特质焦虑是否损害快速序列视觉呈现（RSVP）范式中的抑制控制过程？来自事件相关电位（ERPs）的证据

《Biological Psychology》：Does trait anxiety impair inhibitory control processes in an RSVP paradigm? Evidence from ERPs

　　

特质焦虑调节了修改版RSVP任务中的T2-LPP反应。
特质焦虑水平较高（HTA）的个体在呈现负面背景后的T2-LPP幅度低于中性背景后。
中性背景诱发的T2-LPP在HTA个体中显著大于特质焦虑水平较低（LTA）的个体。
以T1为时间锁定的ERP未显示出与效价相关的组间调节效应。
研究结果表明特质焦虑存在情境依赖性的资源分配。

引言

人类的认知资源是有限的，这使得人们必须依赖选择性注意——一种对关键信息进行优先处理的筛选机制。其中，对潜在威胁的高度警觉性具有明显的进化优势，使个体能够避免环境中的潜在风险，从而提高生存几率（Neuberg等人，2011）。然而，当威胁信息与当前任务无关时，过度的警觉可能适得其反。例如，HTA个体常常无法抑制对威胁性干扰物的注意偏向，导致有限的认知资源被持续占用，从而影响当前任务的表现（Cisler & Koster，2010）。

这种对威胁性信息的注意偏向不仅是焦虑障碍的核心临床特征，也是情绪障碍维持的关键因素（Bar-Haim等人，2007；Mathews & MacLeod，2005）。其主要表现为：（1）注意被威胁捕获（注意促进效应）；（2）难以从威胁中脱离（脱离困难）；（3）注意回避（Cisler & Koster，2010）。近期研究进一步指出，HTA个体面临的核心认知挑战之一是无法从头脑中"擦除"负面信息（Heeren等人，2018）。这一困难可能涉及多种执行控制过程。工作记忆更新指的是主动替换或移除工作区中已不再相关信息的过程，并被认为是侵入性负面思维一旦进入意识加工后持续存在的原因之一（Joormann & Gotlib，2008；Miyake等人，2000）。抑制性筛选则指在信息被进一步加工之前对与任务无关信息进行控制的过程（de Fockert等人，2001；Lavie等人，2004；Lavie，2005）。这些机制彼此关联，但运作于信息加工的不同阶段：更新涉及已编码信息的移除或替换，而筛选则涉及在进一步加工前对任务无关输入的控制（Friedman & Miyake，2017）。本研究聚焦于后一过程，即对外部与任务无关信息的抑制性筛选，尤其关注这一过程在负性背景与中性背景条件下是否存在差异。

注意控制理论（ACT）为理解这一困境提供了核心框架。该理论认为，焦虑通过损害自上而下（目标导向）注意系统的正常功能来干扰信息加工，主要通过削弱抑制和注意转换等核心执行功能，并放大自下而上（刺激驱动）注意系统对信息加工的影响，使焦虑个体容易受到与任务无关的干扰（Eysenck & Derakshan，2011；Eysenck等人，2007）。已有研究表明，HTA个体在抑制负性刺激（如威胁性面孔或词语）方面存在缺陷（Bishop等人，2004）。具体而言，当与任务无关的威胁性刺激被抑制时，这些个体在喙部前扣带回（rACC）和外侧前额叶皮层（PFC）的神经活动降低，表明抑制此类干扰的能力减弱。在高感知负荷条件下的研究显示，高度社交焦虑的个体在注意力集中于字母和动物图片时，难以抑制与任务无关的自然场景加工（Moriya & Tanno，2011）。在这两项研究中，过滤无关刺激能力的降低均被认为是自上而下抑制控制失败的表现。

综上所述，大量的理论证据和来自行为及电生理研究的实证数据均指向HTA个体存在抑制控制缺陷，支持将这一缺陷归因于自上而下控制机制的削弱。然而，一个关键的理论争议仍未解决：这一抑制缺陷究竟是普遍性的功能损伤（即无论刺激类型如何，抑制控制均全局性减弱），还是仅在特定情境下（如负性刺激）触发的特异性情绪损伤？一些行为研究证实，HTA个体在抑制负性刺激时表现受损（Chen等人，2016；Liang，2021；Pacheco-Unguetti等人，2012）。相反，神经生理学证据表明，焦虑个体的注意抑制控制缺陷可能是普遍的，同时影响中性刺激和威胁性刺激（Hu等人，2023；Song等人，2021）。这一分歧提示，刺激的效价可能调节HTA个体抑制控制受损的程度，从而为理解焦虑对认知过程影响的机制增添了新的复杂性层面。

此外，注意控制理论还提出了更为复杂的可能性。焦虑不仅与功能损伤有关，还与补偿策略的使用相关（Eysenck等人，2007）。这些补偿策略是否成功，取决于任务施加的具体认知需求。关键在于，认知负荷对注意控制的影响并不取决于任务类别，而是取决于被调动的加工资源类型：高感知负荷通过耗尽加工任务相关刺激时的感知容量来减少干扰物干扰，而高认知控制负荷（定义为对工作记忆和任务协调过程的同时需求）则产生相反效果，损害对刺激优先级的主动维持，从而增加干扰物干扰（de Fockert等人，2001；Lavie等人，2004；Lavie，2005）。当认知控制需求相对较低、仍有残余执行资源可用时，焦虑个体可以调动这些资源进行补偿性控制以维持任务表现，但代价是加工效率的降低（Berggren & Derakshan，2013）。然而，当任务同时要求干扰抑制、目标识别、目标维持和时间协调时，可供补偿性控制调用的资源可能减少，使焦虑相关的效率降低变得更加明显，特别是在神经层面。与此观点一致，Berggren等人（2012）发现，高焦虑个体在单一任务条件下的视觉搜索任务中未表现出表现劣势，但在同时施加额外认知控制需求时，搜索表现显著变慢。这些发现表明，认知控制需求的水平而非任务类别，可能影响焦虑相关的抑制缺陷的可观察程度（Berggren等人，2012；Wei等人，2021），这与注意控制理论的预测一致，即当高认知需求阻碍了补偿性资源调动时，这些损伤将变得更加明显（Eysenck等人，2007）。重要的是，这一视角对上文所述的争议具有直接启示意义。关于HTA个体是存在一般性还是情绪特异性抑制缺陷的不一致发现，可能部分反映了不同范式间认知控制需求的差异，这种差异可能影响补偿性努力是否足以掩盖焦虑相关的效率降低。基于此背景，一种既具有时间要求又允许操纵干扰物效价的范式，对于检验焦虑相关的抑制控制改变是否在负性和中性干扰物中表现出相似模式尤为有用。因此，本研究采用了修改版RSVP范式，作为一种具有较高时间注意需求的情境，以评估负性或中性背景信息对后续目标加工的影响。

快速序列视觉呈现（RSVP）范式为研究这一问题提供了有用的情境。通过快速呈现包含嵌入目标（T1和T2）的刺激流，RSVP范式通常会诱发注意瞬脱（AB）现象，即当T2在T1后约200至500毫秒内出现时，T2的识别准确率显著下降（Raymond等人，1992）。本研究采用的修改版RSVP范式尤其适合回答当前问题，因为参与者需要在识别两个目标的同时，抑制与T1相关的任务无关背景信息。这些对快速目标识别、注意的时间分配、任务目标维持和干扰抑制的需求，预期会消耗与主动排除干扰物相关的认知控制资源（de Fockert等人，2001；Lavie等人，2004；Lavie，2005）。同时，对T1相关背景信息在负性和中性之间的操纵使我们能够检验HTA个体是否表现出一般性或情绪特异性的抑制控制相关加工改变。

情绪可进一步调节与AB相关的加工过程。先前的研究揭示了RSVP范式中两种主要形式的情绪调节。首先，当情绪性刺激作为T2出现时，它们往往比中性T2刺激在注意瞬脱期间被更准确地检测到，这一模式有时被称为"情绪节省效应"或情绪性目标引起的AB减弱（De Martino等人，2009；Keil等人，2006；Kanske等人，2013；Sun等人，2021）。例如，在注意资源有限的条件下，恐惧性的T2面孔比中性T2面孔被更准确地识别（De Martino等人，2009），情绪唤醒度高的T2词语或图片相对于中性刺激表现出增强的行为检测能力和放大的电生理反应（Keil等人，2006；Kanske等人，2013）。近期研究进一步表明，情绪性T2刺激的加工优势取决于其任务相关性，尤其在晚期加工阶段（Sun等人，2021）。其次，任务无关的情绪性干扰物可通过占用注意资源而损害后续目标的加工，这一现象通常被称为"情绪诱导盲视"（Arnell等人，2007；McHugo等人，2013）。在相关的AB设计中，情绪性T1刺激也可损害后续T2的加工，可能是通过延长情绪材料的加工时间所致（Koster等人，2009）。后一研究路线与本研究尤为相关，因为本研究中的情绪信息本身并非T2目标，而是与T1呈现相关联，并可能影响后续T2的加工。虽然这种视觉操纵并非对担忧或反刍的直接建模，但它提供了一个可操作的实验情境，用于考察与T1相关联的情绪效价任务无关信息如何影响HTA个体的后续注意加工。

事件相关电位（ERP）技术能够以高时间分辨率追踪认知过程。早期后侧负波（EPN）是一种对情绪刺激加工敏感的视觉神经指标，反映了对动机相关信息（如情绪性或任务相关刺激）的增强感知编码和注意分配（Kissler等人，2009；Schupp等人，2006）。然而，一些研究建议EPN可能反映的是空间注意窗口内物体的自动识别，而非仅仅代表情绪特异性加工（Hoffman等人，2020）。传统上，P3（或P3b）被视为一种内源性成分，反映工作记忆中的对象整合以及在注意瞬脱期间对注意资源的分配（Kranczioch等人，2007；Sergent等人，2005；Vogel & Luck，2002；Vogel等人，1998）。然而，当代研究提出了更为细致的多阶段过程。正如Zivony和Lamy（2022）所强调的，T2报告失败通常与早期注意参与的中断有关，这以N2pc的减弱或延迟为指标，从而限制了后续的信息编码入工作记忆。此外，Dellert等人（2022）证明，当决策过程受阻时，感知到的T2刺激可能增加早期负性成分而无相应的晚期正性成分，这提示晚期正性成分（如P3b和LPP）不应被简单解读为意识感知的纯粹标记。基于这些洞见，本研究以T2诱发的晚期正电位（LPP）作为晚期资源分配和T2识别情境下知觉后加工的指标。采用RSVP范式的脑电图（EEG）研究已证明T1和T2加工之间存在神经资源权衡（Kennedy等人，2014；Kranczioch等人，2007；Sergent等人，2005）。具体而言，T1和T2诱发的晚期正性成分之间存在负相关（Kranczioch等人，2007）。在本研究中，负性的T1相关背景信息预期通过两个功能定义的过程影响后续T2加工：（1）对负性或威胁相关信息的高度敏感性，这可能使注意资源偏向干扰物加工；（2）削弱的自上而下注意控制，这可能降低对任务无关背景信息的有效过滤。因此，如果T1相关背景的加工限制了可用于后续T2加工的资源，这可能反映在T2诱发的LPP幅度的降低上。

本研究将ERP技术与修改版RSVP范式相结合，在该范式中T1被嵌入负性或中性任务无关背景图像中。通过检验T1相关背景如何影响后续T2的识别，我们旨在阐明HTA和LTA个体中抑制控制相关加工的特征。根据注意控制理论，当任务需求限制了补偿性注意控制资源的可用性时，焦虑相关的抑制效率降低可能变得更加明显。因此，在本修改版RSVP情境中，我们检验了HTA个体在负性与中性T1相关背景信息之后是否表现出晚期资源分配的改变。

在电生理层面，负性T1相关背景信息可能与后续T2处理过程中资源分配的异常有关，具体表现为T2-LPP（晚期正电位）幅度的变化。焦虑相关的抑制控制异常在高特质焦虑（HTA）个体中是否在负性背景后更为明显，还是在中性背景后也会出现？高特质焦虑（HTA）与低特质焦虑（LTA）个体之间的抑制控制能力有何差异？

基于上述框架，我们假设：相较于中性背景，HTA个体在负性干扰背景后将表现出更弱的抑制控制相关加工，而LTA个体则不会出现这种差异。此外，我们考察与LTA个体相比，HTA个体是否在负性和中性刺激条件下均表现出抑制控制相关加工的减弱，还是这种异常取决于情绪背景。具体而言，我们首先预测HTA组将表现出情境依赖性抑制，表现为负性背景条件下的T2-LPP幅度小于中性背景条件。相比之下，LTA组的抑制控制相关加工预计在这两种效价背景下更为稳定，LPP幅度无显著差异（H1）。其次，关于组间差异（H2），如果焦虑相关的抑制困难具有情境特异性，则在负性背景下的组间差异应比中性背景下更为明显。具体来说，在负性条件下，HTA组的T2-LPP幅度将小于LTA组（H2a）。相比之下，在中性背景条件下（H2b），如果HTA组的抑制困难是普遍性的，则其T2-LPP幅度也应小于LTA组。或者，HTA组在中性干扰下可能征募额外的控制资源，这将表现为其LPP幅度大于LTA组。通过检验这些假设，本研究旨在为关于焦虑相关的抑制控制异常究竟是一般的、情绪特异性的还是情境依赖性的这一理论争论提供相关证据。

**片段**

**参与者**

参与者通过在线平台招募，并使用《状态-特质焦虑量表》（S-TAI；Spielberger等人，1983）中的特质焦虑分量表进行筛选。纳入标准为特质焦虑得分至少高出或低于人群均值1个标准差（即处于分布的两端），遵循以往研究使用的分组方法（Peng等人，2014年；筛选样本量N=326，人群均值μ=39.5，标准差SD=8.2）。据此，得分在……的参与者

**行为结果**

注意力瞬脱（AB）的描述性数据见表1。结果表明，组的效应无显著性，F(1, 46)=2.62，p=.11，η2p=.054。贝叶斯分析表明，排除该效应的证据不充分，BFincl=0.685。未观察到涉及组的显著交互作用，包括组×效价交互作用（Greenhouse-Geisser校正后：F(1.29, 59.47)=0.78，p=.41，η2p=.017，ε=.646）和组×间隔交互作用，F(1, 46)=2.40，p=……

**讨论**

本研究采用改良的快速系列视觉呈现（RSVP）范式，考察当T1嵌入在具有情绪效价的任务无关背景信息中时的抑制控制相关加工。具体而言，我们考察了负性T1相关背景与中性T1相关背景如何影响高特质焦虑和低特质焦虑个体中后续的T2处理。T2-LPP模式指向情绪干扰过程中后期资源分配存在效价依赖性异常。该模式与……一致。

**CRediT作者贡献声明**

李雅南：撰写——初稿，可视化，验证，方法论。
毛宁宁：撰写——审阅与编辑，软件，项目管理，概念构思。
荆西仙：调查，数据整理。
张勤：方法论。
崔利霞：撰写——审阅与编辑，验证，监督，项目管理，经费获取。

**资助**

本研究由国家自然科学基金（资助号31571143）和北京哲学社会科学规划项目暨北京市教委社科研究重点项目（资助号SZ202210028012）资助。

**伦理声明**

已从所有参与者或其法定代理人获得书面知情同意，同意参与本研究并发表本文。研究过程中已遵守参与者的隐私权。

本研究在相关研究所在地遵守了相关法律法规、监管框架和指南。本研究已获首都师范大学伦理委员会批准（批准号：CNU-20230201）。

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语言润色：为确保稿件的语言质量并符合学术标准，我们使用了名为"DeepL"的语言润色工具对全文的英文表达进行了优化。该工具帮助我们纠正语法错误，改善……

**利益冲突声明**

所有作者均声明，与本文所讨论的主题或材料存在任何经济利益或非经济利益的组织或实体之间没有任何隶属关系或参与。

李雅南｜毛宁宁｜荆西仙｜张勤｜崔利霞