大學生狀態焦慮對注意網絡功能的影響

肖艷麗，楊 文，張珊珊

（1.天津職業技術師范大學職業教育學院，天津 300222；2.天津職業技術師范大學世界技能大賽中國研究中心，天津 300222）

情緒與認知的互倚與整合關系已然非常明晰，近年來焦慮情緒與認知過程中注意的關系受到研究者的高度關注。在早期的相關研究中，焦慮與注意偏向關系的研究結果已經比較明確，如焦慮者的注意偏向與威脅信息密不可分，這也是生物適應使然[1-3]。同時，焦慮對認知效率也存在影響，但目前的研究結論卻并不一致，如有些研究發現競賽環境中，競賽焦慮對操作成績有不利的影響[4]，而有些研究發現焦慮對操作成績沒有影響[5]。馬恒芬等[6]提出了加工效能理論，該理論將加工的效能和最終的表現效果（即最終操作成績）做了區分，該理論認為，最終呈現出來的效果主要是由任務完成的質量決定，加工效能則指的是最終呈現的效果與認知加工消耗的資源之間的關系。Eysenck等[7]認為，焦慮情緒會影響認知資源的使用，使得分配到當前工作任務中的認知資源不足，最終影響操作成績。同時，加工效能理論也提到，焦慮情緒能提高個人的動機水平，促使個人付出更多努力，投入更多資源以提高成績。總之，加工效能理論的核心是中央執行系統，它被用來調節焦慮情緒對加工效能和最終呈現效果的影響[6，8]。

在情緒和認知的角力過程中，不同情境下，二者的力量是不同的，該領域仍然值得深入探究。注意雙系統模型認為存在目標導向的注意系統和刺激驅動的注意系統[9]，如果個體執行認知類的任務，個體會集中精力將自己的注意資源更多地集中到與任務相關的方面，這種情況下，目標導向的注意系統發揮作用；在某些情況下，個體對任務以外的其他刺激更加敏感，更多的注意資源被外界信息所吸引，則說明刺激導向的注意系統發揮作用，此時無關信息干擾加工過程。文獻[10-12]提出了注意網絡系統的概念，他認為注意系統由警覺、定向和執行控制3 種子網絡組成。警覺和定向子網絡在發生作用時，更容易受外界刺激的影響，由此被認為與自下而上的刺激驅動系統類似，而執行控制子網絡在發生作用時，主要是受個體自身調節為主，與自上而下的目標導向系統類似。

類似地，有研究者將焦慮情緒也進行了更為細致的劃分——特質焦慮和狀態焦慮。前者是一種人格特征，后者是個體在特定情境下所產生的特定情緒反應狀態。相應地，關于焦慮情緒對注意系統影響的研究也隨之更加細化[13-14]。現有證據表明，特質焦慮和狀態焦慮均會損耗一定的注意資源，如艾麗欣等[15]和孔國曉[16]的研究發現特質焦慮對執行控制功能有影響，在一系列的研究中發現狀態焦慮對注意網絡功能的影響結果不一致，其研究使用噪音、電擊以及限時反應等方式誘發出被試的狀態焦慮，通過N-back 任務只發現了狀態焦慮對警覺功能和定向功能的影響，并未發現狀態焦慮對執行功能的影響。隨后，艾麗欣等[17]又利用數字倒數計算任務誘發被試的狀態焦慮，通過第二聽覺任務調節認知負荷，發現認知負荷是競賽狀態焦慮影響排球發球表現的調節變量。總體來說，前人在特質焦慮上的研究結果比較一致，在狀態焦慮上的研究結果不甚一致[18-20]。分析眾研究者在狀態焦慮對注意網絡功能上的影響結果不一的主要原因可能是：以往在實驗室誘發被試狀態焦慮的研究較少，誘發方式不同，狀態焦慮誘發的效果也不同。Jackson 等[21]研究發現被試在沒有任何準備的情況下，就讓其進行公開的演講，誘發被試的焦慮情緒，結果發現這種方法能提高男性的狀態焦慮值，卻對女性被試沒有影響。張予賀等[22]讓女大學生參加智力測試，并告訴被試測試分數會和其他人進行比較，結果該方法成功地增加了女大學生的狀態焦慮。隨著研究的不斷深入，研究者們在壓力暴露法和情景誘發法2 種方法的基礎上，不斷加入其他能引起狀態焦慮的因素，誘發狀態焦慮的方法越來越豐富，如在很多研究中都使用電擊、噪音和限時反應等來誘發狀態焦慮。

本研究以狀態焦慮為自變量，以注意網絡功能的3 個子功能為因變量，研究大學生狀態焦慮對3 個子功能的影響。通過研究，一方面可以改進誘發大學生狀態焦慮的方法，為研究提供方法上的借鑒；另一方面可以了解大學生的狀態焦慮對注意的哪方面功能有影響，為以后的研究提供新的依據，豐富注意網絡功能的研究。

1 預實驗——焦慮情緒誘發實驗

1.1 研究目的和假設

通過限時的數字計算任務激發被試的狀態焦慮。研究假設：①狀態焦慮組誘發后焦慮總分和誘發前有顯著差異；②狀態焦慮組和控制組焦慮后測總分顯著差異。

1.2 研究方法

1.2.1 被試

本研究隨機選取30 名被試，其中男生7 人，女生23 人，平均年齡 21.17 歲±1.724 歲，將被試隨機分為狀態焦慮組和控制組，每組15 人。所有被試視力或者矯正視力正常，無聽力障礙，無軀體疾病以及精神疾病。

1.2.2 實驗材料

采用SPIELBERGER 等編制的狀態-特質焦慮量表中的狀態焦慮分量表（STAI-Form Y-I，S-AI）[23]測量被試的狀態焦慮程度。該量表共20 道題，采用李克特4 級計分，“1”表示完全沒有“，4”表示非常明顯。本研究中，該量表的同質性系數為0.812，得分越高，說明狀態焦慮水平越高。

自編的數字運算小測驗：本研究中狀態焦慮組大學生的狀態焦慮通過數字運算的方式誘發。內容是兩位數與兩位數的加減法、兩位數與三位數的加減法和三位數與三位數的加減法。指導語如下“：接下來的實驗任務是一個與智力有關的任務，完成每道題后會給你反饋，在實驗中將會記錄你的測試反應（如準確度、速度等），要求你計算出正確答案。計算完后按Enter鍵提交，需要修改按Backspace 鍵，每道題目的限定時間為20 s，在最后5 s 倒計時會有聲音提醒。若在限定的時間內不能完成，則自動跳到下一題，明白指導語之后請按Q 鍵進行答題。”倒計時的聲音為急促的鬧鐘聲，以使被試產生緊張感。

1.2.3 實驗設計

該實驗為單因素組間設計，自變量為被試類型（狀態焦慮組、正常組），因變量為狀態焦慮的得分。

1.3 實驗程序

首先被試填寫基本信息，之后按照指導語的提示完成《狀態焦慮問卷》；隨后請被試完成數字運算測驗，測驗完成后對被試進行《狀態焦慮問卷》的后測，完成后對被試做簡單的訪談并表示感謝。

1.4 實驗結果與分析

狀態焦慮組的平均數差異檢驗如表1 所示。對狀態焦慮組的前后測得分進行配對樣本t 檢驗，結果顯示，焦慮后測得分顯著高于焦慮前測得分（t(14)=2.551，p ＜ 0.05）。

表1 狀態焦慮組的平均數差異檢驗

從表1 可以看出，焦慮前測平均得分為38.20，焦慮后測平均得分為44.80，經過配對樣本t 檢驗發現，t(14)=2.551，p ＜0.05，焦慮前后測得分存在顯著差異，焦慮后測得分顯著高于焦慮前測得分。

對焦慮后測得分進行獨立樣本t 檢驗，結果顯示，狀態焦慮組的得分顯著高于控制組的得分（t(28)=2.394，p ＜0.05），焦慮后測得分在分組上的平均數差異檢驗如表2 所示。

表2 焦慮后測得分在分組上的平均數差異檢驗

從表2 可以看出，狀態焦慮組焦慮后測平均得分為44.80，控制組焦慮后測平均得分為35.40，經獨立樣本 t 檢驗后發現，t(28)=2.394，p ＜ 0.05，狀態焦慮組焦慮后測得分顯著高于控制組焦慮后測得分。

試驗完成后，與被試進行簡短訪談，狀態焦慮組被試均體驗到了緊張的情緒。結果表明，通過數字測驗可以成功誘發狀態焦慮。

2 狀態焦慮對注意網絡功能的影響

2.1 研究目的和假設

探討狀態焦慮組和控制組在注意網絡的3 個子功能即定向功能、警覺功能和執行控制功能上的差異。研究假設：①狀態焦慮組和控制組在注意網絡功能上存在差異；②狀態焦慮組的執行控制功能與控制組的無明顯差異；③狀態焦慮組的警覺功能高于控制組；④狀態焦慮組的定向功能高于控制組。

2.2 研究方法

2.2.1 實驗被試

選取天津某大學在校生76 人，隨機分成控制組（不做焦慮情緒干預）和狀態焦慮組（通過數字運算測驗來誘發狀態焦慮），所有被試年齡在18～24 歲，無聽力障礙，無軀體疾病以及精神障礙。實驗過程中，有4名被試操作不當，另有6 名被試注意網絡測驗的錯誤率達到5%以上，不符合實驗要求，2 名被試數學計算能力過強，狀態焦慮沒有誘發成功，故剔除這12 個無效數據。

2.2.2 實驗材料

《狀態焦慮》問卷和數字運算實驗同焦慮情緒誘發實驗材料。

采用注意網絡測試（attention network test，ANT）評估被試注意網絡的警覺、定向和執行控制網絡的功能效率，通過不同實驗條件下的反應時進行分析[24]。ANT測試共280 個試次，其中練習24 次。練習時會給被試反饋，反饋包括反應時間正確與否以及正確率，正式實驗時沒有反饋，整個實驗需要20 min。正式實驗分為4 個組塊，每個組塊64 個試次，前2 個組塊結束后，被試可以休息。

2.2.3 實驗設計

本研究是2（被試類型：狀態焦慮組、控制組）×4（線索提示類型：無線索提示、雙線索提示、中心線索提示、空間線索提示）×2（靶刺激類型：一致、不一致）多因素的混合實驗設計，其中被試類型是被試間因素，線索提示類型和靶刺激類型是被試內因素，因變量是注意網絡功能的3 個子功能，包括警覺、定向、執行控制功能，3 個功能的效率根據被試在相應的提示類型或靶刺激類型下的反應時來計算。根據FAN 提出的注意網絡計算原理，注意警覺網絡效率=RT 無線索條件-RT 雙線索條件；注意定向網絡效率=RT 中心線索條件-RT 空間線索條件；注意執行控制網絡效率=RT 方向不一致的靶刺激條件-RT 方向一致的靶刺激條件[17，19]。

2.3 實驗程序

首先被試填寫基本信息，之后按照指導語的提示完成《狀態焦慮問卷》；隨后請被試完成數字運算測驗，緊接著進行注意網絡測驗；最后對被試進行《狀態焦慮問卷》的后測。

注意網絡測驗的流程如下[19]：

（1）屏幕中央出現一個注視點“+”，呈現時長在500～1 600 ms 之間隨機變化。

（2）顯示屏中央位置有時會出現一個100 ms 的星型提示符“*”，作為接下來靶刺激可能出現在屏幕位置的提示線索。提示線索有4 種情況，分別為無線索（no cue，不呈現星型符號）、中心線索（center cue，星型符號呈現在注視點的位置）、雙線索（double cue，星型符號同時呈現在注視點上下方）、空間線索（spatial cue，星型符號只呈現在注視點的上方或者下方）。

（3）提示信號消失，屏幕中央僅出現黑色注視點“+”，時間為 400 ms。

（4）靶刺激箭頭將在注視點的上方或者下方出現，出現的位置和提示線索相對應，同時靶刺激兩側會出現干擾刺激。干擾刺激箭頭的方向有2 種情況：與靶刺激箭頭方向一致以及與靶刺激箭頭方向相反。被試需要在1 700 ms 內又快又準地進行反應，否則自動跳轉到下一個刺激。

（5）呈現一個100 ms 的空屏后直接進入下個循環階段。實驗流程如圖1 所示，包括線索提示條件、靶刺激的類型。

圖1 實驗流程圖

2.4 實驗結果及分析

2.4.1 狀態焦慮誘發

狀態焦慮組的平均數差異檢驗如表3 所示。對狀態焦慮組的狀態焦慮前后測平均得分進行配對樣本t檢驗，結果顯示，狀態焦慮后測平均得分顯著高于狀態焦慮前測平均得分（t(31)=-3.611，p＜0.01），狀態焦慮誘發成功。

表3 狀態焦慮組的平均數差異檢驗

狀態焦慮后測得分在分組上的平均數差異檢驗如表4 所示。以被試類型（狀態焦慮組、控制組）為組間自變量，狀態焦慮后測得分為因變量，進行獨立樣本t 檢驗。結果顯示，狀態焦慮組焦慮后測得分顯著高于控制組焦慮后測得分（t(62)=2.302，p ＜ 0.05），分組有效。

表4 狀態焦慮后測得分在分組上的平均數差異檢驗

2.4.2 不同組別被試在注意網絡功能上的差異檢驗

采用獨立樣本t 檢驗的方法對被試類型在注意網絡功能上的差異進行檢驗，不同組別被試在注意網絡功能上的差異檢驗如表5 所示。結果表明，警覺在被試類型上的差異顯著（p ＜0.05），狀態焦慮組的警覺功能顯著高于控制組的警覺功能，定向功能在被試類型上的差異不顯著（p ＞0.05），執行控制功能在被試類型上差異不顯著（p ＞ 0.05）。

表5 不同組別被試在注意網絡功能上的差異檢驗

3 討 論

3.1 狀態焦慮誘發的有效性

本研究利用數字運算任務、倒計時的提醒以及限時反應來誘發被試的狀態焦慮，誘發情境的設計對大部分被試有效。實驗完成后的訪談結果表明，倒計時的提醒和限時反應在誘發焦慮情緒上起到了重要作用。但是，該方法在一定程度上也存在瑕疵，針對數學計算能力較強的被試，數字運算任務不足以誘發其狀態焦慮。另外，本研究中誘發狀態焦慮是否成功的指標只記錄了焦慮得分，在以后的研究中可以考慮加入生理指標，這樣可以更加客觀地考察狀態焦慮情緒的誘發效果。

3.2 狀態焦慮對注意網絡不同功能的影響

本研究結果表明，警覺功能在被試類型上的差異顯著（p ＜0.05），狀態焦慮組的警覺功能顯著高于控制組的警覺功能，定向功能在狀態焦慮上的差異不顯著（p ＞0.05），執行控制功能在狀態焦慮上差異不顯著（p ＞0.05）。蔣軍等[25]的研究結果顯示情緒對注意的影響是通過影響人們關注的警覺網絡來實現的，并且在負面情緒下警覺的作用較明顯。杜靜等[26-27]的研究表明，抑郁癥患者在警覺和執行控制網絡方面存在異常，定向網絡保持正常。如前所述，Pacheco-unguetti等[13]認為警覺和定向子網絡均發生作用時，類似于自下而上的刺激驅動系統，而執行控制子網絡發生作用時，則類似于自上而下的目標導向系統。狀態焦慮對警覺和定向功能產生干擾作用的生理機制使較高的狀態焦慮會抑制右側額葉和頂葉腦區的激活[28]。張芳[29]也發現注意的定向功能在不同的情緒狀態下差異不顯著，即定向功能在正性情緒、負性情緒以及中性情緒3 種情緒狀態下沒有差異，該研究與本研究結論一致。

根據Fan 等[24]設計的注意網絡測驗的原理，警覺功能的效率等于無線索提示條件下被試正確反應的平均反應時減去雙線索條件下被試反應正確的平均反應時，因為在無線索提示條件下，沒有出現任何暗示狀態，被試的注意是較分散的，但在雙線索提示條件下，靶刺激出現的位置會有星號線索提示，提示的位置雖然不是一一對應，但是和無線索提示條件相比，被試注意的范圍縮小了，被試的注意力也處于相對分散的狀態，被試的注意力將會集中在靶刺激出現的位置，因此反應時變短（警覺作用），證明了被試在狀態焦慮下注意力更集中，在警覺效率上反應更明顯。Rowe 等[30]的研究結果表明，積極情緒狀態下被試的注意范圍擴大，而負性情緒狀態下與之相反，由此誘發被試的負性情緒會更有利于注意網絡測試的完成。通過誘發被試的狀態焦慮，在雙提示條件下，被試會更快地知覺到靶刺激，從而按照實驗要求快速準確地做出按鍵反應。

在本次實驗中發現被試的警覺功能最敏感，定向功能和執行功能比較穩定，這與張小榮等[31]的研究結果一致，可能也是與此次實驗的任務比較簡單有關。在以后的實驗中，可以增加實驗任務難度，以考察認知負荷在其中的作用。

3.3 啟 示

本研究聚焦于狀態焦慮情緒，考察不同狀態焦慮水平的被試在注意網絡功能的3 個子功能上的差異。結果發現狀態焦慮對警覺功能的影響最大，而對定向功能和執行控制功能的影響次之。結合以往研究結論，可提示相關人員在學習和生活中，尤其是在一些競賽當中，除關注人們穩定的人格特質之外，更應考慮人們的狀態焦慮水平對認知加工過程的影響。焦慮值的短暫提升足以影響認知任務的加工效果，甚至會影響人們的關鍵決策。

4 結 論

（1）使用數字運算、倒計時提示以及限時反應方法可以有效誘發大學生的狀態焦慮。

（2）狀態焦慮組的警覺功能與控制組存在顯著差異，狀態焦慮組的警覺功能高于控制組的警覺功能，在定向功能和執行控制功能上無顯著差異。