注意分散与记忆加工的关系：一项元分析 *

肖晶晶 陈登水 张锦坤

(福建师范大学心理学院，福州 350117)

1 引言

智能设备的普及导致学习过程更容易受到无关因素的影响(如社交或短视频软件的信息推送)而分散注意力。注意分散指对当前应注意的对象和活动缺少充分指向和集中的状态，与“专注”相对，表现为个体不能在某个活动或对象上保持长久注意(林崇德 等, 2003)。一般认为学习或工作时的注意分散会对任务的完成度及效率产生负面影响(Glass & Kang, 2019; Hubbard & Federmeier,2021)。

注意分散对编码和提取阶段的影响具有不对称性。由于编码和提取阶段对认知资源的需求不同，同时，多任务处理所占用的认知资源对信息储存至长时记忆的数量具有直接的影响(Forsberg et al.,2021)，因此注意分散的呈现阶段对记忆加工的影响不同。当注意分散呈现在编码阶段时，认知资源的切分减少了对目标信息的加工处理，降低了新信息与自我认知结构的知识整合，破坏了对句子整体连贯性的理解(Hubbard & Federmeier, 2021)，形成信息的表层分析，从而损害编码连贯性和完整性，导致提取时对目标的完整回忆。而注意分散在提取阶段时，只有当记忆任务与另一任务竞争特定的表征系统时才会对记忆产生干扰(Fernandes &Moscovitch, 2000)。因此编码阶段对记忆加工的影响高于提取阶段(Greene et al., 2021)。也有研究者认为注意分散是通过减少剩余可用的注意资源来影响主要任务的表现，而这种减少限制了执行过程中必要资源分配的策略问题(Naveh-Benjamin et al.,2014)，从而影响任务完成效率。

注意分散在某些条件下也会产生非负面影响。与控制情景相比，生存情景相关的信息所产生的编码记忆增强，这种效应被称为记忆中的生存处理效应(Yang et al., 2021)。研究发现注意分散条件下对目标的回忆量减少了，但注意分散下的生存处理效应与在完全注意组保持相同(Stillman et al.,2014)。Mulligan和Spataro(2015)发现注意分散的编码早期阶段(400 ms)比无分散的记忆率更高。研究者认为注意分散的目标探测会诱发注意资源的短暂提升，因此注意分散在早期编码阶段存在优势。Nieznański(2013)发现在排除先验知识的前提下，当记忆项目属性无相关时，注意分散组与注意集中组的记忆程度相同。结合注意资源有限理论，干扰任务占用一部分记忆加工资源，从而减少记忆项目编码时间，而认知努力的调动有利于学习者在学习过程中的学习投入，促进学习内容的保持。研究结果发现，与注意集中组相比，注意分散组的记忆程度无显著差异，推测注意分散组在有限的时间和注意资源的情况下，需要投入更多的认知努力以达到与注意集中组相当的记忆成绩。词对记忆研究发现注意分散不仅不会降低提取练习效果，实际上还增加了提取练习效应(Buchin &Mulligan, 2019)。Mulligan等人(2022)发现注意分散对未提取词对的回忆量显著高于注意集中组，消除了提取诱发遗忘现象；注意分散条件下提取组成绩显著高于重学组，提高了提取练习效应，从而促进了记忆加工。

尽管大部分研究显示了注意分散的劣势，但近几年研究也发现注意分散对记忆加工产生的影响并非全然负面，应从多维度多视角进行考察。文献回顾发现关于两者关系的国内外研究存在一定局限性，大多数研究仅通过分析某个影响因素判断二者关系，未系统全面地分析二者关系的可能潜在的其他因素，难以有全面的了解。注意分散如何影响记忆加工的作用机制及边界条件也尚未被完全揭示。因此本研究通过元分析对2000—2021年间有关注意分散与记忆加工关系的实证研究进行系统分析和检验，有利于更准确地把握注意分散与记忆加工的总体相关性及可能的调节因素，为注意分散的深入研究和合理引导提供更多的证据支持。

以往研究大多基于单一视角分析二者关系(Hubbard &Federmeier, 2021; Yeung & Fernandes,2021)，未从多视角考虑多因素作用。基于文献梳理，本研究认为不同实验设置下，注意分散影响记忆加工的稳定性受到学习材料、任务形式、注意分散阶段等因素的调节。

注意分散任务中，不同的学习材料(如词对和图片)对记忆存在不同的影响，即图片比词对记忆的正确率更高。由于图像记忆的记忆容量大且常采用再认形式考察，因此图片回忆存在一定的偶然性。Miller(1956)发现短时记忆中词的记忆容量为7±2个组块，词对记忆需要构建词与词的联结，测试时进行自由回忆或根据线索词回忆目标词，考察方式严谨，被试需对词有准确的把握。因此本研究认为图片与词对记忆存在记忆内容及测试方式的差异，图片材料的回忆率将优于词对。

注意分散范式在双任务下进行，根据学习材料呈现通道分为双视觉通道和视听觉通道。当两个目标任务呈现均以视觉方式呈现，使用了相同的视觉注意资源；当两个任务分别为视觉和听觉任务时，分别占用视觉和听觉注意资源。共同激活模型认为在某个特定加工阶段，不同感觉通道刺激整合后的信号强度比单独通道的信号更强(Blurton et al., 2014)。一项元分析也发现视听双通道的形式比单通道的视觉呈现更有利于学习者对学习材料的掌握(王福兴 等, 2016)。因此认为任务呈现通道是注意分散与记忆加工之间的调节变量。

编码阶段时个体需要根据对学习材料建立联想或线索建构形成有意义的材料网络，提高提取成功率；若此时存在干扰则容易导致构建的记忆痕迹较浅，提取时容易丢失目标。在提取时进行干扰可能会产生两种情况，一种情况是由于编码时形成了稳固的记忆痕迹，提取不受或较少受注意分散的干扰，另一种情况可能是提取的干扰影响学习者根据线索回忆搜索目标的过程，导致目标的丢失。值得注意的是，注意分散范式下，学习者仅有一次机会接触到学习材料，编码阶段能否形成强记忆痕迹因材料难度而异，因此注意分散呈现阶段对记忆的影响还需进一步探讨。

本研究的记忆类型特指外显和内隐记忆。以往研究发现某些干扰因素的存在对外显记忆的影响显著，而对内隐的启动效应没有影响(Graf &Schacter, 1987)，如记忆负荷量。Jacoby和Dallas(1981)在学习阶段与测验阶段设置不同的材料呈现方式，学习阶段以听觉方式呈现材料，测验阶段以视觉方式呈现，结果发现内隐记忆成绩显著降低，而外显记忆则没有影响。注意分散范式中最显著的特点即干扰因素的存在，因此本研究推测注意分散倾向对外显记忆产生影响。

2 研究方法

2.1 文献检索

本研究检索了中英文数据库。针对注意分散研究中的标题、摘要、关键词等确定检索关键词。文献检索时间为2000年1月至2021年7月。英文文献搜索数据库包括APA PsycNet、Web Of Science、Science Direct、PubMed、ERIC，检索词为“divided attention”分别与“learn*”“memory”联合搜索。中文文献搜索数据库为中国知网-中国期刊全文数据库、百度学术，检索词为“注意分散”“分心”分别与“学习”“记忆”联合搜索。

2.2 文献纳入标准

按照以下标准选取纳入元分析的文章：(1)注意分散相关的实证研究；(2)研究中的注意分散以双任务为准，诸如注意转移、选择注意等均不纳入；(3)研究应对比注意分散和注意集中条件；(4)研究对象应为人类，老鼠等动物研究均不纳入；(5)研究应提供诸如样本量、平均数、标准差等；(6)实验结果为学习或记忆任务相关的成绩。文献纳入流程如图1所示。对纳入的文献使用Cochrane偏倚风险评估工具(Cochrane ROB tool)进行文献质量评估，结果表明纳入的研究文献质量均符合要求。所获得满足元分析标准的45篇文献中，有14篇含再认成绩(被试1816人)，10篇含线索回忆成绩(被试1642人)，26篇研究含自由回忆成绩(被试3802人)。最终生成了17个再认成绩、12个线索回忆成绩和29个自由回忆成绩的独立效应量。

图1 文献检索、纳入及排除流程

2.3 文献编码

文献编码分为：基本信息(作者、时间、样本量)、注意分散阶段、双任务呈现通道、学习材料类型、记忆类型、结果变量。按结果变量分成3种效应量编码。为尽量保证编码的有效性，分别由本文两位作者单独编码后进行对比，发现二者编码结果并无明显差异。

2.4 元分析过程

本研究选用Hedges’sg计算效应量。当注意分散的测试成绩低于注意集中时，效应量方向为负。考虑到材料类型、注意分散阶段等实验条件的影响，采用随机效应模型。此外选择Q检验和I2检验识别异质性，事后异质性检验(heterogeneity test)用于验证模型合理性。

发表偏倚指的是在发表的研究中，与理应被纳入的研究相比，实际纳入的研究存在系统性误差(Borenstein et al., 2009)。因为结果显著的研究更容易被发表，从而影响元分析的真实性(Franco et al.,2014)。研究采用失安全系数、Egger线性回归检验以及剪补法评价发表偏倚。

数据采用CMA 2.0(Comprehensive Meta-Analysis 2.0)进行分析。

3 结果

3.1 主效应检验

主效应检验结果显示在再认、线索回忆和自由回忆成绩上，注意分散的平均效应量分别为-0.52、-0.50和-0.87(见表1)；95%CI的上、下限均小于0，表明该效应量非偶然因素引起；p值小于0.001，表明在注意集中情况下的再认、线索和自由回忆成绩显著高于注意分散。

表1 注意分散的主效应检验

3.2 异质性检验

异质性检验结果发现Q检验均显著，表明存在异质性(见表2)。再认、线索和自由回忆成绩，I2值分别为80.57、77.21和84.53。根据Higgins等人(2003)提出的异质性的分类标准，本研究的三种结果变量的真实效应量的差异比重属于高等以上的异质性，这表明异质性程度相当高。因此，采用随机效应模型是合理的。

表2 效应量异质性检验

3.3 调节效应检验

调节效应检验结果表明，再认的所有变量的调节作用均不显著(ps＞0.05)(见表3)。线索回忆上(见表4)，材料类型显著受注意分散的调节，QB(1)=4.59，p＜0.05，文本材料(g=-0.54)显著低于图片材料(g=-0.13)；记忆任务类型上，外显记忆(g=-0.65)显著低于内隐记忆(g=-0.16)，QB(1)=6.80，p＜0.05；其他变量的调节作用均不显著(ps＞0.05)。在自由回忆上(见表5)，注意分散阶段呈现显著的调节作用，QB(2)=10.16，p＜0.01，编码的影响(g=-0.98)显著低于提取(g=-0.42)；记忆任务类型显著调节表现为外显记忆(g=-0.89)显著低于内隐记忆(g=-0.23)，QB(1)=11.23，p＜0.01；其他变量的调节作用均不显著 (ps＞0.05)。

表3 注意分散对再认成绩的调节效应检验

表4 注意分散对线索回忆成绩的调节效应检验

表5 注意分散对自由回忆成绩的调节效应检验

3.4 发表偏倚检验

失安全系数结果表明，再认、线索和自由回忆成绩分别为454、212和4484(见表6)，表明至少需要两百多篇文献才能使显著性消失，因此不存在显著的发表偏倚；Egger检验的结果表明，再认和自由回忆成绩上，该指标的值分别为-0.94、-0.62，接近0，且95% CI均包含0，p值大于0.05，表明再认和自由回忆成绩存在发表偏倚的可能性较小；线索回忆成绩的值为-2.39，不接近0，但95%CI包含0，p值也大于0.05，表明存在发表偏倚的可能性较小。进一步采用剪补法，效应量仍显著。综上，本研究不存在较大的发表偏倚。

表6 发表偏差检验

4 讨论

本研究通过元分析重点探讨记忆加工中的注意分散，同时考察了注意分散的边界条件。结果发现，注意分散对记忆加工确实存在损害作用，但注意分散效果一定程度上受注意分散阶段、材料和记忆类型的调节。

4.1 注意分散的稳健性

主效应结果表明，注意分散对于再认、线索和自由回忆都产生了显著的负面影响。与注意集中条件相比，注意分散需要学习者策略性地分配注意资源同时加工两种信息，但短时间内难以达到最优策略，进而影响信息的精细加工，因此成绩低于注意集中条件。本研究从元分析的角度进一步证实注意分散负面影响的稳健性。

注意分散对记忆的损害作用可结合加工时间或资源减少假说、精细编码理论来解释。根据加工时间或资源减少假说，注意分散导致的记忆表现下降是因为学习者在双任务中减少对记忆任务中的时间和注意资源，从而能够处理并执行二级任务。但Craik等人(1996)认为加工时间的减少只能解释注意分散损害记忆的部分原因，Naveh-Benjamin等人(2000)的研究也认为注意分散造成的记忆成绩低与编码时所用在记忆任务中的时间部分相关。编码时间或注意资源对于材料的记忆的准确性和正确率在一定程度上有促进作用，但仅用这一点来解释不够有说服力。精细编码理论认为双任务中学习者没有充足的注意资源对记忆任务进行深层精细的编码。由于注意资源较少时，对信息编码仅能停留在表层编码，无法通过精细编码使信息进入长时记忆中，从而导致注意分散条件下记忆表现较差。Wong等人(2021)发现干扰任务对注意资源的消耗破坏了有效编码策略从而损害记忆。Naveh-Benjamin等人发现二级任务数量与所需注意力资源成正比，因此目标信息的注意资源减少导致记忆表现不佳，结果支持了精细编码理论的观点。

4.2 注意分散影响学习的调节作用

调节效应检验的结果主要体现在材料类型、注意分散呈现阶段及记忆类型的调节作用，部分验证了调节效应的研究假设。

材料类型在线索回忆成绩上对注意分散起到了调节作用，文本材料(g=-0.54)比图片材料(g=-0.13)的损害作用更大，注意分散对于基于语义编码的文字材料的负面影响大于基于表象编码的图片材料的影响，即图片优势效应，图片可通过语言编码进入图像通路，在识记图片时不仅会观察到视觉特征，而且还会自发地用语言表达出来，通过语言编码和视觉编码的双重编码促进了图片的编码强度。而文字材料仅使用语义编码方式，与双重编码相比，其编码形式单一。因此在注意分散范式下图片的优势效应依然存在。

注意分散呈现阶段也是重要调节因素之一。注意分散在编码阶段(g=-0.98)的自由回忆成绩显著低于提取阶段(g=-0.42)，这与以往部分研究结果一致(Clark-Foos & Marsh, 2008; Weeks & Hasher,2017)。Craik等人(1996)证实了编码和提取之间存在不对称的关系，编码阶段比提取阶段的注意分散在二级任务中表现出更长的反应时，且由再认、线索回忆，到自由回忆，二级任务的反应时逐渐延长。在脑神经研究中也发现编码与提取的不对称性，Anderson等人(2000)发现编码的注意分散减少回忆率，同时左前额叶脑活动也减少了，但没有观察到提取的注意分散对脑活动的影响，说明编码的注意分散比提取更容易受到干扰的阻断。

记忆任务的类型是影响注意分散负面影响的另一重要因素。研究证明编码时的干扰对直接的测试表现有明显削弱，但对内隐的启动效应影响不大甚至不影响，即注意分散对于外显记忆的影响大于内隐记忆，内隐记忆对干扰有较强的排他性(Clarys et al., 2000)。孟迎芳和郭春彦(2007)发现编码的注意分散对内隐测验中启动效应的阻碍较小，但对提取的启动效应产生了破环作用。由于提取的注意分散来自对一般认知资源的竞争，因此任何产生认知资源的竞争都可能减弱提取的启动效应 (林无忌 等, 2017)。

此外，在本研究中没有发现任务呈现通道对注意分散影响的调节作用。有一种解释是当双任务与以视觉方式呈现时会占用相同的视觉注意资源，因此双任务下视觉注意资源呈现竞争状态从而相互干扰(Fougnie & Marois, 2006)；虽然任务呈现双通道的听觉任务并不占用视觉注意资源，但二者共享中央注意资源，因此此时双任务也会相互干扰(Tombu & Seiffert, 2008)。无论双任务属于不同通道还是相同通道，两个任务都会竞争注意资源，从而导致记忆成绩较差，因此可能在这两种情况的对比下，任务呈现通道对注意分散影响的调节作用并不存在显著差异。

5 结论

本研究采用元分析的方法对双任务模式下注意分散对记忆加工的影响进行探究，结果发现：(1)注意分散对记忆成绩确实产生了损害作用，表现为较差的再认、线索和自由回忆成绩；(2)注意分散在一定程度上受注意分散的呈现阶段、学习材料及记忆类型等因素的调节。根据以上结果，本研究分析了注意分散影响记忆加工的主要及调节因素，为进一步了解注意分散的影响提供证据。