（基础心理学专业论文）背景音乐对工作记忆的影响——电生理和erp研究.pdf

西南大学硕十学位论文摘要 背景音乐对工作记忆的影响 电生理和e r p 研究 基础心理学专业硕士研究生欧阳峥峥 指导教师罗跃嘉教授 摘要 负性情绪对工作记忆的影响一直受到研究者的密切关注。情绪图片、电影片段、电击威 胁是常用的情绪刺激材料，而音乐这种具有很强情绪效应的刺激却一直被忽视。本文应用背 景音乐作为情绪刺激考察了负性情绪对语音和空间工作记忆的影响，同时还考察了认知负荷 与情绪之间的交互作用。 首先通过实验1 对音乐进行评定并选出符合条件的背景音乐。在实验2 中，我们对背景 音乐所具有的情绪效应进行了验证。并通过行为结果初步探索了由背景音乐产生的负性情绪 对工作记忆的影响。实验采用了“n b a c k 范式作为工作记忆任务，并通过n 来控制认知负荷。 被试在不同的背景音乐下完成工作记忆任务，同时记录两种情绪条件下的皮肤电阻、皮肤温 度、呼吸、心率等多项生理指标。每种情绪条件结束后，被试对自己当前的情绪体验在9 点 情绪自评量表( s a m ) 上进行评分。从被试的主观报告和生理指标的变化来看，背景音乐作 为情绪刺激时能够成功地诱导出相应的情绪状态。行为结果发现两种认知负荷不同的任务在 难度上的差异显著，高认知负荷任务的成绩显著低于低认知负荷任务；同时，负性情绪会选 择性地损害空间工作记忆，但是负性情绪的影响会受到工作记忆任务难度的调控。实验3 我 们通过e r p 技术，深入观察了负性情绪在两种认知负荷下对语音和空间工作记忆的影响。1 5 名被试参加了这一实验。具体方法与先前实验相同，但本次试验不再记录生理指标，而是记 录被试的脑电信号。研究测量了头皮前部出现在2 0 0 m s 左右的正波( 标记为p 2 0 0 ) 的潜伏期 和波幅。头皮前部的晚正成分( l p c ) 的平均波幅，以及头皮后部的晚正成分( 标记为p 3 0 0 ) 的平均波幅。结果发先：对于低认知负荷任务，头皮前部p 2 0 0 和l p c 波幅在负性情绪条件 下均有所减小，而p 3 0 0 波幅在负性条件下减小的情况仅仅发生在空间任务中。对于高认知 两南大学硕十学位论文 摘要 负荷任务，负性情绪对工作记忆的影响均不显著。 综上所述，背景音乐作为情绪刺激时也能诱发出相应的情绪状态，并表现出对工作记忆 的影响效应，但是这种影响对空间工作记忆更加明显。同时这种影响还受到认知负荷的调控， 高认知负荷下，情绪的影响效应减弱甚至消失。 关键词：背景音乐情绪工作记忆电生理e r p i i 两南大学硕+ 学位论文 a b s t r a c t i n f l u e n c eo fb a c k g r o u n d m u s i co n w o r k i n g m e m o r y ：p h y s i o l o g i c a la n d e r p s t u d y o u y a n gz h e n g z h e n g ( b a s i cp s y c h o l o g y ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rl u oy u e ji a a b s t a c t a l t h o u g hr e s e a r c h e sa b o u tt h ei n f l u e n c eo fn e g a t i v ee m o t i o no nw o r k i n gm e m o 巧 c o u l db ef o u n di nm a n ys t u d i e s ，r a r e l ys t u d yu s e db a c k g r o u n dm u s i ca se m o t i o n a l s t i m u l i ，a n da tt h es a m et i m e ，t o o kt h ec o g n i t i v el o a di n t oa c c o u n t i nt h i ss t u d y ，w e f i r s t l yi n v e s t i g a t e di ft h eb a c k g r o u n dm u s i c 、o u l di n d u c en e g a t i v ee m o t i o n a ls t a t e ，a n d t h e ns t u d i e dt h ee f f e c to fn e g a t i v em o o do ns p a t i a la n dv e r b a lw o r k i n gm e m o 巧i n d i f f e r e n tl e v e l so fc o g n i t i v el o a d t h eb a c k g r o u n dm u s i ch a db e e ne v a l u a t e di ne x p e r i m e n t1 i ne x p e r i m e n t2 ，w e m e a s u r e d r e s p i r a t i o n ，s k i nc o n d u c t ，s k i nt e m p e r a t u r e a n dh e a r tr a t ew h e n3 6 p a r t i c i p a n t sc o n d u c t e dt h en b a c kw o r k i n gm e m o 巧t a s ku n d e rd i f f e r e n te m o t i o n a l c o n t e x ti n d u c i n gb yr e l a x i n go rn e g a t i v eb a c k g r o u n dm u s i c j u d g m e n t so fv a l e n c e ， a r o u s a la n dd o m i n a n c ew e r er e g i s t e r e du s i n gt h e9 - p o i n ts e l f - a s s e s s m e n tm a n i k i n i n n e g a t i v em o o d ，t h eh e a r ta n dr e s p i r a t i o nr a t ea c c e l e r a t e da n dt h es k i nc o n d u c t a n c e i n c r e a s e d c o m p a r et or e l a x i n gm u s i cs e c t i o n , t h e r ew a ss i g n i f i c a n ti n c r e a s eo fa r o u s a l w h i l ed e c r e a s e so fv a l e n c ea n dd o m i n a n c ei nn e g a t i v em u s i cs e c t i o n t h eb e h a v i o r d a t ao fw o r k i n gm e m o 巧t a s ks h o w e dt h a tt h ee f f e c to fe m o t i o no n l yo c c u r r e di nt h e l o w - c o g n i t i v el o a ds e c t i o n ，i nw h i c ht h en e g a t i v ee m o t i o ns e l e c t i v e l yd i s r u p t e dt h e s p a t i a lw o r k i n gm e m o 拶i ne x p e r i m e n t2 ，w eu s e dt h e e v e n t - r e l a t e dp o t e n t i a l t e c h n i q u ef o rab e t t e ru n d e r s t a n d i n ga b o u th o wn e g a t i v ee m o t i o ni n f l u e n c e dt h ew m t h ea m p l i t u d e so fa n t e r i o rp 2 0 0a n dl a t ep o s i t i v ec o m p o n e n tw e r er e d u c e di nb o t h v e r b a la n ds p a t i a lw o r k i n gm e m o 巧h o w e v e r ，f o rt h ep o s t e r i o rp 30 0 ，t h er e d u c t i o no f i i i 两南大学硕十学位论文 a b s t r a c t a m p l i t u d ei nt h en e g a t i v ee m o t i o n a ls t a t eo n l yo c c u r r e di nt h es p a t i a lw o r k i n gm e m o r y s t i l l ，t h ee f f e c to fn e g a t i v ee m o t i o ne x i s t e do n l yi nt h el o w c o g n i t i v el o a ds e c t i o n f r o mt h eb e h a v i o ra n de r pd a t a , w ec o u l df o u n dt h a tt h es p a t i a lw mw a sm o r e v u l n e r a b l et on e g a t i v ee m o t i o n ，a n dt h em o s tp o s s i b l ee x p l a n a t i o nw a st h a tt h e p r o c e s s i n go fn e g a t i v ee m o t i o na n ds p a t i a lw m t a s ks h a r e dt h ec o m m o nc o r t i c a la r e a s k e y w o r d s ：m u s i c ，e m o t i o n ，w o r k i n gm e m o r y ，p h y s i o l o g y ，e r p i v 独创性声明 学位论文题目：蜚量童巫挝王佳垂! 睦鲍墅蛔二= 电生堡狸垦垦里狃窒 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加 了标注。 学位论文作者：欧阳峥峥签字日期：年月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生部可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：导师签名： 签字日期：年月 日签字日期：年 月 日 西南大学硕+ 学位论文1 文献综述 1 文献综述 1 1 音乐对情绪的影响 音乐其实是一个人们再熟悉不过的词了，不论是在遥远的原始部落，还是在 高度文明的现代社会，音乐的影子都无处不在。在古代，音乐常常被用于祭祀、 宗教等活动，随着人类文明进程的演绎，音乐的应用范围不断扩大。在现代，音 乐不仅用于娱乐、体育甚至还用于教育、医疗、和生产。比如在一项研究中，对 六岁的儿童进行3 6 周的音乐训练后，与对照组( 接受戏剧训练的儿童和不接受任 何训练的儿童) 相比，接受音乐训练的儿童在智力测试( g e n e r a li q ) 中成绩明显 提高( s c h e l l e n b e r g ，2 0 0 4 ) 。而在医疗方面，对于出现认知功能障碍( d y s f u n c t i o n ) 的患者，音乐作为提高生理、情绪、智力、社会功能的一种疗法( m u s i ct h e r a p y ) 也有着良好的效果( b a k e r , g l e a d h i l l ，& d i n g l e ，2 0 0 7 ) 。在生产上，音乐能提高员工 的情绪状态，使产品质量提高( l e s i u k ，2 0 0 5 ) 。可见，音乐对于人类社会有着重要 的作用，因此研究音乐对于人类认知活动的影响具有重大的意义。近年来，西方 国家已经有些行为实验来探寻音乐对人类认知活动的影响，并得到了一些有意 思的结论。这使得音乐对认知的影响受到越来越多的关注( r i c k a r d ，t o u k h s a t i ，& f i e l d ，2 0 0 5 ；s c h e l l e n b e r g ，2 0 0 1 ) 。音乐对认知的影响，其中最典型的要数莫扎特效 应( t h em o z a r te f f e c t ) 。莫扎特效应源于r a u s c h e r 于19 9 3 年发表在n a t u r e 杂志 上的一项实验。该实验对象为在校大学生，这些大学生随即分为三组，接受不同 的处理。一组听莫扎特的音乐( m o z a r ts o n a t af o rt w op i a n o sk 4 4 8 ) ，另一组听放 松的音乐( r e l a xm u s i c ) ，还有一组处于无声的环境中( s i l e n c e ) 。随后立即对被试 进行空间推理能力测试( s p a t i a lr e a s o n i n gt e s t ) 。结果是，听莫扎特音乐的学生的 成绩高于其他两个被试组。并且这种对认知的促进效应只持续1 0 1 5 分钟 ( r a u s c h e r , s h a w , & k y , 1 9 9 3 ) 。这一研究结果立即引起了人们的关注，莫扎特效应 也便成了音乐促进认知能力的代名词。 s c h e l l e n b e r g 等人认为音乐对认知的促进 也是通过情绪来起作用的( s c h e l l e n b e r g ，2 0 0 5 ) 。一系列的研究表明情绪唤醒在许多 认知任务中起着重要的作用( c a h i l l ，g o r s k i ，& l e ，2 0 0 3 ；c a h i l l & m c g a u g h ，1 9 9 8 ； q u e v e d oe ta 1 ，2 0 0 3 ) ，音乐使人产生某种情绪，而情绪又进一步调节认知水平。 他们认为并不是所有的音乐都能提高个体的认知水平。在他们的一项实验中，让 被试听大调快速的音乐引起了认知能力的提高，而听小调慢速的音乐却没有提高 认知能力。他们认为大调快速的音乐让被试产生了愉快的心境和较高的唤醒度， 从而提高了被试的认知水平，而小调慢速的音乐则刚好相反。他们认为即使是同 西南大学硕+ 学位论文 1 文献综述 样的一段音乐，经处理使其唤醒度处于不同的水平，各个水平的唤醒度引起的认 知表现也会不同( h u s a i n ，t h o m p s o n ，& s c h e l l e n b e r g ，2 0 0 2 ；s c h e l l e n b e r g ，n a k a t a , h u n t e r , & t a m o t o ，2 0 0 7 ) 。相反，只要在唤醒度上保持一致，不同的音乐刺激甚至 是非音乐刺激( 如故事) 也可以对认知能力的促进起到相同的效果( t h o m p s o n ， s c h e l l e n b e r g ，& h u s a i n ，2 0 0 1 ) 。s c h e l l e n b e r g 等人的实验中考察的认知能力有很多， 除空间推理能力外还有加工速度，创造力等。这些任务随着所听音乐唤醒水平的 提高，都有更好的表现( s c h e l l e n b e r g ，2 0 0 5 ) 。 音乐能够激发人们强烈的情绪，这在生理和心理上都有所表现( p a n z a r e l l a , 1 9 8 0 ) 。并且从脑损伤研究( 1 e s i o n ) ，功能性磁共振成像( f m p d ) ，脑电( e e g ) 等实验 中得到的证据表明：由音乐引起的情绪与非音乐引起的情绪是一致的。特别是大 脑在处理由音乐引起的情绪时也是具有右半球的优势( a j b l o o d ，z a t o r r e ， b e r m u d e z ，& e v a n s ，1 9 9 9 ) ，这与处理非音乐引起的情绪一致( a d o l p h s ，d a m a s i o ， t r a n e l ，& d a m a s i o ，19 9 6 ) 。 情绪中一个主要的维度是唤醒度( r i t o s s a & r i c k a r d ，2 0 0 4 ；s c h u b e r t ，1 9 9 9 ) ， 目 前音乐对唤醒度的影响已经得到很多证据的支持。研究发现不同的音乐能产生不 同的唤醒度。这种唤醒度的提高不仅表现在对于量表的主观评定上，也表现在一 些能够反映唤醒度的生理指标上如呼吸、心跳和潮气末二氧化碳分压( 呼吸功能 检测的重要指标) 等( k e n n t n e r - m a b i a l a ，g o r g e s ，a l p e r s ，l e h m a n n ，& p a u l i ，2 0 0 7 ) 。悲 伤的音乐使皮肤电阻降低，血压降低，心跳减慢，而高兴的音乐使呼吸加快 ( k r u m h a n s l ，19 9 7 ) 。 目前，在有关情绪的实验中，情绪图片，情绪面孔，以及电影片段( e r k , k l e c z a r , & w a l t e r , 2 0 0 7 ；f r e d r i c k s o n & b r a n i g a n ，2 0 0 5 ；g r a y , 2 0 01 ；j a t z k o ，s c h m i t t ， d e m i r a k c a , w e i m e r , & b r a u s ，2 0 0 6 ；p e r l s t e i n ，e l b e r t ，& s t e n g e r , 2 0 0 2 ) 是最常用的诱 导情绪的刺激材料。然而，在生活中，能够诱发情绪的刺激很多，音乐就是一种 强有力的情绪刺激材料。电影往往根据不同的情节需要选择适当的音乐来唤起观 众强烈的情绪。生活中，我们也常常选用不同的背景音乐来营造不同的气氛。我 们都有这样的经验，听不同的音乐往往给我们带来不同的感受，有的让我们感到 情绪高亢，喜气洋洋，有的令我们紧张害怕，有的让人忧伤，有的能带给我们宁 静。可以说，音乐是表达情绪的一种“语言”，能够让人体会到各种各样的情感 ( p a n k s e p p & b e m a t z k y , 2 0 0 2 ) 。 与音乐和情绪有关的研究表明，音乐能够引发我们所需要的情绪状态( g o m e z & d a n u s e r , 2 0 0 4 ；k h a l f a , b e l l a , r o y , p e r e t z & l u p i e n , 2 0 0 3 ) 。如前文所述，这可以 通过被试的主观报告体现出来，( 女1 m a n i k i n 九点自评量表9 - p o i n ts e l f a s s e s s m e n t m a n i k i ns a m ) ( b r a d l e y & l a n g 1 9 9 4 ) ，同时通过对各种生理指标的监测，如：心 2 西南大学硕十学位论文 1 文献综述 跳、血压、皮电、皮温、呼吸等等，也可以观察到音乐带来的情绪上的变化( b u m s e ta 1 ，2 0 0 2 ；g o m e z & d a n u s e r , 2 0 0 4 ；1 w a n a g a & m o r o k i ，19 9 9 ；s m i t h & r m ，19 9 8 ) 。 尽管如此，我们却遗憾的发现目前只有少量的研究选用音乐作为情绪刺激。与情 绪图片和影片相比，音乐具有不可比拟的优势。情绪图片在实验中只能一张一张 的呈现，每一张都包含着不同的内容，并且往往出现于每次任务反应之前，这些 使得诱发出的情绪的同质性受到了影响，并且还不能排除图片刺激对空间任务产 生干扰的可能性。而选用电影片段作为情绪刺激，通常的做法是先让被试观看一 段电影，诱发出相应的情绪后，被试开始完成任务。但是电影所诱发的情绪能够 维持多长时间，是否能保证被试在完成任务时均处于同一种情绪状态呢? 并且电 影片段无法作为背景，即无法实现被试在观看电影的时候同时完成任务。这一点 音乐可以轻松的实现。与情绪图片和电影片段相比，背景音乐可以诱导出相稳定， 一致的情绪，因此也许背景音乐诱导的情绪更接近实验所需要的“情绪状态”，而不 是短暂的，转瞬即逝的“情绪感觉”。 1 2 情绪对工作记忆的影响 1 9 7 4 年，b a d d e l e y 和h i t c h 在模拟短时记忆障碍的实验基础上，从两种记忆存 储库理论中的短时记忆的概念出发，提出了工作记忆的三系统概念，用“工作记忆” 代替了原来“短时记忆”的概念。 b a d d e l e y 认为工作记忆是记忆系统的一种，它为复杂的任务比如言语理解、学 习和推理等提供临时的储存空间和加工时所必需的信息，工作记忆系统能同时储 存和加工信息，这和短时记忆概念仅强调储存功能是不同的( b a d d e l e y ，2 0 0 3 ； b a d d e l e y & h i t c h ，19 7 4 ；b a d d e l e y & h i t c h ，19 9 4 ) 。 工作记忆概念的提出，把心理学对记忆的认识和研究向前推进了一步。比起 短时记忆简单的存储功能，工作记忆实际上是一种执行系统，对于信息的编码和 存储有着计划监控等诸多作用( p o s t l e ，2 0 0 6 ) 。根据b a d d e l e y 的工作记忆的认知结构 模型，工作记忆分成三个子成分，分别是中枢执行系统、视空间模板和语音环( 如 图1 所示) 。其中视空间模板和语音环隶属于中枢控制系统，视空间模板 负责处理空间信息，与之相对应的是空间工作记忆( s p a t i a lw o r k i n g m e m o r y ) ，语音环负责处理语音信息，与之相对应的是语音工作记忆 ( v e r b a lw o r k i n gm e m o r y ) ，b a d d e l e y 认为这两个系统相对独立，二者 是双分离的( b a d d e l e y ，1 9 9 2 ) 。 3 两南大学硕十学何论文 1 文献综述 s t t u c t u r eo fw o r k i n gm e mo r y 图1b a d d e l e y 的工作记忆模型 有关情绪对工作记忆的影响的研究主要集中在情绪状态上，典型的研究方法 是，先诱导被试进入正性或负性的情绪状态，然后再完成工作记忆任务，从而观 察情绪对工作记忆所产生的影响。由于对正常人负性情绪的研究有助于揭示焦虑 和抑郁等心理疾病的机理，于是现有的研究主要集中在负性情绪对工作记忆的影 响上。9 0 年代初，e y s e n c k 和c a l v o 提出的过程效能理论( p r o c e s s i n ge f f i c i e n c yt h e o r y ) 是解释焦虑等负性情绪怎样影响认知过程的重要理论( e y s e n c k & c a l v o ，1 9 9 2 ) 。他 们通过大量的实验证明焦虑对认知的影响是工作记忆受损引起的。这一结论可以 简单解释为，焦虑被试会过多关注自己的强制思想、担忧和负面认知等焦虑反应。 这种与当前任务无关的反应会分散个体的注意力，从而消耗有限的工作记忆资源， 导致要么降低正确率，要么增加反应时间。 在这个假设的基础上，许多研究对负性情绪如何影响工作记忆进行了探讨， 得到的结果也有所不同。e y s e n c k 等人认为，负性情绪直接影响工作记忆的执行功 能，因此负性情绪同时影响了空间工作记忆和语音工作记忆( e y s e n c k & c a l v o ， 1 9 9 2 ) 。g a r y 等人的研究发现，与空间工作记忆相比，语音工作记忆更容易受到负 性情绪的影响( g r a y ，2 0 0 1 ；i k e d a , 1 w a n a g a , & s e i w a , 1 9 9 6 ) 。然而，近年来，越来越 多的研究却得到了相反的结果( l a v r i c ，r i p p o n ，& g r a y ，2 0 0 3 ；s h a c k m a ne ta 1 ， 2 0 0 6 ) 。他们发现，负性情绪对两种工作记忆系统的影响并不一致，其中，空间工 作记忆对负性情绪比较敏感，容易受到影响，而负性情绪对语音工作记忆的影响 并不明显。例如，l a v r i c 等人通过威胁诱导焦虑，并对语音和空间工作记忆任务 ( n b a c k 任务) 的难度加以匹配，结果发现诱导的焦虑仅仅损伤了空间n b a c k 任务 的表现，并未影响到语音任务。“等人在n b a c k 任务中，运用图片诱发负性情绪， 4 两南大学硕十学位论文 1 文献综述 并采用事件相关电位技术，从电生理的角度进行了深入研究。对头部前部l p c 以及 后部l p c ( 标记为p 3 0 0 ) 的波幅的分析可以看到，负性情绪对空间工作记忆的影响 较大。特别是头皮后部的p 3 0 0 体现出负性情绪对空间工作记忆的影响具有选择性 ( 如图2 所示) ( l i & l u 0 ，2 0 0 6 ) 。 f c zf c z s p a t i a lw m ne u t r a le m o t i o n ne g a t i v ee m o t i o n n e g - n e u f z v e r b a iv 前部的l p c ：语音和空间工作记忆的l p c 在负性情绪下波幅均有所减小。 s p a t i a lw m n e u t r a le m o t io n n e g a t i v ee m o t i o n 后部的l p c ( 标记为p 3 0 0 ) ：空间工作记忆任务诱发的p 3 0 0 在负性情绪下波幅明显较中性情绪减小，但是语 音任务诱发的p 3 0 0 在负性情绪和中性情绪下没有明显改变。 图2 两种情绪状态下的前部和后部l p c 波幅 5 两南大学硕+ 学位论文1 文献综述 对于这种现象背后的神经机制，目前尚没有定论。s h a c k m a n 假设情绪和记忆 的冲突可能是因为皮层的功能重叠，如负性情绪和空间工作记忆都存在右半球优 势，故而产生相互影响( s h a c k r n a ne ta 1 ，2 0 0 6 ) 。而l i 等人则认为冲突也可能不是针 对皮层的区域竞争，而是对某种认知资源的竞争，如注意资源。负性情绪占用了 大量的注意资源，而这种注意资源在空间工作记忆中发挥着重要的作用，因此空 间工作记忆功能受损( l i & l u o ，2 0 0 6 ) 。 1 3 情绪与认知的交互作用 在有关情绪对认知尤其是工作记忆的影响这一方面的研究当中，得到了很多 有意思的结论。然而只有很少一部分研究在考察情绪与认知的关系时考虑到了难 度这一因素所带来的影响，在工作记忆的研究中尤为如此。因此在研究情绪对工 作记忆的影响时，应该考虑难度这一因素对情绪与认知的影响，从而使得情绪对 工作记忆的影响变得更加准确，更加具有说服力。 e r k 等人运用s t e m b e r g 延迟匹配范式，并将工作记忆任务难度分为高难度组 和低难度组，考察情绪图片对工作记忆的影响。发现在高难度组中，杏仁核、腹 侧纹状体等与情绪密切相关的脑区活动降低。也就是说，高难度负荷削弱了情绪 对工作记忆的影响( e r k ，a b l e r , & w a l t e r , 2 0 0 6 ；e r ke ta 1 ，2 0 0 7 ) 。m i t c h e l l 等人运用 情绪面孔以及高负荷的语音任务，也得到了相类似的结果( m i t c h e l le ta 1 ，2 0 0 7 ) 。 高难度负荷的任务需要占用大量的注意资源，许多研究者认为，当注意力从情绪 转移到复杂的任务上时，情绪对任务的影响效应也就削弱甚至是消失了( i s h a i ， p e s s o a , b i k l e ，& u n g e r l e i d e r , 2 0 0 4 ；p e s s o a , k a s t n e r , & u n g e r l e i d e r , 2 0 0 2 ；p e s s o a , m c k e n n a , g u t i e r r e z ，& u n g e r l e i d e r , 2 0 0 2 ；v a l e te ta 1 ，2 0 0 4 ) 。这些结果都肯定了任 务难度这一因素在情绪与工作记忆中不可忽略的作用。然而，这些研究中的情绪 多为情绪图片或情绪面孔，而音乐作为一种有具有很强情绪效应的刺激却没有得 以应用。 6 西南大学硕+ 学位论文 2 问题提出与研究方案 2 问题提出与研究方案 2 1 问题提出 有关情绪对工作记忆的研究并不少见，但多以行为研究为主，较少的研究运 用事件相关电位或脑成像等手段来深入研究其神经机制。在通过对以往研究的总 结发现，其情绪刺激多以情绪图片，情绪面孔，或电极威胁来诱导焦虑。而音乐 作为日常生活中一种非常常见的刺激，当其作为情绪状态的诱导刺激时，对工作 记忆的影响如何，这是一个很有意义的课题。并且，由于音乐是听觉刺激，与以 往运用的视觉刺激不同，其结果是否与视觉刺激作为情绪刺激时相同，或是有其 特殊的表现，这些也是很值得研究的问题，其结果将对情绪与工作记忆这一研究 领域有所补充。再者，根据以往的研究发现，任务难度这一因素对情绪与认知的 交互作用有着重要的影响。因此在研究情绪对工作记忆的影响时，考虑认知负荷 这一因素将会使我们获得更加全面而准确的结果。 2 2 研究思路 对于我们的选题，要研究负性情绪对工作记忆的影响，主要有两方面的问题 需要解决。第一是诱发情绪的刺激选取问题。我们需要选取一种能够诱发出稳定、 一致情绪的刺激材料；第二是选择工作记忆任务的问题，我们需要选取一种工作 记忆范式，能够很好的分离两种不同的工作记忆，即语音工作记忆和空间工作记 忆，并且还能根据我们的需要控制工作记忆任务的难度。 首先，在实验中，我们选取背景音乐作为负性情绪的诱发刺激。由于目前并 没有像国际情绪图片系统或者情绪面孔等比较标准化的可供试验者选择的情绪音 乐系统，所以在刺激材料的选取上，可以根据以往有关音乐与情绪的文献，选出 一些具有不同情绪色彩的音乐，然后参考国际情绪图片系统的评定方法来进行评 定。在评定的基础上，根据实验的需要，选出能够诱发比较稳定且同质( 即标准 差较小) 的情绪的音乐，作为本实验的背景音乐。这一过程将在“实验1 ”中完成。 虽然在上面的综述中，我们谈到，音乐与情绪图片或者面孔一样，也能够产 生预期的情绪。这些情绪不仅可以通过被试的主观报告在情绪的维度量表上( 如 唤醒度、愉悦度等) 得以测量( k r u m h a n s l ，1 9 9 7 ；n y k l i c e k ，t h a y e r , & v a nd o o m e n ， 1 9 9 7 ) ，而且还可以通过被试的电生理指标( 如呼吸、心率、皮电、皮温等) 的变 化得以体现( g e r r a e ta 1 ，1 9 9 8 ；g o m e z & d a n u s e r , 2 0 0 4 ) 。但是，当音乐只是作为背 7 两南大学硕十学位论文 2 问题提出与研究方案 景，不需要被试加以关注时，即被试在实验中需要把注意力放在工作记忆任务上 时，那么这种背景音乐是否还能诱发出相应的情绪状态? 基于这个问题，我们将 在“实验2 ”当中，通过对被试主观报告以及电生理指标的测量，来验证背景音乐是 否具有情绪效应，即是否能够引发相应的情绪状态。 其次，在研究工作记忆的诸多范式中，我们选用了n b a c k 范式，这是研究工作 记忆的经典范式。n b a c k 范式是让被试浏览一系列依次呈现的字母、数字或空间 位置，然后要求被试判断每一个出现的项目是否与前面刚呈现过的第n 个项目相匹 配。此范式的特点是可以通过控f 1 l j n 的大小来操纵工作记忆的负荷，从而达到控制 任务难度的目的。同时，通过不同的指导语，可让被试选择性地关注字母或者空 间位置，从而达到分离工作记忆中的语音和空间工作记忆，确定这两类工作记忆 在各个加工阶段的“特征”以及受情绪影响的具体情况。 在整个的研究过程中，我们首先需要知道背景音乐是否能够诱导出相应的情 绪状态? 如果能，负性情绪对不同工作记忆的影响是积极的还是消极的? 是一致 的还是有选择的? 这样的影响是否受到任务难度的制约? 最后，我们将通过“实 验3 ”来具体分析这一影响发生在哪种工作记忆中，其影响程度是如何表现的? 具 体研究思路如下： s t e p1 实验1 音乐材料的评定及选取 ( 为实验挑选出符合条件的音乐) s t e p2实验2 背景音乐对工作记忆的影响行为和电生理研究 ( 验证背景音乐作为情绪刺激的有效性，并通过行为数据分析考察负性 音乐对工作记忆的影响效应) s t e p 3实验3 音乐诱发的负性情绪对工作记忆的影响e r p 研究 ( 在实验2 的基础上，通过e r p 技术，进一步分析这种影响的具体表 现形式及其相应的神经机制) 8 两南大学硕士学何论文3 实验1 音乐材料的评定及选取 3 实验1 音乐材料的评定及选取 实验1 是为实验2 、实验3 做准备。通过对一些音乐在情绪的三个维度上进 行评定，选取两首主观感受比较一致的音乐。其中一首具有中等的愉悦度、唤醒 度和控制度；而另一首具有很高的唤醒度，很低的愉悦度和控制度。 3 1 方法 3 1 1 被试 1 5 名( 男7 名，女8 名) 来自中科院各研究所的研究生以及中国农业大学的 本科生，年龄2 2 2 7 岁，平均年龄2 4 4 岁。所有被试均为右利手，视力和听力均 正常且无耳鸣现象，无神经或精神病史，无脑部创伤史。实验前均未服用含有咖 啡因或酒精的饮品，也未进行剧烈运动。 3 1 2 刺激材料与评定量表 音乐材料 根据音乐调式大小和节奏快慢的不同，初步选取了十六首音乐，包括江河水， 二泉映月，喜洋洋，天鹅等曲目，所有音乐均为纯音乐。其中一些听起来让人愉快， 另一些听起来让人忧伤，还有一些让人感到恐怖。音乐文件通过c o o le d i tp r o2 1 音频处理软件处理均转换成w a v 格式，并通过剪切使每首曲子呈现时间为一分钟。 量表选择 本研究对音乐的评定参照了美国n i m h ( n a t i o n a li n s t i t u t eo f m e n t a lh e a l t h ) 情绪与注意研究中心编制国际情绪图片系统( i n t e m a t i o n a la f f e c t i v ep i c t u r es y s t e m ， i a p s ) 时所采用的方法。该图片系统的编制是依据o s g o o d 等人提出的情绪维度 理论( o s g o o d ，1 9 5 7 ) 。这一理论通过因素分析的方法确定了情绪的三个主要维度： 愉悦度( v a l e n c e ) 、唤醒度( a r o u s a l ) 以及控制度( d o m i n a n c e ) 。愉悦度的范围是 从愉悦到不愉悦，唤醒度的范围是从兴奋到冷静，控制度范围是从支配到被支配。 对所需要评定的刺激在以上三个维度上进行打分。打分的方式采用s a m 自我情 绪评定9 点量表( s e l f - a s s e s s m e n tm a n i k i n ) ( l a n g ，b r a d l e y , & c u t h b e r t ，19 9 9 ) 。量 表包含从1 到9 的9 个等级，“1 ”表示维度处于最低值，即感觉到非常弱或几乎没 有；“9 ”表示维度处于最高值，即感觉非常强烈。研究表明这种评定方式对于音乐 刺激也同样适用( b a r t l e t t ，1 9 9 6 ) 。 9 两南大学硕十学位论文3 实验1 音乐材料的评定及选取 3 1 3 实验程序 通过e - p r i m e 在计算机上执行实验程序。被试在一间光线柔和的隔音室内， 坐于一张舒适的椅子上专心聆听音乐。音乐通过耳机( p h i l i p s ，h p 8 0 0 4 0 ，立体声耳 机) 向被试呈现。1 6 段音乐出现的顺序随机安排，每首呈现时间均为一分钟。音 乐呈现过程中，屏幕上不呈现任何刺激，保持黑屏状态。每段音乐结束之后，屏 幕上会依次出现6 张9 点量表。前三张是对音乐本身所具有的情绪进行评分，包 含情绪的三个维度：唤醒度、愉悦度和优势度。每一张量表对应一个维度。后三 张是对被试自身感受到的情绪评分，也包含三个维度，每一张量表对应一个维度。 评定者在数字键1 - 9 之间进行评分，情绪强度从1 到9 依次增强。评分时间由被 试自由掌握，原则上根据即时感受打分，不做长时间的思考。一张量表评分结束 后，下一张自动呈现，待六张量表评分完成之后，系统自动呈现下一首音乐。评 定之前通过指导语让被试充分了解量表的含义以及评定的过程，并通过另外4 段 音乐进行练习，以确保其正确理解评定的要求以及量表的含义。待被试完全掌握 了评定方法以后，开始正式实验。 3 2 结果 采用s p s s l 2 0 统计评定者对音乐和自身情绪状态的评定结果。表1 为评定者 对于音乐在愉悦度、唤醒度和控制度上的客观评定；表2 为评定者对于自身感受 在愉悦度、唤醒度和控制度上的主观评定。 表1 被试对音乐本身所具有的情绪性在愉悦度、唤醒度和控制度上的客观评定 1 0 西南大学硕十学付论文 3 实验1 音乐材料的评定及选取 表2 被试对自身的情绪感受在愉悦度、唤醒度和控制度上的主观评定 注：1 6 段音乐为：1 茉莉花( 中国民乐) ；2 喜洋洋( 中国民乐) ；3 花好月圆( 中国民乐) ；4 彩云追月( 中国民乐) ；5 s o n g o f s p r i n g , o p 6 2 ，n o 6 ( m e n d e l s s o h n ) ；6 w a l t zi na - f l a tm a j o r , o p 3 9 ，n o 1 5 ( b r a h m s ) ；7 n o c t u r n ei ne - f l a tm a j o r , o r , 9 ，n o2 ( c h o p i n ) ；8 t r a u m e r e i ，o p 1 5 ，n o 7 ( s c h u m a n n ) ；9 伤离别( 曹节) ；1 0 幽谷( 曹节) ；1 1 t h en l e r n e o f a h o r r o r f i l m n a m e d t h e v i c t i m ；1 2 h o r r i b l e s o u n de f f e c t s ；1 3 二泉映月( 华彦钧) ；1 4 枉凝眉( 王立平) ；1 5 t h es w a n , c a r n i v a lo f t h e a n i m a l s ( s a i n t - s a e n s ) ；1 6t h e b a c k g r o u n d m u s i co f t h ew o r l do f w a r c r a r 3 2 讨论 评定过程中，我们将对音乐的评定和自身情绪感受的评定分开来，主要是由 于有时音乐所具有的情绪和被试体验到的情绪并不一致。如一首节奏明快，并且 非常激昂的曲子，其本身可能在三个维度上都有很高的得分，然而如果评定者认 为该音乐很吵闹，使自己心情烦躁，那么就可能在评定自身的情绪感受时在愉悦 度上给以低分；而相反，可能一首曲子很悲伤，其本身愉悦度和唤醒度都很低， 但是如果评定者认为这能给他带来安静，并且让他非常放松，那么该评定者在评 定自身的情绪感受时，其愉悦度和唤醒度的得分就可能略有提高。因此，通过把 对音乐和自身情绪感受分开评定，才能比较真实地考察由音乐诱发的情绪状态。 本研究中，我们从评定者对自身感受的主观评定结果中选取我们需要的音乐。 两南大学硕+ 学能论文3 实验1 音乐材料的评定及选取 l i r a 根据情绪维度理论对情绪的划分，中性情绪对应着中等愉悦度、唤醒度和优 势度，负性情绪对应着较低的愉悦度和控制度，较高的唤醒度。同时我们选取在 各个维度上标准差相对较小的音乐，标准差小说明该音乐诱发的情绪相对稳定， 评定者的体会大致相同。本研究中，我们选取了“降e 大调夜曲”作为中性条件下 播放的背景音乐，其愉悦度、唤醒度、优势度的平均值和标准差分别为：5 9 3 士0 7 0 、 4 7 3 士0 8 8 、5 8 7 士0 9 2 ；而恐怖电影“t h ev i c t i m ”的主题音乐作为我们负性条件下播 放的背景音乐，其愉悦度、唤醒度、优势度的平均值和标准差分别为：1 8 7 士0 6 4 、 7 5 3 1