积极情绪对工作记忆广度的影响测试|“朝闻道”知识分享大赛

[懒羊羊永不言败]

这是我参加朝闻道知识分享大赛的第1篇文章。

声明：本实验由本人所在小组共同完成。

 

积极情绪对工作记忆广度的影响测试

 

• 实验背景：

情绪是一种具有倾向性的体验，它让个体倾向接近对自己有益的东西，远离对自己有害的东西并伴随着接近或者回避的躯体性行为的一种体验。积极情绪是指个体由于体内外刺激、事件满足个体需要而产生的伴有愉悦感受的情绪(郭小艳, 王振宏, 2007)。工作记忆是在执行认知任务的过程中，存储信息和处理信息的一种容量有限的操作系统，该系统还负责协调不同任务之间的认知资源分配、语言信息的判断和理解、视觉信息和空间信息的处理。

据以往研究表明，情绪与记忆有很大的相关性。情绪词与中性词间，情绪内容的效价（正性/负性/中性）对工作记忆起决定作用。情绪词间，情绪词的唤醒强度对工作记忆效果也起决定作用，过高的情绪唤醒也会阻碍工作记忆的效果。根据Baddeley和hitch提出的三成分模型，工作记忆又可以根据加工信息的不同分为两类言语工作记忆和空间工作记忆。以往研究发现，不同效价的情绪对工作记忆的两种不同类型—言语工作记忆和空间工作记忆的影响存在着分离现象。积极情绪对工作记忆的两个通路的影响也是有差异的。本实验在对先前研究分析总结的基础上，针对存在的不足改进，试图揭示正性情绪效价是否对工作记忆广度有显著影响。

情绪的诱发可以采取以下方法：(1)通过设置特定的实验情境或情绪诱发材料，让受试者置身其中并受其感染，从而诱发特定的情绪；(2)通过面部肌肉反馈技术，让受试者按照要求控制自己的面部肌肉，诱发特定情绪；(3)通过催眠或想象诱发情绪；(4)通过音乐诱发情绪；(5)通过嗅觉诱发情绪；(6)通过图片、照片或者影片来诱发特定情绪。情绪的测量方法有：(1)量表法，包括：情绪自我报告、任务执行程度报告等；(2)面部表情分析法；(3)电生理记录法，包括：脑电图(EEG)、事件相关电位技术(ERP)、正电子发射断层技术(PET)、功能磁共振(FMRL)等。

根据Fredrickson提出的积极情绪扩展和建设理论，积极情绪不仅可以扩大我们的注意范围，增强认知灵活性，还可以建设个人智力、人际资源，从而使个体更好地从事生活和工作‚。

 

• 实验目的：

1. 加深对“情绪”和“工作记忆”概念的理解；
2. 了解情绪唤醒的实验方法，测量情绪和认知相互作用的实验范式；
3. 理解空间工作记忆广度的测试方法，掌握评价个人工作记忆广度的行为指标。
4. 了解积极情绪与工作记忆的关系。

 

• 实验原理：

人类镜像系统涉及一个核心的顶额网络，主要包括顶下小叶和额下回或者运动皮层（Hobson & Bishop, 2017; Molenberghs et al.，2012）。已有研究表明，动作模仿、动作观察和执行和运动想象会激活人类镜像系统（Hobson & Bishop, 2017；Sakreida et al., 2018；Simos et al., 2017）。由于大脑中线电极出现的μ抑制波节律活动与人类镜像系统脑区具有相同的功能（Debnath et al., 2019），并且可以有人类镜像系统脑区所诱发（Braadbaart et al, 2013），和人类镜像系统脑区活动存在一定因果关系，因此μ抑制柏被认为是人类镜像系统活动的电生理指标（Fox et al., 2016）。目前一些研究表明人类镜像系统与情绪加工存在一定的可能联系。而音乐作为一种模仿艺术，通过模仿某种对象，传达音乐信息。在情绪模仿方面，音乐情绪主要借助声学要素变化及其与动作或运动相关，模仿人类心理活动变化（Koelsch, 2013）。综上所述，音乐诱发情绪变化具有一定的生理基础。

 

• 实验方法：

• 正式实验前：实施材料有效性检验。

随机选取五名被试参与材料有效性检验。首先，让五名被试填写PANAS问卷，等待一段时间后,被试各自佩戴蓝牙耳机倾听实验提供的音乐材料《土耳其进行曲》。然后让五名被试再次填写PANAS问卷。对被试前测后测的数据进行分析（配对样本t检验），发现正性情绪和负性情绪在听《土耳其进行曲》前后均有显著差异：后测的正性情绪显著高于前测的正性情绪，后测的负性情绪显著低于前测的负性情绪。结果表明，实验选取的音乐材料《土耳其进行曲》有效性良好，可以唤醒被试的正性情绪。

• 正式试验。

本实验最原始的流程为：随机选取15名被试，先完成一遍工作记忆广度测试，然后各自带上蓝牙耳机倾听《土耳其进行曲》，听完音乐后，再完成第二次工作记忆广度测试。实验中记录被试的反应时、正确率以及最大空格数。后因实验并不严谨，进行了改进。

改进后：将10名被试随机平均分为两组，作为控制组和实验组。控制组的被试先完成一遍工作记忆广度测试，等待3分钟后，再完成第二次工作记忆广度测试。实验组的被试先完成一遍工作记忆广度测试，然后各自带上蓝牙耳机倾听《土耳其进行曲》，听完音乐后，再完成第二次工作记忆广度测试。实验中记录被试的反应时、正确率以及最大空格数。

具体流程：

任务在实验室台式电脑完成，使用E-Prime2.0软件编辑程序来实现实验过程，实验过程中记录下被试的反应类型及反应时。

实验开始之前主试告知被试指导语，“亲爱的参与者，非常感谢您参与本次实验。在实验开始之前，我会向您简要介绍实验的基本步骤。请您保持专注，并尽量按照我的指导进行操作。首先，会向您展示一系列的绿色方格。您需要尽量记住这些材料，并在稍后按照同样的位置和顺序进行操作。之后，会播放一段音乐，请在听完音乐后再次参与工作记忆实验。请放心，您的表现并没有对错之分。同时，您的个人信息和实验结果将会被严格保密，仅用于科学研究目的。在实验过程中，如果您感到疲劳或不适，可以随时告诉我，我会为您进行适当的调整或休息。最后，再次感谢您的参与和支持。”

正式测试开始。首先，在呈现注视点提示后，屏幕上会出现一个5x5的白色空表格，在这25个格中的一定数目格中随机依次呈现绿色亮点，要求被试尽量记住亮点出现的位置及顺序。在亮点出现完之后，参与者被要求尽量记住亮点的位置和顺序。亮点位置出现完成后，要求参与者按亮点所在位置的顺序单击相应的空白表格，然后用鼠标点击"确认"按钮，开始时，亮点在三个空格中呈现，连续呈现3次，如果被试完成正确率在80％后增加一个空格，继续三次，依次最高增加到9个空格，如果连续3次未达到正确率标准后，任务结束。在执行该任务之前，每个被试都被告知这次任务是要计时的，所以他必须尽量的又快又准完成任务。实验中记录被试所用的时间和正确率。由被试完成的最大连续空格数作为其工作记忆广度值。

• 统计检验：

实验中记录被试所用的反应时和正确率，被试完成的最大连续空格数作为其工作记忆广度值。将控制组和实验组的反应时、正确率、最大空格数作为数据分析的基础，对实验组和控制组的反应时、正确率、最大空格数的前后差值进行差异检验(t检验)。

 

• 实验结果：

被试	组别		前反应时		前正确率	前最大空格数		后反应时		后正确率	后最大空格数
45	1		4469		88.89	5		5211		91.6	6
41	1		3652		53.33	5		4993		49.67	6
42	1		4499.67		76	7		4313		71	7
43	1		4031.33		80	5		8509.33		52	7
44	1		3712.33		80	5		5163		77.33	6
32	2		5112		91	6		4713		94	6
31	2		5357		80	7		4995		57	7
33	2		2934		83	4		2638		83	4
34	2		4463		85	5.5		4307		77.3	4.5
35	2		2979		70	5		3317		61	6
变量		M		SD			t		95%置信区间
反应时差1		1565.00		1753.18			2.19		[-94.52,3574.52]
反应时差2		-175.00		301.38
正确率差1		-7.32		11.92			0.01		[-16.11,16.14]
正确率差2		-7.34		10.11
最大空格数差1		1.00		0.71			2.24		[-0.3,2.03]
最大空格数差2		0.00		0.71

按照实验组和控制组的组别作为分组变量，分别对其前后测的反应时差，正确率差，最大空格数差进行独立样本T检验。由数据可看出，实验组和控制组的反应时差、正确率差、最大空格数差的95%置信区间都包含o，t值都不显著。说明：三者的差异均未达到统计学上的显著。

结论：积极情绪对工作记忆不产生影响。

 

• 分析讨论：

我们的实验发现积极情绪对工作记忆广度无显著影响。可能原因如下：

1. 工作记忆广度作为个体较为稳定且不易改变的特质，由于大脑结构的稳定，认知能力的稳定等，工作记忆广度一般不会因为时间的推移或其他因素等发生显著的变化
2. 根据情绪二维理论：情绪具备两个维度：情绪效价和唤醒程度。本实验借助《土耳其进行曲》音乐材料有效地唤醒被试的积极情绪，在情绪效价方面进行实验处理。但未对唤醒强度进行控制。根据叶克斯道森规律，从情绪唤醒的强度来看，紧张、激动等过高的情绪唤醒状态或消沉、没精打采等过低的情绪唤醒状态都不利于记忆思考等智力操作，而中等唤醒水平的情绪是智力操作的最佳情绪背景。
3. 可能是由于情绪占据了认知资源，影响了工作记忆能力。认知资源理论认为个体的认知资源都是有限的，而个体在受到情绪刺激后，可以用于加工的认知资源就减少了，从而对工作记忆能力产生了负面的影响。
4. 听音乐进行情绪唤醒时，未对被试的外部因素进行控制，干扰试验，影响情绪唤醒状态。
5. 被试对音乐的感知能力有差异也会使音乐诱发情绪的功能受到影响。
6. 有关情绪对记忆的影响，学术内存在歧义。有的认为起积极作用，有的认为起消极作用。
7. 误差控制不到位，比如没有统一开始做实验，外部环境控制不同
8. 样本量小，结果不够精确、不具代表性，存在抽样偏差。

 

• 改进措施

1.实验环境控制：

将实验室设置为放松或特定情绪状态的环境，确保参与者在实验过程中不会受到外界噪音、光线等干扰。同时，控制室内温度、湿度等物理条件，确保它们处于舒适范围内，以减少这些因素对被试情绪状态的影响。

2.被试选择与分组：

选择年龄、性别、教育水平等因素尽可能均衡的参与者，以减少个体差异对实验结果的影响。在实验前对被试进行筛选，排除可能影响情绪唤醒状态的因素，如疲劳、疾病、药物使用等。

3.实验流程优化：

将不同情绪的音乐分时段播放，以减少不同情绪音乐之间的相互干扰。在实验过程中设置适当的休息时间，以减少被试的疲劳和不适感。考虑引入其他控制变量，如被试的个性特征、生活经历等，以进一步探究它们对音乐情绪唤醒的影响。