工作记忆广度与自我损耗的关系*

于　斌刘惠军乐国安

（1天津医科大学心理学研究所，天津　300070）　（2南开大学社会心理学系，天津　300071）

工作记忆广度与自我损耗的关系*

于斌1刘惠军1乐国安2

（1天津医科大学心理学研究所，天津300070）（2南开大学社会心理学系，天津300071）

以往研究表明，工作记忆能力高的个体在自我控制方面也表现得更好，通过考察工作记忆广度 （working memory span，WMS）与自我损耗的关系，有助于揭示这种现象的内在机制。66名被试随机分为损耗组和控制组，采用自动化操作广度测验测量WMS。双任务实验中，任务一为情绪抑制任务，任务二为Stroop任务。结果发现，损耗组的Stroop效应明显高于控制组。进一步分析显示，损耗组中高WMS被试的自我损耗效应要强于低WMS被试，此结果表明：高WMS个体在自我控制任务中表现得更好并不是因为固有的自我控制能量水平更高，而是因为他们倾向于在自我控制过程中投入更多能量。

工作记忆广度，自我控制，自我损耗，情绪抑制，Stroop任务。

1　问题提出

1.1自我控制与自我损耗

自我控制 （self-control）是自我的核心功能之一，指人们克服冲动、习惯或自动化的反应，有意识的掌控自己行为方向的能力 （Baumeister，Vohs，&Tice，2007）。自我控制对于人类个体的健康发展有着非常重要的意义。研究表明，良好的自我控制不但可以有效的遏制吸烟、酗酒、赌博、滥交和暴力犯罪等不良行为，还能够显著改善人们的心境，促进人际关系和亲社会行为 （Tangney，Baumeister，&Boone，2004）。

自我损耗 （ego-depletion）的概念来自于社会心理学家Baumeister提出的关于自我控制的力量模型 （the strength model of self-control）（Baumeister et al.，2007）。该模型将自我控制过程类比于肌肉的使用，认为其所依赖的力量是存储于资源库中的心理资源。资源库的容量有限，个体每执行一次自我控制，都会使可利用的能量减少，进而影响到后面的自我控制行为，Baumeister将这种控制力量被暂时削弱的现象称为自我损耗。考察自我损耗的常用方法是 “双任务范式”（dual-task paradigm），即让被试先后完成两项自我控制任务，考察任务一对任务二的影响 （Baumeister et al.，2007；Hagger， Wood，Stiff，&Chatzisarantis，2010）。以Baumeister，Bratslavsky，Muraven和Tice（1998）的一项经典研究为例，任务一要求处于饥饿状态的实验组被试在美味的巧克力饼干和萝卜这两种食品中只能选择吃萝卜，对照组则可以吃巧克力饼干。任务二让被试解决枯燥的问题 （由于这种任务违背被试的意愿，所以可以用来衡量自我控制力量），结果发现，实验组被试坚持的解题时间明显短于对照组。力量模型认为，抵制饼干的诱惑削弱了实验组被试的自我控制力量，使他们处于自我损耗状态了。

1.2工作记忆广度

工作记忆是个体在执行认知任务过程中，暂时储存与加工信息的能量有限的系统 （Baddeley，2007）。工作记忆能力的个体差异是工作记忆研究的核心视角之一，该视角把个体通过活跃的、可提取的方式保留信息并避免受到干扰的能力看作是一种特质，认为其反映了中央执行系统在工作效率上的差异 （Kane，Bleckley，Conway，&Engle，2001）。衡量工作记忆能力的最主要指标是工作记忆广度（working memory span，WMS）测验，这类测验一般要求被试同时完成两项加工任务，首要任务是记忆信息，次要任务则是起干扰作用的数字计算或图形判断等 （Conway et al.，2005）。既往研究显示，复杂广度任务测验所反映的工作记忆能力是一种类似于流体智力的领域一般化能力 （domain-general capacity），是导致个体在复杂认知行为中表现差异的重要因素，与很多高级的认知功能如学习、推理、阅读理解以及问题解决等密切相关 （Conway，Macnamara，Getz，&Engel，2011；Engle，2010；Unsworth&Engle，2007）。

1.3工作记忆广度与自我控制

近年来，WMS与自我控制的关系受到关注，研究者通过实验考察WMS对自我控制的影响，结果发现，高WMS个体在各类自我控制任务中的表现普遍好于低WMS个体 （Hofmann，Schmeichel，&Baddeley，2012）。例如，Brewin和Beaton（2002）采用经典的 “白熊范式” （white bear paradigm）考察了WMS与思维抑制的关系，结果显示，被试报告想到“白熊”的次数与复杂广度任务得分负相关，说明高WMS被试更擅长思维控制。Schmeichel等人的两项研究则发现，与低WMS被试相比，高WMS被试更擅长控制情绪，他们对情绪诱发刺激会产生更少的情绪体验和情绪表达 （Schmeichel&Demaree，2010；Schmeichel，Volokhov，&Demaree，2008）。此外，还有研究表明，高WMS个体在注意调控 （Friese，Bargas-Avila，Hofmann，&Wiers，2010；Hofmann，Gschwendner，Friese，Wiers，&Schmitt，2008）以及冲动控制 （Hofmann，Friese，&Roefs，2009）等自我控制任务中的表现都要优于低WMS个体。

那么，高WMS个体在自我控制方面表现得更好的内在机制是什么呢？研究者目前对这一问题有两种不同的假设。一种观点 （以下简称观点一）认为，工作记忆与自我控制共用同一个能量库中的资源，WMS的高低实际上反映的就是个体自我控制资源的多少 （Ilkowska&Engle，2010；Kaplan& Berman，2010；黎建斌，2013）。按照这种逻辑，高WMS个体之所以在自我控制方面表现得更好，是因为这些个体在自我控制过程中拥有更多的可利用资源。另一种观点 （以下简称观点二）则认为，高WMS个体之所以在完成实验任务时表现出更好的自我控制效果，主要是因为他们对任务目标的坚持性更高，所以会在自我控制过程中付出更多努力，投入更多能量来确保自己的行为符合自我控制目标（Hofmann，Friese，&Strack，2009；Hofmann et al.，2008）。按照力量模型的理论，如果自我控制依赖于有限的心理能量，那么以上两种观点的争论核心就在于：高WMS个体在自我控制任务中比低WMS个体表现得更好，究竟是因为他们本身拥有的能量高于低WMS个体，还是因为他们倾向于在自我控制过程中投入更多的能量？在此可以做一个形象的比喻：一个从衣着上看起来比较富有的人，究竟是因为他确实有钱，还是因为他比较舍得花钱来装扮自己？

1.4研究假设

我们认为，通过双任务范式考察WMS与自我损耗的关系，有助于解决上述争论。具体来说，本研究将首先通过工作记忆广度任务测量个体的WMS水平，然后让全部被试完成考察自我损耗的双任务范式。如果观点一正确的话，那么高WMS个体将拥有更多的自我控制能量，所以他们在执行完任务一后，剩余的能量会多于低WMS个体，从而会表现出更弱的自我损耗效应。如果观点二正确的话，那么高WMS个体在完成第一项自我控制任务时就会主动消耗更多的能量，其剩余能量就会少于低WMS个体，从而会表现出更强的自我损耗效应。

2　方法

2.1被试

66名大学生参加本次实验，男生17人，女生49人，平均年龄20.94±0.99岁，所有被试均获得10元钱报酬。被试随机分为两组，损耗组33人，控制组33人。在后面的分析中，由于控制组的2名被试在完成工作记忆广度任务时的分心任务准确率低于85%，故将其数据剔除。最终进入分析的总人数为64人，其中损耗组33人，控制组31人。

2.2实验材料和任务

2.2.1工作记忆广度任务

本研究采用自动化操作广度任务 （automated operation span task，AOSPAN）测量WMS（Unsworth，Heitz，Schrock，&Engle，2005）。该任务主要考察被试在完成分心任务的同时保持信息的能力。实验前，被试先通过练习熟悉实验任务。正式实验共15组（set），每组包含3～7个试次 （trial）。每个试次中，先呈现一个算式，如 （4×2）+2=？，然后呈现算术题答案 （如 “4”）让被试判断是否正确，随后给被试呈现一个字母 （如 “A”），要求被试记忆。3-7个这样的任务后，呈现一个3×4的字母矩阵，让被试按顺序回忆之前呈现过的字母并用鼠标做出选择，一组实验结束。每组实验结束后，屏幕上都会对被试正确回忆的字母个数和算术题判断的正确率给予反馈，其中正确率会以红色数字呈现在屏幕右上方，并告诉被试，该数字要保持在85%以上才为有效结果。AOSPAN分数的计算方法参照前人的研究，将那些全部正确回忆的实验组的字母数相加，最高分为75分。本研究中，AOSPAN的范围为10～75，平均分数为43.70±15.75。

2.2.2视频任务

本研究采用了自我损耗研究中常用的双任务范式，任务一是让被试观看视频，视频片段截取自1978年拍摄的纪录片“Faces of Death”，时长2min，视频内容为屠宰场屠宰动物场景。之前的几项研究表明，通过让被试在观看该视频时压制自己的情绪反应，可以成功诱发出自我损耗 （Schmeichel et al.，2006；Schmeichel et al.，2008）。借鉴Schmeichel，Vohs和Baumeister（2003）的研究，我们在被试观看视频的过程中用数字摄像机记录被试的面部表情，以确保被试能够按照指导语的要求观看视频。损耗组被试在观看前得到的指导语是：“你将会看到一段视频，请认真观看。如果视频诱发了你的某种情绪，请尽可能压制这种情绪反应，这种压制既包括外在的表情，也包括内在的感受。你的面部表情将会被摄像机录下来，假如有人通过录像看到你的表情，他无法据此判断你此时的感受。”控制组被试观看前得到的指导语是：“你将会看到一段视频，请认真观看。如果视频片段诱发了你的某种情绪，请将这种情绪反应自然的表达出来，你的面部表情将会被摄像机录下来。”

2.2.3Stroop任务

双任务的任务二是Stroop任务。Stroop是测量认知抑制的经典实验任务，常被用于衡量被试的自我损耗程度 （Xu，Bègue，&Bushman，2012）。本研究采用的Stroop任务为汉字颜色判断任务，颜色汉字 （红、绿、黄、蓝）或颜色方块呈现于电脑屏幕上：在一致试次中，汉字内容与汉字颜色一致（如红色的 “红”字）；在不一致试次中，汉字内容与汉字颜色不一致 （如蓝色的 “红”字）；在控制试次中，呈现与汉字大小一样的颜色方块。指导语要求被试根据呈现汉字或方块的颜色分别按键盘上相应的四个键 （D、F、J、K）做反应。通过10次练习让被试熟悉实验任务。正式测试中，一致、不一致和控制试次各28次。

2.2.4问卷

Stroop任务结束后，被试完成两份问卷。一份为情绪调节问卷 （The Emotion Regulation Questionnaire，ERQ），由Gross和John（2003）编制。该问卷共10道题，由于本研究主要涉及情绪抑制任务，所以在结果分析时只选择了其中用于测量情绪抑制特质的4道题 （Cronbach α=0.68），如 “我不会表露自己的情绪”。另外，由于之前有研究发现，被试的任务动机可能影响其在自我控制任务中的表现 （Schmeichel，Harmon-Jones，&Harmon-Jones，2010），所以我们采用 BAS/BIS动机量表（BAS/BIS Scales）测量了被试的特质性动机水平。该量表由Carver和White（1994）编制，共20个项目，其中BIS用于测量被试对于惩罚刺激的敏感性 （Cronbach α=0.68），BAS用于测量被试对于奖励刺激的敏感性 （Cronbach α=0.80）。

2.3实验程序

被试进入实验室后，主试首先告诉被试： “你将要参加的是几项独立的实验，内容涉及记忆和情绪，时间大约为半个小时，全部实验任务均在电脑上完成。”提前告知被试实验过程中会有摄像的环节，被试同意后方可开始实验。被试首先完成AOSPAN任务，约15min。为避免工作记忆任务影响到后面的实验，AOSPAN完成后，关闭电脑屏幕，让被试休息5min。休息结束后是视频观看任务，观看过程中对被试的面部表情录像。视频观看结束后，让被试回答两个操作性检验题目 （7点量表）：“1、我现在感觉很疲倦；2、观看刚才这段视频消耗了我很多能量。”然后通过积极-消极情绪问卷（positive and negative affect schedule，PNAS）测量被试当前的情绪状态 （Watson，Clark，&Tellegen，1988），问卷为5点量表，包含10个积极情绪词汇 （活跃、警觉、专著、坚定、兴奋、热情、受鼓舞、感兴趣、自豪、强大；Cronbach α=0.73）和10个消极情绪词汇 （害怕、羞愧、难过、内疚、敌意、易怒、战战兢兢、慌张、惊慌、不安；Cronbach α=0.92）。完成PNAS后，立即开始Stroop测试。Stroop测试结束后，被试完成情绪调节问卷和BAS/BIS问卷，全部实验结束。

3　结果

3.1操作性检验

Stroop效应的计算方法参照 Richeson和Trawalter（2005）的研究，将错误反应试次的反应时计为缺失值，然后对全部的反应时数据进行对数转换 （log-transformed）以使其符合正态分布 （为解释方便，结果呈现和讨论时采用的仍是未经转换的原始值，单位为ms）。Stroop效应为转换后的不一致试次平均反应时减去控制试次平均反应时。此外，我们还比较两组了被试反应的正确率差异，正确率的计算方法为控制试次的正确率减去不一致试次的正确率。

t检验结果显示，观看视频时需要抑制情绪反应的损耗组的Stroop效应 （267.58±146.76ms）明显高于不需要抑制情绪的控制组（188.12± 158.55ms），t（62）=2.45，p=0.017，Cohen′s d= 0.61。反应的正确率方面，控制组 （6.96±1.66）虽然高于损耗组 （5.32±1.65），但差异未达到显著水平 （p=0.486）。

操作性检验结果显示，损耗组的疲劳程度（8.00±2.80）显著高于控制组 （6.42±2.63），t（62）=2.33，p=0.023，说明情绪抑制任务增加了损耗组被试的疲劳感。此外，对全部被试PNAS问卷中的积极词汇得分和消极词汇得分分别求和，然后分别对两组被试的积极情绪总分和消极情绪总分进行t检验。结果显示，损耗组与控制组的情绪状态没有明显差异：消极情绪 （NA）方面，t（62）=0.16，p=0.870；积极情绪 （PA）方面，t（62）=－0.29，p=0.771（损耗组NA=19.79±8.55，PA=15.97±4.98；控制组：NA=20.13±8.09，PA=15.65±3.79）。上述结果表明，视频观看过程中的情绪抑制消耗了损耗组的自我控制力量，且这种效应与被试当前的情绪状态无关。

3.2WMS与自我损耗程度的关系

为了进一步考察WMS与自我损耗程度之间的关系，我们对数据进行了分层线性回归分析 （hierarchical linear regression）。Stroop效应为因变量，第一步分析时，组别 （GROUP，控制组=0，损耗组=1）和WMS（AOSPAN）作为自变量进入回归方程，第二步分析时，在自变量中加入组别和WMS的交互作用 （GROUP×AOSPAN）。结果显示，WMS对Stroop效应没有主效应，但是组别与WMS的交互效应显著 （见表1）。

表1　影响Stroop效应的因素的分层线性回归分析

简单效应分析 （simple-effects analyses）显示，对于损耗组，AOSPAN与Stroop效应显著负相关，也就是说，更高的WMS反而导致了更加明显的自我损耗。对于控制组，AOSPAN与Stroop效应负相关，但未达到显著水平 （见图1）。

图1　组别与AOSPAN分数对Stroop效应的交互影响

我们还在控制情绪调节和动机水平等个体差异因素的基础上对GROUP×AOSPAN的交互作用做了进一步的分析。结果发现，将ERQ和GROUP× ERQ加入回归方程并没有影响GROUP×AOSPAN的交互作用效应（β=0.49，p=0.003），这说明AOSPAN较高的被试并不是因为ERQ分数低 （所以觉得情绪抑制任务更难）而表现出更高的自我损耗。此外，将BAS和GROUP×BAS或BIS和GROUP×BIS加入回归方程后，GROUP×AOSPAN的交互作用效应分别为 （β=0.45，p=0.005）和（β=0.54，p=0.001），其效应依然显著，说明被试的任务动机水平对组别与WMS的交互效应也没有明显影响。

4　讨论

本研究发现，WMS的高低会影响被试完成双任务时所表现出的自我损耗程度。对于损耗组，高WMS被试在完成情绪抑制任务后，在Stroop任务中的表现要比低WMS被试更差，说明高WMS被试产生了更为严重的自我损耗效应。这一发现不仅再次证明WMS与自我控制之间的联系，而且明确了这种联系的内在机制。本研究结果倾向于支持前文提到的观点二的假设：即更高的WMS意味着个体在自我控制过程中会有更大的能量投入。进一步的分析表明，被试本身的情绪抑制特点以及任务动机对实验的主体结果没有明显影响。

本研究结果虽然并不支持 “高WMS个体拥有更高的自我控制能量”的观点，但却表明WMS与自我控制在能量使用上确实存在着某种关联。虽然WMS并非衡量个体自我控制能量多少的指标，但却一定程度上反映了个体在自我控制过程中的能量使用特点，即高WMS意味着更多的能量投入，从而导致更为严重的自我损耗。

那么，为什么高WMS个体在完成自我控制任务时会投入更多的能量呢？之前的研究表明，高WMS个体在执行认知任务时，能够更好在头脑中的保持任务目标 （Kane&Engle，2003）。此外，高WMS个体在完成某些本可以通过简单途径解决的问题时，却倾向于选择那些认知消耗更大的复杂策略 （Barrett，Tugade，&Engle，2004；Beilock& Carr，2005）。具体到情绪调控方面，Schmeichel等人 （2008；2010）的研究表明，高WMS个体的情绪调控表现要好于低WMS个体，原因之一就是他们采用了更为高级的调控策略，如对情绪刺激做中性评价 （neutral appraisals）以及对与个人相关的消极反馈做自我提升 （self-enhancement）等。结合这些研究结果，我们推测，高WMS个体在完成自我控制任务时之所以会投入更多的能量，可能是由于他们对任务目标的坚持性更高，因此在控制过程中采用了与低WMS个体不同的策略。这些调控策略一方面可以带来更好的自我控制效果，另一方面也意味着更大的能量消耗。在此值得一提的是Beilock和Carr（2005）的一项研究，他们考察了个体的WMS水平与其在压力情境下的数学表现的关系。一般来说，WMS与数学表现是一种正相关关系。该研究却发现，压力对于高WMS个体数学表现的破坏作用要明显高于低WMS个体。我们认为，从能量使用的角度上讲，无论是压力应对，还是情绪抑制，都是需要消耗能量的行为。所以在Beilock和Carr（2005）研究中，高WMS个体的数学表现受到更大破坏也可能是因为他们在之前的压力应对过程中采用了更为耗能的策略。

尽管之前的研究普遍表明，高WMS个体在自我控制任务中的表现更好，本研究结果却提示，这种表面上看起来更好的自我控制效果很可能是以个体牺牲长期的自我控制能量为代价的，该发现一定程度上质疑了WMS对于自我控制的益处。未来的研究还需进一步考察如下几个问题。首先，本研究采用情绪抑制作为诱发自我损耗的任务，这种选择主要是因为之前有研究表明WMS与情绪调控之间存在联系，高WMS个体的情绪调控能力更好（Schmeichel&Demaree，2010；Schmeichel et al.，2008）。如果实验任务发生变化，譬如将任务一改为思维抑制或冲动控制任务后，是否还会产生类似的结果？从能量使用的角度上讲，高WMS个体的这种自我控制特点应该是不受控制任务本身性质影响的，未来的研究可以通过变换自我控制任务的类别对此做进一步确认。其次，本研究只是表明，当高WMS个体在实验室中首次面对一个比较陌生的自我控制任务时，会投入更多的能量去应对。如果重复完成某一个自我控制任务，高WMS个体是否会体现出更多的优势，他们是否更倾向于发展出高效且耗能少的控制策略？由于现实生活中人们经常面对的是熟悉且需要反复执行的自我控制任务 （如长期的节食），所以对这一问题的探究具有更大的现实意义。最后，之前的研究通常将被试在双任务中的自我损耗程度作为衡量其 “意志力 （willpower）”水平的标准，那些特质性自我控制水平较低或对诱惑刺激更感兴趣的个体 （如甜品对于减肥的人）往往会表现出更为明显的自我损耗。那么，WMS与意志力之间有着怎样的联系？高WMS个体是否更容易抵抗外部刺激的诱惑？针对这些问题，未来的自我损耗研究应将WMS、特质性自我控制水平以及刺激对于个体的诱惑力等个体差异因素同时考虑进去，这将有助于更加全面的了解自我控制这一人类独有却又十分脆弱的能力。

5　结论

WMS的高低会影响被试完成双任务时所表现出的自我损耗程度。高WMS被试在完成任务一后会产生更为严重的自我损耗效应。此结果表明：高WMS个体在自我控制任务中表现得更好并不是因为固有的自我控制能量水平更高，而是因为他们倾向于在自我控制过程中投入更多能量。

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Previous studies have shown a positive relation between self-control and working memory capacity（WMC），we investigated whether self-control depletion would vary with individual differences in WMC.Sixty-six undergraduates（49 female；age 20.94±0.99）were recruited for this study.Participants first completed an automated operation span task（AOSPAN）to assess their WMC，then were randomly assigned to depleted or non-depleted condition.After that，participants completed an 84-trial Stroop test to assess depletion.To test whether WMC moderated depletion，a hierarchical linear regression was conducted with Stroop interference effect as the DV，GROUP and WMC score as IVs in the first step，and the GROUP×WMC interaction as an IV in the second step.The GROUP×WMC interaction was significant（β=0.50，p=0.002），which means that higher WMC was associated with greater depletion.These results might suggest that WMC are not an index of the amount of selfcontrol resources a person has，rather than his or her tendency to consume them.

The Relation Between Working Memory Capacity and Ego Depletion

Yu Bin1，Liu Huijun1，Yue Guo′an2
（1 Institute of Psychology，Tianjin Medical University，Tianjin300070；2 Department of Social Psychology，Nankai University，Tianjin300071）

working memory capacity，self-control，ego depletion，emotion suppression，Stroop Task.

B842.3

2015-5-31

教育部人文社会科学青年基金项目 （12YJC190036）。

于斌，E-mail：yubin80@tijmu.edu.cn。