劉 瑩,張文娟,周仁來
(1.上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院應(yīng)用心理學(xué)教研室,上海200438;2.東南大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)研究中心,南京210096;3.北京師范大學(xué)心理學(xué)院應(yīng)用實(shí)驗(yàn)心理北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100875;4.西安電子科技大學(xué)人文學(xué)院心理學(xué)系,西安710071;5.北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100875)
考試焦慮(Test Anxiety,TA)是在一定應(yīng)試情境激發(fā)下,受個(gè)體認(rèn)知評(píng)價(jià)、人格傾向和其他身心因素所制約,以擔(dān)憂為基本特征,以防御或是逃避為行為方式,通過不同程度的情緒反應(yīng)表現(xiàn)出來的一種心理狀態(tài)(袁章奎,林可勇,2004)。它是一種情境化的特質(zhì)焦慮。考試焦慮的注意模型認(rèn)為,考試結(jié)果受到個(gè)體考試過程中對(duì)任務(wù)注意分配的影響(Wine,1971;Tryon,1980)。焦慮的認(rèn)知理論認(rèn)為,在焦慮發(fā)生和維持中,注意偏向的作用非常重要(Mathews,1990;Eysenck,1992)。然而,目前僅有少數(shù)研究直接探索與考試焦慮相聯(lián)系的注意變化。如Vasey 等人(1996)發(fā)現(xiàn),非臨床高考試焦慮兒童對(duì)威脅信息存在選擇性注意。
目前,威脅相關(guān)注意偏向的起因仍存在爭(zhēng)論。Posner 等(1990)提出,對(duì)刺激的注意包含三項(xiàng)操作:(1)初始階段注意轉(zhuǎn)向刺激;(2)注意卷入(engage)到刺激;(3)注意從刺激中脫離(disengage)出來。對(duì)注意偏向也作同樣的區(qū)分,考試焦慮的注意偏向也許和注意的一個(gè)或多個(gè)過程相聯(lián)系。Cisler 等(2009)認(rèn)為,雖然大量研究一致發(fā)現(xiàn)對(duì)威脅刺激存在注意偏向,但是,這種注意偏向是由對(duì)威脅的快速注意還是注意的脫離困難,或者兩者兼具所導(dǎo)致的仍存在爭(zhēng)議。
和行為研究結(jié)果一致,正常被試的腦成像結(jié)果揭示:在除邊緣系統(tǒng)(如杏仁體)以外的許多視覺皮層區(qū)域上存在著對(duì)威脅相關(guān)刺激的增強(qiáng)反應(yīng)。這些增強(qiáng)反應(yīng)反映了被試對(duì)情緒刺激增強(qiáng)的注意(Vuilleumier,2002)。中性線索操縱空間注意朝向的研究表明,加強(qiáng)的神經(jīng)活動(dòng)通過增強(qiáng)的P1(80 ~110ms)體現(xiàn)出來(Hillyard et al.,1996)。因此,對(duì)威脅刺激視覺處理的加強(qiáng)反映了對(duì)情緒刺激的注意增強(qiáng)(Vuilleumier,2002)。據(jù)此預(yù)測(cè),焦慮個(gè)體對(duì)情緒信息增加的注意分配與注意的早期ERP 成分波幅的增加相聯(lián)系。
以往的研究只探索是否存在考試焦慮的注意偏向,并未涉及它的起因。探索注意偏向起因的研究也主要探究特質(zhì)焦慮(Koster,Verschuere,Crombez,& Damme,2005)。研究將借用考察特質(zhì)焦慮的選擇性情緒偏向起因的實(shí)驗(yàn)任務(wù)來考察考試焦慮的注意偏向,出于兩個(gè)目的:一是考察考試焦慮的注意偏向是由對(duì)負(fù)性刺激的警覺還是脫離困難導(dǎo)致的;二是這種注意偏向(警覺與脫離)發(fā)生的具體時(shí)間進(jìn)程和神經(jīng)機(jī)制。
采用2(組別:高考試焦慮組,低考試焦慮組)×2(線索有效性:有效提示,無效提示)×3(線索類型:考試相關(guān)威脅、考試無關(guān)威脅和考試無關(guān)非威脅)的混合設(shè)計(jì)。其中組別為組間變量,其余均為組內(nèi)變量。
2.2.1 被試與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
隨機(jī)選取43 名上海市格致中學(xué)的高二學(xué)生,5名學(xué)生因行為數(shù)據(jù)未記錄、單手按鍵或漏答問卷題目等原因未完成實(shí)驗(yàn),最終共38 名學(xué)生完成了實(shí)驗(yàn)。4 名被試因?yàn)殄e(cuò)誤率過多被刪除,最終得到34名被試的有效數(shù)據(jù),其中男生18 人,女生16 人,平均年齡均為16 歲。
采用美國(guó)臨床心理學(xué)家Spielberger 于1980 年編制的考試焦慮量表(Test Anxiety Inventory,TAI)評(píng)估考試焦慮水平。該量表中文版具有較好的信效度(王才康,2003)。根據(jù)TAI 總分,以中位數(shù)33 分為界,得分高的19 人為高考試焦慮組,得分低的19人為低考試焦慮組。
2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料和工具
實(shí)驗(yàn)材料包括線索詞和靶子。由4 名心理系研究生和一位英語系老師互譯Vasey 等(1996)和Keogh 等(2001)實(shí)驗(yàn)中的材料,選出了三類線索詞:考試相關(guān)威脅詞、考試無關(guān)威脅詞和考試無關(guān)非威脅詞,每類16 個(gè),共48 個(gè)單詞。詞頻信息參考《現(xiàn)代漢語頻率詞典》,匹配三組詞的詞頻和筆畫數(shù)。選取愉悅度的七點(diǎn)量表,由30 位研究生對(duì)詞性進(jìn)行評(píng)定。結(jié)果發(fā)現(xiàn),詞頻和筆畫數(shù)差異均不顯著,詞頻:F(2,45)=0.40,p >0.05;筆畫數(shù):F(2,45)=2.01,p >0.05。詞性差異顯著,F(xiàn)(2,45)=100.45,p <0.001。如表1 所示。靶子刺激為一個(gè)星號(hào)“* ”。17 寸純平顯示器,用Inquisit 軟件呈現(xiàn)刺激和收集數(shù)據(jù)。
表1 線索詞詞頻、筆畫數(shù)及詞性的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差(M±SD)
2.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟和流程(1)情緒誘發(fā)
本實(shí)驗(yàn)采用Keogh 等(2001)實(shí)驗(yàn)中的情緒誘發(fā)技術(shù)(從1000 往后減三倒數(shù))。隨后,讓被試完成外部線索任務(wù)。
(2)情緒版本的外部線索任務(wù)
任務(wù)流程:首先,在黑色屏幕上出現(xiàn)兩個(gè)灰色矩形框,且在兩個(gè)矩形框中間有一個(gè)白色的“+”作為注視點(diǎn),呈現(xiàn)1000ms;隨后矩形框中出現(xiàn)線索刺激,呈現(xiàn)200ms;詞語消失后出現(xiàn)矩形框和固定點(diǎn)“+”,呈現(xiàn)50ms;然后靶子出現(xiàn),要求被試按鍵判斷“* ”出現(xiàn)的位置,按鍵后“* ”消失,間隔1000ms 進(jìn)入下一試次。當(dāng)線索和靶子位置相同時(shí)為有效提示;當(dāng)線索和靶子位置不同時(shí)為無效提示。
灰色矩形框(3.8° ×10°視角),兩個(gè)矩形框的中心分別距離注視點(diǎn)7.5°視角;線索和靶子都呈現(xiàn)在矩形框的中央。
被試先完成48 個(gè)試次的練習(xí)(中性詞線索),隨后完成4 個(gè)實(shí)驗(yàn)block。正式實(shí)驗(yàn)中,48 個(gè)詞(每類各16 個(gè))被分入4 個(gè)block,每個(gè)block 包含每類詞各4 個(gè),每個(gè)block 中12 個(gè)詞重復(fù)8 次(96 試次/block);4 個(gè)block 共有384 個(gè)實(shí)驗(yàn)試次??荚囅嚓P(guān)威脅、考試無關(guān)威脅和考試無關(guān)非威脅每個(gè)條件各128 個(gè)試次,其中每類詞有96 個(gè)試次為有效提示條件,32 個(gè)試次為無效提示條件。每個(gè)線索出現(xiàn)在有效和無效試次及左右位置的概率相等。
2.3.1 量表結(jié)果
高低考試焦慮組的TAI 得分差異顯著(高組(n=17):43.18 ±5.95;低組(n=17):27.71 ±3.50);t(32)=85.43,p <0.001,Cohen’s d=3.27。
2.3.2 反應(yīng)時(shí)分析
刪除錯(cuò)誤反應(yīng)及反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)于750ms 和短于150ms 的反應(yīng);另外,去除反應(yīng)時(shí)偏離每個(gè)被試總體平均值3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以外的數(shù)據(jù)。各條件下反應(yīng)時(shí)如表2 所示:
表2 高、低考試焦慮組在各條件下的平均反應(yīng)時(shí)(M±SD)(ms)
混合方差分析結(jié)果表明,線索有效性主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(1,32)=36.64,p <0.001,=0.53。線索有效性與組別交互作用顯著,F(xiàn)(1,32)=4. 84,p <0.05,=0.13;簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn),高考試焦慮組表現(xiàn)出更明顯的線索有效性效應(yīng),高考試焦慮組:F(1,32)=34.05,p <0.001;低考試焦慮組:p =0.01<0.05,如表3 所示:
表3 高、低考試焦慮組在有效和無效提示條件下的平均反應(yīng)時(shí)(M±SD)(ms)
線索類型×有效性×組別的三元交互作用邊緣顯著,F(xiàn)(1,32)=2.88,p =0.063,=0.08。為了進(jìn)一步探明這個(gè)三元交互作用,采用Koster 等(2006)的方法:計(jì)算被試的注意卷入指數(shù)和脫離指數(shù)。注意卷入指數(shù)是在有效提示條件下,中性線索后同側(cè)出現(xiàn)的靶子刺激的平均反應(yīng)時(shí)減去威脅線索后同側(cè)出現(xiàn)的靶子刺激的平均反應(yīng)時(shí)。注意脫離指數(shù)則在無效提示條件下,中性線索后異側(cè)出現(xiàn)的靶子刺激的平均反應(yīng)時(shí)減去威脅線索后異側(cè)出現(xiàn)的靶子刺激的反應(yīng)時(shí)。每個(gè)被試計(jì)算兩組指數(shù):考試相關(guān)/無關(guān)的注意卷入指數(shù)和注意脫離指數(shù),結(jié)果見表4。
對(duì)高低組幾項(xiàng)指數(shù)間的組間差異進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明:高考試焦慮組的考試相關(guān)注意脫離指數(shù)顯著小于低考試焦慮組,t(32)=4.90,p <0.05,Cohen’s d=0.78;其他效應(yīng)都不顯著。
表4 高低考試焦慮組考試相關(guān)與無關(guān)提示條件下對(duì)目標(biāo)刺激的反應(yīng)時(shí)計(jì)算得到的卷入指數(shù)和脫離指數(shù)(M±SD)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,兩組被試的注意脫離困難存在組間差異。由于考試焦慮程度的不同,他們?cè)谧⒁夥峙渖铣霈F(xiàn)了顯著差異。比起低考試焦慮者,高考試焦慮者的注意更難從考試相關(guān)的威脅詞中脫離出來,支持了考試焦慮個(gè)體存在情緒一致性注意偏向的觀點(diǎn)。結(jié)果還提示高考試焦慮者注意偏向的發(fā)生與注意從威脅出現(xiàn)過的地方脫離困難的增加相聯(lián)系。
為了探明與考試焦慮相關(guān)注意偏向的神經(jīng)機(jī)制,實(shí)驗(yàn)二采用ERP 技術(shù)探索考試焦慮相關(guān)注意偏向的具體時(shí)間進(jìn)程特點(diǎn)。
3.2.1 被試
隨機(jī)選取南京市第六中學(xué)初二和高二年級(jí)共269 名學(xué)生,根據(jù)TAI 量表得分高低,挑選出得分最高的50 個(gè)學(xué)生和得分最低的40 個(gè)學(xué)生,發(fā)放實(shí)驗(yàn)邀請(qǐng),由他們自愿來參加腦電實(shí)驗(yàn),最終16 名高考試焦慮者(12 名女生)和19 名低考試焦慮者(5 名女生)完成了實(shí)驗(yàn),平均年齡15 歲。
3.2.2 實(shí)驗(yàn)材料和工具 同實(shí)驗(yàn)一
3.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟和流程
研究發(fā)現(xiàn),隨著間隔時(shí)間的延長(zhǎng),注意偏向效應(yīng)會(huì)削弱(Williams et al.,1996)。因此,ERP 實(shí)驗(yàn)采取了間隔隨機(jī)化來保證較好的基線,將間隔時(shí)間調(diào)整為隨機(jī)呈現(xiàn),以保證目標(biāo)鎖時(shí)ERP 的良好基線。反應(yīng)設(shè)備由鍵盤換成反應(yīng)盒。其它同實(shí)驗(yàn)一。
3.2.4 腦電數(shù)據(jù)采集與處理
采用Neuroscan 64 導(dǎo)設(shè)備記錄并處理EEG 信號(hào)。用四個(gè)面部雙極電極置于左右眼角的外側(cè),以及左側(cè)眼眶較高以及較低的區(qū)域檢測(cè)水平和垂直眼電(EOGs)。雙側(cè)乳突作參考。0.01 ~100Hz 帶通濾波和50Hz 的陷波濾波。頭皮電阻保持在5kΩ 以下。以回歸法自動(dòng)矯正眼電偽跡,波幅大于±70μV視為偽跡,在疊加中自動(dòng)剔除。采用30HZ 低通濾波。與靶子鎖定的腦電分析時(shí)程設(shè)為靶子后500ms,基線為靶子前100ms。按六類條件疊加EEG信號(hào):有效考試相關(guān)威脅、有效考試無關(guān)威脅、有效考試無關(guān)非威脅、無效考試相關(guān)威脅、無效考試無關(guān)威脅和無效考試無關(guān)非威脅。
3.3.1 量表結(jié)果
兩組被試的TAI 得分差異顯著(高組(n =16):48.14 ±8.52;低組(n =17):26.00 ±3.89),t(31)=100.78,p <0.001,Cohen’s d=3.17。
3.3.2 行為結(jié)果
兩名高考試焦慮者由于出錯(cuò)過多、腦電出現(xiàn)嚴(yán)重飄移而被去除,對(duì)余下的33 名被試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。各條件下反應(yīng)時(shí)如表5 所示。方差分析顯示,線索有效性主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(1,31)=17.19,p <0.001,=0.997;線索類型主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(2,62)=8.07,p <0.05,=0.21,多重比較結(jié)果表明,考試無關(guān)非威脅的反應(yīng)時(shí)顯著長(zhǎng)于考試相關(guān)威脅的反應(yīng)時(shí)。其他效應(yīng)均不顯著。
表5 高、低考試焦慮組在不同提示條件下的平均反應(yīng)時(shí)(M±SD)(ms)
3.3.3 腦電數(shù)據(jù)分析
兩個(gè)明顯與靶子鎖時(shí)的ERP 成分被分析:側(cè)枕分布的P1(100 ~130ms)和全腦分布的P3(250 ~370ms)(見圖1)。對(duì)腦電數(shù)據(jù)的方差分析采用Greenhouse-Geisser 方法進(jìn)行校正,并且由于篇幅 的限制,僅報(bào)告與線索類型相關(guān)的效應(yīng)。
圖1 有效提示條件下高低考試焦慮組ERP 的總平均圖(電極位置:PZ、POZ)
(1)P1
根據(jù)P1 的腦區(qū)分布,選取電極PO5、POZ、PO6、O1、OZ 和O2,對(duì)有效提示和無效提示下以及對(duì)高低考試焦慮組P1 的平均波幅分別進(jìn)行3(線索類型:考試相關(guān)威脅、考試無關(guān)威脅和考試無關(guān)非威脅)×2(腦區(qū):頂枕區(qū)、枕區(qū))×3(電極位置:左、中和右)的混合方差分析。有效提示條件的結(jié)果發(fā)現(xiàn),高考試焦慮組,提示線索類型主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(2,28)=4.35,p <0.05。多重比較結(jié)果顯示,考試相關(guān)以及無關(guān)威脅條件下P1 的平均波幅都顯著低于考試無關(guān)非威脅條件的平均波幅(兩者p <0.05)。低考試焦慮組各效應(yīng)均不顯著。
無效提示條件的結(jié)果發(fā)現(xiàn),僅在低考試焦慮組上,線索類型與電極位置交互作用顯著,F(xiàn)(10,160)=3.61,p <0.01。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn),在PO5 位置上,考試相關(guān)威脅條件下P1 平均波幅顯著大于考試無關(guān)威脅(p <0.01)和考試無關(guān)非威脅條件(p <0.05);在POZ 位置上,考試無關(guān)威脅條件下P1 平均波幅顯著小于考試相關(guān)威脅(p <0.01)和考試無關(guān)非威脅條件(p <0.05)見圖2。
圖2 無效提示條件下低考試焦慮組被試ERP 的總平均圖
(2)P3
結(jié)合腦電地形圖,對(duì)有效提示條件和無效提示條件下P3 的平均波幅分別作2(組別:高考試焦慮組、低考試焦慮組)×3(線索類型:考試相關(guān)威脅、考試無關(guān)威脅和考試無關(guān)非威脅)×4(電極位置:額部FZ、中央部CZ、頂部PZ 和枕部OZ)的混合方差分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在有效提示條件下,線索類型主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(2,54)=8.906,p <0.001,=0.25,Bonferroni- Dunn 檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),考試無關(guān)威脅的波幅(2.488)顯著大于考試相關(guān)威脅(1.988)和考試無關(guān)威脅(1.905),p 值均小于0.01。組別和線索類型交互作用邊緣顯著,F(xiàn)(2,54)=3.009,p =0,058,=0.100。對(duì)于低考試焦慮組,考試無關(guān)威脅波幅最大,考試無關(guān)非威脅次之,考試相關(guān)威脅波幅最小。而對(duì)高考試焦慮組,考試無關(guān)威脅最大。考試相關(guān)威脅次之,考試無關(guān)非威脅波幅最小。線索類型與電極位置交互作用顯著,F(xiàn)(6,162)=5.028,p<0.001,2=0.100。簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),線索類型在額部、中央部和頂部均差異顯著:F(2,54)=11.49,p <0. 001;F(2,54)= 7. 25,p <0. 01;F(2,54)=4.26,p <0.05;考試無關(guān)威脅波幅在額部和中央部顯著大于考試無關(guān)非威脅;考試無關(guān)威脅波幅在頂部顯著大于考試相關(guān)威脅波幅。其他效應(yīng)均不顯著。見表6 和圖3。
而在無效提示條件下,無線索類型相關(guān)的效應(yīng)。
表6 高、低考試焦慮組在有效提示條件下不同線索詞后靶子刺激鎖時(shí)P3 成分的平均波幅(M±SD)(μV)
考慮到兩組被試性別比例差異,以性別為組間變量統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)所得對(duì)考試相關(guān)詞的注意偏向是與高考試焦慮組相關(guān)的現(xiàn)象,而不是由性別差異導(dǎo)致的。
圖3 有效提示條件下高低考試焦慮組ERP 的總平均圖(電極位置:FZ)
實(shí)驗(yàn)二采用腦電技術(shù),讓被試對(duì)不同提示條件后出現(xiàn)靶子的位置做出反應(yīng)。通過對(duì)比高低考試焦慮組在反應(yīng)時(shí)和與靶子鎖時(shí)的ERP 成分上的差異來探索考試焦慮與注意偏向的關(guān)系。
腦電結(jié)果顯示,P1 的平均波幅反映了高考試焦慮個(gè)體對(duì)兩類威脅注意處理的削弱,Mueller(2009)等使用點(diǎn)探測(cè)任務(wù)也發(fā)現(xiàn)了情緒線索出現(xiàn)過的地方的視覺處理削弱,即情緒刺激會(huì)引發(fā)增強(qiáng)的P1,而對(duì)于情緒刺激后的刺激,P1 則會(huì)相應(yīng)減弱。這可能是情緒刺激分配了大量的認(rèn)知資源導(dǎo)致的,注意的卷入效應(yīng)可能就源自于此。
P300 是與心理因素有關(guān)的一個(gè)內(nèi)源性成分。在一定程度上P300 的幅度與所投入的心理資源量成正相關(guān)。當(dāng)前實(shí)驗(yàn)中所觀察到的高低考試焦慮組在無關(guān)威脅線索(相比于考試相關(guān)和考試無關(guān)非威脅線索)條件下,較高的P300 波幅反映了高低考試焦慮組被試對(duì)這類威脅后靶刺激的心理資源投入較多;但是比較發(fā)現(xiàn),低考試焦慮組的考試無關(guān)非威脅條件波幅大于考試相關(guān)威脅條件下的波幅,而高考試焦慮組則是考試相關(guān)威脅條件下的波幅大于考試無關(guān)非威脅,說明高考試焦慮組在考試相關(guān)威脅條件下比低考試焦慮組投入了更多的注意資源。雖然關(guān)于P300 反映何種認(rèn)知過程目前仍存在爭(zhēng)議,但是行為實(shí)驗(yàn)揭示出的考試焦慮相關(guān)注意脫離效應(yīng)有可能源自于此。臨床上發(fā)現(xiàn)很多伴有認(rèn)知功能損害的疾病都伴有P300 潛伏期、波幅的改變。而高低考試焦慮組在考試相關(guān)威脅和考試無關(guān)非威脅這兩種線索條件下的靶子鎖時(shí)的P300 的波幅上存在顯著差異模式的不同。因而認(rèn)為P300 在考試焦慮的臨床鑒別上有一定的發(fā)展前景。
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