文獻(xiàn)解讀：探索外語焦慮與靜息態(tài)腦電圖α波不對稱性的關(guān)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(xué)習(xí)者在進(jìn)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(zhì)量。盡管FLA在語言學(xué)習(xí)領(lǐng)域被廣泛研究，但其神經(jīng)機(jī)制尚不明確。以往研究多關(guān)注行為與心理層面，較少從神經(jīng)科學(xué)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(guān)，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(guān)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(guān)的神經(jīng)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(yīng)對這一現(xiàn)象的重要神經(jīng)標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)差3.84歲），他們均為右利手的中文母語者，視力正常或矯正后正常，無神經(jīng)或精神疾病史。研究收集了英語水平數(shù)據(jù)，包括托業(yè)考試（TOEIC）平均分766分（標(biāo)準(zhǔn)差152.27，范圍350-990），開始學(xué)習(xí)英語的平均年齡為7.23歲，在國外學(xué)習(xí)英語的平均時長為0.37個月，以及當(dāng)前每周英語學(xué)習(xí)時間平均2.35小時（標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)知（COG）、行為（BEH）、軀體（SOM）三個領(lǐng)域，每領(lǐng)域 3 題，共18個條目。采用5點量表計分（3-15分，分?jǐn)?shù)越高焦慮越強(qiáng)）。
腦電圖數(shù)據(jù)采集與處理
腦電圖數(shù)據(jù)采集在參與者進(jìn)行外語言語互動之前的靜息態(tài)進(jìn)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(guān)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(yù)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(jù)的時段提取 8-12Hz 阿爾法波段功率。不對稱性計算為右側(cè)電極α頻段功率的自然對數(shù)與相應(yīng)左側(cè)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(biāo)與6個SLAS領(lǐng)域間的18組相關(guān)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(shè)為Q=0.20，以確保校正后有80%的概率檢測到顯著結(jié)果。
研究結(jié)果
SLAS量表Cronbach's α 介于0.76–0.94，信度良好，問卷調(diào)查的結(jié)果詳見表1。
表1. SLAS各領(lǐng)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(rèn)知、行為和生理領(lǐng)域之間的相關(guān)性，顯著結(jié)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(lǐng)域（SLASLBEH）和軀體領(lǐng)域（SLASLSOM）呈正相關(guān)，但與聽力部分的認(rèn)知領(lǐng)域（SLASLCG）無關(guān)。
對于口語部分的領(lǐng)域，SLASSCOG、SLASSBEH和SLASSSOM均出現(xiàn)統(tǒng)計學(xué)上顯著的正相關(guān)結(jié)果。
表2. 斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)與皮爾遜相關(guān)系數(shù)的比較及其顯著性分析（i.e.,F43 = ln[F4] – ln[F3])
與SLAS領(lǐng)域呈顯著相關(guān)的α不對稱性散點圖如圖2所示。
結(jié)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(guān)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(rèn)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(guān)關(guān)系。這些結(jié)果為先前研究提供了神經(jīng)生理學(xué)依據(jù)，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(jié)果效力，未來需通過更大樣本、縱向設(shè)計及干預(yù)研究進(jìn)一步驗證結(jié)論。這項初步研究為今后開展相關(guān)研究奠定了基礎(chǔ)，有助于進(jìn)一步了解人們在說外語時所經(jīng)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(xué)習(xí)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(tuán)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(jī)構(gòu)如下：Brent Kelsen隸屬于國立臺北大學(xué)語言中心；Artur Czeszumski就職于德國奧斯納布呂克大學(xué)認(rèn)知科學(xué)研究所與荷蘭阿姆斯特丹自由大學(xué)臨床心理學(xué)系；Sophie Hsin-Yi Liang任職于長庚紀(jì)念醫(yī)院精神科兒童青少年精神醫(yī)學(xué)組與長庚大學(xué)醫(yī)學(xué)院；Yu-Cheng Pei來自長庚大學(xué)醫(yī)學(xué)院、長庚紀(jì)念醫(yī)院復(fù)健科、長庚大學(xué)智慧醫(yī)療創(chuàng)新研究所以及長庚紀(jì)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(jì)念醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科與神經(jīng)科學(xué)研究中心；Hsiao-Lung Chan與Hsuan-Wen Yeh均來自長庚大學(xué)電機(jī)工程學(xué)系，其中Hsiao-Lung Chan同時隸屬于長庚紀(jì)念醫(yī)院神經(jīng)科學(xué)研究中心。
關(guān)于維拓啟創(chuàng)
維拓啟創(chuàng)（北京）信息技術(shù)有限公司成立于2006年，是一家專注于腦科學(xué)、康復(fù)工程、人因工程、心理學(xué)、體育科學(xué)等領(lǐng)域的科研解決方案供應(yīng)商。公司與國內(nèi)外多所大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)長期保持合作關(guān)系，致力于將優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、先進(jìn)的技術(shù)和服務(wù)帶給各個領(lǐng)域的科研工作者，為用戶提供有競爭力的方案和服務(wù)，協(xié)助用戶的科研工作，持續(xù)提升使用體驗。
相關(guān)產(chǎn)品
saga
論文概要
外語焦慮（Foreign Language Anxiety, FLA）是學(xué)習(xí)者在進(jìn)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(zhì)量。盡管FLA在語言學(xué)習(xí)領(lǐng)域被廣泛研究，但其神經(jīng)機(jī)制尚不明確。以往研究多關(guān)注行為與心理層面，較少從神經(jīng)科學(xué)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(guān)，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(guān)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(guān)的神經(jīng)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(yīng)對這一現(xiàn)象的重要神經(jīng)標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)差3.84歲），他們均為右利手的中文母語者，視力正常或矯正后正常，無神經(jīng)或精神疾病史。研究收集了英語水平數(shù)據(jù)，包括托業(yè)考試（TOEIC）平均分766分（標(biāo)準(zhǔn)差152.27，范圍350-990），開始學(xué)習(xí)英語的平均年齡為7.23歲，在國外學(xué)習(xí)英語的平均時長為0.37個月，以及當(dāng)前每周英語學(xué)習(xí)時間平均2.35小時（標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)知（COG）、行為（BEH）、軀體（SOM）三個領(lǐng)域，每領(lǐng)域 3 題，共18個條目。采用5點量表計分（3-15分，分?jǐn)?shù)越高焦慮越強(qiáng)）。
腦電圖數(shù)據(jù)采集與處理
腦電圖數(shù)據(jù)采集在參與者進(jìn)行外語言語互動之前的靜息態(tài)進(jìn)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(guān)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(yù)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(jù)的時段提取 8-12Hz 阿爾法波段功率。不對稱性計算為右側(cè)電極α頻段功率的自然對數(shù)與相應(yīng)左側(cè)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(yīng)的布羅德曼分區(qū)（BA）。注：FP1、FP2 電極對應(yīng)布羅德曼 10 區(qū)（額極前額葉皮層）；F3、F4 電極對應(yīng)布羅德曼 9 區(qū)和 46 區(qū)（背外側(cè)前額葉皮層）；F7、F8 電極對應(yīng)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(biāo)與6個SLAS領(lǐng)域間的18組相關(guān)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(shè)為Q=0.20，以確保校正后有80%的概率檢測到顯著結(jié)果。
研究結(jié)果
SLAS量表Cronbach's α 介于0.76–0.94，信度良好，問卷調(diào)查的結(jié)果詳見表1。
表1. SLAS各領(lǐng)域與額葉Alpha不對稱性匯總統(tǒng)計
對于口語部分的領(lǐng)域，SLASSCOG、SLASSBEH和SLASSSOM均出現(xiàn)統(tǒng)計學(xué)上顯著的正相關(guān)結(jié)果。
表2. 斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)與皮爾遜相關(guān)系數(shù)的比較及其顯著性分析（i.e.,F43 = ln[F4] – ln[F3])
與SLAS領(lǐng)域呈顯著相關(guān)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(guān)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(lǐng)域與F43區(qū)域的額葉不對稱性；(B) SLA聽覺感官領(lǐng)域與F43區(qū)域的額葉不對稱性；(C) SLA語言認(rèn)知領(lǐng)域與F43區(qū)域的額葉不對稱性；(D) SLA語言行為領(lǐng)域與F43區(qū)域的額葉不對稱性；(E) SLA語言感官領(lǐng)域與F43區(qū)域的額葉不對稱性結(jié)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(guān)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(rèn)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(guān)關(guān)系。這些結(jié)果為先前研究提供了神經(jīng)生理學(xué)依據(jù)，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(jié)果效力，未來需通過更大樣本、縱向設(shè)計及干預(yù)研究進(jìn)一步驗證結(jié)論。這項初步研究為今后開展相關(guān)研究奠定了基礎(chǔ)，有助于進(jìn)一步了解人們在說外語時所經(jīng)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(xué)習(xí)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(tuán)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(jī)構(gòu)如下：Brent Kelsen隸屬于國立臺北大學(xué)語言中心；Artur Czeszumski就職于德國奧斯納布呂克大學(xué)認(rèn)知科學(xué)研究所與荷蘭阿姆斯特丹自由大學(xué)臨床心理學(xué)系；Sophie Hsin-Yi Liang任職于長庚紀(jì)念醫(yī)院精神科兒童青少年精神醫(yī)學(xué)組與長庚大學(xué)醫(yī)學(xué)院；Yu-Cheng Pei來自長庚大學(xué)醫(yī)學(xué)院、長庚紀(jì)念醫(yī)院復(fù)健科、長庚大學(xué)智慧醫(yī)療創(chuàng)新研究所以及長庚紀(jì)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(jì)念醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科與神經(jīng)科學(xué)研究中心；Hsiao-Lung Chan與Hsuan-Wen Yeh均來自長庚大學(xué)電機(jī)工程學(xué)系，其中Hsiao-Lung Chan同時隸屬于長庚紀(jì)念醫(yī)院神經(jīng)科學(xué)研究中心。
關(guān)于維拓啟創(chuàng)
維拓啟創(chuàng)（北京）信息技術(shù)有限公司成立于2006年，是一家專注于腦科學(xué)、康復(fù)工程、人因工程、心理學(xué)、體育科學(xué)等領(lǐng)域的科研解決方案供應(yīng)商。公司與國內(nèi)外多所大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)長期保持合作關(guān)系，致力于將優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、先進(jìn)的技術(shù)和服務(wù)帶給各個領(lǐng)域的科研工作者，為用戶提供有競爭力的方案和服務(wù)，協(xié)助用戶的科研工作，持續(xù)提升使用體驗。
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