工作记忆对大学生心理理论的影响

程素萍,翁婷婷

(杭州师范大学教育学院，浙江 杭州 311121)

心理理论是指个体理解自我和他人的愿望、意图和信念等心理状态，并依此对他人行为作出解释和预测的能力.有研究者称它为“社会智力”(social intelligence)[1]，认为一个个体如果能够拥有良好的心理理论能力，那么他就能更好地适应社会.它是继元认知发展的研究之后，又一个有关人们心理认识的重要研究方面[2].

心理理论具有多成分、多维度.Shamay-Tsoory 等[3]把心理理论分为认知的心理理论(cognitive TOM)和情感的心理理论(affective TOM)，认知的心理理论指个体对他人信念和知识进行推论的能力，而情感的心理理论指个体对他人的情绪状态进行推论的能力.之后，Shamay-Tsoory和其同事的一系列损伤研究[4-6]表明，腹内侧前额叶(vmPFC)损伤的患者主要是情感的心理理论受损，而额叶损伤的患者主要是认知的心理理论受损.说明情感的心理理论和认知的心理理论的功能是相互独立的.此后，研究者普遍认为心理理论可分为认知的心理理论和情感的心理理论[7].

工作记忆是指个体在追求某种目标(进行学习、记忆、思维及问题解决等高级认知活动)的同时保持信息的能力，是用于信息的暂时存储和加工资源有限的系统.工作记忆被认为是支持大部分行为的执行能力，因此可能负责了技能和像心理理论一样的其他能力之间的关系[8].而执行功能和心理理论的共同点在于，它们在活动时都要竞争工作记忆资源.因此，工作记忆可能与心理理论存在着密切的关系.

有证据表明，工作记忆与心理理论存在相关.但这种研究目前局限于儿童领域进行，研究也只是采用“错误信念任务”，涉及的是整体的心理理论，而不是心理理论的各个具体成分.Davis和Pratt对儿童心理理论的研究考察工作记忆与错误信念任务表现之间的关系时，发现数字记忆广度与错误信念表现显著相关；在控制年龄、接受性词汇和顺背数字广度等变量的状况下仍然保持显著相关[9].由此可知，儿童若要完成错误信念任务，必须具备一定的工作记忆.

作为多成分、多维度的心理理论，如果采用“Yoni”任务，进一步了解工作记忆对心理理论的各具体成分的影响，可以进一步揭示心理理论的内在机制.研究对象由儿童变为成人，也能拓展人们对心理理论研究内容的探索视野.依据加工资源有限性理论，心理理论本身就涉及一系列心理加工和操作，个体在很短的时间内，要完成这些加工，心理理论水平是否也会受个体加工资源有限性因素的制约呢？这也是一个需要探讨的问题.也就是说，在成人群体中，工作记忆广度是否和心理理论也存在显著相关并有预测作用呢？目前还未有研究探及.

1 研究方法

1.1 被试

采用随机抽样的方法，共选取55名在校本科大学生.根据Shamay-Tsoory和Aharon-Peretz[6]的建议，删除3名在Yoni任务中控制条件的正确率低于50%的被试.最后获得有效的被试数据为52份.其中男生25人，女生27人.所有被试的年龄在18～23岁，平均年龄为21.77±1.53岁.所有被试均无精神疾病，健康状况良好.2个被试为左利手.这些被试视力或矫正视力正常，能够熟练操作计算机键盘.

1.2 实验仪器

实验在学校认知神经实验室进行，主要是通过Dell台式电脑来控制刺激的呈现和数据的收集.实验中所用电脑的参数为：17寸的CRT显示器，屏幕分辨率为1024×768，屏幕刷新率为100 Hz.实验是在一个光线柔和、隔音效果佳的小房间里进行.整个实验过程中，要求被试根据各个具体实验任务的要求，认真完成任务.使用E-Prime2.0软件来实现实验材料的呈现和被试反应的数据收集.

1.3 实验材料及程序

1.3.1 实验材料

图1 Yoni任务刺激范例

(1)心理理论任务：Yoni任务

该任务范式由Shamay-Tsoory和Aharon-Peretz提出[6].该任务是通过语言线索、眼注视和面部表情来推论人物的心理状态.总共有64张图片，每张图片中有个叫“Yoni”的卡通人物脸显示在图片中央，在它的4个角落分别有一张彩色照片，这4张照片要么是人脸，要么是属于同一种类的物体(如动物、水果等).一个关于“Yoni正在推论什么”的不完整的句子显示在图片左上方，让被试判断4个角落的刺激哪个最适合填于空白处，见图1.

这个任务中的64张图片，可分为三种条件：认知的心理理论(cog，24张图片)、情感的心理理论(aff，24张图片)和控制条件(phy，16张图片).控制条件是为了让被试明白任务要求以及避免被试仅根据Yoni的眼注视来选择答案.认知条件和情感条件需要被试对Yoni的心理状态进行推测.这三种条件又可分为一阶推论(first-order-inference)(32张图片)和二阶推论(second-order-inference)(32张图片).在认知条件下，Yoni的面部表情和语言线索都是不含情绪的，而在情感条件下，Yoni的面部表情和语言线索都提供情感信息.例如cog1的语言线索是：Yoni正在想____.而aff1的语言线索是：Yoni喜欢____.在二阶推论条件下(cog2、aff2和phy2)，cog2需要被试对Yoni的信念和意图的信念进行推测，语言线索是：Yoni正在想的水果是____想要的；而aff2条件需要被试基于他人的情绪来推测Yoni的情绪状态，语言线索是：Yoni喜欢的水果是____喜欢的.一般以被试在cog1、cog2、aff1、aff2、phy1和phy2条件下的正确率分别作为这六种条件的评价指标.本研究中，所有图片制成640×480像素，呈现在白色背景上.为了使被试能够更好地完成任务，我们根据电脑键盘字母的排列顺序，在每张图片4个角落的每张彩色照片前面都标上相应方便操作的字母(SXKM)，见图1.

由于Yoni任务是第一次在国内使用，因此，我们对每张图片上的语言线索进行了翻译.首先把这64张图片上的语言线索翻译成中文，然后请2名英语专业的教师对已经翻译成中文的句子进行回译.结果发现，只有5个句子不一致.对于这5个不一致的句子，我们又请来了2名研究社会认知的心理学教授对其进行斟酌，最后确定合适的句子.

(2)工作记忆任务：运算-词汇广度任务

工作记忆容量是工作记忆研究中的测量和评价指标.研究者们在采用双任务技术设计了多种测量实验，如阅读广度测验、运算广度测验、数数广度测验.但都有一个共同点，即同时体现加工和存储两种心理操作.本研究采用Turner和Engle等[10]开发的运算-词汇广度任务范式，自编工作记忆容量测验任务.

测验题目：测验的理论依据是工作记忆广度的加工与存储双功能模型，要求被试在判断算式正误的同时记住算式后面的词汇.其中对算式正确与否进行判断属于心算加工内容，对词汇的记忆属于存储内容.如“4÷2+6=8 太阳”.测验所用词语都是双字名词，选自《现代汉语频率词典》中的“使用度最高的前8000个词词表”.测验所用运算题是两个1～9的整数相乘或相除，然后加上或减去一个1～9的整数，最后的运算结果也为1～9的整数.运算题结果的正误各半，随机排列.本测验由练习和正式测验两部分组成，练习共3组，题目数分别为2、3、3，正式测验共10组，题目数为2～6个，同样题目数各有2组，共40个题目.被试能够正确回忆的词汇总数作为工作记忆广度的分数，范围为 0～40.

1.3.2 实验程序

(1)Yoni任务的实验程序

首先，被试阅读实验指导语：在这部分的实验中，你将看到一系列图片.每张图片中央的卡通人物叫“Yoni”.请你根据图片中提供的各种信息从选项“SXKM”中，选填一个你认为符合句子空格处的选项.若你觉得S选项合适，请按“S”键；若觉得X选项合适，请按“X”键，以此类推.在做出选择前，请你务必看完图片提供的所有信息，并尽快作答.现在请把你的左手中指和食指分别放在S和X键上，右手中指和食指分别放在K和M键上.若你已准备好，请按空格键开始实验！当被试明白实验指导语即可进入测试.每张图片都呈现在计算机屏幕中央位置，每张图片间隔中会在屏幕中央呈现“+”500 ms，64张图片都是随机呈现给被试的.

(2)工作记忆任务的实验程序

图2 工作记忆任务的程序

首先，被试阅读以下指导语：你好！电脑屏幕上将依次呈现伴有词语的算式，请你对算式的结果进行正误判断的同时，记住后面的词语，如果算式结果正确，按“K”键；若不正确，则按“S”键.当屏幕上出现“？？？？”时，在纸上写出你记忆的词语.接下来，先练习，让你熟悉流程.若明白实验任务，按“空格键”开始；若不明白，可以询问主试.被试先进行3组练习，然后进入正式实验.具体程序见图2.

实验采用单独施测的方式进行.每个被试都需要完成这两种任务，为了平衡被试的疲劳效应和练习效应，这两种任务是随机呈现给被试的.

2 结果与分析

本实验的所有数据处理均采用SPSS16.0软件处理.

2.1 验证Yoni任务的有效性

Yoni任务有三种条件：认知的心理理论、情感的心理理论和控制条件，这三种条件又可分为一阶推论(first-order-inference)和二阶推论(second-order- inference).总共为六种条件，以这六种条件下被试的正确率作为评价指标.

(1)一阶推论条件(aff1、cog1、phy1)

对被试在一阶推论的aff1、cog1、phy1三种条件的正确率进行重复测量方差分析.结果发现，被试在这三种条件下不存在显著性差异，F(2，102)=1.656，P=0.201.为了验证被试在一阶推论条件下是否存在天花板效应，分别对被试的三种条件下的正确率与100%进行单样本t检验.结果发现，他们都显著低于100%，分别是aff1(t(51)=-12.010，P<0.001)、cog1(t(51)=-9.437，P<0.001)、phy1(t(51)=-7.211，P<0.001).

(2)二阶推论条件(aff2、cog2、phy2)

对被试在二阶推论的aff2、cog2、phy2三种条件的正确率进行重复测量方差分析.结果发现，被试在这三种条件下存在显著性差异，F(2，102)=21.600，P<0.001.平均数的多重比较发现，aff2显著低于phy2(P<0.001)，cog2显著低于phy2(P<0.001)，aff2显著低于cog2(P<0.05).

以上分析表明，Yoni任务范式对中国大学生群体是适用的，能够有效测出其心理理论.此外，该任务能够有效区分认知的心理理论和情感的心理理论，以及一阶推论心理理论和二阶推论心理理论.

表1 aff1、cog1、aff2和cog2正确率的性别差异分析

2.2 aff1、cog1、aff2和cog2的性别分析

对男女大学生的aff1、cog1、aff2和cog2正确率进行独立样本t检验，结果见表1.

由表1可知，男女大学生在aff1和 aff2上存在显著性差异，都是女生大于男生，而在cog1和 cog2上并不存在显著性差异.

2.3 工作记忆与心理理论的相关分析

为了考察工作记忆与心理理论的关系，进行Pearson积差相关分析，结果见表2.

表2 工作记忆与心理理论的相关分析(n=52)

由表2可知，工作记忆与aff1、aff2、cog1和cog2均呈显著的正相关.

2.4 工作记忆高低分组的心理理论差异分析

从工作记忆与心理理论的Pearson积差相关分析表明，工作记忆与心理理论均呈显著的正相关.因此，分别以工作记忆的平均数为标准把被试分为高低分两组，平均数以上为高分组，而平均数以下为低分组.分别以工作记忆高低分组为自变量，aff1、aff2、cog1和cog2正确率为因变量做独立样本t检验，结果见表3.

表3 aff1、aff2、cog1和cog2正确率在工作记忆高低分组上的差异分析

由表3可知，工作记忆高低分组在aff1、aff2、cog1、cog2上均存在显著性差异.

2.5 工作记忆对心理理论的回归分析

采用逐步回归分析考察工作记忆对aff1的预测作用.结果发现，工作记忆进入回归方程，F(1，50)=11.274，P=0.002，调整后的R2=0.184，可解释aff1变异的18.4%,见表4.

采用逐步回归分析考察工作记忆对cog1的预测作用.结果发现，工作记忆进入回归方程，F(1，50)=5.882，P=0.019，调整后的R2=0.105，可解释cog1变异的10.5%，见表5.

采用逐步回归分析考察工作记忆对aff2的预测作用.结果发现，工作记忆进入回归方程，F(1，50)=14.269，P=0.000，调整后的R2=0.222，可解释aff2变异的22.2%，见表6.

采用逐步回归分析考察工作记忆对cog2的预测作用.结果发现,工作记忆进入回归方程，F(1，50)=8.059，P=0.007，调整后的R2=0.139，可解释cog2变异的13.9%，见表7.

由表4—表7可知，工作记忆对aff1、aff2、cog1、cog2均有预测作用.

表4 工作记忆对aff1的回归分析

表5 工作记忆对cog1的回归分析

表6 工作记忆对aff2的回归分析

表7 工作记忆对cog2的回归分析

3 讨 论

3.1 心理理论的总体情况和性别分析

被试在一阶推论的aff1、cog1和phy1三种条件的正确率并不存在显著性差异，说明大学生群体在一阶心理理论推论上已发展成熟.他们在二阶推论的aff2、cog2和phy2三种条件下存在显著性差异，aff2和cog2均显著低于phy2，aff2显著低于cog2.说明被试在高阶心理理论推论中，认知的心理理论水平好于情感的心理理论水平.

本实验中所采用的Yoni任务能够很好地把心理理论分为认知的心理理论和情感的心理理论，从而可以更细致地探讨大学生心理理论的特点，以及工作记忆对心理理论的影响.对男女大学生的aff1、cog1、aff2和cog2正确率进行独立样本t检验，结果表明，男女大学生在aff1和 aff2上存在显著性差异，都是女生大于男生，而在cog1和 cog2上却不存在显著性差异.这个结果表明，男女大学生在心理理论上存在的差异主要体现在情感的心理理论上.也就是说，女生相对于男生来说，对情感的心理理论任务更擅长.

情感的心理理论主要是与个体的情绪系统有着密切关系，是一种内隐性加工过程.Devine和Hughes[11]采用“无声电影(silent films)”任务和“陌生故事(strange stories)”任务，对230名8～13岁的儿童的心理理论的研究发现，女生在隐性的心理理论任务上的成绩好于男生.男女大学生心理理论水平存在差异可能与他们加工任务的脑机制不同有关.Frank[12]关于心理理论脑机制的性别差异发现，女性在左额上回 (SFG)、内侧前额叶皮层(mPFC)和左腹侧前额叶皮层(vPFC)有更大的激活.此外，他们还发现，心理理论任务不同，脑区激活部位和程度也不同.

另外，我们也可以从现实生活中获得启发.在日常人际互动中，我们可以发现，女生对他人的情绪状态的察觉会优于男生.她们可以根据他人面部表情、身体姿势或声音迅速察觉到他人现在所持有的感觉，然后根据当时的特定情境作出恰当的反应.

3.2 工作记忆与心理理论的相关分析与回归分析

工作记忆与心理理论的Pearson积差相关分析表明，工作记忆与aff1、aff2、cog1和cog2均呈显著的正相关.说明工作记忆与心理理论存在密切的关系.这一结论与Gordon 和Olson[13]研究3、4、5岁儿童心理理论任务成绩和双重加工任务成绩发现它们之间的相关高达0.64的结果具有一致性，这表明心理保持能力的变化使心理理论的表达和形成成为可能.

进一步回归分析发现，工作记忆均能够正向预测aff1、aff2、cog1和cog2.说明如果个体具有较高的工作记忆容量，那么他就能够很好地处理他人的心理状态.这可能基于人们拥有不同信念的原因大概有两种情况：一是知觉信息或知觉经验(心理理论的情感成分)不同；二是表征、推理加工(心理理论的认知成分)的不同.那么在对相同的信念进行加工时，对主体信息量的不同，就会影响建构和解释.正如Keenan及其同事所认为的，信息存贮处理能力对更多心理理论知识的获得和表现是必须的[14].

[1]Baron-Cohen S, Ring H, Wheelwright S,etal. Social intelligence in the normal and autistic brain:An fMRI study[J]. European Journal of Neuroscience,1999,11(6):1891-1898.

[2]Flavell J H. Development of children’s knowledge about the mental world[J]. International Journal of Behavioral Development,2002,24(1):15-23.

[3]Shamay-Tsoory S G, Tomer R, Berger B D,etal. Impaired “affective theory of mind” is associated with right ventromedial prefrontal damage[J]. Cognitive and Behavioral Neurology,2005,18(1):55-67.

[4]Shamay-Tsoory S G, Tibi-Elhanany Y, Aharon-Peretz J. The ventromedial prefrontal cortex is involved in understanding affective but not cognitive theory of mind stories[J]. Social Neuroscience,2006,1(3/4):149-166.

[5]Shamay-Tsoory S G, Harari H, Aharon-Peretz J,etal. The role of the orbitofrontal cortex in affective theory of mind deficits in criminal offenders with psychopathic tendencies[J]. Cortex,2010,46(5):668-677.

[6]Shamay-Tsoory S G,Aharon-Peretz J.Dissociable prefrontal networks for cognitive and affective theory of mind: a lesion study[J]. Neuropsychologia,2007,45(13):3054-3067.

[7]Vetter N C, Altgassen M, Phillips L,etal. Development of affective theory of mind across adolescence: Disentangling the role of executive functions[J]. Developmental Neuropsychology,2013,38(2):114-125.

[8]张婷,吴睿明,李红,等.不同维度的执行功能与早期心理理论的关系[J].心理学报,2006,38(1)：56-62.

[9]邓赐平.儿童心理理论的发展[M].杭州：浙江教育出版社，2008：138-148.

[10]Turner M L, Engle R W. Is working memory capacity task dependent[J]. Journal of Memory and Language,1989,28:127-154.

[11]Devine R T, Hughes C.Silent films and strange stories: Theory of mind, gender, and social experiences in middle childhood[J].Child Development,2013,84(3):989-1003.

[12]Frank C K.Sex difference in neural correlates of theory of mind[J].European Psychiatry,2012,27(Suppl.1):1. doi:10.1016/S0924-9338(12)74528-5.

[13]Gordon A C L,Olson D R.The relation between acquisition of a theory of Mind and the capacity to hold in mind[J].Journal of Experimental Child Psychology,1998,68:70-83.

[14]Keenan T, Olson D R,Marini I.Working memory and children’s developing understanding of the mind[J].Australian Journal of Psychology，1998,50(2):76-82.