)。人類站 立時的小範圍身體擺動,也會產生視覺光流,藉此能覺知本身的移動與環境之間的關 係,並控制姿勢穩定。許多研究發現,以移動室產生類似人類身體擺動的視覺光流, 會引發個體姿勢反應,身體擺動的形式會與實驗附加的視覺光流相互配連,證實個體 擷取視覺光流做為姿勢控制的訊息 (e.g., Lee & Lishman, 1975; Stoffregen, 1985; Stoffregen, Hove, Schmit, & Bardy, 2006)。知覺與行動是一相互配連的整體過程,Gibson (1979/1986) 認為個體為了動而知覺,也為了知覺而動,此即所謂「知覺-行動配連」 (perception-action coupling) 之概念,其中知覺與行動間以連結號做連接,即意指兩者 為同一過程、同一事件、同一作為,行動並非知覺後的產物,這種知覺與行動之間的 相互關係,固存於動物與環境之間,知覺的同時,個體正產生某些行動來促發知覺; 行動同時,個體也不斷知覺以控制行動,這種知覺與行動的關係是對等並進的過程。 人類在嬰兒時期與環境互動,即會出現轉頭去看及伸手觸摸等「探索性活動」 ,藉此覺 知環境特性,或是環境提供的行動可能性,因此知覺-行動配連是人類與生俱來的能.

(13) 4 力。Oudejans, Michaels, Bakker, and Dolné (1996) 指出個體移動產生較合適的接飛球相 關訊息,有助於飛球可接性的環境賦使知覺。單純站立或坐時的身體擺動,亦提供許 多個體與環境間關係的相關訊息,例如先前提到身體擺動產生視覺光流,提供自我移 動相關訊息,有助個體控制姿勢穩定,Mark, Balliet, Craver, Douglas, and Fox (1990) 則 發現適度的身體擺動是個體覺知環境賦使的重要行動。因此,身體擺動並非過去所認 為是一種姿勢控制的雜訊 (noise),而亦有產生訊息與知覺訊息的功能 (Mark et al., 1990; Stoffregen, Yang, & Bardy, 2005)。個體也會為了知覺環境特性,產生姿勢控制的 改變,Stoffregen, Pagulayan, Bardy, and Hettinger (2000) 發現視覺搜尋這種超姿勢工作 (supra-postural task) 要求下,個體會增加姿勢穩定性以有效擷取目標上的訊息,因此 呈現身體擺動減少的現象。黃嘉君與楊梓楣(2011)亦發現,明眼者與盲者會採用不 同的身體擺動形式擷取聽覺環境賦使訊息。Stoffregen, Hove, Bardy, Riley, and Bonnet (2007) 認為姿勢控制並非「認知表現」 ,而是「知覺表現」 ,個體會為了覺知環境中的 訊息,在知覺工作的要求下產生身體擺動的改變,而不會因認知工作占用認知資源而 增加姿勢不穩定。 維持姿勢的穩定需要個體透過多知覺管道,擷取個體-環境系統中的本體覺 (proprioceptive) 訊息,Lee and Lishman (1975) 認為身體擺動時會產生兩種本體覺訊息, 一是機械 (mechanical) 本體覺訊息,有賴關節受納器、肌梭、高爾基鍵器、及前庭等 系統擷取機械力學型式的訊息;另一則是視覺本體覺訊息,來自視覺系統擷取不斷改 變的視覺光布,也就是視覺光流。Gibson (1979/1986) 認為視覺系統之功能在擷取視 覺光訊息,並非單只有眼睛之功能就可完成,眼睛位於頭部,頭由身體支撐,並以腳 立於地面,此乃完整的視覺系統,可知,視覺系統除了包含眼、視神經、視覺皮質, 還包含了軀幹與肢體。基於生態心理學的知覺-行動配連觀點,個體若不移動,即少 了許多訊息,而因個體身體擺動、眼動、或以肢體做身體的位移,產生了光布改變而 呈現光流,藉此能覺知本身與環境之關係。人類發展的過程中,知覺與行動能力不斷 地變化,知覺-行動配連亦需不斷地再校正而達到適配,因此行動所需的訊息,以及.

(14) 5 行動產生的訊息,會在發展的過程中形成特定的適配形式。但許多情境下,個體的移 動並非來自於自我,這種情境在幼兒時期即是如此,像是被父母抱著移動,或是在嬰 兒車上被父母推著移動。對尚未具有行動能力的幼兒而言,不需控制自己的身體與移 動,即不會有行動與知覺的配連要求,被動移動引致的光流就不會與本身行動配連, 視覺光流對此時期的幼兒之行動就不具意義。而當幼兒開始學會坐、爬、站、和走, 光流對其姿勢控制而言就變得較重要,其亦能夠擷取與應用光流中的訊息 (Campos et al., 2000)。經過發展的歷程,個體獲得了自我移動的能力和經驗,讓行動與知覺達到 適當的配連,然而再遇到被動的牽引移動時,情況就不像是未發展移動能力的幼兒。 乘車就是一個常見的情境,個體站立於車內,藉由身體擺動產生的視覺光流來控制姿 勢穩定,而車子移動時附加慣量於身體,車窗外又是另一種光流形式,這種複雜的光 流形式,加上機械本體覺不斷的擾動,讓姿勢控制不像站在穩定平面一樣容易,而交 通器上刺激能量的形式複雜,使得部分個體無法有效地擷取訊息來適應動態環境,則 進一步產生動暈的現象。 交通器的發展快速,加上許多交通器是人工操作,許多人無法完全適應這種多變 的移動情境,因而產生動暈,也就是對移動環境產生的不適效果 (Flanagan, May, & Dobie, 2004),此乃個體與環境互動下無法適應環境所產生的結果,像是暈車、暈船、 暈機等現象,症狀包含頭暈、目眩、冒汗、胃部不適、甚至嘔吐。長久以來動暈被認 為是感覺衝突 (sensory conflict) 的結果,基於訊息處理的觀點,任何感官接受的訊息 需要進一步地處理、比對、賦予意義,不同感官傳入訊息需要在腦中進行統整,進而 對環境做整體的解釋,即知覺。所以,當個體在交通器中,受到交通器牽引,接受到 來自骨骼、肌肉、與前庭等機械本體覺的移動相關訊息,但在眼前的景象卻是不動的 環境,兩者之間產生衝突,這種視覺與機械本體覺間的相互關係與記憶及預期不符, 當衝突到達個人的閾值,即發生動暈現象 (Reason, 1978)。Riccio and Stoffregen (1991) 則不認同這種說法,若不同的知覺系統相互衝突,是引起動暈不適症狀的原因,那麼 視覺與機械本體覺之間衝突會引發動暈,但本體覺與聽覺之間也應有相同的狀況,但.

(15) 6 事實並非如此。此外,感覺間的衝突是對事實的解釋,而非事實本身,其無法被是量 化、觀察、及量測。基於生態觀點,環境中的訊息明確不需處理,也不需要與記憶做 比對,就可以直接獲知本身與環境之關係;再者,不同的知覺管道所擷取的訊息是動 物-環境互動之單一且整體的特性 (Gibson, 1966; Michaels & Carello, 1981),多重知覺 間並不會有衝突發生。Draper, Viirre, Gawron, and Furness (2001) 也指出感覺衝突預測 動暈的效度不佳。Riccio and Stoffregen 基於生態觀點提出「姿勢不穩定理論」,認為 動暈的發生應是個體與環境互動下,知覺-行動無法獲得適配而產生姿勢不穩定所致, 其預測姿勢不穩定是發生在動暈之前而非動暈的結果,長時間的姿勢不穩定是動暈發 生的原因。 姿勢穩定意指知覺與行動系統之未控制動作的最小化狀態 (Riccio & Stoffregen, 1988),任何情境下個體皆需控制其姿勢達到穩定狀態,以做為任何行為的基礎,姿勢 控制影響個體-環境的互動,也就是生態心理學的知覺-行動配連觀點,個體移動產 生能量流的變化(例如視覺光流) ,因而覺知個體與環境之間的相互關係。環境的特性 亦影響個體控制行動,姿勢控制受到環境的動態或靜態特質所影響,例如行走在濕滑 的地面與水泥地,或站立在動與不動的表面,姿勢的控制會有所差異,這種行動上的 差異造成的並不只是行動目的的成效,更因不同的行動而擷取不同的環境特定訊息, 以進一步做行動的因應。在此個體-環境之互動,以及知覺-行動的相互因應下,姿 勢控制進而達到穩定 (Riccio & Stoffregen, 1991)。動暈的發生並不是因為動暈情境呈 現「感覺衝突」 ,而是因這類情境為對個體控制姿勢而言,屬於「不熟悉的情境」 (Riccio & Stoffregen),例如暈車的發生,是因個體在車上看到車內環境相對於本身所呈現的 視覺光流訊息,而本體覺系統擷取的是加速、減速、轉向、或上下震動等移動相關訊 息,亦或是等速移動的車上,窗外呈現有關「動」的視覺光流訊息,但在等速前進的 情況下,本體覺擷取到不動訊息,這種視覺與機械本體覺訊息的相互形式並非個體所 熟悉,若要試圖穩定地站或坐於移動的車上,就需要行動以擷取有效訊息,並產生行 動因應,個體不斷地與環境互動,以控制姿勢穩定。在上述視覺與機械本體覺刺激改.

(16) 7 變之相互關係,或是視覺訊息改變而機械本體覺不變的相互關係(例如飛行模擬器), 個體無法採取原本的行動或訊息擷取的方式做因應,進而造成姿勢不穩定,若無法產 生新的行動因應來適應環境中的移動,長時間姿勢不穩定則引起動暈的發生,這種效 果就像是刻意的搖頭晃腦所產生的暈眩效果 (Riccio & Stoffregen)。個體易產生動暈的 情境,除了個體-環境關係的改變,或多知覺間的相互關係改變之情境,頻率 1.0 Hz 以 下,與身體擺動頻率相似的低頻擺動也容易引起動暈(約 0.2 Hz) ,因這種擺動方式會 牽引個體的姿勢控制行為,身體擺動所呈現的視覺光流或機械本體覺訊息,又無法顯 示本身與環境之關係,因而缺乏姿勢穩定性的相關訊息,導致姿勢不穩定與動暈。此 外,「失重」和「支撐面移動」,這些具有支撐面訊息和力的改變等情境,也容易使個 體無法擷取姿勢控制的相關訊息,引致姿勢不穩定,並產生動暈。姿勢不穩定理論提 供動暈研究者對動暈的行為相關解釋,能藉由外顯行為來了解動暈現象,理論的重要 預測是姿勢不穩定會發生在動暈之前,許多動暈與姿勢控制的研究,提出實證資料支 持姿勢不穩定理論 (Bonnet, Faugloire, Riley, Bardy, & Stoffregen, 2006; Dong, Yoshida, & Stoffregen, 2011; Faugloire, Bonnet, Riley, Bardy, & Stoffregen, 2007; Smart, Pagulayan, & Stoffregen, 1998; Smart, Stoffregen, & Bardy, 2002; Stoffregen & Smart, 1998),這些實 證資料顯示動暈者受到環境動態訊息的影響,呈現出姿勢穩定性的改變,並且在實驗 操弄前,或受實驗操弄的影響,而在發生動暈之前,動暈者呈現身體擺動變異較高之 現象,即姿勢較不穩定。 許多研究在實驗前調查參與者的動暈經驗亦顯示,在交通器上閱讀更容易引起動 暈,但此現象之原因仍缺乏實證資料來說明。閱讀是一種超姿勢工作,其控制姿勢之 目的並不是姿勢穩定本身,而是有效擷取書本上的訊息,過去研究發現個體在視覺搜 尋 (Stoffregen, Pagulayan, et al., 2000) 和知覺環境賦使時 (黃嘉君、楊梓楣,2011; Stoffregen et al., 2005),姿勢會變得較穩定,身體擺動較小。Riccio and Stoffregen (1991) 認為面對閱讀這種超姿勢工作之要求,為了有效擷取視覺目標上的訊息,需要較高的 姿勢穩定性,因此相對較容易受到擾動而超出穩定範圍並呈現姿勢不穩定,以此可解.

(17) 8 釋個體在交通器閱讀容易產生動暈的現象,但這個觀點至今尚未有研究證據支持。黃 嘉君與楊梓楣(2012)首先對交通器中閱讀的姿勢控制議題進行探討,其以移動室營 造不穩定的視覺環境,並檢視個體坐與站姿閱讀時的姿勢穩定、頸部控制、及個體- 環境配連,結果發現視覺光流會影響坐姿閱讀的頸部控制,而個體在閱讀時身體擺動 會減少,且與環境的配連亦減低,因而指出閱讀時較少擷取週邊視覺訊息,此訊息對 姿勢控制極為重要。黃嘉君與楊梓楣(準備中)進一步發現個體站立在較小的表面, 較易受到動態視覺環境影響,呈現較大的身體擺動,以及較高的個體-環境配連,但 在閱讀時,身體擺動因為超姿勢工作的限制而變得較小,其與環境的配連亦減低。由 上述兩個研究可知,個體在閱讀時除了因應閱讀工作之要求而減少身體擺動,與視覺 環境的配連也變得較低,此證實個體在閱讀時會減少對週邊視覺訊息的擷取。然而兩 個研究皆尚未顯示姿勢不穩定理論所指,閱讀時姿勢易受到干擾而不穩定的證據,另 有待探究的是交通器上並非只有視覺光流訊息,支撐表面的移動是很大的擾動因素。 在不穩定的支撐表面上,個體會較依賴視覺訊息來控制姿勢,若閱讀工作減低了個體 與視覺環境的配連,意即減少擷取移動相關的視覺訊息,因而可能較無法順應支撐面 移動之環境,產生姿勢不穩定的情況。目前由黃嘉君與楊梓楣之兩個研究,可了解個 體在閱讀時,視覺訊息擷取與姿勢控制的情況,本研究則延續其研究,進一步加入動 態的支撐表面,以操弄視覺與機械本體覺環境,藉以探討類似交通器環境的視覺-機 械本體覺相互關係中,個體閱讀時的姿勢控制。 此外,黃嘉君與楊梓楣(2012)發現移動室呈現的外增視覺移動不會影響姿勢穩 定性(身體擺動) ,但黃嘉君與楊梓楣(準備中)卻發現相同的外增視覺移動會影響參 與者的身體擺動,此二研究呈現出可能的外在變項為「動暈易感性」(motion sickness susceptibility)。不同個體對相同環境的動暈易感程度並不相同,動暈易感性較高者, 身體擺動受到視覺擾動的影響也會較大 (Owen, Leadbetter, & Yardley, 1998; Yokota, Aoki, Mizuta, Ito, & Isu, 2005),黃嘉君與楊梓楣的兩個研究中,實驗參與者的動暈易 感性可能不相同,黃嘉君與楊梓楣(2012)之大部分參與者表示已有一段時期沒有動.

(18) 9 暈經驗,而黃嘉君與楊梓楣(準備中)則招募到許多常動暈者,動暈易感性即可能是 兩個研究呈現不同的視覺效應之原因,本研究亦將此外在變項納入控制與探討。. 第二節. 研究問題. 本研究針對閱讀時姿勢穩定性要求較高,因而易受環境影響而失去穩定之論點 (Riccio & Stoffregen, 1991),並延續過去對不穩定環境中閱讀之姿勢控制的研究(黃嘉 君、楊梓楣,2012,準備中) ,進一步加入支撐表面的移動,檢驗不同的視覺與機械本 體覺動態環境下,閱讀之姿勢控制,以及不同動暈易感者對動態環境的因應與適應, 並檢視視覺與機械本體覺動態環境、動暈易感性、及閱讀工作對動暈症狀之影響。基 於上述提出以下研究問題: 一、 在不同的視覺與機械本體覺動態環境中,閱讀工作是否影響高與低動暈易感者的 身體擺動、頸部控制、及人-環境配連? 二、 視覺與機械本體覺動態環境是否影響個體的身體擺動、頸部控制、及人-環境配 連是否有差異? 三、 視覺與機械本體覺動態環境、閱讀工作、與動暈易感性是否影響動暈狀症與動暈 發生率? 四、 在動態環境下閱讀,發生動暈者與未發生動暈者,其身體擺動、頸部控制、及人 -環境配連是否不同?.

(19) 10. 第三節. 名詞操作性定義. 一、 姿勢控制 姿勢指身體與肢段的整體形式,姿勢控制則指所有肢段的協調穩定 (Riccio & Stoffregen, 1988, 1991)。本研究以三個變項來檢視姿勢控制,包含身體擺動,即頭部 在空間中移動,分別計算前後與左右兩軸向的變異性(標準差,SD);頸部控制,即 頭部與軀擺動之前後方向的簡單相關,亦即頭-軀相關;人-環境配連,即頭部擺動 與環境移動之前後方向的交叉相關。. 二、 身體擺動 身體擺動是人站立時的微小晃動,常用重心位置或是頭部與軀幹的移動來表示。 本研究旨在探討個體與環境的互動,以及不同環境下的知覺-行動配連,考量視覺對 行動與訊息擷取的重要性,本研究主要採用頭部在空間中的移動,並計算頭部擺動的 前後與左右方向之 SD 來表示身體擺動,藉此檢視姿勢穩定性。. 三、 動暈 動暈是個體對於多變環境不適應而產生的不適現象,本研究以虛擬情境暈眩量表 (simulator sickness questionnaire, SSQ; Kennedy, Lane, Berbaum, & Lilienthal, 1993) 來 呈現個體的動暈相關症狀程度,量表如附件一。SSQ 僅能顯示動暈相關症狀程度之高 低,是否為動暈狀態則因人而異,亦需藉由參與者在實驗中口述本身是否發生動暈而 定。. 四、 動暈易感性 動暈易感性為個人的動暈易發程度。本研究以 Golding (2006b) 簡版動暈易感性量 表 (Motion Sickness Susceptibility Questionnaire Short) 檢測參與者的動暈易感性。.

(20) 11. 第四節. 研究重要性. 本研究旨在檢證個體處於不穩定環境中,閱讀時的姿勢控制與動暈,主要基於生 態觀點之姿勢不穩理論 (Riccio & Stoffregen, 1991),對理論方面而言,本研究針對過 去較少探討的交通器上閱讀之動暈與姿勢控制進行探究,了解不同動態環境與閱讀工 作對個體姿勢穩定性和動暈的影響,檢視在兩者交互作用下,是否合乎姿勢不穩定理 論的內涵,藉此對理論進行驗證。而對於應用方面,透過本研究可了解閱讀工作與環 境之限制,引發個體姿勢控制改變以及動暈症狀的情形,藉以建立知覺-行動及姿勢 控制相關知識背景,並應用於動暈現象之預防。另外,姿勢不穩定與動暈之相關研究 未曾將「動暈易感性之個別差異」納入探討,其可能是影響研究結果的變項,本研究 則對此議題進行驗證,呼應 Riccio and Stoffregen (1991) 所提及之想法,並補足相關文 獻與理論之缺漏。最後,姿勢平衡控制乃人類重要之基本動作能力,並已被證實與動 暈這種生活常見問題有關,本研究探討不同動暈易感族群,在動態環境下的姿勢控制, 期能藉此了解族群特性,並對個體平衡控制與動暈發生之關係提出理論與實務之建 議。. 第五節. 研究基本假定. 基於生態心理學,本研究假定環境充滿豐沛有意義的訊息,個體對環境訊息之擷 取,是不需經過處理與運算的直接知覺過程,因此覺知視覺與機械本體覺的訊息是一 直接擷取的過程。而 Riccio and Stoffregen (1991) 提出姿勢不穩定理論,假定個體會提 升控制姿勢的效率,亦即個體會盡量以最少能量消耗的控制策略,達到符合知覺與行 動目的的穩定姿勢。另外,本研究採用與閱讀工作相似的視覺文字搜尋工作,避免個 人對文章內容的喜好程度,影響參與者之間的注意力差異,並假定個體在進行視覺文 字搜尋,視知覺的要求和負荷與閱讀相同。.

(21) 12. 第六節. 研究範圍與限制. 本研究旨在以移動室與移動表面,操弄視覺訊息與支撐面,檢證不穩定環境閱讀 時的姿勢控制與動暈,本研究範圍之其一,為操弄外增移動頻率為 0.2 Hz,振幅 10 公分之前後方向恆常循環移動,不同於其他造成動暈的移動形式,例如不同頻率與振 幅、垂直方向、左右方向、不規則移動、或是如電影畫面的主景移動,引起動暈的效 果可能有所不同。研究範圍之其二,是實驗皆採用坐姿閱讀,並規定參與者以頭固定 不動,眼睛掃視的方式進行閱讀,其姿勢穩定性的要求,以及協調與控制皆不同於站 立姿勢,或是自由動作閱讀,在推論與應用上應考量以上差異。研究範圍之其三,參 與者為容易動暈與不容易動暈等兩個極端族群,比較此兩者的行為差異。 在研究限制部分,除了研究無法控制的氣候、參與者在實驗當天的個人狀態、以 及參與時段等因素,仍有以下幾點為研究採弄所帶來的限制,第一,本研究為去除閱 讀內容的文字意義對參與者的各種影響,包括興趣、專注力、或情緒,因此以英文文 章取代中文,並以視覺搜尋工作取代閱讀,兩者有相同的知覺要求,而視覺搜尋工作 可避免閱讀內容影響參與者心理狀態,因此,本研究無法解釋一般情境中,閱讀文章 的意義對個體心理影響,進而引起動暈與不適的各種可能性。並且參與者個人對英文 的喜好與熟悉程度,可能影響其在實驗中的專注,此亦無法控制,僅能要求其工作正 確率來提高參與者的專注力。第二,實驗設備亦有一些限制,可能會影響結果,移動 室的移動形式僅能做前後單一軸向,且規律的來回移動,與一般情境對個體的影響不 盡相同,且在移動中會產生輕微震動,也可能對參與者造成附加的效應。最後,研究 者無法以任何客觀儀器來監控與定義參與者是否處於動暈狀態,只能相信參與者的口 語回報,而參與者本身的耐受程度,以及對動暈狀態與否的界限,亦無法確實得知。.

(22) 13. 第貳章. 文獻探討. 本章針對研究問題,對姿勢控制、動暈與姿勢不穩定、及動暈易感性等議題之相 關文獻進行探討,並依據理論背景與過去研究結果提出本研究之假說。主要內容有第 一節,姿勢控制相關研究,包含「視覺與姿勢控制」及「不穩定支撐面之姿勢控制」 兩部分;第二節,動暈相關研究,包含「動暈與姿勢不穩定相關研究」、「動暈易感性 的個別差異」、以及「不穩定環境中的閱讀姿勢控制研究」等議題;第三節,假說。. 第一節. 姿勢控制相關研究. 姿勢是身體與肢段的整體形式,姿勢控制則指所有肢段的協調穩定 (Riccio & Stoffregen, 1988, 1991)。人體在直立狀態下支撐面相對較小,需要控制肢體以保持穩 定,穩定的姿勢是任何動作成功的基礎,為了達成工作目的,個體無時無刻皆需控制 姿勢以保持穩定 (Riccio & Stoffregen, 1991)。姿勢控制需要個體覺知多感官訊息,除 了前庭系統、關節受納器、肌梭、和高爾肌腱體等本體覺訊息,視覺亦是姿勢控制的 本體覺訊息主要來源 (Edwards, 1946; Lee & Aronson, 1974; Lee & Lishman, 1975)。本 節對視覺與姿勢控制,以及不穩定支撐面上,本體覺受影響時的姿勢控制與訊息擷取 相關研究進行探討。. 一、 視覺與姿勢控制 Gibson (1966) 認為視覺並非只有擷取本身體外訊息之「體外覺」 (exteroception) 功能,而亦有本體覺之功能,能擷取本身行動的相關訊息,因此視覺系統是體外覺也 是本體覺器官。視覺提供姿勢控制的重要訊息,研究發現當個體站立時閉上眼睛,或 是關燈阻絕視覺訊息,身體擺動會明顯變大,在沒有視覺的情況下,保持身體的平衡 就變得較困難 (Edwards, 1946)。Gibson (1979/1986) 認為光在環境中受物體反射,相.

(23) 14 互交織形成環繞於個體的週邊光,其是有結構的光形式,對有視覺的個體而言即為週 邊視覺光布,當個體在一觀察點靜止不動,其所見的即是含有環境物體的擺設、形式、 紋理等結構的視覺光布,透過對視覺光布的訊息進行擷取,就能覺知環境特性,以及 環境與本身之關係,此乃生態心理學之直接知覺觀點。而個體移動時,視覺光布會呈 現連續的改變,其不是像攝影機拍攝的多張連續片刻所串連而成的影片,而是光結構 因個體移動而產生的改變,這種視覺光布連續如流水般改變形成「視覺光流」 。一般而 言,個體前進移動時,呈現於中央視覺,投射在視網膜中央的是放射狀光流 (radial flow);在週邊視覺部分,也就是投射在視網膜週邊的是片狀光流 (lamellar flow),整 體的光流讓個體覺知自我移動以及本身與環境之間的關係。 移動室 (moving room) 的技術是以半封閉空間,含有前方與兩側牆面,以及天花 板,以其做前後方向的移動,呈現個體在移動時所產生的視覺光流,當個體站立於移 動室內,站立的地面不會移動,亦不會有附加慣量於個體,但正前方牆面呈現放射光 流,兩側牆與天花板呈現的是片狀光流,這種類似本身移動產生的光流,會讓不動的 個體產生自我移動知覺,進而產生姿勢的反應 (Lee & Lishman, 1975),且在幼兒時期 就會具備這種擷取視覺本體訊息於姿勢控制的能力 (Lee & Aronson, 1974)。當站立不 刻意移動,受到心跳與呼吸的影響,身體會產生微小的擺動,個體頭部在空間中微小 的移動,也會產生視覺光流。以移動室來引發身體擺動的改變,藉此可了解視覺訊息 與姿勢控制之關係,許多研究發現,以移動室產生來回的前後方向擺動,會牽引個體 產生相似的姿勢反應 (Smart et al., 2002; Stoffregen, Bardy, Merhi, & Oullier, 2004; Stoffregen et al., 2006),證實人擷取視覺光流之訊息以控制姿勢穩定,並透過視覺與環 境配連。Dijkstra, Gielen, and Melis (1992) 發現注視環境中靜態的目標,身體擺動會減 少,而且隨著注視靜態物的距離增加,身體擺動會變大,但是當個體面對移動環境, 例如移動室,身體擺動則不受到注視距離影響,其是因個體透過視覺與環境配連,為 了保持姿勢穩定,會減少視網膜差異 (retinal slip),也藉由此訊息覺知本身的身體穩定 性,以及個體與環境的關係。Stoffregen (1985) 發現對姿勢控制較關鍵的是「光流的.

(24) 15 形式」,而不是「視網膜區域」,對身體擺動影響較大的是片狀光流,其通常會呈現在 視網膜週邊,但證據顯示將頭轉向移動室側牆,使片狀光流投射在視網膜中央區域, 亦會引發身體擺動的改變,而在同樣的情況下,放射光流投射在視網膜週邊,並不會 影響身體擺動,因此證實姿勢控制的重要視覺訊息,並非主要來自週邊視覺,而是來 自片狀光流。Stoffregen and Riccio (1990) 進一步地證實不同光流形式對姿勢控制的效 應不同,並非視網膜區域對不同光流的敏感性之差異,當姿勢控制的目的是保持身體 站立穩定時,重要訊息來自片狀光流,而姿勢控制若是避免環境物體接近時的碰撞, 重要的訊息則是放射光流,其含有視覺訊息 τ (tau),提供有關行動時宜的訊息。因此, 不論是視網膜中央或是週邊區域,皆能偵察放射與片狀光流,而對視覺光流訊息的擷 取,則有賴於光流形式對完成工作的有效性而定。 身體擺動是個體微小的動作,其亦會產生視覺光流,對身體擺動的量測,多會採 用身體重心或是頭、頸移動做為量測變項,為了更了解個體的視知覺與行動(身體擺 動)的配連,以及個體擷取視覺訊息的狀況,採用頭與軀幹上端(頸部關節)之移動 來代表身體擺動,比量測身體重心移動更為適切。自然的擺動常被認為是保持平衡的 雜訊 (noise),能減到愈小愈好,但過去研究發現身體擺動有其重要性,而非減到最小 最好,Mark et al. (1990) 發現,當個體的身體擺動受到限制,會無法準確地覺知環境 賦使相關訊息。身體擺動受到工作目的影響,面對特定的工作會使身體擺動產生改變, Stoffregen, Smart, Bardy, and Pagulayan (1999) 和 Stoffregen, Pagulayan, et al. (2000) 發 現當個體面對「超姿勢工作」 ,意指姿勢控制的目的並非姿勢穩定性,而是特定目的的 工作,例如閱讀或視覺搜尋,其控制姿勢的目的是為了擷取訊息,在這種工作目的下, 身體擺動會減少,姿勢更穩定,以促進視覺工作表現。Stoffregen et al. (2007) 認為姿 勢控制並非「認知表現」,而是「知覺表現」,知覺工作指的是個體需要透過知覺系統 與環境連結,擷取環境中的工作相關訊息,例如兩線段長度比較,或判斷門寬是否可 供通行;認知工作則偏向不需持續與環境連結的內在運算工作,例如數學解題。當姿 勢控制被視為是認知表現,則將會占用認知資源,因此在個體進行認知工作,例如閱.

(25) 16 讀文章時,身體擺動應會變大,但研究發現事實並非如此,個體進行文字視覺搜尋時 身體擺動會減少 (Stoffregen et al., 1999; Stoffregen, Pagulayan, et al., 2000),Stoffregen et al. (2007) 發現視知覺工作難度的改變會使身體擺動減少,產生姿勢穩定化,而認知 工作難度並不會影響身體擺動。姿勢穩定化是一種功能性的知覺表現,其是個體為了 覺知特定的環境訊息而產生的現象,然而閱讀是知覺與認知皆存的工作,而姿勢穩定 性僅受到知覺要求的影響,不受認知工作要求影響,閱讀時個體需持續以視覺與環境 進行連結,因此亦會呈現姿勢穩定化的現象,而不因為認知資源的競爭而加大身體擺 動。Stoffregen et al. (2005) 探討環境賦使知覺與姿勢控制,發現個體站立觀察座椅並 判斷可坐高度時,會像面對超姿勢工作一樣減少身體擺動。而依參與者多次判斷發現, 知覺表現進步者首次判斷時的身體擺動,高於安靜站立情境,但無進步者則沒有這種 身體擺動的差異。黃嘉君與楊梓楣(2011)亦發現盲者與明眼者在覺知物體可及性之 環境賦使時,身體擺動會有所改變,其中一般個體以視覺與聽覺系統擷取環境賦使訊 息時,身體擺動皆會減少,但盲者則會採用頭部轉動的方式來擷取聽覺訊息,呈現較 大身體擺動。因此,個體為有效擷取視覺訊息,身體擺動會改變,但並非減得越少越 好,比起要求個體安靜不動,產生特定量的身體擺動對擷取訊息是必要的行動,所以 身體擺動除了有「維持姿勢」,亦有「產生訊息」的功能,而非過去認為的「雜訊」。 視覺目標距離(或是注視距離)可能會影響個體的姿勢穩定,除了 Dijkstra et al. (1992) 發現靜態目標距離影響身體擺動,Stoffregen, Pagulayan, et al. (2000) 亦發現注 視距離與視覺工作會產生交互作用,注視遠距離目標時身體擺動大於注視較近目標, 而比起視覺搜尋,這種距離效果在注視空白目標時較大。然而,Lee and Lishman (1975) 以及劉紋岑與楊梓楣(2010)則發現站立在穩定的地面時,身體擺動並不受注視距離 影響,僅有站立在不穩定平面上,才會呈現距離效應。有鑑於此,本研究控制閱讀與 無閱讀情境下之目標距離,以避免注視距離對實驗結果產生的干擾。 姿勢控制除了受視覺影響,由肢體各部位獲得的機械本體覺亦是重要的訊息來源, 閉上眼睛或關燈阻斷視覺訊息,身體擺動會加大,即是因較大的身體擺動才能產生足.

(26) 17 夠的機械本體覺訊息,做為姿勢控制與調整的訊息,下一段即對支撐面改變的情況下, 本體覺因此受到干擾時的姿勢控制相關研究進行探討。. 二、 不穩定支撐面之姿勢控制 物體的平衡與重心位置及支撐面積有關,人體亦是如此,常見的增加平衡或穩定 性的方式,是將雙腳站立距離加大,或是曲膝微蹲以降低重心,Day, Steiger, Thompson, and Marsden (1993) 指出站立支撐面的寬度會影響身體擺動,當個體雙腳距離較寬, 身體擺動會減少,反之減少雙腳距離則會增加身體擺動。站立表面積的操弄引致機械 本體覺干擾,以致不足提供控制姿勢有效訊息,個體的身體擺動因而變大,此時姿勢 控制對視覺的依賴也會增加,Streepey, Kenyon, and Keshner (2007a) 研究中以虛擬環境 製造動態視覺訊息,檢驗個體站立於不同寬度之表面的姿勢控制,結果發現站立於面 積較小的木條上(寬度為 35 % 與 45 % 腳掌長) ,會較容易受到視覺影響,產生較大 擺動,顯示當個體站在較小的表面上,姿勢變得不穩定,會增加對週邊視覺的依賴。 然而站立在小面積木條上容易失去平衡而跨步落地者,受到週邊視覺影響的程度亦高 於穩定不失衡者,所以姿勢較不穩定者較依賴週邊視覺,進而受到擾動的週邊視覺影 響而失去平衡 (Streepey, Kenyon, & Keshner, 2007b)。此外,Oullier, Bardy, Stoffregen, and Bootsma (2004) 研究中個體站於寬與高 10 公分木條上,面對移動室進行一般站立 或追隨室動之工作,結果發現個體站立在面積較小的表面,採用的姿勢協調和個體- 環境配連關係,都與站立在完整表面 (Oullier, Bardy, Stoffregen, & Bootsma, 2002) 有 所不同。 觀察肢體各關節之間互動,可了解站立姿勢控制的肢體協調,個體以髖與踝的轉 動調整讓站姿達到穩定 (Nashner & McCollum, 1985)。透過個體、環境、與工作限制 交互作用,肢體間會自我組織產生穩定的協調形式 (Newell, 1986),而個體的站姿協 調形式,例如髖策略與踝策略,或是髖與踝的相對相位,會因應站立表面積 (Oullier et al., 2004)、表面移動 (De Nunzio, Nardone & Schieppati, 2005)、或知覺-行動配連的工.

(27) 18 作要求 (e.g., Bardy, Oullier, Bootsma, & Stoffregen, 2002) 而產生協調形式的改變。但 一般而言,個體在交通器上多是坐姿情境,坐姿控制卻顯少被提出探討,當人坐在椅 子時,身體擺動會比站立時較小(黃嘉君、楊梓楣,2012) ,此時整體的姿勢控制與站 立不太相同,沒有踝關節轉動,髖部是身體的支撐點,頸關節即成了頭部平衡的重要 調整機制,Mizuno, Shindo, Kuno, Kawakita, and Watanabe (2001) 發現個體受到移動支 撐面的牽引,其上半身會與支撐面移動呈現同相位,但頭部移動卻和上半身與支撐面 移動呈反相位形式,其顯示個體坐於移動環境時,會採用頸部的控制與調整,以維持 頭部的穩定。黃嘉君與楊梓楣亦發現個體坐姿閱讀會受到視覺擾動的影響,頭與軀幹 移動的相關降低,顯示出與 Mizuno et al. (2001) 相同的頸部控制現象。基於上述,本 研究採用交通器常見的坐姿,檢視在閱讀工作、視覺環境、及機械本體覺環境限制下 的身體擺動與頸部控制。 姿勢控制是將非受控制的動作減少到最低程度,以達到穩定狀態,其除了是動作 行為或行動表現的基礎,亦影響著個體與環境間的互動。姿勢的穩定性以及姿勢協調 形式,會因應環境特性與工作要求而有所改變,姿勢控制乃是一有目的性的知覺-行 動配連之作為。Stoffregen (1985) 研究中,以移動室引發個體的姿勢反應,呈現較大 的身體擺動,而實驗中的部分參與者發生動暈的狀症,許多相似的研究也發現相同的 現象,Riccio and Stoffregen (1991) 則基於生態心理學觀點與姿勢控制研究之結果,提 出姿勢不穩定理論,認為動暈之發生是因為長時間的姿勢不穩定所造成,下一章節即 針對姿勢控制與動暈相關研究進行探討。. 第二節. 動暈相關研究. 動暈係指個體在移動環境中產生不舒適的現象,也就是對移動環境的不適反應, 其乃部分個體對快速發展的交通器移動形式尚未完全適應,並在交通運輸上產生不舒 適感 (Flanagan et al., 2004),包含暈車、暈船、暈機等現象,症狀為頭暈、目眩、冒.

(28) 19 汗、胃部不適、甚至嘔吐。對於動暈發生的原因,Riccio and Stofferegen (1991) 基於 生態心理學觀點提出「姿勢不穩定理論」 (postural instability theory) 來解釋動暈之發 生,認為動暈與姿勢穩定性的控制有關,不同於過去以「感覺衝突」 (sensory conflict) 來解釋動暈之起因,更強調在「行為」上的因素,以外顯可觀察的姿勢控制行為探究 動暈現象。姿勢不穩定理論預測個體動暈發生在長時間姿勢不穩定之後,其是個體與 環境互動不適的結果。基於本研究欲探究之問題,本節針對「動暈與姿勢不穩定」以 及「動暈易感性之個別差異」進行相關文獻之探討,最後則聚焦在「不穩定環境中的 閱讀姿勢控制研究」。. 一、 動暈與姿勢不穩定相關研究 在附加視覺光流而沒有身體移動的情境下,亦會產生動暈的現象,被稱為視誘發 之動暈 (Dichgans & Brandt, 1973),操作飛行模擬器、駕駛摸擬器、或是電玩遊戲產生 的動暈皆屬這類情境。視誘發之動暈常發生於虛擬環境系統,這種系統常用於飛行員 的訓練、駕駛行為的研究、或娛樂設備,探討視誘發之動暈能了解虛擬環境下的動暈 狀況,進而加以監控與預防。對動暈症狀的程度,過去研究大多請參與者在實驗後填 寫「虛擬情境暈眩量表」 (simulator sickness questionnaire, SSQ; Kennedy et al., 1993), 藉以了解個體在實驗前、實驗後、及延遲 24 小時內的動暈症狀程度,而在實驗中發生 動暈的個體皆呈現較高的動暈症狀分數。但此問卷僅能用在症狀輕重的量測,並沒有 辦法了解個體「是否」動暈,仍須靠參與者自覺與口述方式得知動暈的發生,再以 SSQ 確認其動暈症狀程度。本研究亦採用此方法,調查參對者在實驗前、實驗後、延遲 24 小時內的動暈症狀程度。 Stoffregen and Smart (1998) 指出常引發動暈的外增移動頻率與個體身體擺動頻率 相似,並認為動暈的發生是因為身體擺動受到外增擺動影響,像是波干涉效應 (wave interference effect) 一樣,個體透過視覺與環境配連,當其身體擺動產生光流,藉擷取 視覺訊息而覺知環境與本身之關係,並控制姿勢穩定,然而低頻的擺動不易被個體察.

(29) 20 覺而產生行動因應,又會牽引身體擺動的反應,因此造成身體擺動的不穩定。Stoffregen and Smart 採用移動室技術,模擬身體擺動所產生的不規則視覺光流,藉此擾動站立個 體的姿勢控制,並量測頭部的移動以檢視身體擺動,結果顯示部分參與者受到視覺擾 動產生動暈,比起未動暈的參與者,動暈者無論是自發身體擺動,或是面對視覺光流 (規律及不規律)的身體擺動,變異性較大、範圍較大、速度較快,呈現出姿勢較不 穩定的現象。由此可知,個體在知覺-行動配連下,視覺的擾動會影響個體的姿勢擺 動而產生姿勢不穩定,並且發生在動暈之前,此結果支持姿勢不穩定理論的預測。另 外,Stoffregen and Smart 以交叉相關檢視個體的身體擺動和移動室的配連共動情形, 了解個體擷取視覺訊息於姿勢控制,受到視覺影響的程度,結果顯示動暈者的身體擺 動與移動室配連較高,意即較依賴視覺訊息於姿勢控制,並易受到視覺的擾動與牽引。 Bonnet et al. (2006) 採用相同的移動室技術,但改以量測身體重心的位移做為身體擺動 之變項,結果和 Stoffregen and Smart (1998) 相似,產生動暈的參與者在接受視覺擾動 前和接受視覺擾動時,身體擺動都大於未動暈者的身體擺動,而當參與者暴露於視覺 光流下,試作中的三個不同時期顯示身體擺動會漸漸增加,但動暈的參與者有較大的 增加量,依據此結果呼應 Riccio and Stoffregen (1991) 認為動暈是個體無法適應不穩定 環境,因而產生姿勢不穩定,並導致動暈。相似的結果也發生在虛擬移動室的操弄 (Villard, Flanagan, Albanese, & Stoffregen, 2008)、市售電玩遊戲 (Merhi, Faugloire, Flanagan, & Stoffregen, 2007)、以及飛行模擬器實驗 (Stoffregen, Hettinger, Haas, Roe, & Smart, 2000),發生動暈的參與者在實驗操弄的影響而產生動暈前,或是之實驗前的資 料顯示有較大的身體擺動。Smart et al. (2002) 也以區辨因素分析的方式,進一步的證 實身體擺動可以有效的預測動暈,並作為動暈的預測因子。然而理論的預測仍有再驗 證的空間,Stoffregen, Faugloire, Yoshida, Flanagan, and Merhi (2008) 以市售電玩遊戲發 現動暈者的姿勢穩定性反而比未動暈者高,呈現與過去相反的結果,不過相同的是兩 者的動作形式有所差異;而潘玉文與張智惠(2011)則在市售電玩遊戲之實驗中發現 動暈者與未動暈者的身體擺動沒有差異。.

(30) 21 姿勢不穩定是動暈發生的原因,那麼姿勢穩定性的增加應會減少動暈的發生,但 許多研究發現事實未必如此。工作目的會影響個體的姿勢穩定性,注視於環境中一點 會減少身體擺動,而注視較近的目標距離效果較明顯 (Dijkstra et al., 1992),Smart et al. (1998) 則意外的發現持續轉換注視不同距離目標,也會引發動暈,當個體注視較近目 標,身體擺動減少,但轉換到較遠目標時,身體擺動會增加,在不斷改變的情況下, 部分個體因姿勢不穩定而產生動暈。而此研究不同於以往發現動暈只發生在外增移動 的情境,在此研究之操弄下,個體並不會有「感覺衝突」 ,但卻仍有動暈的發生,因此 動暈和感覺衝突無關;結果亦顯示動暈者的身體擺動較大,證實動暈與工作要求對姿 勢穩定性之影響有關,並支持姿勢不穩定理論。Faugloire et al. (2007) 則以被動限制的 方式減少參與者的身體擺動,並以移動室加入視覺擾動,結果發現動暈的發生率和 Bonnet et al. (2006) 沒有限制身體的研究相同,研究中對個體的被動限制並不會完全消 除身體擺動,個體仍能產生微小身體擺動,動暈者的在受限制下的身體擺動亦大於未 動暈者,顯示出限制擺動的情況下產生動暈仍符合姿勢不穩定理論的預測。然而其在 實驗中對身體限制,並非只是減少身體擺動來增加穩定性,也因此減少個體的姿勢控 制能力,在限制下無法自在地因應環境做調整,無法適應的參與者即呈現姿勢不穩定 並產生動暈。Riccio and Stoffregen (1991) 認為許多工作目的會提高身體穩定性的要求, 例如超姿勢工作,進而可能因較高的穩定性要求,容易受到環境干擾而失去平衡,產 生姿勢不穩定。因此,透過工作目的對姿勢穩定的要求,或是強制限制的方式來減少 身體擺動,增加姿勢穩定,並沒有辦法減少動暈的發生,動暈應與個體主動與環境互 動下的姿勢控制有關。視覺與機械本體覺的相互關係,對個體的姿勢控制相當重要, 在移動室這種外增視覺移動的環境中,因視覺與機械本體覺相互關係的改變,個體對 新的相互關係不熟悉,進而引發個體姿勢不穩定並產生視誘發之動暈。 不同於過去採用視覺光流做為外增移動,Bonnet, Faugloire, Riley, Bardy, & Stoffregen (2008) 讓個體站立於移動平臺,並採用 Faugloire et al. (2007) 一樣的被動限 制方式減少身體擺動,以探究動暈的發生和姿勢穩定性的關係,以及機械本體覺擾動.

(31) 22 和視覺的影響,結果發現被動限制個體的擺動雖然增加了姿勢穩定,但仍會引起動暈, 其因個體受限制而無法因應移動臺的移動,姿勢的調整與控制受限,且與 Faugloire et al.相同,即使是限制身體使其貼於靠背,並無法完全抑制所有身體擺動,動暈者在身 體限制下的微小身體擺動大於未動暈者,且動暈者身體擺動也隨時間逐漸增加,未動 暈者則否,結果與視誘發動暈之研究相同,並符合姿勢不穩定理論之內涵。 當個體坐或站立於移動的車內,車的移動控制是相對於外界環境,但乘客或駕駛 者的身體控制則是相對於車 (Dong et al., 2011),車的移動產生慣量改變身體平衡,因 而車內的個體需不斷地因應改變的慣量,控制姿勢以保待平衡。過去研究發現乘客被 動地受慣量擾動,較無法預期慣量改變,因而比駕駛者更容易產生動暈 (Rolnick & Lubow, 1991),Dong et al. (2011) 則以虛擬駕駛的方式(無實體移動),同樣發現在旁 觀看的乘客比駕駛者容易動暈,動暈者的身體擺動隨時間逐漸增加,未動暈者則否, 而駕駛者會有較多的身體動作,雖呈現較大身體擺動,但駕駛者的身體擺動之可預測 性則高於乘客,表示其較能因應即將改變的視覺環境並控制姿勢,反之乘客則相對較 消極地對視覺訊息做反應。Turner and Griffin (1999a, b) 以問卷調查客運乘客之動暈經 驗也發現,搭乘客運時前方可視性是重要的動暈因子,增加前方車外環境的可視性, 例如坐於前座,有助於動暈發生率的減少,在此可推測乘客看到車外環境,能藉此覺 知本身受車的牽引,擷取姿勢因應之相關訊息,以減少姿勢不穩定與動暈之發生。 站立支撐面會影響姿勢的穩定性,站立時雙腳距離較近,支撐面較小,則身體擺 動較大 (Day et al., 1993),Streepey et al. (2007a) 則發現站立於較小的表面上(木條), 姿勢較不穩定,而且易受到視覺擾動而產生更大的姿勢擺動。Stoffregen, Yoshida, Villard, Scibora, & Bardy (2010) 檢證站立寬度會影響姿勢穩定性,進而影響動暈的發 生,其研究亦採用移動室產生低頻且不規則的視覺光流,令三組參與者分別以不同的 雙腳寬度站立,結果發現站立寬度只影響未受視覺擾動的自發身體擺動,在視覺擾動 的情境下,不同站立寬度的身體擺動相同。而站立最寬的一組,自發身體擺動較小, 站立較穩定,動暈發生率最低。三組皆有參與者在實驗中產生動暈,這些參與者在動.

(32) 23 暈發生前的資料與未動暈者相較,動暈者的身體擺動較大。另外,與 Bonnet et al. (2006) 之研究相同,在視覺擾動試作的 10 分鐘,取其開始、中間、及結束等三個 2 分鐘時段, 結果發現動暈者的身體擺動逐漸增加,因此較大的站立寬度有較少的動暈發生率,與 其對環境的適應有關。動暈的發生和姿勢控制有關,且皆受到視覺和支撐面的相互影 響,本研究探討個體在視覺與支撐面不穩定的環境下閱讀時的姿勢控制,了解閱讀工 作時,視覺與機械本體覺對姿勢控制的交互效果,並探究姿勢控制與動暈之關係。 由過去之動暈與姿勢控制相關研究結果,能夠支持姿勢不穩定理論之預測,動暈 發生前就會先有姿勢不穩定的現象,而這些研究亦有許多共同的發現,首先是發生動 暈者的身體擺動,在未受干擾性環境的實驗操弄前,就比未動暈者的身體擺動大,且 動暈者在不穩定的視覺環境中,較易受到環境擾動的影響與牽引。再者,許多研究發 現動暈者在不穩定環境中不只有較大的身體擺動,更甚是身體擺動隨時間逐漸變大, 意謂其姿勢控制的適應不佳,亦是動暈發生的關鍵,也支持 Riccio and Stoffregen (1991) 的論點,認為個體無法適應不熟悉的不穩定環境,姿勢長時間的不穩定,且沒有新的 姿勢控制策略以保持穩定,進而導致動暈。本研究也對此進行探討,檢視個體在不穩 定環境中,經過較長時間閱讀的姿勢控制與穩定性,藉以了解閱讀時對不穩定環境的 適應和動暈的關係。然而,對動暈的易感性存有個別差異,不同的個體在相同的擾動 環境下,易發生動暈的程度不同,Stoffregen and Smart (1998) 及 Smart et al. (2002) 認 為姿勢穩定性的變項,例如身體擺動,可視為動暈易感性的指標,而動暈易感性不同 之個體的姿勢穩定性、姿勢控制、以及對環境擾動的行動因應與適應是否有所不同? 此議題即於下一部分進行探討。. 二、 動暈易感性的個別差異 Golding (2006a) 認為許多動態環境會動暈,例如車、船、飛機、電車等,若這些 激發性移動的刺激程度足夠,幾乎所有前庭系統正常的個體皆會產生動暈。然而在不 同環境下,動暈的個別差異相當大,不同的個體與不同的環境,動暈的發生率與症狀.

(33) 24 程度並不相同,影響動暈易感性的因素可分為兩大類,一是與刺激相關之因素,例如 移動形式;另一則是個人相關之因素,例如習慣、敏感性、或保護行為。嬰兒與年紀 較小之兒童較不易發生動暈,動暈之易感約始於 6-7 歲,在 9-10 歲達會到高峰 (Turner & Griffin, 1999a)。Golding (2006a) 認為這樣的現象,與 7 歲之前知覺-動作配連的高 可塑性有關,而 10 歲後至成人則有動暈易感性下降的趨勢,但亦有部分個體的易感性 會增加,其可能是個人行為上的差異。此外,Golding (2006b) 除了發現兒童的動暈易 感性比成人高,女性也比男性較容易動暈。以視覺與姿勢控制文獻以及姿勢不穩定理 論,嬰兒與年紀較小的兒童較不會利用視覺訊息於姿勢控制,因而在視覺與機械本體 覺相互關係改變的情境下,較少有姿勢控制上的難題,也就較不易因姿勢不穩定而產 生動暈。隨著移動經驗的增加,自我移動的視覺與機械本體覺達到特定的適配,在交 通器上兩者的相互關係改變,個體無法在其中擷取姿勢控制相關訊息,開始出現動暈 現象,而隨著年齡增加,搭乘交通器和知覺-行動能力的發展提升了姿勢控制與適應, 並減少動暈的發生率。Turner and Griffin (1999a, b) 以問卷調查方式探討客運乘客的動 暈經驗,以及動暈的相關因素,發現動暈的現象與許多個人及環境的因素有關,動暈 發生率隨年齡增加而下降,女性比男性有較多的動暈經驗,搭乘交通器時的前方視野 也會影響動暈的發生率,當前方可視性較低,例如坐在後座,個體會較容易產生動暈, 較低前方可視性對女性的動暈效果比男性較大,而且增加前方可視性,例如可見車外 道路,有助減少動暈的發生。在交通器上閱讀必然減少了前方可視性,而不只是減少 交通器外環境的可視性,交通器內的環境亦受到閱讀目標物的遮擋,減低環境可視性, 因此可能造成較高的動暈發生率,而其與姿勢控制的關係為何,則有待進一步探討。 透過動暈易感性量表 (Motion Sickness Susceptibility Questionnaire, MSSQ) 能夠 了解並調查個人的動暈經驗與動暈易感性,Golding (1998) 針對 Reason and Brand (1975) 所提出的動暈易感性量表進行修改,修正後的量表較簡短,計分後結果則與複 雜的原版相同,得到的常模分配也與原版達到高度相關,可完全取代 MSSQ 原始版本, 藉以更便利地調查個體的動暈易感性,並提供成人動暈易感性的參照標準。Golding.

(34) 25 (2006b) 則針對修改後的動暈易感性量表,做篇幅上的縮減,使其能在調查動暈易感 性時更為方便,簡版動暈易感性量表 (MSSQ-short) 與 Golding (1998) 之長版 MSSQ 有高度相關 (r = 0.93),內部一致性 Cronbach α = 0.87,再測信度 r = 0.9,預測效度則 達到中等 r = 0.51。因此,MSSQ-short 在長度與效度上達到較平衡的狀態,比起舊的 版本更為實用。MSSQ-short 分別針對個體在兒童期(12 歲以前) ,以及填量表當時的 過去 10 年,在汽車、巴士、火車、小船、大船(例如郵輪)、飛機、鞦韆、旋轉椅、 旋轉木馬或大型遊樂設施等九個項目,包含海、陸、空交通器與遊樂設施之移動環境, 以五點量表方式讓填答者自陳本身動暈經驗,再計算兩時期之總分,由 0 至 54 分評 斷個體動暈易感性的高低,常模資料顯示 PR 50 = 11.3 分,PR 25 = 5.0 分,PR 75 = 19.0 分 (Golding, 2006b)。比起其它的動暈易感性量表,例如動暈歷史量表 (Griffin & Howarth, 2000),MSSQ-short 題數較少,篇幅簡短,計分方式簡易,對受測對象及施 測者的負擔較小,在信度與效度上也達到高標準,因此在使用上較合適且便利。 基於姿勢不穩定理論,動暈的發生與姿勢控制之穩定性有關,許多研究結果亦指 出動暈易感性與姿勢不穩定的相關性。Owen et al. (1998) 發現擾動的視覺與本體覺情 境中,身體擺動會增加,並與動暈易感分數有高度相關,也就是動暈易感性較高者, 在視覺、本體覺、或兩者擾動情境中,呈現出較大的身體重心移動。Yokota et al. (2005) 針對動暈易感性與姿勢穩定性進行探討,其研究採用 MSSQ 將參與者分為高動暈易感 組與低動暈易感組,並使其暴露於擾動的視覺環境,結果發現兩組在正常無擾動的視 覺環境中,身體穩定性並沒有差異,但高動暈易感組在擾動的環境下,身體重心擺動 即變大,姿勢較不穩定,低動暈易感組則不會受到視覺擾動的影響,藉此可知,動暈 易感性與姿勢穩定性,以及姿勢控制時對視覺訊息的擷取有關,容易動暈的個體對視 覺的依賴較高,在視覺與機械本體覺相互形式造成姿勢控制訊息不合適的情境下,個 體若較依賴視覺訊息,視覺的擾動就容易破壞姿勢穩定性,進而容易動暈。Streepey et al. (2007a) 亦發現在站立在較小表面上,姿勢穩定受到挑戰,個體對視覺訊息的依賴 增加,因而易受到視覺擾動影響而增加身體擺動,進一步地,Streepey et al. (2007b) 指.

參考文獻

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