网络成瘾对大学生推理能力的影响：工作记忆容量的中介作用*

2021-11-30刘湍丽郝兴风白学军

心理与行为研究 2021年5期

刘湍丽郝兴风邢敏,2,3 白学军

(1 信阳师范学院教育科学学院，信阳 464000) (2 教育部人文社会科学重点研究基地天津师范大学心理与行为研究院，天津300387) (3 天津师范大学心理学部，天津 300387) (4 学生心理发展与学习天津市高校社会科学实验室，天津 300387)

1 引言

网络已成为人们日常生活中不可或缺的信息和通信载体，它具有方便、快捷等特点。但因其匿名性、便利性和逃避现实的特点，网络也成为网民寄托及宣泄情感的平台。网络成瘾（Internet addiction）是指沉迷于网络虚拟世界，对自己的上网行为无法控制，从而对个体的心理及行为产生负面影响（Chern & Huang, 2018; Milková &Ambrožová, 2018; Young, 1998; Young & de Abreu,2011）。根据《第47次中国互联网络发展状况统计报告》（中国互联网络信息中心, 2021），截至2020年12月，我国网民规模达9.89亿。其中，由于无限制的互联网访问以及不受父母控制的自由，大学生成为网络成瘾的高发群体（方晓义等,2015; Di, Gong, Shi, Ahmed, & Nandi, 2019）。有研究显示，大学生网络成瘾检出率达13.6%（Hsieh,Hsiao, Yang, Lee, & Yen, 2019; Yang, Yu, Oliffe, Jiang, &Si, 2017），成为影响大学生身心健康和社会功能的重要因素之一（Darnai et al., 2019）。因此，关注大学生群体中网络成瘾者的心理和社会适应具有重要的现实意义。

网络成瘾通常被认为是一种“行为成瘾”，行为成瘾与病理性赌博、物质使用障碍具有很多共同点（Chen et al., 2021），因此，网络的过度使用可以被定义为一种不涉及具体毒品的认知控制障碍，因而网络成瘾者的认知能力特别是复杂的高级执行功能有可能受损（张微, 周兵平, 臧玲, 莫书亮, 2015; Yuan et al., 2017）。执行功能（executive function）是指个体集中注意时所进行的一系列自上而下的心理过程，它使人们在面临复杂任务时能够以更灵活、新颖的方式指导和协调自我的思想和行为，以达到既定目标（Diamond, 2013）。因此，执行功能在个体身心健康、学业成就及认知、社会能力的发展中均起着至关重要的作用（Murdock et al., 2016; Nelson et al., 2019）。已有研究发现，具有病态网络使用症状的个体可能会引起广泛的认知功能受损，病态网络使用愈严重，其认知功能受损也愈明显（Shafiee-Kandjani et al.,2020; Sugaya, Shirasaka, Takahashi, & Kanda, 2019;Takeuchi et al., 2018; Waldo, 2014），并且这种认知障碍反过来又会加剧个体网络成瘾的症状（Müller et al., 2021）。所以，长时间的网络使用会对网络成瘾个体的执行功能产生负面影响。据此，本研究拟探讨网络成瘾对大学生执行功能的影响及其机制，以期为大学生心理健康的预防和干预工作提供理论支持和实证依据。

执行功能并非是单一成分的脑功能，而是一个复杂的有层级的系统。推理能力位于执行控制的高级层面（Diamond, 2013），它反映个体对事物本质及事物间联系的认知能力（Tomljenović &Bubić, 2021）。有研究发现，与网络成瘾相关的大脑区域和神经过程与支持认知功能（包括学习、记忆和推理）的区域和神经过程广泛重叠，持续的病理性网络使用可能会加重大脑的异常功能（Sugaya et al., 2019），进而损伤相关高级执行功能。关于物质成瘾者的研究也发现，药物成瘾可致抽象推理能力、决策能力损伤，这种损伤甚至可以持续到药物戒断后五个月（Thoma et al.,2011）。另外，也有研究发现互联网使用频率的提高与智力的显著下降有关（Takeuchi et al., 2018;Waldo, 2014）。因此，结合网络成瘾对执行功能的负面影响，本研究提出假设1：网络成瘾会导致大学生推理能力的下降。

作为执行功能的核心成分之一（Diamond,2013），工作记忆是负责在各种复杂认知活动中对信息的暂时存储和处理的一个容量有限的系统（Engle, 2018），它通过自上而下的调控机制控制着个体对信息的暂时存储、刷新和转化。已有研究发现，网络成瘾个体无法将认知资源集中于特定的工作记忆任务内容上（Dong, Devito, Du, & Cui,2012），因而表现出工作记忆能力的显著下降（Shafiee-Kandjani et al., 2020; Zhou, Zhou, & Zhu,2016）。也有研究发现长期沉迷于网络会使个体的额叶、顶叶和海马旁回受损（贺金波, 洪伟琦, 鲍远纯 , 雷玉菊 , 2012; 孙岩 , 王晓丹 , 刘沙 , 李珍珠 ,2017），而这些脑区功能与个体的认知功能特别是工作记忆能力显著相关。同时，有研究发现与网络成瘾具有类似机制的药物成瘾通常导致工作记忆功能的受损（Zhou et al., 2016），并且使用药物的数量和年限与工作记忆能力存在显著负相关（侯娟, 侯莹莹, 陈双艺, 方晓义, 2018; Thoma et al.,2011）。而作为理解、推理、记忆更新和学习的重要过程，工作记忆能力可以通过工作记忆容量的高低来体现，工作记忆的容量限度决定了个体能够同时加工的信息数量。因此，本研究推断，网络成瘾会导致个体工作记忆容量降低。

作为一种领域的一般化能力，工作记忆容量影响着个体在复杂认知任务中的认知表现，并且与很多高级的认知功能（如学习、推理、阅读理解和问题解决等）密切相关（于斌, 乐国安, 刘惠军, 2014）。对执行控制的核心成分与推理能力的关系的研究结果表明，执行控制的核心成分均与推理能力显著相关（Duncan et al., 2008; Goitia et al.,2020），实验研究的结果也表明，工作记忆容量较低个体的推理成绩也较差（Eligio, 2017）。并且根据执行功能的结构模型，个体的高级执行功能是在执行功能核心成分的基础上建立起来的（Diamond, 2013）。因此，本研究推测，良好的工作记忆容量使得个体在更高的执行控制水平上有更好的表现。进一步推测网络成瘾可以导致大学生工作记忆容量的降低，进而导致他们推理能力的下降。即工作记忆容量是网络成瘾与大学生推理能力之间的中介桥梁。于是，在假设1的基础上，本研究提出假设2：工作记忆容量在网络成瘾与大学生推理能力之间起中介作用。

目前，关于网络成瘾的研究大多集中在网络成瘾者的人格特质、影响网络成瘾的环境因素等方面（Di et al., 2019; Yang et al., 2017）。考察网络成瘾对工作记忆能力和推理能力影响的研究还比较少，且这些研究大多是单独考察工作记忆能力和推理能力（侯娟等, 2018; 孙岩等, 2017; Takeuchi et al., 2018; Waldo, 2014; Zhou et al., 2016），还没有研究探究这三者之间的关系，以及工作记忆能力在网络成瘾对推理能力作用中的具体机制。另外，前人研究对于工作记忆能力的考察较多采用n-back任务（Redick & Lindsey, 2013），但其主要用于测量工作记忆的刷新功能（León-Domínguez,Martín-Rodríguez, & León-Carrión, 2015）。而测量工作记忆容量的操作广度任务则更强调被试储存和加工并行的双重能力，能更有效地预测高级认知任务的表现（Oberauer, Süß, Wilhelm, & Sander,2008; Süß, Oberauer, Wittmann, Wilhelm, & Schulze,2002; Zhou et al., 2016）。

综上所述，本研究在探讨网络成瘾与大学生推理能力的关系的基础上，采用操作广度任务与瑞文推理测验，进一步探讨工作记忆容量在两者关系中的中介作用，以期明确网络成瘾对大学生推理能力影响的作用机制。

2 研究方法

2.1 被试

采用方便取样选取本科院校的全日制在校大学生605名，以班级为单位发放网络成瘾量表，回收有效量表583份，回收率为96.36%。被试平均年龄20.29±1.41岁。根据该量表的评分标准，从中筛选出得分50分以上具有网络成瘾倾向与得分40分以下网络正常使用者共计90人参加工作记忆容量与推理能力的测量。由于操作广度任务实验要求数学运算正确率在85%以上，否则为无效数据，因此最终筛选出符合标准的网络成瘾被试44人。其中，男生14人，网络成瘾量表得分为61.30±5.25；女生30人，网络成瘾量表得分为60.93±7.43；t(42)=0.19，p＞0.05。控制组被试43人，其中，男生16人，网络成瘾量表得分为30.11±2.93；女生27人，网络成瘾量表得分为28.94±2.63；t(41)=1.32，p＞0.05。两组被试的网络成瘾得分差异显著，t(85)=31.67，p＜0.001。此外，两组被试均身体健康，无精神系统疾病及脑部损伤史，视力或矫正视力正常，无服用中枢神经药物史，无吸烟、酗酒史，且均在实验前签署知情同意书，实验后给予一定的报酬。

2.2 研究工具

2.2.1 网络成瘾量表

采用Young（1998）编制的网络成瘾量表，该问卷共20个条目，5点计分，1代表“几乎没有”，5代表“总是”。总分为20～100分。根据评分标准，20～49分的得分者为正常的网络使用者，50～79分的得分者有网络成瘾的倾向，80～100分的得分者有严重的网络使用问题或者明显的成瘾症状。该量表是一种自评式量表，有良好的信度效度，本研究中该问卷的Cronbach’s α系数为0.88。

2.2.2 操作广度任务

操作广度任务（OSPAN）由Harrison，Shipstead和Engle（2015）开发，具有较高的信效度。该任务要求被试在进行存储任务的同时完成加工任务，因而能够很好地反应工作记忆的容量。任务分为练习和正式实验两个部分。

练习1：共练习4次，每一次电脑屏幕上依次呈现2～3个字母。要求被试尝试记住每一个字母，当看见含有12个字母的字母框时，按顺序用鼠标左键选择刚刚呈现的所有字母，然后，点击完成键。

练习2：屏幕上会呈现一个10以内的数学算式，如“（2×1）+1=”。测验要求被试尽快计算出正确答案。完成后点击鼠标继续。在接下来的屏幕上会出现一个数字，要求被试通过选择“TRUE”（正确）或者“FALSE”（错误）判断这一数字是否是呈现的数学算式的正确答案。

练习3：该部分为前两个练习部分的结合。实验过程中，屏幕首先呈现数学算式，要求被试又快又准确地进行判断，之后呈现一个字母。被试需要在判断后记住字母。当几个这样的数学算式和字母搭配呈现完毕后，出现要求被试回忆字母的指导语，被试需要按照顺序选出刚刚呈现的字母。

正式实验部分同练习3。正式实验包含15个试次。每个试次包含特定个数（3～7个）的相继呈现的数学算式−字母对，每种数值的数学算式−字母对均重复三次，因此OSPAN任务满分为75分[（3+4+5+6+7）×3]。数学算式判断正确率85%以上实验数据有效。正式实验中能够在本试次内完全回忆的字母数总和即为该被试的工作记忆容量得分。

2.2.3 瑞文推理测验

瑞文标准推理测验用来测验个体的观察能力和思维清晰度。它是以图片为材料的智力测验，可排除个体知识经验和语言能力的限制，所以被广泛应用。整个测验一共有60张图，由5个单元的渐进矩阵构图组成。总体而言，矩阵的结构越来越复杂，难度逐渐增加，要求的思维操作也是从直接观察到间接逻辑推理的渐进过程（Raven,1989）。评分标准为答对1题计1分，满分60分。

2.3 实验程序

（1）网络成瘾量表施测。本研究先采用网络成瘾量表进行团体施测，问卷经过计分筛选后，选取得分50分以上具有网络成瘾倾向的个体作为被试；40分以下网络正常使用者作为对照组被试参与实验。（2）工作记忆容量与推理能力的测量。通过操作广度任务与瑞文推理测验完成。两项任务均通过计算机呈现，2～3人一组进行施测。被试进入实验室之后，主试通过大屏幕呈现指导语并详细说明实验的具体流程以及操作要求，被试了解实验流程后，进行实验。被试先完成操作广度任务（约35分钟），后完成瑞文推理测验（约40分钟），两项任务共计75分钟左右。

2.4 数据处理

实验数据收集完毕后，利用SPSS21.0、Excel和Hayes 开发的宏程序PROCESS进行数据分析处理。

3 结果

3.1 网络成瘾、工作记忆容量、推理能力得分的描述性统计及相关分析

通过对网络成瘾、工作记忆容量和推理能力数据进行相关分析，得出三者之间的相关关系（见表1）：网络成瘾与工作记忆容量呈显著负相关（r=−0.52,p＜0.001），网络成瘾与推理能力呈显著负相关（r=−0.34,p＜0.001），工作记忆容量与推理能力呈显著正相关（r=0.36,p＜0.001）。

表1 各变量的描述统计和相关分析

3.2 工作记忆容量在网络成瘾和大学生推理能力之间的中介效应检验

首先对三变量进行标准化处理，接着使用SPSS21.0中的逐步回归分析方法，检验工作记忆容量在网络成瘾和推理能力关系中的中介作用。回归分析的结果表明（见表2），网络成瘾对推理能力的直接预测作用显著（β=−0.34,p＜0.01）；网络成瘾可以显著负向预测工作记忆容量（β=−0.52,p＜0.001）；在网络成瘾和工作记忆容量预测推理能力的回归分析中，网络成瘾不再显著预测推理能力（β=−0.21,p＞0.05），工作记忆容量可以显著正向预测推理能力（β=0.25,p＜0.01）。使用偏差校正的百分位Bootstrap法（重复抽样5000次）进行显著性检验可知，工作记忆容量在网络成瘾和推理能力之间的中介作用显著，中介效应值为−0.51×0.25=−0.13，Bootstrap 标准误为 0.02，工作记忆容量中介效应的95%置信区间为[−0.62, −0.01]，不包含0，中介效应占总效应的38.12%。

通过表2的中介效应数据分析，可得出工作记忆容量在网络成瘾和大学生推理能力之间的中介效应路径图（见图1）。

表2 变量间的回归分析

图1 工作记忆容量在网络成瘾和大学生推理能力之间的中介效应路径图

4 讨论

鉴于网络成瘾危害的普遍性与严重性，以及网络成瘾可能导致的心理、社会及认知困难（Dong et al., 2012），本研究探讨了网络成瘾对执行功能的影响及其作用机制。本研究结果发现，网络成瘾能够显著预测推理能力，即网络成瘾越明显，推理能力越低，与假设一致。这也与之前关于网络成瘾对认知功能的损害研究结果一致（张微等,2015; Yuan et al., 2017）。前人研究发现，互联网的过度使用在一开始带给网络使用者短暂的乐趣，而当个体产生网络成瘾后，网络对个体的负向作用开始显现，可导致烦恼和不快，并进而导致很多方面能力的下降（Baturay & Toker, 2019）。本研究还探讨了工作记忆容量在网络成瘾与推理能力之间的中介作用，结果表明，当网络成瘾和工作记忆容量同时进入方程时，网络成瘾不再直接预测个体的推理能力，而是通过工作记忆容量的中介作用间接预测。关于工作记忆容量的中介作用解释如下：一方面，网络成瘾是一种冲动控制缺陷，因此，网络成瘾被试更易受干扰刺激的影响，易被与工作记忆内容相匹配的项目（即干扰项目）所吸引（Zhou & Zhu, 2013）；而本研究中的工作记忆容量任务需要被试一直保持较高水平的注意，即在任务进行过程中对当前呈现的数学运算进行操作的同时，头脑中还必须对该试次中呈现的字母保持注意，而随着试次的增加，被试头脑中需要保持的字母数量变多，网络成瘾者较低的注意能力使得该组被试表现出更高的错误率，因而无法有效完成任务。而网络成瘾本身涉及到个体对其上网行为无法控制，且有结果显示，网络成瘾者在Stroop任务中表现出反应抑制能力明显低于对照组（Dong et al., 2012），而抑制能力决定了个体能否将认知资源集中于特定的工作记忆内容上，因此网络成瘾者在工作记忆容量任务中表现出与对照组相比更差的结果。这也与以往关于网络成瘾者工作记忆受损的研究结果一致（孙岩等, 2017）。另一方面，本研究的对象为大学生群体，该群体对网络游戏接触较多。虽然网络游戏需要保持一定时间的专注力，且有些游戏涉及到玩家预判、推理等操作，但脑成像的相关研究表明成瘾者的大脑区域和神经过程与支持认知功能（包括学习、记忆和推理）的区域和神经过程广泛重叠（Gould, 2010），持续的病理性网络游戏使用者甚至出现皮层厚度异常增厚和高阶大脑网络功能的改变（Darnai et al., 2019; Sugaya et al., 2019）。已有研究发现，被试的工作记忆容量越高，就越容易建立语言表征和空间的关系，更利于推理能力的发展（Eligio, 2017），且很多研究表明工作记忆容量是推理能力的最佳预测因素（Oberauer et al., 2008; Süß et al., 2002; Zhou et al.,2016）。因此，这一中介作用说明网络成瘾导致个体工作记忆能力的显著下降，进而导致更高级的认知能力—推理能力的显著下降。

本研究发现，工作记忆容量作为网络成瘾对大学生推理能力影响的中介机制，这对于心理健康教育工作具有一定的指导意义。首先，工作记忆容量的中介作用揭示了网络成瘾对推理能力影响的作用过程，且已有研究表明网络成瘾甚至有可能带来脑功能的相对持久的改变（Darnai et al.,2019），这提示心理健康教育工作者应高度关注大学生的网络成瘾问题，积极预防大学生网络成瘾的发生；其次，本研究发现网络成瘾会通过降低工作记忆容量进而降低推理能力，这势必会对大学生的日常生活和学习产生不利的影响。因此，对于已经表现出网络成瘾倾向的学生，需要积极寻找有效的干预策略。已有研究表明，工作记忆训练是提升个体认知绩效的一种有效方式（刘春雷, 周仁来, 2012）。因此，对于网络成瘾个体，工作记忆训练是提高其工作记忆能力并进而提升其推理能力的重要途径。

本研究也存在一些不足。本研究表明网络成瘾对推理能力产生影响，但仅考察了工作记忆容量的单一中介作用。最近，有研究者指出网络成瘾对个体的情绪和认知过程等均会产生影响，并提出了整合情绪和认知来研究网络成瘾的作用机制（Sbarra, Briskin, & Slatcher, 2019）。已有研究发现网络成瘾是焦虑、抑郁等负性情绪的显著风险因素（侯娟, 朱英格, 方晓义, 2021; Akin & İskender,2011），同时也有研究发现焦虑、抑郁等负性情绪显著降低工作记忆效率（Chen et al., 2021; Moran,2016; Owens, Stevenson, Hadwin, & Norgate, 2012），这表明还有其他因素影响网络成瘾与工作记忆能力关系，未来还需要进一步考察网络成瘾对工作记忆能力的影响机制。另外，目前有研究发现媒体多任务影响认知能力（Madore et al., 2020;Uncapher & Wagner, 2018），这表明过度的网络使用对认知能力的影响可能是多维度的，一方面网络成瘾本身直接影响认知能力，另一方面其他媒体任务的交互呈现也影响着认知能力。因此，后续研究有必要关注网络成瘾的单独作用及其他媒体任务的共同作用。