心率变化作为听觉注意力分配指标在语言加工中的可行性研究

研究人员为探究心率(HR)能否作为评估语言加工过程中注意力分配的生理指标，设计了一项涉及66名英语母语者的对照实验。通过对比受试者在聆听熟悉(英语)与陌生语言时的BPM(每分钟心跳次数)和IBI(心跳间隔)变化，发现处理陌生语言时BPM显著降低且IBI延长趋势明显，证实HR变化能有效反映认知负荷差异。该研究为心理语言学领域提供了新的无创测量方法。

　　

在探索人类语言认知机制的进程中，如何客观量化注意力分配始终是心理语言学领域的核心挑战。传统神经影像技术虽能定位脑区活动，但存在设备笨重、成本高昂等局限。与此同时，基础生理指标心率(HR)与认知活动的关联性逐渐受到关注——已有研究表明，心跳减速和心跳间隔(interbeat interval, IBI)延长可能标志着注意力资源的集中投入。这种简单易得的生理信号，是否能够成为解码语言认知过程的"密码本"？

为验证这一设想，研究人员设计了一项精巧的实验。66名以英语为母语的受试者（含34名单语者和32名同步双语者）在实验室条件下完成听觉任务，分别聆听熟悉语言（英语）和陌生语言的语音材料。通过实时监测心脏活动参数，团队首次系统论证了HR指标与语言认知负荷的对应关系。这项发表于《Acta Psychologica》的研究，为认知科学研究开辟了新的方法论路径。

研究采用标准化的主动聆听范式，通过专业心电设备记录受试者在九轮语言刺激下的BPM和IBI数据。关键创新在于设置双语对照条件，并控制语言能力、工作记忆等混淆变量。数据分析采用混合效应模型，重点考察前五轮试验的生理响应模式。

主要发现

1. 语言熟悉度效应：陌生语言条件下平均BPM降低2.35次/分钟(p<0.01)，IBI延长趋势达边际显著(p=0.06)，印证"认知负荷假说"
2. 时间动态特征：HR差异集中体现在实验前半段(1-5轮)，暗示注意力资源消耗存在适应机制
3. 群体普适性：双语经历与语言能力未显著调节HR响应模式，表明该指标具有跨人群稳定性

这些发现从自主神经系统活动层面，为神经影像学研究提供了新的生理学证据。更值得注意的是，HR监测相比fMRI等技术具有显著优势：既能捕捉秒级变化的注意力波动，又可实现自然情境下的长期观测。这对于研究儿童语言发展、二语习得等动态过程具有特殊价值。

讨论部分着重指出，IBI延长反映的副交感神经激活，可能与语义整合阶段的认知资源募集相关。未来研究可结合EEG等技术，进一步解析HR振荡与特定语言加工阶段（如句法分析、歧义消解）的对应关系。这项研究不仅建立了语言认知研究的新范式，更为临床领域（如语言障碍评估）提供了潜在的无创诊断工具。