崔 芳 廖心明 杨嘉望 刘 洁

    数学焦虑影响数学概念知识加工的脑机制：静息态功能磁共振研究*

    崔 芳1廖心明2杨嘉望1刘 洁1

    (1深圳大学心理学院, 深圳 518060) (2深圳市光明区玉律学校, 深圳 518107)

    数学焦虑是一种对数学感到紧张焦虑的情绪反应。以往研究发现, 个体的数学焦虑水平越高, 在包括数学概念知识在内的不同类型数学任务中的表现就越差。本研究旨在探讨数学焦虑影响数学概念知识加工的脑机制。在控制广泛性焦虑的影响后, 筛选出92名健康成年人, 对其数学焦虑水平、语言理解能力、智力及其在数学概念知识任务中的表现进行了测量和分析。结果发现, 在控制了语言理解能力和智力的影响后, 个体的数学焦虑水平与其在数学概念知识任务中的成绩呈现显著负相关。对静息态功能磁共振数据的分析发现, 个体右侧水平段顶内沟与右侧脑岛之间的功能连接强度可以显著预测其数学概念知识成绩, 且该功能连接完全中介了数学焦虑水平与数学概念知识成绩之间的相关。这一结果表明, 数学/计算相关脑区(顶内沟)与焦虑相关脑区(脑岛)之间的相互作用可能是数学焦虑干扰数学概念知识任务的神经基础。

    数学焦虑, 数学概念知识, 静息态功能磁共振, 顶内沟, 脑岛

    1 引言

    数学焦虑指个体在面对数字或与数学相关的情境时所体验到的恐惧、紧张、不安等负性情绪, 是一种有别于广泛性焦虑的特质水平的焦虑(Ashcraft, 2002; Ashcraft & Moore, 2009)。数学焦虑严重制约着个体发展。在生理层面, 当高数学焦虑个体准备进行数学任务时, 与威胁觉察(如扣带回皮层)和疼痛(如脑岛)相关的脑区活动显著增加(Lyons & Beilock, 2012); 在心理层面, 高数学焦虑人群对数学的感受与恐惧症类似, 这一强烈的负性情绪会侵占认知资源, 大大降低其在数学任务中的表现(Ashcraft et al., 1992; Lefevre et al., 2004)。为了避免再次体验这种负性情绪, 个体会出现行为上的回避倾向, 主动逃避数学相关情景(Pizzie & Kraemer, 2017), 如拒绝进行数学活动(如数字游戏、算术测验等) (Choe et al., 2019), 甚至可能影响其职业选择(Daker et al., 2021)。

    高数学焦虑个体在预期或执行数学相关任务时表现出显著的神经活动异常。先前研究发现, 在高数学焦虑个体的大脑中, 与处理负性情绪相关的杏仁核(amygdala)激活会增强(Young et al., 2012); 与觉察威胁相关的扣带回皮层(cingulate cortex)和与疼痛感受相关的脑岛(insula)激活也会增强(Lyons & Beilock, 2012) ......