焦慮情緒影響二語聽力理解的心理和神經機制*

劉會霞 燕 浩 李文蘭 馮延琴

(西安電子科技大學，西安 710126)

●外語教育：二語習得專題

焦慮情緒影響二語聽力理解的心理和神經機制*

劉會霞 燕 浩 李文蘭 馮延琴

(西安電子科技大學，西安 710126)

作為制約二語聽力理解的主要情感變量之一，焦慮情緒已經引起國內外研究者的廣泛關注。然而，以往研究重點描述焦慮對第二語言聽力理解產生影響這一現象，缺乏對這一心理過程工作機制的探討。本文基于資源競爭理念，從情緒與信息加工的心理機制與神經基礎兩方面，探究焦慮情緒與執行控制過程之間的交互影響機制。我們認為，在聽力理解過程中，外顯的焦慮情緒削弱大腦的執行控制能力，進而降低工作記憶的加工效率，最終導致對二語聽力理解的負性影響。

焦慮情緒；聽力理解；執行控制；工作記憶；資源競爭

1 引言

情緒情感與認知的關系一直是研究者關注的熱點。早在20世紀70年代初，語言學家Brown曾探討二語學習中情感變量(affective variables)的作用，認為焦慮等情感因素與二語學習的成功與否密切相關(Brown 1973：231)。Arnold(2000)指出，在影響語言學習的情感因素中，焦慮對學習成效起著決定性的作用，大量實證研究表明，焦慮和外語學習成績之間存在顯著負相關關系(徐錦芬 寇金南 2015：102)。與閱讀和寫作等視覺任務不同，在二語聽力理解中，聽覺信號以實時、順序的方式呈現，任務難度大，識別速度要求高等特點使得學習者在聽力理解中更容易產生焦慮情緒，導致我國學習者聽力理解能力普遍偏低。許多研究通過問卷調查或實證研究發現，焦慮情緒對二語聽力理解產生負性影響(Elkhafaifi 2005：206，Xu 2011：1709，李丹 2013：151)，然而，這些研究并未對聽力理解和情緒的交互作用機制進行深層探討。

要了解焦慮情緒對聽力理解的影響機制，必須首先明確聽力理解的認知過程。心理語言學把聽力理解的過程視為動態的信息加工過程。根據信息加工的一般模型，我們的語言理解是在信息加工系統的制約下進行的。信息加工系統包括感覺儲存(又稱感覺記憶)、工作記憶(working me-mory)和長時記憶3個結構成分，同時伴有一套控制過程來支配系統里的信息流(Carroll 2012：44)。在聽力理解過程中，聽者先通過感覺記憶識別和篩選語音信號，然后通過工作記憶對信息進行語義和句法加工來構建有意義的心理表征，并提取長時記憶中的知識來完成理解。

在這一過程中，工作記憶聯系感覺記憶和長時記憶，是信息保持和加工中不可或缺的關鍵環節。在功能上，工作記憶包括執行控制和貯存激活信息兩個方面(丁錦紅 郭春彥 2001：583)。根據Baddeley(2000)的工作記憶層級模型，在工作記憶的4部分中，執行控制處于第一層，語音回路、視空間畫板和情境緩沖器處于第二層，執行控制支配協調其它3部分的加工，是工作記憶的核心，對信息加工效率起著至關重要的作用。因此，我們認為焦慮情緒對聽力理解產生影響的根本原因是其對大腦執行控制能力的影響。本文從心理機制和神經機制兩方面來論證焦慮情緒可以影響語言加工的執行控制過程，進而影響整個聽力理解過程。

2 執行控制在聽力理解中的作用

執行控制，也稱認知控制(cognitive control)，是個體在信息加工中，根據當前任務目標，自上而下地對相關信息進行儲存、計劃和操控的控制過程(劉勛等 2013：2091)。執行功能主要包括抑制功能(inhibition)、轉換功能(shifting)和刷新功能(updating)。其中，為保證注意資源集中在與當前任務相關的信息上，對個體已經形成的優勢認知和行為進行抑制控制是執行控制的重要組成部分。

為達到有效的聽力理解，聽者往往不是盲目被動地接受語言信息，而是積極合理地分配注意資源，有計劃、有策略地對信息加工過程加以控制。在聽力對話中，執行控制的轉換功能有助于聽者靈活地在不同話輪、不同話題和不同語境間實現注意轉換；在語篇聽力中，由于信息量大而工作記憶的容量又十分有限，為減輕工作記憶負擔，需要執行控制進行協調管理，快速提取長時記憶中的背景知識與新信息建立圖式鏈接，然后將加工過的信息存入長時記憶，而把不再需要的信息刷新遺忘，以保證新信息及時得到加工；在復合式聽寫這種復雜任務中，執行控制能有效抑制“聽”和“寫”之間的任務沖突，合理調控注意資源，避免學生在“寫”的同時遺忘“聽”的內容。

3 焦慮情緒影響執行控制的心理機制

研究發現，情緒感知(emotion perception)經歷3個過程：對刺激的情緒識別(identification)、情緒產生(production)和情緒調節(regulation)(Phillips et al. 2003：504)。其中，情緒調節的重要策略之一是注意分配(齊森青 李紅 2014)。當個體在聽力理解中產生焦慮情緒時，由于焦慮調節過程與聽力理解過程可能會對執行控制的注意資源產生競爭，使得用于聽力理解的一部分注意資源被消耗，從而在認知資源分配和信息加工效率上受到影響。

3.1 認知資源分配

聽力理解過程需要分析、判斷、選擇和推理等多種認知任務協同進行。在大腦面臨多個不同任務或反應時，任務之間會競爭大腦的認知資源以保證任務的順利完成。在二語聽力理解中，學習者往往由于聽不懂使自我效能感(self-efficacy)降低而出現不自信或焦慮等反應，這時大腦的一部分資源會從處理“聽力理解”這一任務中暫時分離出來，向身體發出指令，從而使焦慮者出現血壓升高、心跳加快和出汗等生理變化，導致注意力無法集中或聽過的東西瞬間即忘等。

主動抑制優勢反應和無關信息(即干擾信息)是執行控制的一個重要方面。關于注意偏向的研究顯示，負性情緒信息容易導致注意偏向，而注意控制能力的下降是焦慮癥等情緒障礙的主要特征(彭曉哲 周曉林 2005：488)。根據注意資源分配理論，個體的注意資源總量有限，當一項任務消耗過多注意資源時，就會導致同時進行的另一項任務因資源不足無法順利完成。因此，當高焦慮個體在焦慮調節過程消耗大量注意資源時，勢必削弱執行控制能力，從而影響聽力理解過程中的信息加工。

3.2 信息加工效率

從信息加工效率來看，相同時間內高焦慮者比低焦慮者信息加工量大大減少，表現在反應時間延長或正確率降低上。但如果給高焦慮者延長信息加工時間或降低任務加工負荷，焦慮可能并不會對聽力成績產生很大影響。

Eysenck和Calvo(1992)提出的加工效能理論(Processing Efficiency Theory)強調，焦慮往往表現出削弱個體的加工效能，而不是認知操作結果，而且任務越困難或操作時間越短，焦慮對認知操作的影響越顯著。Eysenck等(2007)提出的注意控制理論(Attentional Control Theory)是對加工效能理論的進一步細化。該理論認為焦慮會影響執行控制的注意抑制功能和任務轉換功能。這是解釋焦慮影響執行控制的有力證據。

心理過程的分析在一定程度上解釋聽力理解過程會受到焦慮影響的原因，但焦慮如何影響大腦的執行控制，以及情緒和執行控制之間又有什么本質聯系等問題需要借助認知神經科學的研究成果進行分析和解釋。

4 焦慮情緒影響執行控制的神經基礎

功能磁共振成像(fMRI)和事件相關電位(ERP)等無創傷腦成像技術的廣泛使用，為科學研究語言認知活動的神經基礎提供可能。研究者多處于任務刺激態下，也有在靜息態下對廣泛焦慮癥患者(Generalized Anxiety Disorder)、社交焦慮癥患者(Social Anxiety Disorder)或普通高焦慮個體進行相關的情緒和執行控制的任務實驗，利用腦成像技術實時監測他們激活的腦區及激活強度，通過與健康個體的對照，來明確焦慮及執行控制相關的腦區或神經通路。大量研究發現，語言活動并不是由單一的腦區完成，而是靠不同腦區的功能聯接來實現。

Phillips等(2003)研究發現情緒感知的3個過程主要依賴兩種神經系統：腹側系統和背側系統。其中，腹側系統負責情緒的識別和產生及自動加工，包含的腦區主要有杏仁核、前額葉皮層(prefrontal cortex，PFC)、前扣帶回(anterior cingulate cortex， ACC)、腦島、丘腦和腹側紋狀體(ventral striatum)；背側系統負責情緒的調節過程，包含的腦區主要有前額葉皮層、前扣帶回和海馬。

執行控制涉及的神經網絡是以前額葉皮層為中心，同時與前扣帶回、海馬、基底神經節、額下回(inferior frontal gyrus，IFG)和頂葉皮層等有著廣泛的功能連接。

雖然現有研究對焦慮情緒和執行控制的腦區分布說法并不完全一致，但關于主要腦區的看法基本相同。參照Phillips等(2003)對情緒的研究，結合執行控制的神經機制研究，大致可將參與焦慮情緒和執行控制的腦區列表如下(見表1)。

表1 參與焦慮情緒和執行控制的主要腦區

注：＊表示焦慮情緒和執行控制的重疊腦區

可以看出，前額葉皮層、前扣帶回、海馬和基底神經節這4個腦區既參與焦慮的情緒調節，又參與聽力理解信息加工的執行控制，所以是焦慮情緒和執行控制共有的神經基礎。下文將逐一簡述它們在二者中的作用。

4.1 前額葉皮層

前額葉是大腦功能的執行中樞，并與大腦其他部位相聯系，負責加工、整合傳入的信息，并選擇適當的情感和運動反應。幾乎所有的相關研究均強調大腦前額葉在工作記憶，尤其是在執行加工中的作用(Smith, Jonides 1999：1657)。前額葉病變不僅能改變認知功能、行為和決策能力，也能影響情感和情緒(王一牛 羅躍嘉 2004：161)。前額葉的不同部位受損對執行功能的影響也不同，如眶額區受損會導致抑制功能障礙和情緒決策障礙，而背外側受損對于注意、計劃等影響較大。前額葉外背側腦區與工作記憶及目標導向的行為有關，還與情感趨避性相關，該區域對情緒和認知的整合有重要作用，焦慮癥患者前額葉背外側激活，提示其情緒調節及工作記憶能力存在異常(趙小虎等 2006：959)。

4.2 前扣帶回

前扣帶回在情緒加工過程中有重要作用，兩側頂下小葉又與工作記憶有關(同上：959)。執行控制是工作記憶的主要功能，焦慮對執行控制的影響不僅涉及情緒加工和控制加工，還涉及兩種加工的整合作用。前扣帶回的整合作用由它本身的結構決定。前扣帶回是邊緣系統的主要組成，它的內部組織顯示出互相交替著的細胞帶和與背外側皮層及后頂葉的緊密聯系，這表明負責情緒加工的邊緣系統與負責認知控制的前額葉和運動區有著直接的聯系(Bush et al. 2000：215)。高焦慮個體在聽力理解過程中，可能會出現情緒調節和執行控制的任務沖突。沖突監測理論認為，在沖突出現時，前扣帶回負責沖突監測，并將監測信號傳遞給前額葉皮層來完成執行控制。

4.3 海馬

海馬是邊緣系統的重要神經組織。海馬是大腦中葡萄糖皮質激素類受體密度很高的部位，研究者發現在創傷后的應激障礙病人中，海馬體積顯著減小(馬慶霞 郭德俊 2003：330)。通過調節杏仁核對特定背景的沖動，海馬在情緒調節中起關鍵作用，海馬損害的個體可能在不適當的背景中表現出情緒行為(同上)。海馬還是大腦中與學習和記憶相關的重要腦區，它與其周邊的其他內側顳葉結構對于陳述性記憶必不可少(吳潤果 羅躍嘉 2008：460)。海馬與工作記憶有著密切的關系，激活海馬來調用長時記憶的資源可以促進認知調節和沖突控制。

4.4 基底神經節

基底神經節是大腦皮層下的一組神經細胞核團，在運動管理和控制中起著重要作用，刺激或損傷這些神經核將會對反應抑制產生明顯影響?；咨窠浌澾€與前額葉組成神經回路，參與語言、計劃和執行等高級神經功能活動。Ullman(2001)認為，基底神經節和前額葉皮層與語法的程序性記憶有關。很多證據表明大腦皮層—基底神經節回路的功能障礙與焦慮癥有關(Marchand 2010：73)?；咨窠浌澾€可能參與悲傷、抑郁和厭惡等情緒加工。研究表明，基底神經節障礙會改變情緒感知和體驗，左側基底神經節卒中會引起情緒反應遲鈍。

5 討論

處理信息的能量或資源是有限的，資源競爭是對人類認知功能的各種解釋的一個核心思想(Carroll 2012：52)。對有限資源的競爭也體現在焦慮情緒對聽力理解的干擾上。

從心理機制來看，在情緒感知的3個過程(對刺激的情緒識別、情緒產生、情緒調節)中，前兩個過程屬于自動加工，而情緒調節屬于控制加工，需要消耗一定的注意資源。情緒調節障礙(emotional dysregulation)被認為是造成認知功能障礙(cognitive dysfunction)的主要原因。由于大腦執行控制的注意資源有限，對焦慮個體來說，在聽力理解的信息加工過程中，大腦執行控制抑制焦慮的同時，執行控制的轉換和刷新功能就會因資源不足而受到影響(Pessoa 2009：162)。

就神經基礎而言，情緒加工和執行控制加工的腦區既有區別，又有重疊。前額葉皮層、前扣帶回、海馬和基底神經節作為二者共有的神經基礎，在焦慮情緒的調節抑制和聽力理解信息加工中會出現執行競爭(executive competition)(同上：160)。由于情緒刺激的加工在大腦中享有優先權(Davidson et al. 2004：11915)，情緒(特別是負性情緒)能夠以最迅速的方式激活杏仁核，之后杏仁核可能將信息投射到知覺區和控制區，保證大腦將更多的注意資源投向情緒(吳潤果 羅躍嘉 2008：460)，情緒信息加工的這種優先性，會因資源競爭而干擾執行控制。也有研究認為神經遞質在情緒對執行控制的影響中起著重要作用(Mueller 2011：15)。執行控制是工作記憶的核心。耿柳娜和劉屈艷揚(2009)在其認知神經科學研究中也發現，負性情緒與工作記憶有共同的腦機制，能抑制工作記憶正常工作，強調前額葉皮層對情緒調控和工作記憶的影響。

基于以上研究，我們可以提出焦慮情緒對聽力理解的影響模型：焦慮情緒會消耗一部分執行控制的注意資源而削弱大腦的執行控制能力，進而影響到整個工作記憶系統，由于工作記憶是聽力理解信息加工的關鍵環節，所以最終會影響學習者對聽力的理解。這點可以從國內外的相關研究得到理論依據。Cromheeke和Mueller(2014)研究發現，情緒總能增強認知控制神經的激活。齊森青和李紅(2014)探討特質焦慮對執行控制抑制功能的影響。劉惠軍等(2006)研究發現被試工作記憶廣度的測驗成績與考試焦慮存在非常顯著的負相關。李雪冰和羅躍嘉(2011)研究發現，負性情緒，特別是焦慮對認知的影響通常被認為通過影響工作記憶來完成。

6 結論

隨著跨學科研究的深入，從心理語言學和神經語言學視角來研究聽力理解過程有助于揭示語言加工的本質。焦慮作為二語學習者聽力理解過程中最普遍的負性情緒，對認知資源的消耗會干擾大腦正常的神經活動，削弱工作記憶中的執行控制能力，從而造成信息加工低效及聽力理解困難。明確這一影響機制使我們對學習者的聽力理解障礙具有更深刻的認識，也為今后的聽力教學提供一些啟示(李穩敏 2009：173)。然而，仍有些問題有待于進一步研究。比如：焦慮情緒對執行控制的影響程度有多大？不同學習主體在工作記憶各成分上存在什么差異？我們下一步將開展一系列實驗來探索這些問題的答案，以求更有針對性地提升學習者的二語聽力理解能力。

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定稿日期：2017-01-23

【責任編輯陳慶斌】

ThePsychologicalandNeuralMechanismsoftheEffectofAnxietyonL2ListeningComprehension

Liu Hui-xia Yan Hao Li Wen-lan Feng Yan-qin

(Xidian University, Xi’an 710126, China)

anxiety emotion; listening comprehension; executive control; working memory; resource competition

*本文系國家自然科學基金項目“前顳葉的認知功能定位及其在中文句法加工中的工作機制研究”(31400962)、中央高?；究蒲袠I務費重點項目“焦慮干擾下工作記憶各成分對大學生英語聽力理解能力的影響研究”(RW150402)和中央高校基本科研業務費重點項目“基于功能磁共振技術的句法復雜度與工作記憶相關性研究”(RW150401)的階段性成果。

H319

A

1000-0100(2017)03-0096-5

10.16263/j.cnki.23-1071/h.2017.03.018

It is widely acknowledged that anxiety, one of the affective variables, has produced a profound negative effect on the second language listening comprehension. However, the previous studies mainly described this phenomenon, failing to explicate its wor-king mechanisms. Based on the notion of resource competition, this paper intends to explore the intrinsic interaction mechanisms between anxiety and executive control from the perspectives of neural basis as well as psychological mechanism of emotion and information processing. We infer that in the process of listening comprehension, the explicit anxiety emotion influences listening comprehension negatively by impairing the cerebral executive control and then decreasing working memory efficiency.