王霈珊 古若雷 張 亮

急性應(yīng)激與風(fēng)險(xiǎn)傾向：興奮易感性的調(diào)節(jié)作用*

王霈珊 古若雷 張 亮

(中國科學(xué)院行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國科學(xué)院心理研究所), 北京 100101)(中國科學(xué)院大學(xué)心理學(xué)系, 北京 100049)

為探索應(yīng)激對(duì)決策的作用機(jī)理及其個(gè)體差異, 減少工程作業(yè)中因應(yīng)激導(dǎo)致的決策失誤, 本研究采用特里爾社會(huì)應(yīng)激測(cè)試和氣球模擬風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)考察應(yīng)激反應(yīng)與應(yīng)激下風(fēng)險(xiǎn)傾向的關(guān)系, 并探索興奮易感性在其中的調(diào)節(jié)作用。研究結(jié)果表明, 應(yīng)激下個(gè)體的皮質(zhì)醇反應(yīng)越大, 行為越冒險(xiǎn)。且這一作用受到興奮易感性的調(diào)節(jié)：興奮易感性較高的個(gè)體, 應(yīng)激下皮質(zhì)醇反應(yīng)越大, 行為越冒險(xiǎn)；而興奮易感性較低的個(gè)體, 其皮質(zhì)醇變化不能預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)傾向。該發(fā)現(xiàn)提示了興奮易感性在應(yīng)激影響中的重要作用, 也為高壓崗位的人員選拔提供了科學(xué)啟示。

急性應(yīng)激, 風(fēng)險(xiǎn)傾向, 興奮易感性, 皮質(zhì)醇, 心率

1 引言

無論是在航空航天、交通管制、核電控制等高風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域, 還是常規(guī)的工廠工作中, 作業(yè)者都不可避免地會(huì)遇到時(shí)間壓力、高工作負(fù)荷或突發(fā)狀況等應(yīng)激事件。以往研究發(fā)現(xiàn), 應(yīng)激是導(dǎo)致作業(yè)中人因失誤(Human Error)的一個(gè)最常見原因(Svenson & Benson, 1993)。因?yàn)閼?yīng)激會(huì)引起人們情緒和認(rèn)知功能的變化, 包括注意、記憶和執(zhí)行功能等(Lin et al., 2020; Luo et al., 2017; Zhang et al., 2015), 并最終導(dǎo)致行為上的改變, 如不安全行為的增加(Ramsey et al., 1983)。但應(yīng)激影響作業(yè)安全的心理機(jī)制還沒有得到研究者的廣泛關(guān)注, 其中一個(gè)被忽視的方面就是與風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的態(tài)度和行為, 而這種風(fēng)險(xiǎn)行為將直接決定實(shí)際作業(yè)操作的安全性。大量心理學(xué)和人因分析表明, 人因失誤是工業(yè)事故的主要源頭(Heinrich, 1931), 而在人因失誤中占比最高的失誤之一就是決策(Orasanu et al., 2001)。如何讓作業(yè)者在應(yīng)激情境下選擇最為安全有效的作業(yè)方式, 避免與應(yīng)激相關(guān)的安全事故和人員傷亡, 是應(yīng)激領(lǐng)域的工程心理學(xué)家最為關(guān)心的問題之一。研究應(yīng)激下風(fēng)險(xiǎn)行為相關(guān)的心理機(jī)制, 可以幫助我們發(fā)現(xiàn)更多的干預(yù)機(jī)會(huì), 對(duì)降低人誤、保障作業(yè)安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

研究表明, 在應(yīng)激狀態(tài)下, 有機(jī)體會(huì)產(chǎn)生一系列生理反應(yīng)(Dickerson & Kemeny, 2004; Kudielka & Kirschbaum, 2007)：快反應(yīng)系統(tǒng)(Sympathetic Nervous System, SNS)被迅速激活, 其關(guān)鍵測(cè)量指標(biāo)——心率會(huì)快速升高, 并在應(yīng)激源撤出后迅速恢復(fù)至基線狀態(tài); 而慢反應(yīng)系統(tǒng), 即下丘腦?垂體?腎上腺軸(Hypotha-Lamus-Pituitary-Adrenal-Axis, HPA-axis), 反應(yīng)較慢, 作為應(yīng)激最典型的神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng)系統(tǒng)的指標(biāo)——皮質(zhì)醇在應(yīng)激源呈現(xiàn)后緩慢升高。以往研究中, 關(guān)于應(yīng)激下心率變化與風(fēng)險(xiǎn)傾向關(guān)系的研究相對(duì)較少, 僅在Wemm和Wulfert (2017)的一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn), 男性的風(fēng)險(xiǎn)傾向與應(yīng)激下心率的升高正相關(guān)。而關(guān)于皮質(zhì)醇的研究則相對(duì)較多, 前人研究發(fā)現(xiàn), 應(yīng)激狀態(tài)下皮質(zhì)醇的變化量與風(fēng)險(xiǎn)傾向顯著相關(guān)。在這些研究中, 研究者采用模擬社會(huì)演講等方式誘發(fā)個(gè)體的急性應(yīng)激反應(yīng), 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 皮質(zhì)醇水平升高得越多, 在風(fēng)險(xiǎn)決策任務(wù)中就表現(xiàn)得越冒險(xiǎn)。在幾項(xiàng)經(jīng)典的決策任務(wù), 包括愛荷華賭博任務(wù)(Iowa Gambling Task, IGT)、投骰子博弈任務(wù)(Game of Dice Task, GDT)和證券選擇任務(wù)(lottery decision-making task)中, 都發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果(Buckert et al., 2014; van den Bos et al., 2009; Starcke et al., 2008)。此外, 也有一些研究采用直接注射或口服的方法來提高皮質(zhì)醇水平。例如Kluen等人(2017)發(fā)現(xiàn), 在氣球模擬風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)(Balloon Analogue Risk Task, BART)中, 注射皮質(zhì)醇的男性比控制組表現(xiàn)得更冒險(xiǎn), 體現(xiàn)為他們的打氣次數(shù)和打爆的氣球數(shù)均顯著增加。這些研究均表明, 皮質(zhì)醇的增長與風(fēng)險(xiǎn)傾向呈正相關(guān)。

然而, 也有部分研究得出了不同的結(jié)論。例如, 有研究發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)醇濃度的快速增加對(duì)風(fēng)險(xiǎn)傾向沒有顯著影響(Kandasamy et al., 2014)。在另一項(xiàng)同樣是采用氣球模擬風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)的研究中, 研究者發(fā)現(xiàn)應(yīng)激下個(gè)體打氣次數(shù)更少, 且風(fēng)險(xiǎn)行為與性別及沖動(dòng)性等個(gè)人特質(zhì)存在復(fù)雜的交互作用(Wise et al., 2014), 這說明造成以上矛盾結(jié)果的重要原因, 可能是未考慮到應(yīng)激影響的個(gè)體差異性。

事實(shí)上, 人們對(duì)應(yīng)激的感受和反應(yīng)都表現(xiàn)出極大的個(gè)體差異。以往研究發(fā)現(xiàn), 年齡、性別、教育水平和過往經(jīng)歷等因素都會(huì)對(duì)個(gè)體的應(yīng)激反應(yīng)及隨后的認(rèn)知和行為起到調(diào)節(jié)作用(Kudielka et al., 2009)。找到這些個(gè)體差異因素, 不僅有利于我們更好地理解應(yīng)激的作用機(jī)理, 也有助于高危作業(yè)人員的選拔和針對(duì)性訓(xùn)練。

興奮易感性(ease of excitation)是一項(xiàng)與應(yīng)激和決策都密切相關(guān)的個(gè)體特質(zhì), 它是指個(gè)體對(duì)外部刺激和內(nèi)部變化的敏感程度。Smolewska等人(2006)指出, 高興奮易感性的個(gè)體由于對(duì)外部刺激和內(nèi)部變化的高度敏感, 在出現(xiàn)內(nèi)外部環(huán)境變化的時(shí)候, 會(huì)產(chǎn)生一種被內(nèi)外部需求所淹沒甚至擊垮的感覺, 如感到緊張、心慌、忐忑不安、負(fù)性情緒、無法發(fā)揮正常水平等。他們更容易察覺到自身軀體化的癥狀和環(huán)境的變化, 受到咖啡因、饑餓、疼痛、強(qiáng)感覺輸入和他人情緒等的影響(Aron & Aron, 1997)。例如研究發(fā)現(xiàn), 高興奮易感性的牙科醫(yī)生因?yàn)楦芨惺艿交颊叩目謶趾屯纯? 往往會(huì)產(chǎn)生更高的工作倦怠和更低的工作滿意度(Meyerson et al., 2020)。高興奮易感者在遭遇內(nèi)外部環(huán)境變化時(shí)會(huì)表現(xiàn)出更大的心率升高量(Kagan & Snidman, 2004), 在一些特殊人群中還會(huì)表現(xiàn)出皮質(zhì)醇的升高(Ellis et al., 2006; McLean et al., 2020)。所以, 興奮易感性高的個(gè)體更可能受到應(yīng)激下內(nèi)外部變化的影響。Evers等人(2008)考察了人們?cè)诠ぷ髦懈惺艿降膽?yīng)激程度, 發(fā)現(xiàn)興奮易感性與工作應(yīng)激高度相關(guān), 即興奮易感性越高, 在工作中感受到的應(yīng)激程度越強(qiáng), 對(duì)工作更加不滿且更不容易從中恢復(fù)。Vander Elst等(2019)也發(fā)現(xiàn), 相比低興奮易感性, 高興奮易感性的個(gè)體在面臨較高工作需求時(shí), 往往伴隨更高程度的情緒耗竭。研究者還發(fā)現(xiàn)興奮易感性與個(gè)體的焦慮程度、抑郁程度/傾向、幸福感也顯著相關(guān), 高興奮易感性的個(gè)體更容易感到焦慮、抑郁, 或伴有低幸福感和心理健康水平(Ahadi & Basharpoor, 2010; Liss et al., 2008; Takahashi et al., 2020; Wu et al., 2021; Yano & Oishi, 2018)。綜上所述, 個(gè)體的興奮易感性高低與其應(yīng)激反應(yīng)高度相關(guān)。

更重要的是, 興奮易感性與決策行為也關(guān)系密切。根據(jù)強(qiáng)化敏感性理論(Reinforcement Sensitivity Theory, RST), 個(gè)體遭遇環(huán)境變化和新異刺激時(shí), 會(huì)因?yàn)閷?duì)環(huán)境和刺激信息的加工方式不同, 而做出不同的策略選擇(如趨近或回避行為)。興奮易感性不同的個(gè)體, 對(duì)環(huán)境變化和新異刺激的敏感性不同, 因而對(duì)這些變化和刺激的加工方式也不同, 所以在這種情況下, 不同興奮易感性的個(gè)體可能做出不同的策略選擇, 表現(xiàn)出不同的決策行為。Smolewska等(2006)通過問卷調(diào)研了個(gè)體的興奮易感性與決策中策略選擇風(fēng)格的關(guān)系, 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 高興奮易感性的個(gè)體可能為了避免負(fù)性結(jié)果和不悅情緒, 表現(xiàn)出更保守的行為傾向。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)這種行為傾向與前額葉皮層的激活和杏仁核活動(dòng)的相對(duì)減弱有關(guān)(Rizzo-Sierra, 2012)。這些初步研究結(jié)果表明, 興奮易感性作為個(gè)體對(duì)內(nèi)外變化敏感性的衡量指標(biāo), 不僅與個(gè)體的應(yīng)激反應(yīng)有關(guān), 還有可能影響個(gè)體的風(fēng)險(xiǎn)決策行為。

決策領(lǐng)域的一個(gè)經(jīng)典理論——軀體標(biāo)記假說(Somatic Marker Hypothesis) (Damasio et al., 1991)認(rèn)為, 個(gè)體的決策行為會(huì)被“軀體標(biāo)記信號(hào)” (如情緒和感覺)所引導(dǎo), 且這些與個(gè)體生理調(diào)節(jié)過程相關(guān)的軀體信號(hào)可能與當(dāng)前的決策情境無關(guān)(Bechara, 2004; Naqvi et al., 2006 )。所以, 盡管應(yīng)激所引發(fā)的生理和情緒反應(yīng)與風(fēng)險(xiǎn)決策任務(wù)本身無關(guān), 決策者的風(fēng)險(xiǎn)傾向依然會(huì)受到應(yīng)激反應(yīng)的影響, 且個(gè)體對(duì)應(yīng)激反應(yīng)的敏感程度可能在此過程中起到調(diào)節(jié)作用。但迄今為止, 關(guān)于興奮易感性不同的個(gè)體在應(yīng)激狀態(tài)下, 風(fēng)險(xiǎn)傾向會(huì)表現(xiàn)出怎樣的差異, 還缺少系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

基于此, 本研究采用特里爾社會(huì)應(yīng)激測(cè)試(Trier Social Stress Test, TSST)誘發(fā)急性應(yīng)激反應(yīng), 通過氣球模擬風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)測(cè)量個(gè)體在風(fēng)險(xiǎn)決策中的行為傾向, 探討應(yīng)激的生理反應(yīng), 特別是皮質(zhì)醇和心率變化對(duì)風(fēng)險(xiǎn)傾向的影響, 并以高度敏感者量表(Aron & Aron, 1997)衡量個(gè)體的興奮易感性, 探索興奮易感性在應(yīng)激與決策中的調(diào)節(jié)作用。在前人研究的基礎(chǔ)上, 本研究提出兩點(diǎn)假設(shè)：1)急性心理應(yīng)激下的皮質(zhì)醇和心率反應(yīng)與風(fēng)險(xiǎn)傾向相關(guān); 2)興奮易感性在應(yīng)激反應(yīng)和風(fēng)險(xiǎn)傾向的關(guān)系中起調(diào)節(jié)作用, 高興奮易感性者的風(fēng)險(xiǎn)傾向更容易受到應(yīng)激反應(yīng)的影響, 而低興奮易感者不易受到應(yīng)激反應(yīng)的影響。

2 方法

2.1 被試

為確定研究所需樣本量, 實(shí)驗(yàn)前通過G*Power 3.1.9.2軟件進(jìn)行功效分析(Faul et al., 2007)。結(jié)果表明, 在線性多元回歸分析中, 回歸系數(shù)達(dá)到0.8的統(tǒng)計(jì)效力(α= 0.05,2= 0.25)需要至少34名被試。因此, 本研究共招募43名健康的男性大學(xué)生被試參與實(shí)驗(yàn), 年齡范圍為19～27歲(平均數(shù)22.26歲, 標(biāo)準(zhǔn)差2.06歲)。鑒于女性的皮質(zhì)醇水平受生理周期、藥物攝入(如口服避孕藥)等的影響波動(dòng)很大, 女性被試未納入本研究(Kudielka et al., 2009)。

實(shí)驗(yàn)遵循以下篩選標(biāo)準(zhǔn), 以避免潛在因素的干擾：1)未做過唾液采集的相關(guān)實(shí)驗(yàn)(作為間接了解被試是否參與過應(yīng)激誘發(fā)實(shí)驗(yàn)的篩查方法); 2)無內(nèi)分泌紊亂, 如甲狀腺疾病、腎上腺疾病等, 且最近1個(gè)月沒有服用任何跟內(nèi)分泌疾病相關(guān)的藥物, 如激素類藥物; 3)無精神和神經(jīng)系統(tǒng)疾病; 4)無牙周炎, 口腔內(nèi)無傷口(包括口腔潰瘍); 5)最近2周內(nèi)沒有感冒、過敏或處于慢性疾病的急性發(fā)作期, 未服用任何藥物; 6)無酗酒(每天超過二兩)、無吸煙過度(一天吸煙超過5支); 7)無長期焦慮、抑郁、失眠等癥狀, 無長期晝夜作息顛倒; 8)身體質(zhì)量指數(shù)處于正常水平; 9)視力或矯正視力正常。

在實(shí)驗(yàn)后問詢階段, 我們發(fā)現(xiàn)有一名被試錯(cuò)誤理解實(shí)驗(yàn)規(guī)則。另外4名被試因?yàn)橥僖毫窟^少, 即有3支及以上的唾液樣本未達(dá)到最少檢測(cè)量而導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失。因此, 以上5名被試的數(shù)據(jù)被剔除, 其余共計(jì)38名被試的數(shù)據(jù)參與后續(xù)分析。

2.2 實(shí)驗(yàn)流程

被試被通知在到達(dá)實(shí)驗(yàn)室前2個(gè)小時(shí)內(nèi)不可以進(jìn)食除白開水之外的其他食物, 同時(shí)要避免劇烈運(yùn)動(dòng), 保證睡眠充足?？紤]到皮質(zhì)醇的晝夜節(jié)律(Dickerson & Kemeny, 2004), 實(shí)驗(yàn)均在下午13:30至18:00間進(jìn)行?？倢?shí)驗(yàn)流程如圖1所示。被試到達(dá)實(shí)驗(yàn)室后, 需要再次確認(rèn)滿足篩查條件, 并簽訂知情同意書。填寫完成高度敏感者等量表后, 休息半小時(shí), 在放松狀態(tài)下采集皮質(zhì)醇和心率的數(shù)據(jù), 并完成負(fù)性情緒量表, 作為應(yīng)激指標(biāo)的基線(S1)。在主試講解完氣球模擬風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)的規(guī)則后, 被試開始練習(xí), 之后進(jìn)行特里爾社會(huì)應(yīng)激測(cè)試任務(wù)。應(yīng)激測(cè)試結(jié)束后, 立刻采集第二次生理指標(biāo)及情緒量表(S2, 0分鐘), 并在應(yīng)激測(cè)試后15分鐘(S3)、30分鐘(S4)時(shí)采集第三、四次生理指標(biāo)。

圖1 實(shí)驗(yàn)總流程

注：TSST表示特里爾社會(huì)應(yīng)激測(cè)試; BART表示氣球模擬風(fēng)險(xiǎn)任務(wù); S1/S2/S3/S4為應(yīng)激測(cè)試前后皮質(zhì)醇、心率和負(fù)性情緒的四次采集點(diǎn)

2.3 應(yīng)激流程

特里爾社會(huì)應(yīng)激測(cè)試包含社會(huì)評(píng)價(jià)性威脅及不可控因素, 與高壓崗位所面臨的職場(chǎng)評(píng)價(jià)壓力及復(fù)雜多變的作業(yè)環(huán)境相類似, 且眾多研究指出, 該測(cè)試可以誘發(fā)穩(wěn)健的皮質(zhì)醇反應(yīng)并保持較長時(shí)間(Dickerson & Kemeny, 2004), 有利于研究皮質(zhì)醇對(duì)應(yīng)激下風(fēng)險(xiǎn)傾向的影響。與此同時(shí), 經(jīng)研究比較(Buchanan et al., 2012), 改良的特里爾社會(huì)應(yīng)激測(cè)試(Buchanan et al., 2012; Buchanan et al., 2014)與原始版本相比可以更有效地誘發(fā)應(yīng)激反應(yīng), 且在以中國群體為被試的急性應(yīng)激研究中具有廣泛的應(yīng)用(Jiang et al., 2017; Wu et al., 2017), 因此本研究采用該版本進(jìn)行測(cè)試。該測(cè)試共包含三個(gè)階段：準(zhǔn)備期、演講期和計(jì)算期, 每個(gè)階段各5分鐘, 共計(jì)15分鐘。在后兩個(gè)階段中, 攝像機(jī)將記錄被試的表現(xiàn)。

首先, 主試在準(zhǔn)備室中向被試介紹測(cè)試任務(wù), 任務(wù)情境為請(qǐng)被試假設(shè)自己在超市購物期間被超市保安認(rèn)為偷竊, 需要準(zhǔn)備一段演講在超市管理者面前為自己辯護(hù), 在準(zhǔn)備期間可以做筆記, 但任務(wù)中需要脫稿演講。準(zhǔn)備結(jié)束后, 被試被引導(dǎo)至另一房間完成演講和心算任務(wù)。該房間里坐著3名“超市經(jīng)理” (1男2女), 且被試之前從未見過。經(jīng)理們身穿白大褂, 在整個(gè)任務(wù)階段中保持嚴(yán)肅的表情。測(cè)試開始后, 被試需要立刻開始限時(shí)演講, 陳述辯護(hù)詞以證明自己是無辜的。演講結(jié)束后, 被試需要從1022開始, 進(jìn)行連續(xù)減數(shù)字13的心算。一旦心算錯(cuò)誤, 則必須從頭開始。

2.4 氣球模擬風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)

我們采用氣球模擬風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)(Lejuez et al., 2002)作為風(fēng)險(xiǎn)傾向的測(cè)量范式。該任務(wù)作為一個(gè)經(jīng)典的自然冒險(xiǎn)范式, 在任務(wù)過程中風(fēng)險(xiǎn)隨著氣球的增大穩(wěn)定上升, 對(duì)風(fēng)險(xiǎn)水平的定義更加直接、自然, 與許多自然場(chǎng)景冒險(xiǎn)中逐漸增強(qiáng)的緊張感相類似, 被前人證明具有較高的信度和生態(tài)效度(White et al., 2008)。本實(shí)驗(yàn)中的任務(wù)參數(shù)參考Fein和Chang (2008), 刺激材料與古若雷等人(2018)的研究相同(見圖2)。被試距離屏幕100 cm。正式實(shí)驗(yàn)前有4個(gè)練習(xí)試次以幫助被試了解任務(wù)規(guī)則, 同時(shí)為了控制練習(xí)中爆炸點(diǎn)的差異對(duì)正式實(shí)驗(yàn)的影響, 練習(xí)試次的爆炸點(diǎn)設(shè)置為偽隨機(jī)。

圖2 氣球模擬風(fēng)險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)的流程與界面示意圖

每個(gè)試次中, 屏幕中央會(huì)先呈現(xiàn)1000 ms的紅色注視點(diǎn), 然后出現(xiàn)一個(gè)紅色的氣球(初始?xì)馇虻囊暯菫?°×3.5°), 氣球下方顯示打氣次數(shù)和本輪積分?jǐn)?shù)。氣球中心顯示“請(qǐng)選擇”, 表示此時(shí)等待被試的選擇, 決策時(shí)間不限時(shí)。被試可以通過按“F”或“J”鍵給氣球打氣, 或者停止打氣、選擇收錢。打氣和收錢的按鍵在被試間平衡。選擇打氣后, 氣球上的文字消失1000～1200 ms后, 屏幕上反饋打氣結(jié)果。有兩種可能的結(jié)果：一是氣球膨脹為原面積的5%, 積分?jǐn)?shù)增加; 另一種是氣球爆炸, 屏幕上呈現(xiàn)一張氣球爆炸狀態(tài)的圖片, 本次積分清零。反饋呈現(xiàn)的時(shí)間均為1200 ms。

程序預(yù)設(shè)的爆炸點(diǎn)在2～12次之間隨機(jī)分布(Fein & Chang, 2008; Kiat et al., 2016)。第一次打氣不會(huì)爆炸, 第二個(gè)氣球爆炸的概率為1/11, 第三次為1/10, 第四次為1/9, 依次類推, 直到第十二次, 氣球一定會(huì)爆炸(Lejuez et al., 2002)。這些參數(shù)均不告知被試。每次成功打氣加2分, 即第一次打氣加2分, 第二次加4分, 第三次加6分, 以此類推(Fein & Chang, 2008; Kessler et al., 2017)。

根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果, 完成60個(gè)試次需要約20分鐘左右?？紤]到唾液皮質(zhì)醇水平在應(yīng)激源呈現(xiàn)后約15分鐘達(dá)到峰值(Dickerson & Kemeny, 2004), 為了采集皮質(zhì)醇反應(yīng)的峰值數(shù)據(jù), 該決策任務(wù)分兩部分進(jìn)行, 各30個(gè)試次。在兩部分中間設(shè)置3分鐘休息, 采集唾液皮質(zhì)醇、心率和情緒量表。

該任務(wù)的主要行為指標(biāo)為平均打氣次數(shù), 即在未爆炸試次中, 打氣次數(shù)的平均數(shù)。平均打氣次數(shù)越多, 表明行為越冒險(xiǎn), 風(fēng)險(xiǎn)傾向越高(Lejuez et al., 2002)。

2.5 應(yīng)激指標(biāo)

2.5.1 皮質(zhì)醇反應(yīng)

我們使用國際通用的一次性唾液收集管(Sarstedt, Rommelsdorf, Germany)采集唾液樣本。被試需口含收集管中的一小段無菌棉條約1～2分鐘, 直至棉條完全浸濕。采集完畢后, 儲(chǔ)存于?22℃的冰柜中。用二代羅氏皮質(zhì)醇檢驗(yàn)試劑盒(CortisolⅡ, Roche Diagnostics, Numbrecht, Germany)檢測(cè)唾液樣本中的皮質(zhì)醇含量, 試劑敏感度為1.5 nmol/L, 允許檢測(cè)范圍為1.5～1750 nmol/L, 允許的批間和批內(nèi)誤差各小于12.7%和7.1%。以皮質(zhì)醇峰值變化率, 即皮質(zhì)醇峰值減去基線的差值除以基線, 作為應(yīng)激下皮質(zhì)醇變化的指標(biāo)(Drexler & Wolf, 2017; Hucklebridge et al., 2000)。

2.5.2 心率反應(yīng)

作為交感神經(jīng)系統(tǒng)激活的生理指標(biāo), 我們通過Polar (RS800CX, Polar Electro, Finland)采集和存儲(chǔ)實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù), 該設(shè)備包括一個(gè)佩戴在胸前的感應(yīng)表帶和一個(gè)佩戴在手腕上的手表。使用Polar Pro Trainer軟件導(dǎo)出數(shù)據(jù), 分析基線(采集5分鐘)、演講和心算期間(連續(xù)采集10分鐘)及應(yīng)激測(cè)試后的第0分鐘、15分鐘、30分鐘(應(yīng)激測(cè)試后每次采集3分鐘), 共五個(gè)階段內(nèi)的心率均值。與皮質(zhì)醇變化的計(jì)算方法相同, 以心率峰值變化率, 即心率峰值減去基線的差值除以基線, 作為應(yīng)激下心率變化的指標(biāo)。

2.5.3 情緒反應(yīng)

我們使用正負(fù)性情緒量表(Positive and Negative Affect Schedule, PANAS) (Watson & Clark, 1988)測(cè)量被試在應(yīng)激測(cè)試前后的情緒變化。該量表包括正性情緒(如“備受鼓舞的”、“熱情的”)和負(fù)性情緒(如“心煩的”、“敵意的”)兩個(gè)維度, 每個(gè)維度各10道題目, 被試從“幾乎沒有”到“極其多”進(jìn)行5點(diǎn)評(píng)分。根據(jù)前人文獻(xiàn), 特里爾社會(huì)應(yīng)激測(cè)試會(huì)引起負(fù)性情緒的增加, 因此我們以被試在負(fù)性情緒維度的得分, 作為應(yīng)激誘發(fā)有效性的心理指標(biāo)(Feldman et al., 1999)。

2.6 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 22.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析, 數(shù)據(jù)分析的顯著性水平α限定為0.05 (雙尾)。首先, 為了驗(yàn)證本實(shí)驗(yàn)是否有效誘發(fā)了被試的應(yīng)激反應(yīng), 我們以測(cè)量時(shí)間點(diǎn)為自變量, 分別對(duì)皮質(zhì)醇、心率、負(fù)性情緒得分進(jìn)行單因素重復(fù)測(cè)量方差分析。其次, 為考察各變量間的關(guān)系, 通過皮爾遜相關(guān)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析。最后, 為檢驗(yàn)興奮易感性的調(diào)節(jié)作用, 我們采用分層回歸的方法, 分別建立皮質(zhì)醇和心率的兩個(gè)回歸模型：首先對(duì)皮質(zhì)醇峰值變化率、興奮易感性進(jìn)行中心化; 其次計(jì)算中心化后的皮質(zhì)醇峰值變化率和興奮易感性的乘積, 構(gòu)建模型的交互項(xiàng); 最后將中心化后的皮質(zhì)醇峰值變化率和興奮易感性依次放入模型第一層, 交互項(xiàng)放入模型第二層。之后采用同樣的方法建立心率峰值變化率的回歸模型。

3 結(jié)果

3.1 應(yīng)激反應(yīng)

結(jié)果表明, 對(duì)于皮質(zhì)醇、心率、負(fù)性情緒三個(gè)應(yīng)激指標(biāo), 測(cè)量時(shí)間的主效應(yīng)均顯著(皮質(zhì)醇：(3, 111) = 36.56,< 0.001, η2p= 0.50; 心率：(4, 148) = 81.80,< 0.001, η2p= 0.69; 負(fù)性情緒：(3, 111) = 14.39,< 0.001, η2p= 0.29)。各變量的變化曲線如圖3所示。唾液皮質(zhì)醇含量在應(yīng)激測(cè)試結(jié)束后各階段(依次為6.94 ± 3.37 nmol/L; 9.96 ± 5.26 nmol/L; 7.60 ± 3.92 nmol/L)均顯著高于基線(3.93 ± 1.73 nmol/L) (s < 0.001), 在應(yīng)激測(cè)試結(jié)束后第15分鐘達(dá)到峰值, 且該階段顯著高于應(yīng)激測(cè)試后其他階段(s < 0.001)。心率在應(yīng)激測(cè)試期間達(dá)到峰值(92.89 ± 12.54 bpm), 該階段的平均心率顯著高于基線(77.55 ± 8.42 bpm)及應(yīng)激測(cè)試后各時(shí)間段內(nèi)的心率(依次為76.74 ± 10.94 bpm; 77.21 ± 8.45 bpm; 76.82 ± 7.89 bpm,s < 0.001), 除應(yīng)激測(cè)試期間, 其余各階段的平均心率之間差異不顯著(s ≥ 0.44)。負(fù)性情緒在應(yīng)激測(cè)試結(jié)束后第0分鐘達(dá)到峰值(2.10 ± 0.64), 該階段的負(fù)性情緒得分顯著高于基線(1.65 ± 0.48)和應(yīng)激測(cè)試后其他階段(依次為1.71 ± 0.51; 1.61 ± 0.50) (s < 0.001), 應(yīng)激測(cè)試后第15分鐘顯著高于第30分鐘(= 0.01), 其余各階段的差異均不顯著(s ≥ 0.44)。

3.2 相關(guān)分析

皮質(zhì)醇峰值變化率與平均打氣次數(shù)邊緣相關(guān)(= 0.31,= 0.06), 即應(yīng)激下被試的皮質(zhì)醇變化越大, 平均打氣次數(shù)越多; 心率峰值變化率與打氣次數(shù)不相關(guān)(= ?0.01,= 0.95), 但與興奮易感性顯著相關(guān)(= 0.34,= 0.04), 即興奮易感性越高, 應(yīng)激下心率變化越大。其他變量間的相關(guān)均不顯著(s ≥ 0.29) (見表1)。

3.3 調(diào)節(jié)作用

皮質(zhì)醇的分層回歸的結(jié)果如表2所示, 興奮易感性對(duì)應(yīng)激下皮質(zhì)醇變化與風(fēng)險(xiǎn)傾向間的關(guān)系有顯著的調(diào)節(jié)作用(= 0.04, β= 0.39,= 0.03, 95% CI: [0.01, 0.07])。進(jìn)一步的簡單斜率檢驗(yàn)表明(圖4), 當(dāng)興奮易感性低于均值1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差時(shí), 皮質(zhì)醇峰值變化率不能顯著預(yù)測(cè)應(yīng)激下的平均打氣次數(shù)(β= ?0.18,= 0.49, 95% CI: [?0.50, 0.24]), 但是當(dāng)興奮易感性高于均值1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差時(shí), 皮質(zhì)醇峰值變化率對(duì)平均打氣次數(shù)有顯著的正向預(yù)測(cè)作用(β= 0.86,= 0.01, 95% CI: [0.20, 1.03])。但是興奮易感性對(duì)應(yīng)激下心率變化與風(fēng)險(xiǎn)傾向間的關(guān)系不存在調(diào)節(jié)作用(= 0.06, β= 1.06,= 0.68, 95% CI: [?0.23, 0.35])。

圖3 應(yīng)激測(cè)試前后的生理和情緒變化：A)唾液皮質(zhì)醇含量; B)心率; C)負(fù)性情緒

注：bpm表示心率分鐘跳動(dòng)次數(shù); 誤差線表示均值標(biāo)準(zhǔn)誤; *表示< 0.05; ***表示< 0.001

表1 各變量的描述性統(tǒng)計(jì)及相關(guān)結(jié)果

注：*表示< 0.05

表2 皮質(zhì)醇預(yù)測(cè)平均打氣次數(shù)的分層回歸分析

注：*表示< 0.05

圖4 在不同興奮易感性水平上, 應(yīng)激下的皮質(zhì)醇變化率與平均打氣次數(shù)的關(guān)系示意圖

注：EOE為興奮易感性; EOE?1表示興奮易感性小于均值一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差; EOE+1表示興奮易感性高于均值一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差

4 討論

在本研究中, 我們考察了急性應(yīng)激下皮質(zhì)醇反應(yīng)與風(fēng)險(xiǎn)傾向間的關(guān)系, 以及興奮易感性在其中的調(diào)節(jié)作用。結(jié)果顯示, 被試的皮質(zhì)醇、心率和負(fù)性情緒在應(yīng)激任務(wù)后較基線顯著增高, 并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后逐漸恢復(fù)至基線水平, 說明本研究采用的特里爾社會(huì)應(yīng)激任務(wù)有效誘發(fā)了被試的急性應(yīng)激反應(yīng)。相關(guān)分析表明, 應(yīng)激狀態(tài)下被試的打氣次數(shù)與心率變化與無關(guān), 但與皮質(zhì)醇變化相關(guān), 即皮質(zhì)醇變化率越大, 被試的打氣次數(shù)越多, 行為越冒險(xiǎn)。更重要的是, 興奮易感性在應(yīng)激下皮質(zhì)醇與風(fēng)險(xiǎn)傾向的關(guān)系中起到顯著的調(diào)節(jié)作用, 即低興奮易感者, 其皮質(zhì)醇變化無法預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)傾向, 但高興奮易感者, 其應(yīng)激下皮質(zhì)醇變化率越高越冒險(xiǎn)。

本研究發(fā)現(xiàn), 應(yīng)激下皮質(zhì)醇變化率與風(fēng)險(xiǎn)傾向正相關(guān)。在同樣通過特里爾社會(huì)應(yīng)激測(cè)試誘發(fā)應(yīng)激的實(shí)驗(yàn)中, 數(shù)據(jù)結(jié)果顯示皮質(zhì)醇反應(yīng)越強(qiáng)的被試在愛荷華賭博任務(wù)中表現(xiàn)越差, 即行為表現(xiàn)越冒險(xiǎn)(van den Bos et al., 2009)。Buckert等人(2014)采用團(tuán)體特里爾社會(huì)應(yīng)激任務(wù), 發(fā)現(xiàn)在應(yīng)激組中, 皮質(zhì)醇變化量在2.5 nmol/L以上的被試, 比皮質(zhì)醇變化低的被試更冒險(xiǎn)。Starcke等人(2008)的結(jié)果表明, 應(yīng)激組的皮質(zhì)醇水平越高, 在投骰子博弈任務(wù)中得分越低, 且越頻繁地選擇最冒險(xiǎn)的選項(xiàng)。同樣, 在通過直接注射或口服皮質(zhì)醇的方法來增加皮質(zhì)醇水平的研究中, 也呈現(xiàn)出與誘發(fā)應(yīng)激實(shí)驗(yàn)中相似的結(jié)果(Kluen et al., 2017; Putman et al., 2010)。以上研究結(jié)論均佐證了本研究中皮質(zhì)醇水平與風(fēng)險(xiǎn)行為正相關(guān)的結(jié)果。

盡管我們沒有重復(fù)出應(yīng)激下心率變化與風(fēng)險(xiǎn)傾向正相關(guān)的結(jié)果, 但是可以理解的。因?yàn)殛P(guān)于心率變化與風(fēng)險(xiǎn)決策的研究相對(duì)較少, 雖然Wemm和Wulfert (2017)發(fā)現(xiàn)應(yīng)激測(cè)試后男性的心率升高量越大, 在決策任務(wù)中越冒險(xiǎn), 但在他們的研究中, 最終參與數(shù)據(jù)分析的應(yīng)激組男性被試僅有11名, 樣本量的不足會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在偏差。實(shí)際上, 心率作為應(yīng)激快反應(yīng)系統(tǒng)的主要生理指標(biāo), 在應(yīng)激測(cè)試后約5分鐘內(nèi)即恢復(fù)至基線狀態(tài)(如, Singer et al., 2017; Wu et al., 2017), 因此在風(fēng)險(xiǎn)決策任務(wù)期間, 快反應(yīng)系統(tǒng)并沒有處于激活狀態(tài)。相反, 皮質(zhì)醇反應(yīng)會(huì)在應(yīng)激測(cè)試后約10～20分鐘達(dá)到峰值(Petrowski et al., 2010; Rimmele et al., 2009), 因此決策任務(wù)正是發(fā)生在皮質(zhì)醇反應(yīng)的高峰時(shí)段。所以相比于心率, 皮質(zhì)醇與決策任務(wù)在時(shí)間上的聯(lián)系也更密切。

進(jìn)一步分層回歸分析的結(jié)果顯示, 高興奮易感性的個(gè)體更容易受到應(yīng)激下皮質(zhì)醇變化對(duì)風(fēng)險(xiǎn)傾向的影響?？赡艿脑蚴菍?duì)于高興奮易感性的個(gè)體, 他們對(duì)刺激和環(huán)境更加警覺, 相對(duì)更容易被內(nèi)外部刺激所激活或喚醒(Liss et al., 2008; Smolewska et al., 2006)。所以當(dāng)應(yīng)激狀態(tài)下體內(nèi)釋放大量皮質(zhì)醇激素時(shí), 高興奮易感性的個(gè)體可能會(huì)更強(qiáng)烈地感受到軀體生理水平的變化, 并在皮質(zhì)醇的喚醒下表現(xiàn)出更強(qiáng)的冒險(xiǎn)傾向。根據(jù)強(qiáng)化敏感性理論, 行為抑制和行為趨近系統(tǒng)的相互平衡在決策行為中起到重要作用。在正常狀態(tài)下, 行為抑制系統(tǒng)占據(jù)相對(duì)優(yōu)勢(shì), 決策者在不確定情況下會(huì)表現(xiàn)出相對(duì)保守的行為傾向, 即“停, 看, 聽, 并為反應(yīng)做好準(zhǔn)備” (Gray, 1991, p.110), 但是在高生理喚醒的情況下, 對(duì)于興奮敏感性較高的個(gè)體, 他們的行為抑制系統(tǒng)功能降低, 抑制效果減弱(Smolewska et al., 2006), 進(jìn)而導(dǎo)致他們?cè)谄べ|(zhì)醇的作用下對(duì)及時(shí)獎(jiǎng)賞的偏好增強(qiáng), 從而變得更冒險(xiǎn)(Starcke & Brand, 2016)。相反, 低興奮易感性的個(gè)體不易受到內(nèi)外界刺激的影響, 他們對(duì)軀體生理狀態(tài)的變化相對(duì)不敏感, 相應(yīng)的, 其心理功能變化也較小, 因而即便在皮質(zhì)醇的作用下也更有可能維持往常的風(fēng)險(xiǎn)傾向。

與此同時(shí), 該結(jié)果在一定程度上得到了軀體標(biāo)記假說(Damasio et al., 1991)的支撐。即雖然在本研究中, 應(yīng)激測(cè)試是一個(gè)與決策任務(wù)本身無關(guān)的程序, 但是高興奮易感者的決策行為依然顯著受到應(yīng)激激素的影響。一個(gè)可能的原因是, 高興奮易感性的個(gè)體由于對(duì)外部刺激和內(nèi)部變化的高度敏感, 可以更敏銳地察覺到自身軀體信號(hào)的變化, 因而在決策任務(wù)中更容易錯(cuò)將皮質(zhì)醇水平的變化作為“軀體標(biāo)記信號(hào)”來引導(dǎo)決策行為。

就應(yīng)激程度而言, 本研究中被試在應(yīng)激測(cè)試后的皮質(zhì)醇峰值變化率, 與前人研究中設(shè)置的一些更為自然的高壓場(chǎng)景, 如消防員救火任務(wù)中的皮質(zhì)醇變化率相當(dāng)(Rosalky et al., 2017), 說明本研究所誘發(fā)應(yīng)激的水平, 達(dá)到了類似于真實(shí)工作場(chǎng)景中的“高壓”情況, 因而, 我們的研究發(fā)現(xiàn)對(duì)實(shí)際作業(yè)場(chǎng)景的應(yīng)用具有可推廣性。其次, 本研究不僅在理論上揭示了個(gè)體差異對(duì)應(yīng)激下風(fēng)險(xiǎn)傾向的影響, 從應(yīng)用意義考慮, 還可以為實(shí)際的高壓工程作業(yè)提供科學(xué)指導(dǎo)。在工程心理學(xué)領(lǐng)域已有研究發(fā)現(xiàn)應(yīng)激會(huì)影響風(fēng)險(xiǎn)行為(Chang et al., 2017), 但卻鮮有研究考察這種影響的個(gè)體差異。而本文的結(jié)果表明, 高興奮易感性的人群更容易在高壓環(huán)境(如, 緊急時(shí)刻)表現(xiàn)出與低壓環(huán)境不同的行為。這揭示了不同人群發(fā)生決策失誤等行為差異背后的原因, 即興奮易感性高的個(gè)體在遇到緊急事件時(shí), 更容易受到應(yīng)激的影響, 表現(xiàn)出比其他人更冒險(xiǎn)的行為。這也提示我們, 在針對(duì)高壓崗位的人員選拔中, 除了基本的人口學(xué)變量, 應(yīng)將興奮易感性等敏感性特質(zhì)相關(guān)的測(cè)量納入考察范圍, 這有助于篩選出更符合高壓崗位需求的特殊人才。

本研究也存在一定的局限性。首先, 可能由于樣本量的限制, 皮質(zhì)醇變化率和風(fēng)險(xiǎn)傾向的相關(guān)結(jié)果僅達(dá)到邊緣顯著, 未來研究可以進(jìn)一步擴(kuò)大樣本或者系列研究的方式, 比如采用其他經(jīng)典風(fēng)險(xiǎn)決策范式對(duì)我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證。其次, 由于女性的皮質(zhì)醇水平波動(dòng)較大(Kirschbaum et al., 1999; Kudielka & Kirschbaum, 2005), 很多皮質(zhì)醇研究中都未納入女性被試(Pabst et al., 2013; Putman et al., 2010; Yamakawa et al., 2016), 所以本研究結(jié)論可能無法推廣到女性群體。未來研究可以進(jìn)一步擴(kuò)大樣本, 同時(shí)通過控制生理周期及藥物攝入等方法嚴(yán)格篩選女性被試, 驗(yàn)證在女性群體中皮質(zhì)醇與風(fēng)險(xiǎn)傾向的關(guān)系。

總的來說, 本研究發(fā)現(xiàn)急性應(yīng)激狀態(tài)下, 皮質(zhì)醇的變化與風(fēng)險(xiǎn)傾向的關(guān)系會(huì)受到興奮易感性的調(diào)節(jié)作用。興奮易感性高的個(gè)體, 皮質(zhì)醇升高得越多, 其風(fēng)險(xiǎn)傾向升高得也越多。這可能與高興奮易感性者對(duì)內(nèi)外部刺激的高度敏感且易被喚醒有關(guān)。該發(fā)現(xiàn)在以往應(yīng)激研究的基礎(chǔ)上, 進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了個(gè)體差異因素, 尤其是興奮易感性這一個(gè)體特質(zhì)的重要意義, 使我們對(duì)與應(yīng)激相關(guān)的決策失誤及其背后的作用機(jī)理有了更深入的認(rèn)識(shí), 為減低應(yīng)激情景中的決策風(fēng)險(xiǎn), 增強(qiáng)高壓崗位人員選拔的科學(xué)性等提供了啟示。

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The relationship between acute stress and risk taking:The moderating effect of ease of excitation

WANG Peishan, GU Ruolei, ZHANG Liang

(CAS Key Laboratory of Behavioral Science, Institute of Psychology, Beijing 100101, China)(Department of Psychology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

Operators will inevitably encounter stressful events such as time pressure, high workload, or emergencies in high-risk and even routine factory work. Numerous psychological and post-accident analyses showed that decision-making error under stress is one of the most common causes of industrial accidents. Previous studies have found that individual factors play an essential role in how we feel and react to stress, moderating stress responses and affecting subsequent decision-making. However, as one of these factors that is closely associated with stress and decision-making, ease of excitation (EOE) has rarely been explored. Therefore, we conducted the present study to investigate the influencing mechanism of stress on risk taking and the moderating effect of ease of excitation. We supposed that stress level (indexed by salivary cortisol and heart rate) was correlated with risk-taking behavior, and ease of excitation played a moderating role in this relationship. Individuals with a high level of ease of excitation might be more susceptible to stress responses.

Forty-three male participants were recruited in the study. We adopted the Trier Social Stress Test (TSST) to induce acute psychological stress and collected participants’ salivary cortisol, heart rate and subjective emotional states during the experiment to evaluate their stress responses. The Balloon Analogue Risk Task (BART) was applied to measure their risk-taking behavior under stress. The mean adjusted number of pumps across trials was taken as the primary behavioral index. We used the Highly Sensitive Person Scale (HSPS) to evaluate ease of excitation before the stress task to test the moderating effect on the relationship between stress response and risk-taking behavior.

Repeated measure ANOVA revealed that salivary cortisol, heart rate, and negative mood increased significantly from baseline after the stress task and gradually returned to baseline, confirming that the stress manipulation was efficient. Correlation analysis showed that cortisol response was positively correlated with the mean adjusted number of pumps, while heart rate was unrelated. Furthermore, hierarchical multiple regression found that ease of excitation moderated the relationship between the salivary cortisol level and the mean adjusted number of pumps. To interpret the significant moderator effect of ease of excitation, we conducted a simple slope test. Analysis observed that when ease of excitation was one standard deviation below the mean value, the salivary cortisol level could not predict the mean adjusted number of pumps. However, when ease of excitation was one standard deviation above the mean value, the salivary cortisol level could significantly predict the number of pumps. The more salivary cortisol increased, the more did participants pumped. However, ease of excitation did not moderate the relationship between the heart rate and the mean adjusted number of pumps.

Taken together, the current study demonstrates that increased cortisol level under stress positively associates with risk-taking behavior, and ease of excitation moderates the relationship. For individuals with a high level of ease of excitation, the more cortisol they increase, the riskier they are. It may owe to their hyper-sensitivity to internal and external stimuli. These findings highlight the importance of individual differences in understanding the mechanism of stress and provide scientific implications for selecting and training operators in high-pressure positions.

acute stress, risk taking, ease of excitation, cortisol, heart rate

2021-05-31

* 國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目(T2192932)、中國科學(xué)院部署項(xiàng)目(KGFZD-145-21-09)、全軍十三五后勤科研計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(編號(hào)BKJ19J012)資助。

張亮, E-mail: zhangl@psych.ac.cn

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