心理疲勞與框架類(lèi)型對(duì)風(fēng)險(xiǎn)決策的影響

馮申梅，常 行，陳 瑋，朱金富

(1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院心理學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.日照市精神衛(wèi)生中心心理咨詢(xún)中心，山東 日照 276800)

心理疲勞是指重復(fù)單一作業(yè)或從事緊張程度較大的工作，使神經(jīng)系統(tǒng)緊張程度過(guò)高，從而出現(xiàn)的心理不安和疲乏感[1]。隨著社會(huì)轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，競(jìng)爭(zhēng)壓力的日益增加，心理疲勞在教師、職業(yè)軍人、運(yùn)動(dòng)員、學(xué)生等特殊職業(yè)人群中的發(fā)病率逐年上升[2-3]。心理疲勞會(huì)影響注意力水平及執(zhí)行控制能力[4]。決策是對(duì)行為選擇的高級(jí)認(rèn)知活動(dòng)。研究表明，心理疲勞會(huì)對(duì)個(gè)體的決策行為產(chǎn)生影響[5-7]。風(fēng)險(xiǎn)決策是在不同選項(xiàng)的結(jié)果確定且在結(jié)果出現(xiàn)的概率已知情況下的決策[8]。大量研究表明，決策與個(gè)體的執(zhí)行控制功能關(guān)系密切，極易受到框架的影響[9-10]。但王璐璐等[11]研究表明，心理疲勞使個(gè)體在風(fēng)險(xiǎn)決策中更傾向于保守，且該作用效果不受框架因素的調(diào)節(jié)。事件相關(guān)電位(event-related potential，ERP)具有時(shí)間分辨率高的特點(diǎn)，ERP能夠顯示出個(gè)體在加工處理信息時(shí)動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程，便于發(fā)現(xiàn)認(rèn)知加工過(guò)程中更細(xì)微的差異[12]。因此，本研究采用Flanker范式誘導(dǎo)心理疲勞，通過(guò)行為學(xué)數(shù)據(jù)和ERPs技術(shù)，探討心理疲勞與框架類(lèi)型對(duì)風(fēng)險(xiǎn)決策的影響，以期更好地指導(dǎo)人們的決策行為。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2017年3月至2017年6月新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院與河南科技學(xué)院在校大學(xué)生40名，采用配對(duì)設(shè)計(jì)將40名被試者分為心理疲勞組和對(duì)照組，每組20例。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡18～25歲；(2)身心健康，無(wú)精神類(lèi)疾病；(3)視力或矯正視力正常；(4)右利手；(5)24 h內(nèi)睡眠正常；(6)自愿參加試驗(yàn)并簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)有家族遺傳史、有皮膚過(guò)敏與精神疾病史；(2)色盲或色弱；(3)有睡眠障礙；(4)飲用咖啡和酒；(5)參加過(guò)與本研究相關(guān)的試驗(yàn)。心理疲勞組:男10名，女10名；年齡18～25(20.85±1.98)歲。對(duì)照組:男10 名，女10名；年齡18～25(21.05±2.04)歲。2組被試者性別、年齡比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本研究獲新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 研究工具

1.2.1 Flanker范式[13]該范式的目標(biāo)刺激由大寫(xiě)英文字母“G”“H”組成的字母串，只選擇“GGG”“HGH”“HHH”“GHG”作為試驗(yàn)材料，其中“GGG”“HHH”為兼容材料，“GHG”“HGH”為不兼容材料。所有的呈現(xiàn)材料均以圖片形式呈現(xiàn)，其分辨率為480×360像素。

1.2.2 斯坦福困倦量表[14](stanford sleepiness scale,SSS)SSS是為某一時(shí)間點(diǎn)提供量化指標(biāo)的自評(píng)量表，反映受試者困倦程度，包括7個(gè)條目，采用數(shù)子化計(jì)分系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)分，要求被試者對(duì)自己的醒覺(jué)狀態(tài)進(jìn)行打分，分?jǐn)?shù)越高，反映心理疲勞程度越高[14]。

1.2.3 經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)決策范式[10]改編TVERSKY等[15]“亞洲疾病問(wèn)題”范式中風(fēng)險(xiǎn)決策的背景，并借鑒王凱[16]的風(fēng)險(xiǎn)決策材料，最終形成以圖片呈現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)決策范式。決策方案由不同圖片組成，這些圖片由不同顏色和數(shù)值的同心圓構(gòu)成。圖片的分辨率為480×360像素，亮度與對(duì)比度均保持一致。由于決策方案分為正負(fù)框架，因此形成2類(lèi)刺激材料(圖1)，黃色表示正性框架，綠色表示負(fù)性框架。在正性框架下，左側(cè)的同心圓表示獲得2萬(wàn)的可能性為100%，右側(cè)的同心圓表示獲得6萬(wàn)的可能性為1%。在負(fù)性框架下，左側(cè)同心圓表示損失4萬(wàn)的可能性為100%，右側(cè)的同心圓表示損失6萬(wàn)的可能性為99%。本研究正式試驗(yàn)共396個(gè)試次，被試者在2種方案中選擇1種。確定方案與風(fēng)險(xiǎn)方案2種方案在屏幕的左右位置上出現(xiàn)次數(shù)相等，且同一方案左右位置出現(xiàn)的次數(shù)一致。

圖1 經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)決策范式

1.3 研究方法使用E-prime2.0軟件，在標(biāo)準(zhǔn)的腦電試驗(yàn)室進(jìn)行心理疲勞誘導(dǎo)、風(fēng)險(xiǎn)決策任務(wù)測(cè)試及腦電記錄。首先2組被試者帶好電極帽，兩眼距屏幕約為60 cm，告知所有被試者眼睛平視屏幕中央，盡量避免眨眼或移動(dòng)頭部，通過(guò)兩手食指按動(dòng)鍵盤(pán)做出反應(yīng)。由主試者向所有被試者宣讀指導(dǎo)語(yǔ)，被試者理解后，進(jìn)入試驗(yàn)練習(xí)階段及正式試驗(yàn)。心理疲勞組被試者首先填寫(xiě)SSS，之后誘發(fā)心理疲勞。練習(xí)和正式試驗(yàn)階段分別為標(biāo)準(zhǔn)相同的20試次和3 000試次，每一組包含“+”注視點(diǎn)150 ms，目標(biāo)刺激1 200 ms。被試者只需對(duì)每個(gè)字母串的中間字母做出按鍵反應(yīng)，忽略?xún)蓚?cè)的干擾字母。4類(lèi)字母組合以相同概率隨機(jī)呈現(xiàn)在電腦屏幕上。當(dāng)被試者做出按鍵反應(yīng)后呈現(xiàn)600 ms的緩沖界面；若被試者沒(méi)有按鍵，則目標(biāo)持續(xù)呈現(xiàn)1 800 ms后自動(dòng)進(jìn)入下一試次。心理疲勞誘發(fā)任務(wù)完成后，再次填寫(xiě)SSS，此期間檢查是否需要補(bǔ)電極膏以降低電阻。之后進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)決策任務(wù)并開(kāi)始腦電記錄，練習(xí)階段和正式試驗(yàn)階段分別為標(biāo)準(zhǔn)相同的20試次和198試次。先在屏幕中央呈現(xiàn)1個(gè)注視點(diǎn)“+”300 ms，接著呈現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)決策信息2 000 ms，要求被試者在信息呈現(xiàn)2 000 ms內(nèi)快速按“F”或“J”進(jìn)行決策,待被試者選擇后呈現(xiàn)800 ms的緩沖界面。對(duì)照組被試者無(wú)需進(jìn)行疲勞誘發(fā)任務(wù)，只需自由活動(dòng)1.5 h后填寫(xiě)SSS，然后進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)決策任務(wù)并開(kāi)始腦電記錄，方法同心理疲勞組。

1.4 觀察指標(biāo)(1)SSS評(píng)分：干預(yù)前后由2組被試者填寫(xiě)SSS，計(jì)算SSS評(píng)分。(2)風(fēng)險(xiǎn)決策正確率：選擇風(fēng)險(xiǎn)方案設(shè)定正確，記為1分；選擇確定方案設(shè)定錯(cuò)誤，記為0分。(3)風(fēng)險(xiǎn)決策反應(yīng)時(shí)：看到屏幕左右兩側(cè)同時(shí)呈現(xiàn)2個(gè)同心圓時(shí)，要求被試者在該圖片呈現(xiàn)3 000 ms內(nèi)按鍵，否則進(jìn)入下一試次。反應(yīng)時(shí)是從電腦屏幕上呈現(xiàn)該組圖形至被試者做出按鍵反應(yīng)的時(shí)間。(4)ERP：使用NeuroScan ERP記錄與分析系統(tǒng)，按國(guó)際10-20系統(tǒng)擴(kuò)展的32導(dǎo)電極帽記錄腦電圖(electroencephalogram，EEG)。在線(xiàn)記錄時(shí)以單側(cè)乳突連線(xiàn)為參考電極，離線(xiàn)分析時(shí)轉(zhuǎn)為雙側(cè)乳突，離線(xiàn)雙眼外側(cè)1.0～1.5 cm處安置電極記錄水平眼電，左眼上下安置電極記錄垂直眼電。濾波帶通為0.05～100.00 Hz，采樣頻率為每導(dǎo)聯(lián)1 000 Hz，頭皮阻抗<5 KΩ。EEG出現(xiàn)眨眼、震顫等偽跡時(shí)，提醒被試者糾正。腦電記錄試驗(yàn)結(jié)束后，使用NeuroScan軟件校正眼電，并排除其他偽跡。然后，對(duì)目標(biāo)刺激呈現(xiàn)后的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析波幅為±80 μV，分析時(shí)程為刺激后800 ms，基線(xiàn)為刺激消失前200 ms；記錄P3波幅。本研究選擇9個(gè)電極位置，涉及3個(gè)腦區(qū)，進(jìn)行四因素重復(fù)測(cè)量方差分析，4個(gè)因素分別為組別(心理疲勞組、對(duì)照組)、框架類(lèi)型(正性、負(fù)性)、單側(cè)化(左腦:F3、C3、P3；中腦:Fz、CZ、PZ；右腦:F4、C4、P4)、腦區(qū)(額葉:F3、FZ、F4；中央?yún)^(qū):C3、CZ、C4；頂葉:P3、PZ、P4)，其中組別為被試間因素，框架類(lèi)型、單側(cè)化與腦區(qū)為被試內(nèi)因素。

2 結(jié)果

2.1 2組被試者干預(yù)前后SSS評(píng)分比較結(jié)果見(jiàn)表1。干預(yù)前，2組被試者SSS評(píng)分比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。對(duì)照組被試者干預(yù)前、后SSS評(píng)分比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；心理疲勞組被試者干預(yù)后SSS評(píng)分高于干預(yù)前及對(duì)照組干預(yù)后，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表1 2組被試者干預(yù)前、后SSS評(píng)分比較

2.2 2組被試者不同框架類(lèi)型下反應(yīng)時(shí)與正確率比較結(jié)果見(jiàn)表2。在反應(yīng)時(shí)方面，心理疲勞主效應(yīng)、框架主效應(yīng)及二者交互均不顯著(P>0.05)；心理疲勞組負(fù)性框架下風(fēng)險(xiǎn)決策反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)于正性框架下，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在正確率方面，2組框架類(lèi)型主效應(yīng)顯著(F=11.427，P<0.01)，2組受試者負(fù)性框架下風(fēng)險(xiǎn)決策正確率高于正性框架，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；心理疲勞主效應(yīng)、框架類(lèi)型與心理疲勞交互作用均不顯著(P>0.05)。

表2 2組被試者不同框架類(lèi)型下風(fēng)險(xiǎn)決策反應(yīng)時(shí)與正確率比較

2.3 ERPs數(shù)據(jù)分析結(jié)果見(jiàn)表3、表4和表5。頂區(qū)、中央?yún)^(qū)、額區(qū)P3波幅分別為(7.34±2.35)、(5.96±1.47)、(5.23±1.47)μV，頂區(qū)P3波幅高于中央?yún)^(qū)和額區(qū)，腦區(qū)的主效應(yīng)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=3.131，P=0.05)。組別×腦區(qū)的交互作用顯著(F=3.277，P<0.05)。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析顯示，對(duì)照組被試者頂區(qū)、中央?yún)^(qū)、額區(qū)P3波幅比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。心理疲勞組被試者頂區(qū)P3波幅顯著高于中央?yún)^(qū)和額區(qū)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；中央?yún)^(qū)與額區(qū)P3波幅比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。組別×單側(cè)化的交互作用處于統(tǒng)計(jì)學(xué)邊緣顯著(F=2.523，P<0.10)。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析顯示，對(duì)照組被試者左腦、中腦、右腦P3波幅比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。心理疲勞組被試者右腦P3波幅高于左腦，但差異處于統(tǒng)計(jì)學(xué)邊緣顯著(P<0.10)；被試者中腦與左腦、右腦P3波幅比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。框架類(lèi)型與腦區(qū)的交互作用處于統(tǒng)計(jì)學(xué)邊緣顯著(F=2.876，P<0.10)。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析顯示，被試者正性框架下中央?yún)^(qū)P3波幅大于額區(qū)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；被試者頂區(qū)P3波幅與中央?yún)^(qū)、額區(qū)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。負(fù)性框架下被試者頂區(qū)P3波幅大于中央?yún)^(qū)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；被試者額區(qū)P3波幅與頂區(qū)、中央?yún)^(qū)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，被試者在負(fù)性框架下比正性框架在額區(qū)誘發(fā)了更大的波幅(P<0.05)。框架類(lèi)型×單側(cè)化的交互作用顯著(F=3.300，P<0.05)。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析顯示，正性框架下，被試者左腦、中腦、右腦P3波幅比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；負(fù)性框架下，被試者左腦、中腦、右腦P3波幅比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；被試者負(fù)性框架中腦P3波幅高于正性框架下，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表3 2組被試者不同腦區(qū)P3波幅比較

表4 不同框架類(lèi)型下被試者不同腦區(qū)P3波幅比較

表5 受試者P3波幅的方差分析

3 討論

SSS是為某一時(shí)間點(diǎn)提供量化指標(biāo)的自評(píng)量表，反映受試者困倦程度，分?jǐn)?shù)越低表明個(gè)體心理疲勞程度越低，反之，心理疲勞程度越高。本研究結(jié)果顯示，對(duì)照組被試者干預(yù)前后SSS評(píng)分比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，心理疲勞組被試者干預(yù)后SSS評(píng)分高于干預(yù)前和對(duì)照組，表明本研究采用Flanker范式成功誘導(dǎo)了被試者心理疲勞。

所謂框架是指本質(zhì)相同的信息以收益或者損失的方式進(jìn)行表述，具體可分為收益框架和損失框架[17]。即當(dāng)個(gè)體面對(duì)具有相同意義的問(wèn)題情境時(shí)，在以積極方式敘述的框架下，個(gè)體愿意選擇規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)選項(xiàng)，而以消極方式敘述的框架下，個(gè)體更愿意選擇冒險(xiǎn)選項(xiàng)。本研究結(jié)果顯示，在正確率方面，框架類(lèi)型主效應(yīng)非常顯著，即個(gè)體在正性框架下傾向于風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避，在負(fù)性框架下傾向于風(fēng)險(xiǎn)尋求，這與其他學(xué)者的研究結(jié)果一致[18-19]。有研究報(bào)道，風(fēng)險(xiǎn)決策過(guò)程會(huì)受到執(zhí)行控制功能的影響[10,20]，認(rèn)知能力較低或認(rèn)知負(fù)荷較高時(shí)，個(gè)體更傾向于保守決策[21]。本研究結(jié)果顯示，心理疲勞對(duì)風(fēng)險(xiǎn)決策影響的主效應(yīng)不顯著，但進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組比較，心理疲勞組被試者更加傾向選擇保守選項(xiàng)，這與王璐璐等[11]研究一致。

ERP是指被試者在從事與各種刺激序列相關(guān)的心理作業(yè)時(shí)，伴隨主動(dòng)的心理活動(dòng)產(chǎn)生的神經(jīng)電活動(dòng)，且ERP中應(yīng)用最廣泛的是P3電位[22]。P3是出現(xiàn)在刺激后300～800 ms 的一個(gè)正向波，與注意、加工能力、決策等認(rèn)知過(guò)程密切相關(guān)的ERP成分[23]。P3波幅反映了注意資源分配數(shù)量[23]，本研究中2組被試者在頂區(qū)出現(xiàn)了最大的P3幅值，另外，雖然心理疲勞主效應(yīng)不顯著，但進(jìn)一步分析反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)顯示，心理疲勞被試者的反應(yīng)時(shí)較對(duì)照組長(zhǎng)。因此，與對(duì)照組相比，在疲勞誘發(fā)后被試者在頂區(qū)耗費(fèi)了更多的注意與認(rèn)知資源。有研究認(rèn)為，P3成分與個(gè)體不同情境下不同風(fēng)險(xiǎn)決策行為的認(rèn)知加工特點(diǎn)有關(guān)[19]。本研究結(jié)果顯示，心理疲勞組被試者頂區(qū)P3波幅顯著高于中央?yún)^(qū)和額區(qū)，且心理疲勞組被試者右腦P3波幅高于左腦，說(shuō)明心理疲勞個(gè)體在右腦頂區(qū)分配了更多的注意與認(rèn)知資源。另外，本研究結(jié)果表明，與正性框架比較，負(fù)性框架在中腦誘發(fā)了最大的幅值，且被試在負(fù)性框架下比正性框架在額區(qū)誘發(fā)了更大的波幅，這說(shuō)明負(fù)性框架下被試者在中腦額區(qū)分配了更多的認(rèn)知資源。

綜上所述，個(gè)體在正性框架下傾向于規(guī)避選項(xiàng)，在負(fù)性框架下傾向于風(fēng)險(xiǎn)選項(xiàng)；心理疲勞個(gè)體在右腦頂區(qū)分配了更多的注意與認(rèn)知資源；在負(fù)性框架下在中腦額區(qū)分配了更多的認(rèn)知資源。