劉潞潞 盧家楣 和 美 周建設(shè) 肖 晶 羅 勁 ,

(1首都師范大學(xué)心理學(xué)院, 北京市“學(xué)習(xí)與認(rèn)知”重點實驗室, 北京 100048) (2上海師范大學(xué)教育學(xué)院, 上海 200234)(3中國人民大學(xué)勞動人事學(xué)院, 北京 100872) (4首都師范大學(xué)北京成像技術(shù)高精尖創(chuàng)新中心, 北京 100048)

1 引言

樂學(xué)情感, 簡稱樂學(xué)感或樂學(xué), 是個體樂于學(xué)習(xí)的情感, 屬于理智情感大類中的一種, 具有內(nèi)隱和相對穩(wěn)定的特點(盧家楣, 2009; 盧家楣等,2017)。像其他情感一樣, 樂學(xué)情感雖是內(nèi)隱的, 但會在個體具體情境中, 即學(xué)習(xí)活動中以情緒的形式表現(xiàn)出來, 并為個體所體驗到(盧家楣, 1986)。因此,具有樂學(xué)情感的個體在學(xué)習(xí)活動中, 當(dāng)學(xué)習(xí)滿足其需要時會產(chǎn)生各種正性情緒體驗, 如高興、自豪、希望等; 當(dāng)學(xué)習(xí)不滿足其需要時則會引發(fā)各種負(fù)性情緒體驗, 如厭倦、焦慮、失望、氣憤等(Pekrun,Goetz, Titz, & Perry, 2002a)。這種情緒表現(xiàn)也就類似于西方學(xué)者提出的學(xué)業(yè)情緒(academic emotion)。學(xué)業(yè)情緒的研究至今已有十幾年的歷史, 研究者探索了學(xué)業(yè)情緒的結(jié)構(gòu)及測量方法(Pekrun et al.,2002a; 董妍, 俞國良, 2007), 影響因素(Pekrun et al.,2002a; Perry, Hladkyj, Pekrun, & Pelletier, 2001;Pekrun, Elliot, & Maier, 2006; Goetz, Preckel,Pekrun, & Hall, 2007; Frenzel, Pekrun, & Goetz,2007; Goetz, Pekrun, Hall, & Haag, 2006), 領(lǐng)域特異性(Goetz, Frenzel, Pekrun, & Hall, 2006; Goetz,Frenzel, Pekrun, Hall, & Lüdtke, 2007)以及年齡特征(俞國良, 董妍, 2006; 馬惠霞, 聶勝昀, 蘇世將,2010; 趙淑媛, 蔡太生, 陳志堅, 2012; 楊憲華, 徐淑燕, 2014)。

但長期以來, 此類研究存在兩方面的不足。首先, 是有關(guān)研究多致力于對特定的負(fù)性情緒(如考試焦慮)的探討, 而對正性情緒如高興、自豪、希望的研究相對比較少(Pekrun, Goetz, Titz, & Perry,2002b)。正性情緒是學(xué)習(xí)動機的基本構(gòu)成要素, 它與學(xué)生學(xué)業(yè)成績密切相關(guān)(Goetz, Frenzel, Hall, &Pekrun, 2008)且能影響其后的學(xué)習(xí)行為(俞國良,董妍, 2007), 而只有當(dāng)學(xué)生的學(xué)業(yè)情緒為正性時,其自我調(diào)節(jié)能力才能成為有效地轉(zhuǎn)化為促進學(xué)業(yè)成就的因素(Villavicencio & Bernardo, 2013)。理論上, 正性情緒對認(rèn)知的作用及其機制近年來得到了較多的研究和論證, 如 Fredrickson提出的正性情緒的擴展和建設(shè)假說認(rèn)為, 正性情緒能夠促使個體突破思維限制發(fā)現(xiàn)更多可能性, 擴展注意范圍, 增強認(rèn)知靈活性, 從而使問題解決的效率更高。正性情緒還有利于增進個人資源(身體資源、智力資源、人際資源、心理資源) (Fredrickson & Branigan, 2001;Fredrickson, 2001; Fredrickson & Branigan, 2005)。因此, 研究正性學(xué)業(yè)情緒對于促進學(xué)生的學(xué)習(xí)具有重要的意義。

其次, 是以往此類研究多采用行為和問卷的方法, 而缺乏對腦認(rèn)知過程深入探索。相比于與學(xué)業(yè)相關(guān)的其他認(rèn)知過程, 此類情緒是具有內(nèi)隱的相對穩(wěn)定的樂學(xué)情感的情境性表現(xiàn), 因此, 如能借助于認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)手段直接探測腦內(nèi)情緒區(qū)和獎賞區(qū)的變化, 無疑將有助于我們加深對于樂學(xué)情感的心理特征的認(rèn)識和理解。例如, 一項關(guān)于數(shù)學(xué)焦慮的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究表明, 當(dāng)具有數(shù)學(xué)焦慮的人在得知自己將被要求完成數(shù)學(xué)任務(wù)時, 與疼痛和厭惡感覺相關(guān)的后部腦島就會激活, 而該腦區(qū)在實際解決數(shù)學(xué)問題的過程中卻反而并未呈現(xiàn)激活, 這說明數(shù)學(xué)焦慮實際上發(fā)生于人們對于數(shù)學(xué)任務(wù)的想象和心理準(zhǔn)備狀態(tài), 而并非實際的思考和問題解決過程(Lyons & Beilock, 2012)。但遺憾的是, 人們卻并不清楚這種正性情緒的腦認(rèn)知特點, 這影響了我們對樂學(xué)情感及其在解題過程中表現(xiàn)出的正性情緒的心理學(xué)原理的認(rèn)識, 也影響對樂學(xué)情感的培養(yǎng)和促進。

鑒此, 在本項研究中, 我們選取了對英語學(xué)習(xí)懷有樂學(xué)情感的大學(xué)生被試, 采用功能性磁共振成像(fMRI)技術(shù)研究他們的樂學(xué)情感在具體的英語學(xué)習(xí)時的情緒反應(yīng)和腦認(rèn)知特點。為了能在語義和熟悉性上對實驗材料進行控制, 實驗編制了外國地名要求被試進行記憶和測驗, 并以同樣的漢語文字材料(即用漢字拼寫地名和國名的詞對)作為參照條件, 研究和比較了英語樂學(xué)被試在針對英文(或中文)材料的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備階段(即告知被試其將學(xué)習(xí)中文或英文的提示線索)、學(xué)習(xí)階段(即被試實際學(xué)習(xí)系列呈現(xiàn)的中文或者英文材料)、記憶測驗準(zhǔn)備階段(即告知被試即將對其進行中文或英文的記憶測驗的提示線索)、實際的記憶測驗實施階段以及獲得積極或消極的學(xué)習(xí)成績反饋階段的腦活動, 以揭示正性情緒的心理與腦認(rèn)知特點。盡管在這項研究中我們沒有采用其他組別的被試(如厭學(xué)組別)與樂學(xué)被試進行對照, 但通過學(xué)習(xí)中、英文材料相互對比的方式不但能夠在一定意義上揭示英語樂學(xué)者的腦認(rèn)知特點, 而且對于腦功能成像實驗而言, 組內(nèi)設(shè)計可以更好地排除不同個體在腦活動上可能存在的差異的干擾。特別地, 我們擬重點探討與正性樂學(xué)情緒和獎賞有關(guān)的腦區(qū)(如杏仁核以及黑質(zhì)紋狀體通路和中腦皮層邊緣系統(tǒng)通路等腦內(nèi)多巴胺通路)在英語的學(xué)習(xí)過程中的激活情況以研究和探測英語樂學(xué)者在學(xué)習(xí)和記憶英文過程中的心理獎賞特點。

2 研究方法

2.1 被試

19名來自北京各高校的具有較高英語樂學(xué)分?jǐn)?shù)的大學(xué)生(9男 10女)參加本實驗(該被試群體是從總數(shù)為 70人的大學(xué)生中根據(jù)其英語樂學(xué)得分選取的高分被試, 詳情見后), 平均年齡 23歲(

SD

=2.79), 排除英語、地理等可能對地名材料比較熟悉的相關(guān)專業(yè)。所選被試均為右利手, 視力或矯正視力正常, 無精神障礙和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。核磁掃描在清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)影像研究中心進行, 實驗已通過相關(guān)倫理委員會的批準(zhǔn), 且實驗之前所有被試均簽署知情同意書。另外, 被試如果在6個頭動參數(shù)(包括 3個方向的平動和 3個方向的轉(zhuǎn)動)的一個方向上超過2 mm或2 degrees即被排除。

2.2 實驗材料

本實驗分為受試篩選和正式核磁實驗兩個部分。所采用的實驗材料詳述如下：

2.2.1 受試篩選問卷

自編《英語樂學(xué)問卷》。問卷分為英語樂學(xué)和英語厭學(xué)兩個維度, 其中樂學(xué)有 5個條目, 厭學(xué)有7個條目, 共12個條目。樂學(xué)維度正向計分, 厭學(xué)維度反向計分, 兩個維度的分?jǐn)?shù)相加構(gòu)成樂學(xué)問卷總分。題目樣例如下：“我在課余會抽出一定時間學(xué)英語” (樂學(xué)), “只有為了應(yīng)付考試我才會學(xué)英語”(厭學(xué))。樂學(xué)和厭學(xué)分量表的內(nèi)部一致性系數(shù)分別為0.75和0.72。

《大學(xué)生學(xué)業(yè)倦怠問卷》(MBI-GS修訂版) (倪士光, 伍新春, 張步先, 2009)。問卷共 14個題目,包含情緒衰竭(4個題目)、譏誚態(tài)度(4個題目)、成就感低(6個題目)三個分量表。采用Likert 7點計分,“1”代表“從來沒有”, “7”代表“每天都有”?？偭勘淼摩料禂?shù)為 0.81, 三個分量表情緒衰竭、譏誚態(tài)度、成就感低的α系數(shù)分別為0.77, 0.77, 0.81。

《焦慮自評量表》(Self-Rating Anxiety Scale,SAS)。20個題目, 4級評分。計算標(biāo)準(zhǔn)分后, 標(biāo)準(zhǔn)分小于50分為無焦慮, 50～60分為輕度焦慮, 60～70分為中度焦慮, 70分以上為重度焦慮。

《抑郁自評量表》 (Self-Rating Depression Scale,SDS)。含20個題目, 4級評分。計算抑郁嚴(yán)重指數(shù)(SDS 得分/總分 80), 指數(shù)在 0.50以下為無抑郁,0.50～0.59為輕微至輕度抑郁, 0.60～0.69為中至重度抑郁, 0.70以上為重度抑郁。

2.2.2 核磁實驗材料

采用經(jīng)典的“學(xué)習(xí)?再認(rèn)”實驗范式, 材料選用中、英文兩種語言的世界地名, 詞匯內(nèi)容為使用頻次較低的城市及其對應(yīng)的國家。例如, Conakry——Guinea、阿塔富——托克勞, 其中左側(cè)詞匯為城市,右側(cè)詞匯為國家。所有材料均選自《世界地名翻譯大辭典》 (周定國主編, 2008年1月出版), 英文詞長度范圍為4～10個字母, 中文詞長度范圍為2～4個漢字。

正式實驗分為 4個學(xué)習(xí)階段和 4個再認(rèn)階段,兩階段交替呈現(xiàn)(見圖1)。每個學(xué)習(xí)?測驗階段包含12個小單元(trial) (中、英文各6個), 每個trial含有 3個英文或者中文詞對(但不會出現(xiàn)中、英文在一個trial中混搭的情況), 每個學(xué)習(xí)?測驗階段共呈現(xiàn) 36個詞對(中英各 18個), 4個學(xué)習(xí)階段共呈現(xiàn)144個詞對, 中英文各72對。再認(rèn)階段的材料的一部分與學(xué)習(xí)階段相同, 如詞對中出現(xiàn)的城市與上一學(xué)習(xí)階段相同, 國家有 50%與學(xué)習(xí)時完全對應(yīng)(即正確配對), 另外 50%的國家打亂了順序, 與城市不是對應(yīng)關(guān)系(即錯誤配對)。再認(rèn)階段的詞匯數(shù)量及分布方式與學(xué)習(xí)階段相同, 但項目的呈現(xiàn)順序被再次隨機化。在學(xué)習(xí)和再認(rèn)階段, 中/英文學(xué)習(xí)材料的trial隨機交叉呈現(xiàn), 最多連續(xù)出現(xiàn)2個相同語種的 trial。此外, 為避免熟悉性對學(xué)習(xí)效果的影響,中英文各選用不同材料, 即一個特定地名詞對如以中文形式呈現(xiàn)過, 則就不會再出現(xiàn)其英文形式,中、英文材料的選定在不同被試之間進行均衡。

2.3 實驗程序

使用自編《英語樂學(xué)問卷》、《大學(xué)生學(xué)業(yè)倦怠問卷》、《焦慮自評量表》(SAS)、《抑郁自評量表》(SDS)篩選被試。篩選標(biāo)準(zhǔn)如下：取英語樂學(xué)分?jǐn)?shù)范圍(12～60分)的前 27%, 即樂學(xué)總分≥ 47.04, 且學(xué)業(yè)倦怠總分< 55, 焦慮標(biāo)準(zhǔn)分< 50、抑郁嚴(yán)重指數(shù)< 0.5的人作為樂學(xué)被試。只有所有問卷得分均符合標(biāo)準(zhǔn)才能參與正式核磁實驗。

圖1 核磁掃描流程

在核磁掃描前的準(zhǔn)備階段, 首先采集被試的基本信息, 其中包括對中文學(xué)習(xí)的態(tài)度、大學(xué)入學(xué)成績排名、學(xué)期成績排名, 要求被試對這3個項目進行5點評分。之后在主試講完指導(dǎo)語之后針對核磁程序進行練習(xí), 直到被試完全掌握實驗要求和按鍵反應(yīng)方式為止。核磁掃描流程共 8個 run, 其中學(xué)習(xí)run 4個, 再認(rèn)run 4個, 學(xué)習(xí)和再認(rèn)run交替呈現(xiàn)。每個學(xué)習(xí)run呈現(xiàn)8 min, 再認(rèn)run呈現(xiàn)7 min, 間隔休息1 min, 實驗總時長為68 min (見圖1)。采用拉丁方對實驗順序進行了平衡, 以排除順序效應(yīng)。

學(xué)習(xí)和再認(rèn)階段一個trial的流程如圖2。在學(xué)習(xí)階段, 屏幕首先會呈現(xiàn)學(xué)習(xí)線索(呈現(xiàn)時間為5 s),提示接下來將要學(xué)習(xí)的材料是英文還是中文, 然后,依次呈現(xiàn)3個詞對, 每個詞對的呈現(xiàn)時間為3 s, 隨之以3～5 s的jitter, 在詞對呈現(xiàn)時被試需要盡量記憶。詞對呈現(xiàn)完之后會出現(xiàn)一個情緒評定界面, 需要被試對記憶過程中體驗到的情緒進行4級評分(1厭惡, 2有點厭惡, 3有點喜歡, 4喜歡), 對應(yīng)分別以左手中指、左手食指、右手食指、右手中指做反應(yīng)。至此一個trial結(jié)束。在再認(rèn)階段, 也是先呈現(xiàn)再認(rèn)線索(呈現(xiàn)時間為5 s), 提示接下來測驗的是中文還是英文, 接著在詞對呈現(xiàn)時被試需要對依次呈現(xiàn)的3個詞對進行“是”或“否”的判斷。如果左側(cè)詞城市與右側(cè)詞國家與學(xué)習(xí)階段的完全一樣, 則按“3”(是), 否則按“4” (否)。每個詞對呈現(xiàn)時間為 3 s。詞對結(jié)束同樣要求被試對再認(rèn)過程中體驗到的情緒做出4級評分。隨后會出現(xiàn)反饋界面, 共有兩種不同的反饋, 正反饋為：“恭喜！您在本組的成績超過了平均成績, 您將獲得額外獎勵”, 負(fù)反饋為：“抱歉！您在本組的成績低于了平均成績, 未獲得額外獎勵”, 兩類反饋隨機呈現(xiàn), 正、負(fù)反饋的出現(xiàn)頻次在中、英文兩種條件下各占 50%。為防止被試對反饋生疑, 每個run 4種反饋類型的數(shù)量不完全均等。

核磁掃描結(jié)束后, 詢問被試是否質(zhì)疑反饋的正確性, 如果猜到反饋是假的被試作廢。最后主試支付報酬, 實驗結(jié)束。

圖2 實驗流程圖

2.4 圖像采集

利用清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)影像研究中心的Philips Achieva 3.0T TX磁共振成像系統(tǒng), 采用32通道線圈采集圖像。全腦功能像由T2*加權(quán)單次激發(fā)梯度回波的EPI序列獲得, 功能像相關(guān)參數(shù)如下:TR = 2000 ms, TE = 35 ms, FOV = 200 mm × 200 mm,FA = 90°, 64× 64 matrix, 30 層, 層厚 4mm, voxel size = 2.5 mm × 2.5 mm × 4.0 mm。結(jié)構(gòu)像掃描參數(shù)：TR = 7.65, TE = 3.72, Flip = 8°, 180 層, 層厚 2 mm,層間距1 mm, FOV=230 mm×230 mm, voxel size=0.96 mm×0.96 mm×1 mm。通過E-prime 2.0軟件制作的程序?qū)崿F(xiàn)trial的呈現(xiàn)與核磁掃描同步。

2.5 fMRI數(shù)據(jù)處理及分析

實驗所獲取的圖像數(shù)據(jù)采用加載于MATLAB2014a平臺上的SPM 8軟件包進行預(yù)處理及統(tǒng)計分析。對19名有效被試的fMRI數(shù)據(jù)分別進行時間校正、頭動校正, 將校正后的圖像空間標(biāo)準(zhǔn)化到標(biāo)準(zhǔn)的MNI (Montreal Neurological Institute)模板, 采用全寬半高值(FWHM)為 8 mm的高斯核函數(shù)及128 s的高通濾波進行空間平滑。

對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)采用一般線性模型進行參數(shù)估計, 包括個體水平分析和組分析。在個體水平分析中, 學(xué)習(xí)階段定義了6個事件：(1)即將進入英文材料學(xué)習(xí) trial的提示(簡稱英文學(xué)習(xí)提示) (每個英文trial包含1個該類項目/事件, 總項目數(shù)的理論值為24); (2)即將進入中文材料學(xué)習(xí)單元的提示(簡稱中文學(xué)習(xí)提示) (每個中文trial包含1個該類項目/事件, 總項目數(shù)的理論值為 24); (3)實際學(xué)習(xí)記憶英文地名詞對(簡稱英文學(xué)習(xí)) (每個英文trial包含3個該類項目/事件, 總項目數(shù)的理論值為 72); (4)實際學(xué)習(xí)記憶中文地名詞對(簡稱中文學(xué)習(xí)) (每個中文trial包含3個該類項目/事件, 總項目數(shù)的理論值為72); (5)學(xué)習(xí)英文材料之后的情緒評定(每個英文trial包含 1個該類項目/事件, 總項目數(shù)的理論值為24); (6)學(xué)習(xí)中文材料之后的情緒評定(每個中文 trial包含1個該類項目/事件, 總項目數(shù)的理論值為24)。

采用 SPM統(tǒng)計軟件中事件相關(guān)設(shè)計的建模方法, 將各個心理事件的起始時間定義為特定的刺激(如提示和地名詞對)開始呈現(xiàn)的時間。其中納入模型但未作進一步分析的事件為中/英文情緒評定及6個頭動參數(shù)。再認(rèn)階段的各個認(rèn)知信息加工事件的定義方法與學(xué)習(xí)階段相類似, 也包括中、英文記憶測驗提示各兩個事件, 中、英文記憶測驗各兩個事件, 情緒評定等, 與學(xué)習(xí)階段不同的是, 再認(rèn)階段還包括對于每個trial的記憶成績的反饋, 包括中文正反饋、英文正反饋、中文負(fù)反饋、英文負(fù)反饋等幾類。納入模型但未作進一步分析的事件包含中/英文再認(rèn)測驗、中/英文情緒評定及6個頭動數(shù)據(jù)。

在進行第二水平(second-level)的組分析時, 在個體水平分析獲得的各種關(guān)鍵對比(如“英文學(xué)習(xí)提示>中文學(xué)習(xí)提示”、“英文學(xué)習(xí)>中文學(xué)習(xí)”或“英文正反饋>中文正反饋”)的基礎(chǔ)上建立隨機效應(yīng)模型。全腦分析的閾限為

p

< 0.005 (uncorrected), 激活團簇體積(cluster size)大于或等于30個體素。此外, 使用Rest軟件中的AlphaSim對結(jié)果進行了多重比較校正, 閾限設(shè)定為

p

< 0.05或

p

< 0.005。

全腦分析結(jié)果顯示：一些與心理獎賞、情緒喚起以及心理厭惡相關(guān)的腦區(qū)如中腦及黑質(zhì)(substantia nigra, SN)、杏仁核以及腦島等在英文條件下的激活均要顯著大于中文的相應(yīng)條件。根據(jù)全腦分析結(jié)果,我們選取中腦、黒質(zhì)、腦島為感興趣區(qū)(regions of interest, ROI), 采用特定腦區(qū)(如中腦)的結(jié)構(gòu)模板(WFU Pick Atlas Version 2.4)確定各個ROI, 并利用MarsBar軟件分別提取每一位被試的特定ROI在關(guān)鍵心理事件(如即將學(xué)習(xí)英文的提示)呈現(xiàn)后的24 s之內(nèi)的時間信號變化值(每隔2 s (即一個 TR)一個數(shù)值, 24 s共 12個數(shù)值), 取每位被試在特定事件(如英文學(xué)習(xí)提示)相對于其對照條件(如中文學(xué)習(xí)提示)在時間信號變化過程中的最大差值與行為反應(yīng)(如記憶成績和樂學(xué)分?jǐn)?shù))進行相關(guān)性計算。

3 結(jié)果

3.1 行為結(jié)果

對學(xué)習(xí)和再認(rèn)兩個階段的情緒評定結(jié)果進行相關(guān)樣本 t檢驗, 結(jié)果如下：同一階段兩種語言之間對比發(fā)現(xiàn), 學(xué)習(xí)階段英文情緒(

M

= 2.87,

SD

=0.51)評價要比中文(

M

= 3.01,

SD

= 0.55)更消極, 達到邊緣顯著,

t

(18) = –2.05,

p

= 0.055; 再認(rèn)階段英文情緒評價(

M

= 2.73,

SD

= 0.58)則顯著低于中文(

M

= 2.84,

SD

= 0.57),

t

(18) = –2.84,

p

= 0.011。同一語言兩階段對比發(fā)現(xiàn), 學(xué)習(xí)階段的英文情緒評價(

M

= 2.87,

SD

= 0.51)要高于再認(rèn)階段(

M

= 2.73,

SD

=0.58),

t

(18) = 2.21,

p

= 0.04; 學(xué)習(xí)階段的中文情緒評價(

M

= 3.01,

SD

= 0.55)也要顯著高于再認(rèn)階段(

M

= 2.84,

SD

= 0.57),

t

(18) = 2.79,

p

= 0.01。對再認(rèn)階段的記憶成績分析發(fā)現(xiàn), 英文記憶成績(

M

=45,

SD =

8.12)顯著低于中文(

M

= 47.89,

SD =

7.75)

,t

(18) = –2.70,

p

= 0.015。

將被試對中文學(xué)習(xí)的態(tài)度、大學(xué)入學(xué)成績排名、學(xué)期成績排名與《英語樂學(xué)問卷》總分、被試的英、中文記憶成績做相關(guān)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 雖然“語文學(xué)科態(tài)度”一項平均分為4.12 (在評分體系中,1代表非常厭惡, 2代表比較厭惡, 3代表難以確定,4代表比較喜歡, 5代表非常喜歡), 大學(xué)入學(xué)成績、學(xué)期成績排名平均分分別為 2和 1.53(在評分體系中, 1代表前20%, 2代表20～40%, 3代表40～60%, 4代表60～80%, 5代表后20%)。但英文樂學(xué)總分與大學(xué)入學(xué)排名、學(xué)期排名均無顯著相關(guān), 與被試對中文的態(tài)度也沒有顯著相關(guān)。即, 并非被試的英文樂學(xué)程度越高, 其中文樂學(xué)程度及總體樂學(xué)程度也隨之越高, 兩者沒有必然聯(lián)系。

3.2 腦成像結(jié)果

3.2.1 學(xué)習(xí)階段激活腦區(qū)

表1 學(xué)習(xí)階段英文線索與中文線索呈現(xiàn)激活的腦區(qū)

學(xué)習(xí)階段的英文線索相比于中文線索, 更多地激活了包括枕下回、枕中回、腦島、中央前回等在內(nèi)的腦區(qū)。而中文線索相比于英文線索, 更多地激活了舌回等腦區(qū)(表1)。相比于中文線索, 學(xué)習(xí)階段的英文線索更多地激活了雙側(cè)的前部腦島, 激活圖見圖3。

圖3 學(xué)習(xí)階段英文線索>中文線索腦島激活

學(xué)習(xí)和記憶英文相比于中文, 更多地激活了枕中回、頂下小葉、頂上小葉、海馬、中央前回、楔前葉等腦區(qū)。而學(xué)習(xí)記憶中文比學(xué)習(xí)記憶英文更多地激活了顳中回、顳上回、舌回、梭狀回、楔前葉、扣帶回、額中回等腦區(qū)(表2)。

表2 學(xué)習(xí)階段英文記憶與中文記憶過程激活的腦區(qū)

3.2.2 再認(rèn)階段激活腦區(qū)

再認(rèn)階段的英文線索與中文線索相比, 更多地激活了舌回、枕中回、中央前回、楔前葉、顳中回、顳下回等腦區(qū)。而中文線索則比英文線索更多地激活了舌回、楔葉(表3)。除表3所激活的峰值點外,特別地, 英文回憶線索相對于中文線索的腦激活團簇的范圍還延伸到了黑質(zhì)及中腦等區(qū)域, 因為這些區(qū)域與學(xué)業(yè)情緒關(guān)系密切, 因此我們也將這個區(qū)域的激活通過ROI的方法加以展示(圖4)。

英文正反饋比中文正反饋激活更強的區(qū)域有楔前葉、梭狀回、顳上回、顳中回和枕下回。中腦、黑質(zhì)和杏仁核雖不是峰值點坐標(biāo), 但在該條件下均有激活(圖 5)。中文正反饋比英文正反饋激活更強的腦區(qū)有額中回(表4)。對負(fù)反饋分析, 英文負(fù)反饋比中文負(fù)反饋激活更強的腦區(qū)包括枕下回、枕中回、舌回、腦島、屏狀核。其中, 腦島的激活見圖6。中文負(fù)反饋減英文負(fù)反饋無顯著激活腦區(qū)(表5)。

表3 再認(rèn)階段英文線索與中文線索呈現(xiàn)激活的腦區(qū)

圖4 再認(rèn)階段英文線索>中文線索下中腦(左)、黒質(zhì)(右)激活(p < 0.05, uncorrected)

3.2.3 ROI及相關(guān)分析結(jié)果

采用以上分析方法, 將所選取的感興趣區(qū)與《英文樂學(xué)問卷》總分計算皮爾遜相關(guān), 采用Dunn–?idák校正方法調(diào)整顯著閾限(調(diào)整后的顯著閾限為0.034), 得到的結(jié)果如下：學(xué)習(xí)階段英文線索減中文線索在腦島的激活差異與英文記憶成績呈正相關(guān)(

r

(17) = 0.50,

p

= 0.030), 與問卷總分正相關(guān)(

r

(17) = 0.50,

p

= 0.031) (圖7中的A、B)。英文正反饋減中文正反饋在中腦的激活差異與樂學(xué)問卷總分呈邊緣正相關(guān)(

r

(17) = 0.49,

p

= 0.035); 與測驗階段英文提示減中文提示中觀察到的黑質(zhì)激活水平正相關(guān)(

r

(17)= 0.50,

p

= 0.030), 與中腦的激活水平呈邊緣正相關(guān)(

r

(17)= 0.49,

p

= 0.035) (圖7中的 C、D、E)。英文負(fù)反饋減中文負(fù)反饋在腦島的激活差異與樂學(xué)問卷總分正相關(guān)(

r

(17)= 0.57,

p

=0.012) (圖 7中的 F)。

圖5 再認(rèn)階段英文正反饋>中文正反饋條件的激活圖

表4 再認(rèn)階段英文正反饋與中文正反饋激活的腦區(qū)

圖6 再認(rèn)階段英文負(fù)反饋>中文負(fù)反饋條件下腦島激活

4 討論

本實驗對英語持有積極學(xué)業(yè)情緒的個體在中英文學(xué)習(xí)、測驗和反饋階段的情緒和腦活動特點進行了研究。行為結(jié)果表明, 無論是在學(xué)習(xí)還是在測驗階段, 被試在學(xué)習(xí)英文單元后的情緒評價都低于中文, 且英文的記憶成績也顯著低于中文, 這可能與中英文材料的學(xué)習(xí)記憶難度有關(guān), 本實驗所使用是較為陌生且語義較不豐富的地名材料, 學(xué)習(xí)和記憶英文較之中文更加困難, 而這種難度上的差別會在一定程度上影響到被試在學(xué)習(xí)中的情緒體驗和實際的記憶成績。

表5 再認(rèn)階段英文負(fù)反饋與中文負(fù)反饋激活的腦區(qū)

在學(xué)習(xí)階段, 當(dāng)遇到英文學(xué)習(xí)線索提示時被試表現(xiàn)出了更強烈的雙側(cè)前腦島的激活, 這可能與他們所體驗到的因面臨困難的學(xué)習(xí)任務(wù)而引起的壓力以及對認(rèn)知努力的積極調(diào)動有關(guān)。腦島是表征情緒體驗的重要腦區(qū), 它與邊緣系統(tǒng)如杏仁核、內(nèi)嗅皮層及顳極存在緊密連接(Fudge, Breitbart, Danish,& Pannoni, 2005; H?istad & Barbas, 2008; Mesulam& Mufson, 1985; Stefanacci & Amaral, 2002), 并可在多種情緒誘發(fā)任務(wù)和線索類型下被激活(Kober et al., 2008; Singer et al., 2004; Wager & Barrett,2004; Wicker et al., 2003)。特別地, 研究表明：腦島與厭惡刺激識別密切相關(guān)(Hennenlotter et al.,2004; Jabbi, Swart, & Keysers, 2007; Phillips et al.,1997), 腦島毀傷的病人有可能失去識別厭惡刺激的能力 (Calder, Keane, Manes, Antoun, & Young,2000), 而元分析研究也表明, 厭惡刺激一致地激活了額下回和腦島, 因此腦島是腦內(nèi)表征厭惡情緒體驗的關(guān)鍵腦區(qū)之一(Vytal & Hamann, 2010)。Lyons和 Beilock (2012)研究了具有數(shù)學(xué)焦慮的人在預(yù)期將要做數(shù)學(xué)任務(wù)及實際執(zhí)行任務(wù)過程中的腦區(qū)激活, 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 數(shù)學(xué)任務(wù)線索的出現(xiàn)引起了背側(cè)后腦島(dorso-posterior insula)的激活, 但在實際做數(shù)學(xué)任務(wù)的過程中該區(qū)域并未激活。背側(cè)后腦島是反映疼痛感的重要區(qū)域(MacDonald & Leary,2005), 在數(shù)學(xué)任務(wù)提示階段激活了后部腦島, 這說明數(shù)學(xué)焦慮者在期待令其感到焦慮的任務(wù)出現(xiàn)時會產(chǎn)生心理厭惡。然而在本研究中, 我們發(fā)現(xiàn)即將學(xué)習(xí)英文的提示線索相對于中文激活了更多前部腦島而非后部腦島, 這一方面意味著由于材料的學(xué)習(xí)記憶英文材料難度較大的原因, 被試在學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備階段體驗到了更多的壓力和負(fù)性情緒, 而另一方面也意味著被試可能正在準(zhǔn)備和調(diào)動更多的認(rèn)知資源以應(yīng)付即將出現(xiàn)的艱苦學(xué)習(xí)。與 Lyons和Beilock (2012)關(guān)于數(shù)學(xué)焦慮的研究發(fā)現(xiàn)后部腦島的激活不同, 我們關(guān)于樂學(xué)被試的研究發(fā)現(xiàn)了前部腦島在學(xué)習(xí)準(zhǔn)備階段的激活。盡管腦島是表征軀體感受和情緒體驗的關(guān)鍵腦區(qū), 但前部腦島與后部腦島也有著功能上的區(qū)分。一般認(rèn)為, 后部島表征那些更加基本、更加初級的情緒體驗, 而前部腦島則表征經(jīng)過認(rèn)知調(diào)制之后的次級的情緒體驗(Craig,2009), 它也參與對由環(huán)境刺激或心境誘發(fā)的情緒狀態(tài)的調(diào)節(jié)(Dolan & Holbrook, 2001; Phillips,Drevets, Rauch, & Lane, 2003)。例如, 后部腦島被動地表征痛苦情緒, 前部腦島的激活則在一定程度上反映對痛苦情緒的控制和調(diào)節(jié)(Decety, 2011)。據(jù)此可以推測, Lyons和Beilock (2012)所研究的數(shù)學(xué)焦慮被試在面臨數(shù)學(xué)任務(wù)時所體驗到的純粹被動的痛苦, 因而這種體驗主要通過后部腦島來表征,而本實驗研究的是樂學(xué)被試, 盡管他們也在面對枯燥而艱難的學(xué)習(xí)任務(wù)時體驗到了壓力和負(fù)面情緒,但這也同時轉(zhuǎn)化成為了調(diào)節(jié)動力和其后的學(xué)習(xí)努力, 這就導(dǎo)致了前部腦島在學(xué)習(xí)記憶準(zhǔn)備階段的激活。與上述假設(shè)相一致, 我們的研究結(jié)果表明對于英語樂學(xué)被試而言, 英文線索(相對于中文線索)所引發(fā)的左側(cè)前部腦島的激活不但與樂學(xué)問卷的總分呈正相關(guān), 而且也與其后的記憶成績呈正相關(guān),這說明如果一個人的英語樂學(xué)傾向越強, 則其在英語學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備階段所體驗到的學(xué)習(xí)壓力就會越大,其調(diào)動的認(rèn)知努力就會越多, 而其后的學(xué)習(xí)記憶成績也會越好。

圖7 相關(guān)散點圖

與學(xué)習(xí)和記憶階段不同, 在再認(rèn)階段, 當(dāng)被試得到關(guān)于英文記憶成績的正反饋時相比于得到中文正反饋更多地激活了中腦區(qū)域和杏仁核。前人研究表明：中腦的激活與期待令人愉悅的味道(D'Ardenne, McClure, Nystrom, & Cohen, 2008;O'Doherty, Deichmann, Critchley, & Dolan, 2002),獲得金錢(Knutson, Taylor, Kaufman, Peterson, &Glover, 2005)及引發(fā)浪漫愛情的視覺刺激(Fisher,Aron, & Brown, 2005)有關(guān); 而杏仁核在獎賞加工中所發(fā)揮作用也被許多研究所證實(Baxter &Murray, 2002; Cador, Robbins, & Everitt, 1989;Everitt, Cador, & Robbins, 1989; Everitt et al., 1999;Murray, 2007; Ramirez & Savage, 2007), 例如, 實驗發(fā)現(xiàn)潛在獎賞(McClure, Laibson, Loewenstein, &Cohen, 2004)甚至是潛在的毒品獎勵(Zald, 2003)都有可能激活杏仁核。因此, 可以認(rèn)為被試在獲得英文記憶成績正反饋時中腦和杏仁核的激活反應(yīng)了一種心理獎賞及相關(guān)情緒的產(chǎn)生和喚起。值得強調(diào)的一點是, 上述中腦和杏仁核的激活是在嚴(yán)格控制了對照條件的情況下獲得的, 亦即：無論是英文條件還是中文條件, 被試都獲得了正反饋而且按照實驗約定他們都將獲得額外的被試費作為獎勵, 但當(dāng)被試得知自己在英文記憶上獲得好成績時產(chǎn)生的獎賞感及相關(guān)的情緒喚起仍然更加強烈, 這說明英語樂學(xué)被試對英語學(xué)習(xí)的成功更加看重。為了檢驗這種獎賞感究竟是否反應(yīng)了樂學(xué)特質(zhì), 我們進一步計算了上述中腦激活在激活程度上與樂學(xué)分?jǐn)?shù)之間的相關(guān)性, 發(fā)現(xiàn)二者之間存在顯著的正相關(guān), 這說明如果一個個體越樂學(xué), 則其在獲得英文學(xué)習(xí)正反饋時所產(chǎn)生的心理獎賞感就會越強烈。

事實上, 樂學(xué)被試的這一特征不僅體現(xiàn)在獲得好的記憶成績反饋的階段, 甚至在當(dāng)被試看到即將進行英文測驗的提示時, 相對于看到中文提示, 中腦黑質(zhì)就會表現(xiàn)出更多的激活。前人研究發(fā)現(xiàn), 中腦多巴胺神經(jīng)元的活動不但與獎賞獲得有關(guān), 而且負(fù)責(zé)編碼對獎賞的預(yù)期(Mirenowicz & Schultz,1996; Montague, Dayan, & Sejnowski, 1996; Schultz,Dayan, & Montague, 1997; Schultz, 2002), 因此, 在被試看到即將進行英文測驗的提示時就有包括黑質(zhì)在內(nèi)的中腦激活這一事實提示樂學(xué)被試甚至在實際得到有關(guān)英文學(xué)習(xí)的正反饋之前就產(chǎn)生了對于獎賞的預(yù)期, 這從某種意義上反映了樂學(xué)被試不但具有“樂學(xué)”的特點, 而且具有“樂考”的特點, 即他們樂于考試并期待著好成績。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn), 被試在記憶測驗提示階段英文相對于中文條件的中腦及黑質(zhì)的激活水平與其在獲得正反饋時英文相對于中文條件的中腦激活呈正相關(guān), 這從一定意義上說明了對獎賞預(yù)期的腦活動與實際獲得獎賞的腦活動之間存在關(guān)聯(lián), 但我們沒有在記憶測驗提示階段英文相對于中文條件的中腦及黑質(zhì)的激活水平與被試的樂學(xué)分?jǐn)?shù)之間發(fā)現(xiàn)明顯的相關(guān), 這意味著這種對獎賞的預(yù)期與樂學(xué)特質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)不如實際獲得獎賞與樂學(xué)特質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)那么密切。

那么, 樂學(xué)被試在得到英文正反饋時獎賞區(qū)和情緒區(qū)的激活是否有可能是由中、英文兩種任務(wù)在記憶難度上的差別所造成的呢？即：假設(shè)有難易不同的兩個任務(wù), 那么, 人們在那個較難的任務(wù)上獲得成功之后其獎賞感可能會比較大, 這只是因為成功來之不易的緣故。本研究不能排除這一可能性,但從相關(guān)結(jié)果看, 英文正反饋減中文正反饋激活了更多獎賞區(qū), 即被試在獲得英文正反饋時感到更加愉悅(且獎賞區(qū)的激活與樂學(xué)分?jǐn)?shù)、測驗階段英文提示減中文提示中觀察到的黑質(zhì)、中腦的激活水平正相關(guān)); 而且當(dāng)被試得到關(guān)于英文記憶成績的負(fù)反饋時相比于得到中文負(fù)反饋更多地激活了雙側(cè)前腦島(且該腦島的激活水平與樂學(xué)特質(zhì)即英文樂學(xué)問卷總分呈正顯著相關(guān)), 這表明被試在英文成績上獲得負(fù)反饋可能令他們感到不滿意并試圖調(diào)動更多的認(rèn)知努力應(yīng)對接下來的英文測驗。這些結(jié)果同時表明英文正反饋獲得的獎賞感也可能是由于樂學(xué)特質(zhì)所致。此外換角度講, 對于難度更高的英文任務(wù), 英語樂學(xué)者仍然愿意接受挑戰(zhàn)去學(xué)習(xí),并在獲得正反饋后體驗到更強烈的獎賞感, 這恰好反映了英語樂學(xué)者的樂學(xué)特征。

作為一項在嚴(yán)格控制的實驗室條件下獲得的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)發(fā)現(xiàn), 本實驗對于教育實踐也有一定的啟示意義, 它提示了積極學(xué)業(yè)情緒可能與人們的態(tài)度和價值觀念有關(guān), 對于英語的喜愛和重視可以使同樣的正反饋產(chǎn)生更大的心理獎賞效應(yīng), 這說明了正或負(fù)反饋并不僅僅是一種客觀事實, 它也同時受到主觀態(tài)度和價值取向的調(diào)節(jié), 乃是這種客觀成績與主觀價值傾向之間的交互作用形成了在樂學(xué)被試特定學(xué)習(xí)環(huán)境下的心理強化體系。而從英語樂學(xué)被試在英文記憶測驗提示階段就表現(xiàn)出中腦獎賞區(qū)的激活這一事實來看, 我們推測積極學(xué)業(yè)情緒可能與以往的成功經(jīng)驗有關(guān), 如果沒有以往大量的成功學(xué)習(xí)經(jīng)驗, 樂學(xué)被試不可能在英語記憶測驗尚未實際實施之前就表現(xiàn)出對于獎賞的期待。但是,僅就本實驗而言, 我們也發(fā)現(xiàn)了一些令人感到隱憂的信息, 即樂學(xué)被試并未在實際的英語學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生更加積極的情緒體驗, 他們的樂學(xué)特點似乎只表現(xiàn)在更能對好成績產(chǎn)生積極的心理響應(yīng)上, 這種重視學(xué)習(xí)結(jié)果而非享受學(xué)習(xí)過程的心理與腦認(rèn)知特點可能在一定程度上反映了我國目前應(yīng)試教育模式下“好學(xué)生”的學(xué)習(xí)動機特點, 但在得出這樣的結(jié)論之時, 我們也同樣需要考慮到以下這個事實,即：為了良好地控制實驗條件, 本實驗采用了較為枯燥的地名詞對作為學(xué)習(xí)材料, 因為這個原因, 樂學(xué)被試享受學(xué)習(xí)過程的認(rèn)知特點也很有可能在這樣的實驗設(shè)置中不能被探測到, 因此, 未來的研究如欲澄清和確認(rèn)這個問題, 則應(yīng)將學(xué)習(xí)材料本身的趣味性和意義性納入探討和系統(tǒng)的研究。此外, 本研究僅對比了英文樂學(xué)者在學(xué)習(xí)英、中文過程中的認(rèn)知特點和神經(jīng)機制, 由于未能納入英文厭學(xué)組作為對照, 因此本研究所得結(jié)果不能推及英文厭學(xué)者在學(xué)習(xí)中、英文過程中的腦認(rèn)知特點, 也難以回答英文樂、厭學(xué)者的在認(rèn)知特點和神經(jīng)機制上存在的差異這一問題。未來研究可進一步納入?yún)拰W(xué)組, 深入探究厭學(xué)大學(xué)生在學(xué)習(xí)英、中文過程中的認(rèn)知特點及神經(jīng)機制, 并對比樂、厭學(xué)群體的情緒特點及神經(jīng)機制的差異。

5 結(jié)論

本研究通過對在英語樂學(xué)分?jǐn)?shù)上得分較高的被試在學(xué)習(xí)陌生的中文或英文材料(外國地名)時的腦激活狀況的比較, 發(fā)現(xiàn)對英語的樂學(xué)是一種“苦中作樂”。這表現(xiàn)在以下兩個方面：首先, 英語樂學(xué)被試在學(xué)英文時所體驗到的積極情緒均明顯低于學(xué)中文, 腦成像的結(jié)果進一步顯示：在學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備階段, 相對于中文而言, 英文伴隨明顯的島葉的激活, 鑒于以往關(guān)于學(xué)業(yè)焦慮情緒的腦成像研究也發(fā)現(xiàn)了這個區(qū)域的激活, 我們推測這個區(qū)域的激活很可能反映了被試在準(zhǔn)備學(xué)英文時體驗到了令人不快的壓力感并調(diào)動了認(rèn)知努力。其次, 當(dāng)英語樂學(xué)被試得到正反饋(即得知自己的學(xué)習(xí)測驗成績高于大多數(shù)人)時, 因?qū)W英文而得到的正反饋所導(dǎo)致的獎賞腦區(qū)明顯大于因?qū)W中文而得到的正反饋, 這說明英文學(xué)習(xí)成功能帶來更高的獎賞感。因此, 對于英語樂學(xué)者, 他們雖然在英語學(xué)習(xí)過程中體驗到了更多的痛苦, 但其成功也帶來了更大的心理獎賞,這種“痛并快樂著”的特征說明了“樂學(xué)”具有“理智感”的特征, 它并非一味地尋求和獲得快樂, 而是有苦有樂, 先苦后樂。

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