大學生智能手機成癮與抑制控制能力的關系：手機位置和認知負荷的調節作用

/大學生智能手機成癮與抑制控制能力的關系：手機位置和認知負荷的調節作用【摘要】本研究以66名大學生為被試，采用Flanker效應和工作記憶的雙任務設計來探討手機位置、認知負荷在智能手機成癮與抑制控制能力之間的調節作用。結果發現：(1)在低認知負荷下，無論是否智能手機成癮，手機存在視線之外比手機在視線之內時抑制控制能力更差；(2)在高認知負荷下，智能手機成癮與手機位置交互作用顯著：當手機在視線之內時，智能手機成癮者的抑制控制能力顯著差于非成癮者；而當手機在視線之外時，兩者沒有顯著差異。結果表明，智能手機成癮大學生的抑制控制能力不僅會受到手機位置的影響，還會受到任務本身所帶來的認知負荷的調節。【關鍵詞】大學生；智能手機成癮；手機位置；認知負荷；抑制控制 1問題的提出 目前，智能手機已經成為最大的網絡使用終端(中國互聯網絡信息中心，2019)，隨著其功能集合性、智能便利性等性能的不斷發展，智能手機已經成為人們生活中不可或缺的重要工具(Noeetal.，2019)。但與此同時，這些特征也讓人們更易形成對智能手機的依賴，甚至成癮(Ahn&Jung，2016)。智能手機成癮是指個體由于過度使用智能手機，進而無法控制自己的使用行為，導致其社會功能失調，帶來一系列心理和行為問題的一種行為成癮(劉勤學等，2017)。 但是，關于智能手機成癮能否被界定為一種新型行為成癮還存在爭議(Sussmanetal.，2017)。一方面，不少學者從理論層面提出智能手機成癮與網絡成癮存在諸多相似之處，從而認為智能手機成癮是網絡成癮的亞類(Kwonetal.，2013；Nielsen&Fjuk，2010)；另一方面，越來越多的實證研究表明，智能手機成癮與網絡成癮在成癮內容和表現上存在差異，從而傾向將智能手機成癮視為獨立的概念(Park&Kaye，2019；劉勤學等，2017)。本研究基于以往研究的不足，希望通過進一步探討智能手機成癮可能帶來的注意功能缺陷，以期為智能手機成癮的概念化及其干預提供證據。 大學生作為智能手機成癮的高發易感群體，研究發現其智能手機成癮的流行率已經超過10%(Haugetal.，2015；林悅等，2018)。智能手機成癮給大學生帶來了較大的負面影響，包括降低睡眠質量(Lietal.，2015)、產生情緒和健康問題(Secur-Envoy，2012；Todaetal.，2006)，甚至影響學業表現和認知功能(Mendozaetal.，2018；Rosenetal.，2013)。值得注意的是，認知功能可能是影響睡眠質量、情緒問題、健康問題和學業表現等結果的原因(Oaten&Cheng，2006)。因此，對認知功能的深入探討有助于進一步揭示其影響機制。 前人關于智能手機成癮與認知功能的關系研究主要聚焦在一般性的認知功能上，如削弱持續注意功能、造成認知困難等(Hadlington，2015；Wajcman&Rose，2011)。但目前對于智能手機成癮與認知功能之間的具體影響機制，特別是對其更為高級和具體的執行控制功能的作用機制及可能的調節因素尚不清楚。作為執行控制功能的核心成分之一，抑制控制被認為是智能手機使用領域密切相關的認知因素(Chenetal.，2016)，其涉及到對個體已經形成的優勢反應的抑制能力，是個體在處理多樣化信息時的重要認知能力的體現(Diamond，2013)。有研究基于停止信號范式發現高手機依賴的個體的抑制控制能力更差(汪海彬等，2015)；更進一步地，有研究者通過訓練個體的抑制控制能力降低其手機依賴水平(丁相玲等，2018)。因此，本研究認為，智能手機成癮程度越高的大學生群體，其抑制控制能力可能越差。 如果大學生智能手機成癮程度越高，其抑制控制能力越差，那么這種關系是否會受到智能手機本身因素的調節呢？根據注意資源有限理論(Kahneman，1973)，注意資源的分配與刺激的優先級有關，刺激的優先級是其吸引注意力的可能性，是由刺激的物理特性和目標相關性決定的(Corbetta&Shulman，2002；Fecteau&Munoz，2006)，那些與自我相關或目標相關的刺激，可能會自動吸引注意力，手機作為一種與自我高相關的刺激源(Park&Kaye，2019)，它存在的位置可能會影響個體的注意資源分配，與此同時，根據誘因-易感化模型(Robinson&Berridge，1993)，智能手機成癮者對成癮物刺激存在優勢注意，即智能手機成癮者與非成癮者在不同手機位置條件下在抑制控制任務上投入的注意資源可能存在差異。手機存在的位置作為智能手機本身的因素可能會在智能手機成癮與個體抑制控制能力的關系間起到調節作用。有研究發現，智能手機成癮傾向高的個體在手機存在視線之內時的空間旋轉能力得分顯著低于智能手機成癮傾向低的個體，并且無論是否成癮，當手機在視線之內時，其空間旋轉能力得分均顯著低于手機存在于視線之外時的分數(Wardetal.，2017)。與此同時，也有研究發現，當智能手機在視線之內時，個體所體驗到的焦慮水平顯著高于其他情況(智能手機被放在口袋/另一個房間)(Sapaczetal.，2016)，并且個體的認知表現會顯著降低(Thorntonetal.，2014)。Sapacz等人對此的解釋是由于手機在視線之內時凸顯性更高(不能使用手機的明顯性)，因而引發的焦慮更高。Thornton等人則根據注意資源理論(Kahneman，1973)從手機帶來的注意干擾的角度來解釋：認知資源是有限的，手機在視線之內時，更多的注意資源分配到手機上，從而分配在實驗任務上的資源就會變少，因此導致認知表現變差。但是，也有研究根據不同的理論得到了不同的研究結果。比如，延伸的自我理論(ExtendedSelfTheory)(Belk，1988)認為，我們所擁有的東西就是我們自己的延伸。數字化世界中，手機這類電子設備也可能是自我延伸的一部分(Belk，2013；Park&Kaye，2019)。有實證研究在此理論的基礎上采用手機分離范式發現失去手機后延伸的自我感會降低，并且會感受到更高水平的焦慮，以及在身體上產生相應的生理反應，如血壓升高、心率加快，進而導致認知任務表現變差(Claytonetal.，2015；Hartanto&Yang，2016)。 總體來看，前人研究關于手機位置在智能手機成癮與認知功能之間的調節作用的結果并不一致。可能的原因是這些研究選用的實驗任務的認知負荷不同，Thornton等人(2014)的研究采取的紙筆作答的數字刪除任務和連線任務的認知負荷較高，被試更容易受到視線之內手機的影響；而Clayton等人(2015)采用的字謎任務和Hartanto等人(2016)采用的Stroop任務認知負荷較低，被試更容易受到手機分離焦慮的影響。即除了智能手機本身作為影響抑制控制能力的外源性干擾條件外，可能還存在認知任務本身因素的影響。認知負荷是指在特定時間內施加于個體認知系統的心理活動總量(Sweller，1988)。有研究發現認知負荷越高，個體的抑制控制能力越差(Sadeh&Bredemeier，2011)，由于高智能手機依賴的大學生的抑制控制能力更差(Chenetal.，2016)，以及智能手機成癮者更容易受到認知負荷的影響(王旭江，2013)，因此不同程度的智能手機成癮大學生的抑制控制能力差異可能會受到認知負荷的調節作用。 而更進一步的是，作為任務本身因素，任務中的認知負荷既會影響工作記憶的準確性，也會影響外在分心物的干擾效應。一方面，根據離散-固定精度模型，個體工作記憶的容量是有限的，隨著任務中認知負荷的增加，信息保存的精度會單調遞減(Luck&Vogel，1997)。另一方面，根據注意負荷理論，干擾效應會隨著認知負荷的增加而增加(Lavieetal.，2004)，即在低認知負荷下，雖然目標刺激與干擾刺激都能夠知覺，但是以目標為導向的注意控制有能力去抑制干擾效應；而在高認知負荷下，由于沒有更多的認知資源去維持自上而下的加工，因而難以抑制干擾效應。這可能是以往研究(Claytonetal.，2015；Hartanto&Yang，2016；Thorntonetal.，2014)中手機位置對抑制控制能力影響不一致的原因。那么，由于長期的智能手機使用模式和認知專注程度的不同，智能手機成癮與非成癮個體在不同的認知負荷和手機位置的情況下是否會表現出抑制控制能力的差異？因此本研究根據以往研究結果和理論提出假設：智能手機成癮大學生的抑制控制能力會同時受到手機位置和認知負荷的調節作用。具體效應為：在高認知負荷下符合注意資源理論，即高認知負荷會增強手機的干擾效應，所以在高認知負荷下，當手機存在視線之內時，智能手機成癮者的抑制控制能力顯著差于非成癮者，并且智能手機成癮者的抑制控制能力在視線之內時都比在視線之外時更差；在低認知負荷下符合延伸的自我理論的手機分離效應，即低認知負荷下智能手機成癮者的抑制控制能力受到手機分離焦慮的影響更大，所以在低認知負荷下，當手機存在視線之外時，智能手機成癮者的抑制控制能力顯著差于非成癮者，并且智能手機成癮者的抑制控制能力在視線之外時都比在視線之內時更差。 2研究方法 2.1被試篩選 根據蘇雙、潘婷婷等人(2014)編制的《大學生智能手機成癮量表》篩選被試，量表編制者基于以往的研究和其數據結果建議將77分以上(不包含77分)劃分為智能手機成癮群體、66分以下(不包含66分)劃分為非智能手機成癮群體(蘇雙，劉勤學等，2014)，本研究采取此類劃分方式。選取某地兩所高校發放問卷，共得到263份有效問卷，根據篩選標準，得到77分以上(智能手機成癮)44人及66分以下(非智能手機成癮)136人。結合個體的時間和參與意愿，最終參與實驗的被試為72人，刪除無效被試數據(由于實驗設備問題未能記錄數據/被試不認真導致錯誤率過高)后，最終得到66人的實驗數據。 2.2正式被試 來自中部某地兩所高校的66名大學生被試，平均年齡20.18歲(SD=1.01)，視力正常或矯正視力正常。智能手機成癮組的日均使用手機時長(M=7.10，SD=3.07)顯著長于非智能手機成癮組(M=5.55，SD=2.59)，t(64)=2.23，p＜0.05，且智能手機成癮量表得分與日均使用手機時長呈顯著正相關，r=0.38，p＜0.001。 2.3實驗設計 采用2(被試類型：智能手機成癮，非智能手機成癮)×2(手機位置：視線之內，視線之外)×2(認知負荷：低認知負荷，高認知負荷)混合設計，其中被試類型和手機位置是組間變量，認知負荷是組內變量，因變量為抑制控制能力。 2.4實驗材料 采用蘇雙、潘婷婷等人(2014)編制的《大學生智能手機成癮量表》，該量表共包含22個項目(戒斷行為、突顯行為、社交安撫、消極影響、App使用、App更新)，采用5點評分，量表得分范圍22～110分。本研究中的α系數為0.90。 采用Flanker范式和工作記憶的雙任務程序(齊森青，2014)，用E-prime2.0編寫完成。用工作記憶的任務量來操縱高低認知負荷，Flanker范式來測量不同認知負荷下的抑制控制能力。實驗背景為白色，刺激為黑色，采用26個小寫字母隨機自由組合形成工作記憶內容，低認知負荷為1個隨機字母，高認知負荷為6個隨機字母的組合，字母以48磅的Arial字體呈現。 2.5實驗程序 實驗開始前，被試被隨機分到手機位置在視線之內或者視線之外組，視線之內組的被試的手機會被放在電腦桌的左上角并且手機屏幕朝下，視線之外組的被試的手機會被放在被試身后的桌子上(Wardetal.，2017)。兩種條件下的被試都被要求提前關閉手機的鈴聲和振動，以防手機發出聲音干擾實驗進程。 被試在計算機上同時完成工作記憶任務(字母串回憶任務)和Flanker任務(判斷中央箭頭方向任務)，在工作記憶任務中通過操縱字母串數量，將其分為高認知負荷組和低認知負荷組，之后進行字母再認測試。在Flanker任務中，中央箭頭兩側各有兩個分心物箭頭。分心物箭頭的朝向可能與中央目標箭頭朝向相同(一致試次)，也可能相反(不一致試次)。一致試次與不一致試次的概率各占50%，被試需要對中央箭頭的朝向進行又快又準確的反應，中央箭頭的朝左或朝右各占50%，如果中央箭頭朝左，被試需要用左手食指按F鍵，如果中央箭頭朝右，被試需要用右手食指按J鍵。 實驗開始后，首先在屏幕中央出現1000ms的注視點，隨后出現2000ms的掩蔽刺激(由6個*號組成)，接著出現1000ms的目標刺激(工作記憶材料)。在500ms的空屏后，Flanker任務將在1500ms內隨機呈現2～4次。接著呈現記憶測試項目(僅呈現一個字母)，被試需要在2000ms內對測試項目進行再認，若測試項目在記憶階段出現過，則用左手中指按C鍵，若沒出現過，則用左手食指按V鍵。測試項目有一半是正確的，有一半是錯誤的，即左右鍵出現的概率各為50%。試次間的間隔為2000ms，實驗分為練習階段和正式階段，練習階段大約5分鐘，正式實驗由6個組塊組成，每個組塊有24個試次，共144個試次，每個組塊結束后都有一定的休息時間，實驗流程圖如下。 圖1實驗流程圖 3結果分析 3.1Flanker干擾效應的檢驗 將記憶任務中判斷錯誤的試次刪除，也就是說，當被試在記憶測試階段的判斷錯誤時，該試次中的Flanker任務的判斷結果會被排除在外。針對刪除試次的比例(單位為%)進行智能手機成癮組與非智能手機成癮組的差異比較：在低認知負荷下，非智能手機成癮者的記憶刪除比例(M=4.39，SD=0.06)顯著低于智能手機成癮者的刪除比例(M=10.89，SD=0.14)，t(64)=2.43，p＜0.05；在高認知負荷下，非智能手機成癮者(M=9.21，SD=0.05)與智能手機成癮者(M=12.10，SD=0.11)在刪除比例上沒有顯著差異，t(64)=1.36，p=0.18；將視線之內組與視線之外組的差異比較：在低認知負荷下，視線之內組的記憶刪除比例(M=9.44，SD=0.14)與視線之外組的刪除比例(M=5.57，SD=0.07)沒有顯著差異，t(64)=1.46，p=0.15；在高認知負荷下，視線之內組(M=12.46，SD=0.11)與視線之外組(M=8.78，SD=0.05)在刪除比例上沒有顯著差異，t(64)=1.83，p=0.07。 將低認知負荷下Flanker一致組與不一致組的反應時、正確率進行配對樣本t檢驗，結果表明，Flanker一致與不一致的反應時、正確率差異顯著，t(65)=-6.47，p＜0.001；t(65)=-2.55，p＜0.05。將高認知負荷下Flanker一致組與不一致組的反應時、正確率進行配對樣本t檢驗，結果表明，Flanker一致與不一致的反應時、正確率差異顯著，t(65)=-9.19，p＜0.001；t(65)=-2.03，p＜0.05。因此Flanker干擾效應顯著。 3.2認知負荷任務的檢驗 對平均正確率進行重復測量方差分析，智能手機成癮作為被試間變量，認知負荷作為被試內變量。高認知負荷(M=89.44%，SD=8.31%)下的探測記憶項的正確率顯著低于低認知負荷(M=92.55%，SD=10.84%)下的正確率，F(1，64)=14.45，p＜0.001，=0.18，這表明實驗中認知負荷的操作是成功的，智能手機成癮的主效應顯著，F(1，64)=4.65，p＜0.05，=0.07，智能手機成癮與認知負荷的交互作用顯著，F(1，64)=5.20，p＜0.05，=0.08，進一步進行簡單效應分析發現，在低認知負荷下，非智能手機成癮者的記憶正確率(M=95.61%，SD=6.11%)顯著高于成癮者的記憶正確率(M=89.11%，SD=13.75%)，t(64)=2.43，p＜0.05；在高認知負荷下智能手機成癮者(M=87.90%，SD=10.98%)與非成癮者(M=90.79%，SD=4.66%)在記憶正確率上沒有顯著差異，t(64)=1.36，p=0.18。 圖2交互作用圖 圖3交互效應圖(低認知負荷下) 圖4交互效應圖(高認知負荷下) 3.3智能手機成癮、手機位置和認知負荷對抑制控制的作用 根據前人基于Flanker任務的研究(Lange-Malecki&Treue，2012；Murphyetal.，2017)，均采用不一致條件與一致條件下反應時的差值作為抑制控制能力的指標。因此，本研究亦使用Flanker干擾效應反應時為因變量，智能手機成癮、手機位置、認知負荷為自變量進行重復測量方差分析。結果顯示，認知負荷的主效應顯著，F(1，62)=4.04，p＜0.05，=0.06；手機位置與認知負荷的交互效應顯著，F(1，62)=10.24，p＜0.01，=0.14；智能手機成癮、手機位置與認知負荷三階交互顯著，F(1，62)=7.68，p＜0.01，=0.11。簡單效應分析發現，在低認知負荷下，手機位置的簡單效應顯著，F(1，62)=4.09，p＜0.05，=0.06，當手機存在于視線之外時的干擾效應顯著高于手機存在視線之內的干擾效應，智能手機成癮與手機位置沒有顯著的交互效應，F(1，62)=0.25，p=0.62；在高認知負荷下，智能手機成癮與手機位置有顯著的交互效應，F(1，62)=4.67，p＜0.05，=0.07。進一步進行簡單簡單效應分析：在視線之內，智能手機成癮者的Flanker效應高于非成癮者，t(30)=2.19，p＜0.01，在視線之外，智能手機成癮者的Flanker效應與非成癮者沒有顯著差異，t(32)=-0.96，p=0.35。 4討論 本研究采用雙任務范式探討智能手機成癮大學生的抑制控制能力的特點，并進一步探討了手機位置和認知負荷的調節作用。結果發現，智能手機成癮、手機位置和認知負荷三因素交互作用顯著：當處于低認知負荷下，無論是否智能手機成癮，手機在視線之外比手機存在視線之內時抑制控制能力更差；當處于高認知負荷下，當手機在視線之內時，智能手機癮者的抑制控制能力顯著差于非成癮者，而當手機在視線之外時，智能手機成癮者與非成癮者沒有顯著差異。 研究結果顯示，智能手機成癮大學生的抑制控制能力確實受到認知負荷的調節，這表明，不同程度的智能手機成癮大學生的抑制控制能力差異可能只是在個體處于高認知負荷的情況下才會凸顯，而面對比較簡單的任務時，則沒有顯著差異。這與媒體多任務的研究結果一致，在高認知負荷下，高媒體多任務者的抑制控制能力顯著差于低媒體多任務者(Lui&Wong，2012；Murphyetal.，2017)。本研究還進一步發現，在高認知負荷下，不同程度的智能手機成癮大學生的抑制控制能力的差異還受到手機位置的調節作用，在高認知負荷下，當手機在視線之內時，智能手機成癮者的抑制控制能力顯著差于非成癮者。這一結果支持了我們的假設，也符合Lavie等人(2004)提出的注意負荷理論，該理論認為在高認知負荷下，由于沒有更多的認知資源去維持自上而下的加工，因而難以抑制干擾效應，大量的實證研究也表明在高認知負荷下，由于任務的認知負荷的提高，從而導致在分心刺激干擾下，被試的反應時變長、準確率降低(Murphyetal.，2016；Weiletal.，2012)。而當手機在視線之外時，沒有手機的干擾，同時由于任務的認知負荷太高，沒有剩余的認知資源來抑制手機分離帶來的焦慮干擾，因此智能手機成癮者的抑制控制能力不受到影響，可以和非成癮者表現一樣，兩者之間的差異被弱化。而在高認知負荷下，智能手機成癮者相比于非成癮者而言在高認知負荷下更容易受到分心刺激的干擾(王旭江，2013)，從而導致注意資源消耗過多，在干擾刺激下反應時間延長。 本研究結果還表明，在低認知負荷下，當手機在視線之外時，所有被試的抑制控制能力都比當手機在視線之內時的抑制控制能力表現更差。這一結果看似與一般認知相悖，并且該結果與前人關于手機位置對認知功能影響的部分研究結果不太一致(Sapaczetal.，2016)，這可能存在以下原因：一是這可能是因為在簡單任務下，個體更容易受到手機分離的影響，從而影響認知功能(Claytonetal.，2015；Hartanto&Yang，2016；Thorntonetal.，2014)，延伸的自我理論同樣也支持這一觀點(Belk，2010)；二是前人的研究表明，智能手機的位置對認知能力的顯著影響可能取決于個體認為自己需要手機的程度(Wardetal.，2017)，在簡單任務條件下，個體可能由于認知資源更加充足而更多地注意到自己對于手機的需要，因而當手機分離時，個體受到分離焦慮的影響導致其抑制控制能力變差。另外，在低認知負荷下，無論手機在視線之內還是在視線之外時，智能手機成癮者與非成癮者的抑制控制能力沒有顯著差異，這與前人的研究結果并不一致，可能的原因是：前人的研究并沒有考慮認知負荷這一因素，個體因素在簡單任務條件下并不凸顯，在低認知負荷下，無論是智能手機成癮者還是非成癮者都有足夠的認知資源去抑制干擾效應，因而兩者之間的差異在低認知負荷下被弱化，前人關于媒體多任務對注意網絡測試的研究結果也支持這一結果，在低認知負荷下，高媒體多任務者與低媒體多任務者的差異也不顯著(Minearetal.，2013)。 本研究在對認知負荷的檢驗中發現，認知負荷越高，工作記憶準確性越差，大量的研究結果也表明，工作記憶的準確率會隨著認知負荷的增加而下降(Fougnieetal.，2012；齊森青，2014；劉志英，庫逸軒，2017)。本研究中針對刪除比例的差異分析結果顯示，僅在低認知負荷下，智能手機成癮者的工作記憶能力顯著差于非智能手機成癮者，而在高認知負荷下，智能手機成癮者與非成癮者沒有顯著差異。這一結果與譚金鳳(2017)的研究結果相一致，在低認知負荷下，智能手機成癮者更容易受到Flanker效應的干擾，因而工作記憶能力變差。而在高認知負荷下，由于注意資源幾乎完全分配在高負荷的任務上(Koshino&Olid，2016)，因而成癮者和非成癮者都在該任務上消耗大量認知資源，沒有多余資源去抑制其他的干擾效應，所以兩者之間的差異不顯著。前人的研究指出工作記憶負載是影響抑制控制能力的重要因素之一，工作記憶能力較低的人更容易受到干擾物刺激的干擾(張明明，2013)，因此該結果也能夠支持本研究關于智能手機成癮與抑制控制能力之間的關系的相關結論。 本研究探討了不同程度的智能手機成癮大學生的抑制控制能力差異以及手機位置和認知負荷在其中的調節作用，結果有助于進一步理解智能手機成癮與個體認知功能之間的關系機制，亦為未來可能的預防和干預提供了理論支撐和實踐參考。理論層面上，回答了基于延伸自我理論的手機分離焦慮干擾效應和基于注意負荷理論的手機外在干擾效應分別在何時起作用的問題，發現了低認知負荷下的手機分離焦慮干擾效應，和高認知負荷下的手機外在干擾效應。