在高心理负荷下表征注意网络的变化

为什么过高的心理工作量很重要

如今许多人——飞行员、外科医生、司机、士兵，甚至学生——在时间压力下长时间完成要求高的脑力工作。我们知道这会让人感到疲惫和分心，但尚不清楚高强度的心理负荷究竟如何重塑大脑的注意系统。本研究旨在测量长期强烈思考如何影响我们注意力的不同部分、这些变化如何体现在眼动上，以及人在压力下的主观感受。研究结果有助于解释为何即便我们尽力保持专注，表现也可能下降。

研究者如何测试心理负荷

研究团队招募了92名来自医科大学的健康年轻男性。为了逼近他们的心理极限，使用了一种要求很高的电脑任务，称为1-back Stroop任务。在该任务中，志愿者需同时应对多重要求：记住项目出现的位置、忽视误导性的词义，并在严格的时间限制下关注颜色和位置。任务持续一小时且无真正休息，足以消耗心理能量。在这段高负荷期的前后，参与者还完成了另一项测量三种关键注意系统的任务——保持警觉、转向注意和处理冲突信息。在每个阶段，研究者也询问参与者的疲劳、压力、无聊和分心感受。

观测大脑注意系统内部情况

这项注意力测试称为ANT-R，它将注意力分为三个部分。“警觉”系统使我们随时准备检测新事件。“定向”系统帮助我们转移并锁定对重要事物的注视。“执行控制”系统则帮助我们解决冲突，例如当中心箭头指向一边但周围箭头指向另一边时。通过比较重负荷任务前后的反应时间，研究者可以看出哪些系统变慢。高负荷后，参与者利用警示线索加速反应的能力下降，显示出警觉性减弱。他们在处理冲突或误导信息时也更困难，表明高级控制能力下降。定向中的一个特定方面——在线索模糊时快速移动并重新聚焦注意力的能力——也变得不那么高效。

眼动与主观感受揭示了什么

除了按键速度外，研究者还跟踪了注意测试中的眼动位置和方式。他们发现，在强烈心理工作后，眼睛在点间快速跳动的时长（称为扫视）变长，眨眼也更频繁。更长的眼动和更高的眨眼率表明转移注意需要更多努力，并且更难维持对屏幕的清晰连续注视。与此同时，受试者自评的心理疲劳、努力感、压力、无聊和走神程度都显著上升。人们不仅感觉更疲惫和紧张，还报告思维更常从任务中飘离，尽管正确回答的数量大致保持不变。

这些发现对现实工作有何意义

综合行为数据、眼动测量和自我报告，描绘出一致的图景。长期的高心理负荷削弱了大脑保持警觉、顺畅重定向注意和分辨冲突信号的能力。眼动变得更慢、更不稳定，人们感到更加疲惫、紧张、无聊并更易走神。本研究还表明，1-back Stroop任务是在实验室中可靠诱发高心理负荷的有效方法，而ANT-R任务能够敏感地检测注意力的相应变化。对于日常生活和高风险职业，这一信息很明确：即便外在表现看似稳定，维持安全与准确所依赖的内部系统也可能在持续的心理压力下悄然退化，因此需要更好的监测、休息安排和干预策略。

引用: Wu, L., Ouyang, A., Tang, X. et al. Characterizing alterations in attention networks under high mental workload. Sci Rep 16, 11310 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41477-4

关键词: 心理负荷, 注意网络, 心理疲劳, 眼动追踪, 认知表现