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研究人员探究情绪对时间预测(TP)能力的影响,发现恐惧刺激在单间隔情境下可缩短反应时间(RTs),意义重大。
在日常生活中,人们常常需要对时间进行预测,比如预估公交车到达的时间、判断红绿灯变换的时机等。然而,时间预测能力并非一成不变,它会受到多种因素的影响。其中,情绪作为人类生活中极为重要的一部分,是否会对时间预测能力产生作用呢?过往研究虽然对情绪如何扭曲时间感知进行了大量探索,但情绪对时间预测能力的影响却鲜有人问津。
为了解开这一谜题,来自意大利热那亚大学等机构的研究人员展开了一项深入研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员为了探究情绪对时间预测能力的影响,采用了一种情感版本的时间预测任务(TP-E),并与标准时间预测任务(TP)进行对比。研究招募了 23 名参与者,他们均为右利手,视力正常或矫正后正常。在实验中,参与者需完成两个电脑化任务,即 TP 任务和 TP-E 任务,两个任务分别在不同的时间段进行(间隔 7 ± 2 天)。
在 TP 任务中,刺激包括红色方块、注视十字(作为警告信号 WS)和绿色方块(作为目标),根据刺激的时间结构不同,分为随机、节奏和单间隔三种条件。在 TP-E 任务中,视觉刺激被替换为恐惧、快乐和中性的面部刺激,同样分为这三种条件。实验过程中,研究人员记录参与者对目标的反应时间(RTs),并对数据进行了一系列的统计分析。
研究结果主要包括以下几个方面:
- 情绪对时间预测能力的影响:通过对 TP-E 任务的反应时间数据进行分析,发现预测情境存在显著影响,节奏条件下的 RTs 比单间隔和随机条件更短。此外,情绪和预测情境存在显著的交互作用。在单间隔预测情境中,恐惧情境下的 RTs 比中性情境更短;在随机情境中,快乐情境下的 RTs 比中性情境更长。
- 生物刺激与非生物刺激对时间预测能力的影响:对比 TP 任务和 TP-E 任务(仅中性面部刺激)的反应时间,发现 TP 任务的 RTs 显著低于 TP-E 任务。这可能是由于 TP-E 任务中使用的面部刺激(FACS)相较于 TP 任务中的彩色方块,在感知复杂性上更高,且目标的辨识度较低。
在讨论部分,研究人员对实验结果进行了深入探讨。在单间隔情境下,恐惧刺激导致 RTs 缩短,这可能与负面情绪增强运动系统准备状态、改善记忆和注意力有关。从神经生理角度来看,负面情绪刺激可使大脑中参与情绪处理和运动规划的区域快速激活,如杏仁核、前额叶皮质、岛叶以及运动相关区域等。同时,这一现象也可以用内部时钟模型来解释,在威胁情境下,内部时钟加速,导致对时间的估计变长,进而加快了反应速度。而在节奏情境中,由于任务本身的时间规律性强,情绪刺激对反应时间的影响不明显。
在随机情境中,快乐刺激导致 RTs 增加,这可能与情绪唤醒对反应时间的影响有关。快乐刺激的唤醒水平较高,而过高的唤醒水平会使认知负荷增加,从而导致反应变慢。
此外,研究还存在一些局限性。例如,实验仅聚焦于快乐和恐惧两种情绪,未来研究可扩展到其他情绪状态;虽然推测小脑可能参与介导恐惧刺激下基于间隔预测的 RTs 缩短,但尚未得到证实;研究不同时间和情绪情境下,基底神经节或小脑疾病患者的时间预测能力,将有助于进一步明确这些皮质下结构在调节时间预测能力中的作用。
总的来说,这项研究首次证明了负面情绪会影响时间预测能力,在基于间隔表征(单间隔)的时间预测中,恐惧情境下 RTs 缩短,而在节奏性的时间预测中则不明显。这一研究结果为理解情绪与时间预测之间的关系提供了重要依据,有助于进一步揭示人类认知和行为的神经机制,也为未来相关领域的研究奠定了基础。
研究人员在实验中主要采用了以下关键技术方法:
- 行为学实验:设计并实施 TP 任务和 TP-E 任务,让参与者在不同条件下完成任务,记录其反应时间,以此作为衡量时间预测能力的指标。
- 数据处理与统计分析:对收集到的反应时间数据进行预处理,剔除异常值后进行对数转换,再通过多种统计检验方法,如 Shapiro-Wilk 检验、Mauchly 检验、Friedman ANOVAs、RM ANOVA 等,分析变量之间的关系和差异。