负性情绪反应可预测女性STEM长期记忆与数学表现:基于刻板印象图片的神经行为学研究

《Scientific Reports》:Aversive responses to stereotypic science and math-based (STEM) images predict women’s long–term STEM memories and underperformance in math

【字体: 时间:2026年03月06日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究探讨了女性在STEM领域中面临的社会认同威胁(SIT)如何引发对STEM刻板印象图片(STEMIs)的厌恶反应,进而预测其长期负性记忆与数学表现低下。研究人员通过点探测范式、脑电图(EEG)等技术发现,SIT女性对STEMIs表现出更强的情绪唤起反应,这与数学测试表现不佳及数周后更负面的实验记忆相关。通过干预训练削弱对STEMIs的唤起反应,可缓解SIT导致的女性表现不佳。该研究揭示了SIT潜在的情绪机制,并为在STEM合作情境中改善性别表现差异提供了新思路。

  
在科学、技术、工程和数学(Science, Technology, Engineering and Mathematics, STEM)领域,一个令人费解又备受关注的现象是女性的参与度和表现往往低于男性。这背后,不仅仅是能力差异那么简单,还缠绕着一个被称为“社会认同威胁”(Social Identity Threat, SIT)的无形压力。SIT是一种情境性的压力源,当个体所属的群体(例如女性)在特定领域(如STEM)被负面的刻板印象所笼罩,且他们在该情境中属于少数派时,这种威胁感便会油然而生。它会增加个体的生理唤醒和负面情绪,并损害其在相关任务(如数学测试)中的表现。长期以来,研究者们致力于理解SIT的作用机制,但一个关键问题悬而未解:这种“威胁”在心理层面具体是如何体现的?是否可能通过某种可测量的情绪反应模式来捕捉和预测其长期影响?
一篇发表在《Scientific Reports》上的研究为此提供了新的视角。该研究团队提出了一个颇具启发性的假设:女性在STEM领域可能发展出了一种“习得性厌恶”,即对与STEM相关的刻板印象符号产生类似厌恶的情绪反应,而这种反应恰恰可能是SIT效应的核心驱动因素,并能预测长期的行为与记忆后果。为了验证这一系列猜想,研究人员巧妙地以“刻板印象STEM图片”(Stereotypic STEM Images, STEMIs)作为情绪刺激的载体,展开了一系列环环相扣的实验,试图探寻情绪、神经反应、行为表现与长期记忆之间的隐秘联系。
本研究主要运用了行为测量、心理生理学记录和神经影像学技术。在行为层面,核心范式是点探测任务(Dot-Probe Paradigm),用于测量被试对STEMIs和非STEM刻板印象图片(NonSTEMIs)的注意偏向和情绪唤醒。通过让不同图片对与探测点同时呈现,并记录被试对探测点的反应时,可以推断哪种图片更能捕获注意力。研究还通过自我报告量表评估了被试的负面情绪和对图片的感知。关键的脑活动测量则通过脑电图(Electroencephalogram, EEG)实现,特别是在注意力瞬脱任务(Attentional Blink Task)中记录的事件相关电位(Event-Related Potentials, ERPs),并结合源定位分析,考察了大脑枕叶与前额叶皮层区域间的功能连接变化。此外,研究采用了干预训练范式,旨在通过反复练习改变被试对STEMIs的情绪反应模式,以检验其因果效应。所有被试在参与实验后,会在数周后接受关于实验经历的回忆测试,以评估其长期记忆的情感色彩。
研究结果
研究1:SIT女性的情绪唤起、感知与表现受损
研究1采用点探测范式,比较了SIT女性(在男性占多数的情境中)、非SIT女性以及男性对STEMIs和NonSTEMIs的反应。结果发现,只有SIT女性对STEMIs表现出了比NonSTEMIs更强的情绪唤起反应。在主观感知上,SIT女性认为STEMIs比男性所感知的更具负面唤醒性。更重要的是,在随后的数学测试中,SIT女性表现不佳,而男性在该情境下表现更好。男性对STEMIs和NonSTEMIs的唤起反应则没有显著差异。这表明,SIT不仅与特定的负面情绪反应相关联,还直接与在威胁领域内的表现受损挂钩。
研究2:厌恶反应与长期负性记忆的关联
研究2在STEM专业女性中重复了研究1的点探测实验。结果再次证实,对STEMIs更强的厌恶反应(表现为注意回避或增强的警觉)在SIT女性中更为显著。不仅如此,研究引入了长期追踪:在实验结束五周后,研究者评估了被试对当初STEM实验室经历的回忆。分析发现,当初在点探测任务中对STEMIs表现出更强厌恶反应的女性,在五周后报告了更多被负面情绪浸染的、与SIT相关的记忆。这直接将即时的情绪反应与远期的、带有情感色彩的记忆内容联系了起来,为SIT的长期心理影响提供了证据。
研究3:神经加工增强预测行为表现的性别差异
研究3引入了EEG技术,在注意力瞬脱任务中向被试呈现STEMIs和其他图片。研究者重点关注了大脑对呈现在注意力瞬脱窗口内刺激的加工深度。他们发现,SIT女性在处理STEMIs时,表现出枕叶与背外侧前额叶皮层之间增强的功能性交流,这被认为是刺激加工增强的神经指标。关键的是,这种针对STEMIs的神经加工增强,能够预测SIT女性在后续数学测试中的不佳表现。然而,在男性中,这种神经反应模式与数学表现之间却呈现出微弱的正相关趋势。这表明,对威胁性刺激的神经加工模式的性别差异,可能是导致男女在SIT情境下表现迥异的内在机制。
研究4:干预训练可缓解SIT表现受损效应
既然厌恶反应可能是SIT效应的关键,那么改变这种反应能否改善表现?研究4通过一个经过修改的点探测训练范式进行了检验。该训练旨在“钝化”女性对STEMIs的情绪唤起反应(例如,通过训练使其注意力不再被STEMIs过度吸引)。结果发现,接受了这种钝化训练的女性,在后续的数学测试中,由SIT导致的表现受损效应得到了缓解。相反,当研究者指导男性在训练中主动“注意”STEMIs时,反而促进了他们的数学表现。这一正一反的干预结果,以因果性的证据强有力地支持了“对STEMIs的厌恶反应是驱动SIT表现效应的核心机制”这一假设。
结论与讨论
本系列研究通过四个紧密结合的实验,构建了一条从情境威胁到情绪反应,再到神经机制、行为表现乃至长期记忆的完整证据链。研究得出的核心结论是:在面临社会认同威胁(SIT)的STEM情境中,女性会对与刻板印象相关的STEM符号(STEMIs)产生厌恶式的情绪反应。这种反应不仅可以通过行为(点探测)、主观报告和脑电活动(EEG)被客观测量,更重要的是,它能有效预测女性在数学任务中的即时表现不佳,以及数周后对STEM经历形成的更为负面的长期记忆。研究进一步通过干预实验证明,通过训练削弱这种厌恶反应,可以缓解SIT对女性表现的负面影响。
这项研究的重要意义在于,它将抽象的“社会认同威胁”具体化为可量化、可干预的“情绪厌恶反应”,从而为理解STEM领域的性别差异提供了新的理论框架。它指出,SIT的“威胁性”可能部分就体现在这种自动化的、负性的情绪应答模式上。此外,研究结果为实践干预提供了直接启示:旨在促进STEM领域性别平等的项目,或许不应仅仅关注消除偏见或增强信心,还可以从调节个体对威胁性环境线索的情绪反应入手。通过针对性的认知训练或情境设计来“钝化”这些厌恶反应,可能有助于女性在与男性并肩工作的STEM绩效情境中更好地发挥潜力,从而为构建更具包容性的科研与工作环境提供了科学依据。
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