文獻解讀：探索外語焦慮與靜息態(tài)腦電圖α波不對稱性的關聯(lián)
探索外語焦慮與靜息態(tài)腦電圖α波不對稱性
論文概要
外語焦慮（Foreign Language Anxiety, FLA）是學習者在進行外語聽說等活動時出現(xiàn)的焦慮情緒，影響其語言表現(xiàn)與溝通質量。盡管FLA在語言學習領域被廣泛研究，但其神經機制尚不明確。以往研究多關注行為與心理層面，較少從神經科學視角切入，尤其是基于靜息態(tài)腦電圖（EEG） 的研究仍較為缺乏。已有研究表明，額葉α波不對稱性與焦慮情緒密切相關，但此類研究多集中于一般性焦慮或社交焦慮，在外語焦慮這一特定情境下的適用性尚未明確，尤其缺乏針對聽、說等分技能焦慮與靜息態(tài)腦電不對稱性之間關系的系統(tǒng)性考察。
在這一背景下，Kelsen等人于2021年發(fā)表了一項題為“Exploring foreign language anxiety and resting-state EEG alpha asymmetry”的研究。該研究為了解與外語焦慮相關的神經過程提供了重要線索，并突顯了額葉α波不對稱性作為識別及應對這一現(xiàn)象的重要神經標志物的重要性。
研究方法
參與者
本研究招募了26名志愿者（女性17名，平均年齡24.42歲，標準差3.84歲），他們均為右利手的中文母語者，視力正�；虺C正后正常，無神經或精神疾病史。研究收集了英語水平數(shù)據，包括托業(yè)考試（TOEIC）平均分766分（標準差152.27，范圍350-990），開始學習英語的平均年齡為7.23歲，在國外學習英語的平均時長為0.37個月，以及當前每周英語學習時間平均2.35小時（標準差2.17小時，范圍0-7小時）。
行為量表
實驗采用第二語言專項技能焦慮量表（SLAS）的聽力（SLASL）與口語（SLASS）兩部分，各包含認知（COG）、行為（BEH）、軀體（SOM）三個領域，每領域 3 題，共18個條目。采用5點量表計分（3-15分，分數(shù)越高焦慮越強）。
腦電圖數(shù)據采集與處理
腦電圖數(shù)據采集在參與者進行外語言語互動之前的靜息態(tài)進行，參與者在安靜的腦電圖實驗室中坐著，閉眼三分鐘。研究重點關注α功率頻段（8-12 Hz）中的額葉區(qū)域（電極FP1、FP2、F3、F4、F7和F8如圖1）。使用EEGLAB做腦電預處理，降采樣至 250Hz，1Hz 高通 + 30Hz 低通濾波，平均參考重參考，通過ICA 獨立成分分析去除眼動、肌電偽影（移除 5.05% 成分），保存90秒連續(xù)數(shù)據的時段提取 8-12Hz 阿爾法波段功率。不對稱性計算為右側電極α頻段功率的自然對數(shù)與相應左側電極α頻段功率的自然對數(shù)之差（即ln[右]-ln[左]）。
由于需檢驗3個額葉阿爾法不對稱性指標與6個SLAS領域間的18組相關性，為避免I類錯誤，研究采用本杰明尼-霍赫伯格法對p值排序，并將錯誤發(fā)現(xiàn)率設為Q=0.20，以確保校正后有80%的概率檢測到顯著結果。
研究結果
SLAS量表Cronbach's α 介于0.76–0.94，信度良好，問卷調查的結果詳見表1。
表1. SLAS各領域與額葉Alpha不對稱性匯總統(tǒng)計
表2列出了腦電圖通道不對稱性與第二語言專項技能焦慮量表聽力和口語部分的認知、行為和生理領域之間的相關性，顯著結果主要體現(xiàn)在F4與F3的不對稱性上(F43)，而不在于FP2 vs FP1 (FP21)，F(xiàn)8 vs F7（F87）。研究發(fā)現(xiàn)F43與聽力部分的行為領域（SLASLBEH）和軀體領域（SLASLSOM）呈正相關，但與聽力部分的認知領域（SLASLCG）無關。
對于口語部分的領域，SLASSCOG、SLASSBEH和SLASSSOM均出現(xiàn)統(tǒng)計學上顯著的正相關結果。
表2. 斯皮爾曼相關系數(shù)與皮爾遜相關系數(shù)的比較及其顯著性分析（i.e.,F43 = ln[F4] – ln[F3])
與SLAS領域呈顯著相關的α不對稱性散點圖如圖2所示。
結論與啟示
本研究探討了自我報告的外語焦慮與靜息狀態(tài)腦電圖中α波功率不對稱性之間的關聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn)，聽講時的焦慮（包括行為及身體方面的表現(xiàn)）、說話時的焦慮（涉及行為、認知及身體層面）與額葉區(qū)域α波功率的不對稱性之間存在顯著的正相關關系。這些結果為先前研究提供了神經生理學依據，證實說外語確實是一種極易引發(fā)焦慮的體驗。
研究也存在樣本量較小的局限，可能影響結果效力，未來需通過更大樣本、縱向設計及干預研究進一步驗證結論。這項初步研究為今后開展相關研究奠定了基礎，有助于進一步了解人們在說外語時所經歷的壓力，并探索緩解這種焦慮的有效方法。此類研究對于理解學習及使用外語過程中所面臨的壓力具有重要意義。
原文信息及鏈接
Kelsen, B., Czeszumski, A., Liang, S. H.-Y., Pei, Y.-C., Hung, J., Chan, H.-L., & Yeh, H.-W. (2025). Exploring foreign language anxiety and resting-state EEG alpha asymmetry. Brain and Language, 261, 105519.
https://doi.org/10.1016/j.bandl.2024.105519
研究團隊介紹
該文章作者包括Brent Kelsen、Artur Czeszumski、Sophie Hsin-Yi Liang（通訊作者）、Yu-Cheng Pei、June Hung、Hsiao-Lung Chan以及Hsuan-Wen Yeh，各作者所屬機構如下：Brent Kelsen隸屬于國立臺北大學語言中心；Artur Czeszumski就職于德國奧斯納布呂克大學認知科學研究所與荷蘭阿姆斯特丹自由大學臨床心理學系；Sophie Hsin-Yi Liang任職于長庚紀念醫(yī)院精神科兒童青少年精神醫(yī)學組與長庚大學醫(yī)學院；Yu-Cheng Pei來自長庚大學醫(yī)學院、長庚紀念醫(yī)院復健科、長庚大學智慧醫(yī)療創(chuàng)新研究所以及長庚紀念醫(yī)院血管化組織同種異體移植中心；June Hung任職于長庚紀念醫(yī)院神經內科與神經科學研究中心；Hsiao-Lung Chan與Hsuan-Wen Yeh均來自長庚大學電機工程學系，其中Hsiao-Lung Chan同時隸屬于長庚紀念醫(yī)院神經科學研究中心。
關于維拓啟創(chuàng)
維拓啟創(chuàng)（北京）信息技術有限公司成立于2006年，是一家專注于腦科學、康復工程、人因工程、心理學、體育科學等領域的科研解決方案供應商。公司與國內外多所大學、研究機構、企業(yè)長期保持合作關系，致力于將優(yōu)質的產品、先進的技術和服務帶給各個領域的科研工作者，為用戶提供有競爭力的方案和服務，協(xié)助用戶的科研工作，持續(xù)提升使用體驗。
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論文概要
外語焦慮（Foreign Language Anxiety, FLA）是學習者在進行外語聽說等活動時出現(xiàn)的焦慮情緒，影響其語言表現(xiàn)與溝通質量。盡管FLA在語言學習領域被廣泛研究，但其神經機制尚不明確。以往研究多關注行為與心理層面，較少從神經科學視角切入，尤其是基于靜息態(tài)腦電圖（EEG） 的研究仍較為缺乏。已有研究表明，額葉α波不對稱性與焦慮情緒密切相關，但此類研究多集中于一般性焦慮或社交焦慮，在外語焦慮這一特定情境下的適用性尚未明確，尤其缺乏針對聽、說等分技能焦慮與靜息態(tài)腦電不對稱性之間關系的系統(tǒng)性考察。
在這一背景下，Kelsen等人于2021年發(fā)表了一項題為“Exploring foreign language anxiety and resting-state EEG alpha asymmetry”的研究。該研究為了解與外語焦慮相關的神經過程提供了重要線索，并突顯了額葉α波不對稱性作為識別及應對這一現(xiàn)象的重要神經標志物的重要性。
文章信息
研究方法
參與者
本研究招募了26名志愿者（女性17名，平均年齡24.42歲，標準差3.84歲），他們均為右利手的中文母語者，視力正�；虺C正后正常，無神經或精神疾病史。研究收集了英語水平數(shù)據，包括托業(yè)考試（TOEIC）平均分766分（標準差152.27，范圍350-990），開始學習英語的平均年齡為7.23歲，在國外學習英語的平均時長為0.37個月，以及當前每周英語學習時間平均2.35小時（標準差2.17小時，范圍0-7小時）。
行為量表
實驗采用第二語言專項技能焦慮量表（SLAS）的聽力（SLASL）與口語（SLASS）兩部分，各包含認知（COG）、行為（BEH）、軀體（SOM）三個領域，每領域 3 題，共18個條目。采用5點量表計分（3-15分，分數(shù)越高焦慮越強）。
腦電圖數(shù)據采集與處理
腦電圖數(shù)據采集在參與者進行外語言語互動之前的靜息態(tài)進行，參與者在安靜的腦電圖實驗室中坐著，閉眼三分鐘。研究重點關注α功率頻段（8-12 Hz）中的額葉區(qū)域（電極FP1、FP2、F3、F4、F7和F8如圖1）。使用EEGLAB做腦電預處理，降采樣至 250Hz，1Hz 高通 + 30Hz 低通濾波，平均參考重參考，通過ICA 獨立成分分析去除眼動、肌電偽影（移除 5.05% 成分），保存90秒連續(xù)數(shù)據的時段提取 8-12Hz 阿爾法波段功率。不對稱性計算為右側電極α頻段功率的自然對數(shù)與相應左側電極α頻段功率的自然對數(shù)之差（即ln[右]-ln[左]）。
圖1. 額葉腦電圖電極放置位置及對應的布羅德曼分區(qū)（BA）。注：FP1、FP2 電極對應布羅德曼 10 區(qū)（額極前額葉皮層）；F3、F4 電極對應布羅德曼 9 區(qū)和 46 區(qū)（背外側前額葉皮層）；F7、F8 電極對應布羅德曼 45 區(qū)和 47 區(qū)（額下回）
由于需檢驗3個額葉阿爾法不對稱性指標與6個SLAS領域間的18組相關性，為避免I類錯誤，研究采用本杰明尼-霍赫伯格法對p值排序，并將錯誤發(fā)現(xiàn)率設為Q=0.20，以確保校正后有80%的概率檢測到顯著結果。
研究結果
SLAS量表Cronbach's α 介于0.76–0.94，信度良好，問卷調查的結果詳見表1。
表1. SLAS各領域與額葉Alpha不對稱性匯總統(tǒng)計
對于口語部分的領域，SLASSCOG、SLASSBEH和SLASSSOM均出現(xiàn)統(tǒng)計學上顯著的正相關結果。
表2. 斯皮爾曼相關系數(shù)與皮爾遜相關系數(shù)的比較及其顯著性分析（i.e.,F43 = ln[F4] – ln[F3])
與SLAS領域呈顯著相關的α不對稱性散點圖如圖2所示。
圖2. Alpha不對稱性與焦慮評分的散點圖
注：各圖中顯示了皮爾遜相關系數(shù)、最佳擬合線性趨勢線（紅色）以及95%置信區(qū)間（陰影部分）：(A) SLA聽覺行為領域與F43區(qū)域的額葉不對稱性；(B) SLA聽覺感官領域與F43區(qū)域的額葉不對稱性；(C) SLA語言認知領域與F43區(qū)域的額葉不對稱性；(D) SLA語言行為領域與F43區(qū)域的額葉不對稱性；(E) SLA語言感官領域與F43區(qū)域的額葉不對稱性結論與啟示
本研究探討了自我報告的外語焦慮與靜息狀態(tài)腦電圖中α波功率不對稱性之間的關聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn)，聽講時的焦慮（包括行為及身體方面的表現(xiàn)）、說話時的焦慮（涉及行為、認知及身體層面）與額葉區(qū)域α波功率的不對稱性之間存在顯著的正相關關系。這些結果為先前研究提供了神經生理學依據，證實說外語確實是一種極易引發(fā)焦慮的體驗。
研究也存在樣本量較小的局限，可能影響結果效力，未來需通過更大樣本、縱向設計及干預研究進一步驗證結論。這項初步研究為今后開展相關研究奠定了基礎，有助于進一步了解人們在說外語時所經歷的壓力，并探索緩解這種焦慮的有效方法。此類研究對于理解學習及使用外語過程中所面臨的壓力具有重要意義。
原文信息及鏈接
Kelsen, B., Czeszumski, A., Liang, S. H.-Y., Pei, Y.-C., Hung, J., Chan, H.-L., & Yeh, H.-W. (2025). Exploring foreign language anxiety and resting-state EEG alpha asymmetry. Brain and Language, 261, 105519.
https://doi.org/10.1016/j.bandl.2024.105519
研究團隊介紹
該文章作者包括Brent Kelsen、Artur Czeszumski、Sophie Hsin-Yi Liang（通訊作者）、Yu-Cheng Pei、June Hung、Hsiao-Lung Chan以及Hsuan-Wen Yeh，各作者所屬機構如下：Brent Kelsen隸屬于國立臺北大學語言中心；Artur Czeszumski就職于德國奧斯納布呂克大學認知科學研究所與荷蘭阿姆斯特丹自由大學臨床心理學系；Sophie Hsin-Yi Liang任職于長庚紀念醫(yī)院精神科兒童青少年精神醫(yī)學組與長庚大學醫(yī)學院；Yu-Cheng Pei來自長庚大學醫(yī)學院、長庚紀念醫(yī)院復健科、長庚大學智慧醫(yī)療創(chuàng)新研究所以及長庚紀念醫(yī)院血管化組織同種異體移植中心；June Hung任職于長庚紀念醫(yī)院神經內科與神經科學研究中心；Hsiao-Lung Chan與Hsuan-Wen Yeh均來自長庚大學電機工程學系，其中Hsiao-Lung Chan同時隸屬于長庚紀念醫(yī)院神經科學研究中心。
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