双语者工作记忆表现中认知效率与专业技能依赖的自动化：深度剖析双语经历的认知影响

为探究双语经历对认知的影响，研究人员以双语年轻成年人为对象，开展工作记忆任务难度操纵研究。结果显示，双语经历程度与工作记忆表现正相关，还与专业技能依赖的自动化有关。这为理解双语认知适应提供依据。

　　在当今全球化的时代，人们接触多种语言的机会日益增多，双语现象愈发普遍。你是否想过，掌握两种语言会对我们的大脑产生怎样独特的影响呢？科学家们也一直在探索这个有趣的问题。以往研究发现，双语者在执行语言任务时，需要不断管理和控制多种语言，以避免语言间的冲突，这一过程涉及到工作记忆、抑制、注意力控制和任务切换等执行功能。有观点认为，这种日常的语言控制活动可能会锻炼双语者的认知功能，但相关研究结果却并不一致。部分研究难以确切证明双语经历对认知的影响，这可能是因为实验任务的敏感度不够，尤其是对于认知资源处于优势状态的年轻成年人来说，普通的实验任务难以揭示双语带来的认知差异。

为了深入探究双语经历对认知的影响，来自俄罗斯高等经济大学（HSE University）的研究人员开展了一项极具价值的研究 。他们将研究目光聚焦于双语年轻成年人，试图解开双语经历与认知功能之间的神秘联系。研究人员提出了两个关键假设：一是双语经历程度越高，在行为层面体现的认知效率（Cognitive Efficiency，CE）就越高，即在任务难度增加时，工作记忆表现的维持能力更强；二是双语经历程度不同，会导致在任务难度增加时，速度 / 准确性权衡（Speed/Accuracy Tradeoff，SAT）轨迹出现差异，进而反映出专业技能依赖的自动化程度不同。

这项研究最终发表在《Brain and Cognition》杂志上，为该领域的研究带来了新的突破。

在研究方法上，研究人员主要采用了以下关键技术：

1. 选取样本：招募了 45 名来自俄罗斯高等经济大学的双语学生，他们的母语为俄语（L1），第二语言为英语（L2）。研究人员对参与者的社会人口学特征、认知能力、语言背景等进行了全面评估，包括年龄、教育程度、社会经济地位（SES）、一般智力，以及通过多种测试评估他们的双语经历，如语言经验和熟练度问卷（LEAP - Q）、剑桥成人学习者测试等。
2. 工作记忆评估：运用 n-back 任务来评估工作记忆表现。该任务难度可调节，包括 0-back、1-back、2-back 和 3-back 四个记忆负载条件。实验中，以 10 个俄语辅音字母为刺激，参与者需根据不同的任务要求判断当前字母与之前特定位置的字母是否匹配。每个任务块都包含练习和实验环节，整个实验持续约 40 分钟。
3. 统计分析：对实验数据进行了详细的统计分析。在数据预处理阶段，对反应时（RT）数据去除错误、错误启动和异常值。之后，通过线性混合效应模型，分别分析双语经历因素（如 L2 熟练度、L2 暴露程度、L2 习得年龄）与任务难度对准确性、RT 和 SAT 的影响，并控制年龄、性别、一般智力、SES 和最高教育程度等可能影响工作记忆表现的因素。

下面我们来看看具体的研究结果：

1. 准确性：通过线性混合效应模型分析发现，L2 熟练度与任务难度之间存在显著交互作用。与 0-back 表现相比，L2 熟练度对 2-back 和 3-back 的准确性有更强的正向关联。这意味着，L2 熟练度越高，在高难度任务中，n-back 任务的准确性受任务难度增加的影响越小，整体准确性下降的幅度也越小。而 L2 暴露程度和 L2 习得年龄与准确性之间未发现显著的交互作用。
2. 反应时：研究结果表明，L2 熟练度、L2 习得年龄与任务难度之间均存在显著交互作用。对于 L2 熟练度，在任务难度达到 3-back 时，较高的 L2 熟练度才对 n-back 反应时产生有益影响，且随着任务难度从 2-back 增加到 3-back，高 L2 熟练度者的反应时增加幅度较小。对于 L2 习得年龄，在 2-back 和 3-back 条件下，较早的 L2 习得年龄对反应时产生有益影响，并且在 1-back 到 2-back、2-back 到 3-back 的难度提升过程中，较早 L2 习得年龄者的反应时增加幅度较小。L2 暴露程度与任务难度的交互作用在连续变量分析中显著，但在分类变量分析中不显著，因此未作进一步分析。
3. 速度 / 准确性权衡：L2 熟练度、任务难度和单次试验准确性之间存在显著交互作用。随着任务难度增加，不同 L2 熟练度的双语者在 SAT 上表现出不同的策略变化。低熟练度双语者在 1-back 条件下就出现了速度 / 准确性关系的反转，2-back 时维持这种反转，但在 3-back 高认知负载条件下又恢复到传统的 SAT 关系；而高熟练度双语者在 2-back 条件下才出现反转，并在 3-back 条件下持续保持。

综合研究结果和讨论部分，这项研究具有重要意义。从认知效率方面来看，研究结果表明双语经历有助于提高认知效率。在高难度任务中，双语经历程度高的参与者工作记忆表现下降幅度更小，这符合认知效率提高的行为表现。这不仅为解释以往研究中双语认知效应不一致的现象提供了新视角，即任务难度的设置对揭示双语认知效应至关重要，也进一步支持了双语经历能够促进认知效率提升的观点。从专业技能依赖的自动化角度分析，不同 L2 熟练度双语者在任务难度增加时 SAT 轨迹的差异，反映了双语经历与专业技能依赖的自动化之间的关系。这种现象可以用自动化理论和 “心流状态”（flow state）理论来解释，暗示着双语者的执行系统随着双语经历的增加可能变得更加自动化。然而，该研究也存在一定局限性，仅从行为层面进行了研究，未来还需要借助神经影像学等技术进一步深入探究双语经历对认知影响的神经机制，从而更全面地理解双语者的认知特点。