引言

近几年，公众对于心理健康日益重视，但个体在外界因素影响下易产生焦虑情绪，导致抑郁情绪的产生，对个体健康产生巨大威胁。稳定可控的情绪可以有效提升个体学习与工作效率，增进人际关系，推动个体成长发展与综合素质的提升。据研究发现情绪控制能力与人格特质、情绪弹性、自我效能感、情绪智力、家庭因素和年龄等有关，其次情绪属于状态性心理表现，可通过干预进行调节，常用的调节负面情绪的方式有转移注意力、睡眠、深呼吸、倾诉、宣泄和运动等，其中运动能够促进分泌邻苯二酚胺等物质分泌并增加血流量，刺激前额叶皮层活动，使执行功能更为合理的分配认知资源，缓解消极情绪记忆，保持情绪状态的稳定性。

情绪工作记忆在2019年被Mikels等人正式提出，但情绪工作记忆的研究早在2008年时就已经作为一种新的延迟反应任务存在，其被定义为一种在情绪激活状态下对信息进行处理和维持的能力。目前研究未深入探讨无情绪异常人群对不同情绪效价的工作记忆能力是否存在差异？是否个体的情绪材料记忆反应力受到日常所处环境的影响？因此本研究将探讨无情绪异常人群在不同效价下的工作记忆能力是否存在差异，为情绪异常人群的情绪工作记忆研究结果起到对比补充论证。其次，前人研究中情绪记忆刺激材料的选取上常用物品或者动物图片引起被试的情绪反应，也有使用人脸作为刺激源，其中面部情绪作为情绪直观、形象的外显，符合被试人群的认知范畴，而且个体对于情绪记忆面部识别能力是常识化的基础。对此，本研究使用中国情绪图库中人际交往中常见的面部人脸情绪图片作为记忆刺激源，情绪材料对于工作记忆行为表现的影响作为参考。

急性有氧运动是指一次性持续时间为10—60分钟，以有氧代谢供能为主的运动方式。由于情绪工作记忆提出较晚且研究内容范式较少，其运动对情绪工作记忆行为表现的影响还不甚清晰。但通过对过往理论的研究可以发现，体育锻炼可作为情绪工作能力提高的干预手段之一，即体育锻炼对执行功能起到积极作用，作为执行功能影响下的工作记忆也会受到体育锻炼的影响。因此，本研究采取20分钟的个体的最大心率的60%—69%的中等强度急性有氧运动作为干预手段方式。

情绪工作记忆在情绪调节和心理健康方面起着重要作用，因此通过运动改善情绪工作记忆可能间接地促进心理健康。本研究将在前人的研究基础上，旨在提升个体情绪控制能力和身体健康水平，对已情绪异常和趋向异常群体的健康发展进行有效干预手段的推广作出贡献，进一步探讨急性有氧运动对情绪工作记忆刷新能力的影响。

一、研究方法

本研究采用实验法进行论证：首先采用预实验进行情绪工作记忆材料的采集，确认所取材料可用后，进行不同情绪效价对情绪工作记忆刷新功能的影响的实验一，以及急性有氧运动干预下情绪工作记忆刷新能力的影响的实验二。

二、预实验：情绪工作记忆材料的采集

（一）实验材料

为了探究情绪工作记忆的行为表现，从中国情绪图库中筛选材料进行N-back系统的编程。材料来源主要从中国情绪图库的852张图中筛选无露齿与明显特征的人脸图，总计共48张（8张正性男、8张正性女、8张中性男、8张中性女、8张负性男和8张负性女）。图库中对每张图片效价得分进行具体标注，参考图库中数据得分，通过组间实验设计，以效价为自变量、分数为因变量，进行单因素方差分析。

（二）结果

结果表明，效价组间差异显著，F=129.713，P＜0.001。事后多重比较结果表明，正性、中性、负性效价情绪之间两两差异显著（P＜0.001），效价分数从正性到中性到负性依次降低，并且每种效价都呈显著性差异，表明所选取的材料符合实验需要，可用作检验被试情绪工作记忆能力的刺激源。

三、实验一 不同情绪效价对情绪工作记忆刷新功能的影响

（一）参与者

探讨不同效价对情绪工作记忆刷新能力的影响，通过程序化的N-back范式，以不同效价的情绪图片为刺激源，分组实验并分析其行为表现。通过G*power计算组内实验设计需要20名被试（f=0.25，α＝0.05，power（1－β）＝0.8）。实际共招募非体育专业在校大学生24名被试（男12名、女12名，平均年龄22.78+1.7）。所有被试身体健康、无精神疾病史、无焦虑与抑郁倾向、视力或矫正视力正常，近期无规律锻炼情况，均为右利手。

（二）流程

任务开始参与者坐在椅子上，保持平静和放松的姿势，直视屏幕。本研究整个任务过程包括两个阶段：练习阶段和正式实验阶段。练习阶段明确实验的过程与规则。共20个trial，每一个trail会在屏幕中央呈现一个固定的“ + ”字注视点，持续时间1000ms，提醒被试注意观察。紧接着呈现一张持续时长2000ms的刺激面孔表情，根据实验要求从第N+1表情开始，要求提前进行相同与不同的按键反应，面孔表情消失后紧接着呈现一个掩蔽刺激：一个固定的“ + ”字注视，20个trial结束后给被试反馈，提示重新练习或者进入正式实验。正式实验阶段，共30个trial，具体步骤同练习阶段，不同情绪间有5分钟的实验调整，减少不同情绪之间的彼此干扰。任编程样式如图1。

（三）结果

数据分析显示，效价与负荷交互项均符合球形假设（p>0.05），故采用一元方差分析未校正结果。重复测量方差分析表明，负荷主效应显著（F=100.043, p<0.001,η²=0.813），1-back任务反应时显著快于2-back任务，平均差异为169.139ms；而效价主效应及效价与负荷的交互作用均不显著。

方差分析结果显示，负荷主效应显著（F=68.419, p<0.001,η²=0.748），且效价与负荷的交互作用显著（F=4.083, p=0.023,η²=0.151）。简单效应分析发现，在所有情绪效价下，1-back的正确率均显著高于2-back（p≤0.001）；此外，仅在1-back任务中观察到效价的边缘显著效应（p=0.059），事后比较显示负性情绪的正确率显著高于中性情绪（p=0.023），而在2-back任务中未发现不同效价间的显著差异。

（四）讨论

实验采用确切的指标计算反应时和正确率并探讨不同效价和负荷对情绪工作记忆的影响。在反应时方面，效价与负荷交互作用不显著。不同效价对于反应时无明显差异，这与前人的研究结果一致。

正确率方面，效价与负荷交互作用显著，在低负荷条件下，中性情绪比负性情绪刷新记忆正确率更低，且负性情绪正确率高于正性情绪，这一结果与大多数研究结果一致。但是在高负荷下，不同效价之间呈现了相反的结果，造成这一现象的一个原因可能是，当刺激被认为具有威胁性时，注意力资源就会转向威胁，从而扰乱工作记忆性能，其中负性情绪刺激有更高的唤醒程度，刺激转变成威胁，抑制记忆表现。另一种可能是，高水平的工作记忆负荷会需要更多的注意力资源去保证记忆的实现，造成分散的注意力不足以捕获充分的刺激信息，形成干扰与误导，从而减少了注意力中情绪成分的影响。以上因素导致在高负荷下负面情绪干扰刺激会对工作记忆造成更大的干扰，准确性较低说明在高负荷下更易记忆非负性情绪记忆。在低负荷下，负性情绪唤醒程度与获取记忆信息程度更高，因此记忆的准确性更高。

根据情绪工作记忆行为表现的结果发现，情绪性刺激源相比于中性刺激源有助于记忆表现；其次，认知负荷程度影响情绪工作记忆的反应速度和情绪偏向，其记忆精度受到效价与负荷的双重作用的影响，在低负荷下由于唤醒程度的原因，负性情绪具有更深的唤醒程度，更易捕捉信息。而在高负荷下，由于过度占据注意力资源，从而导致信息威胁化，扰乱正常的记忆功能。

四、实验二 急性有氧运动干预下情绪工作记忆刷新能力的影响

（一）参与者

研究采用方便抽样，招募非体育专业在校大学生作为实验参与者。所有被试身体健康、无精神疾病史、无焦虑与抑郁倾向、视力或矫正视力正常，近期无规律锻炼情况，均为右利手。被试通过G*power取中等效果量，α误差0.05。计算需要19名被试。实际共招募21名被试，但由于实验操作问题，删除两名被试数据。运动干预组10名，控制组9名。

（二）实验材料

实验使用名称为PC-202201101708,64位操作系统的电脑设备；使用Polar OH16-LED绿光方案手表并佩戴于被试手臂前臂处用于运动心率检测；运动器具采用原地阻力自行车；情绪状态测量采用正面和负面情绪量表：包括害怕、敌意、有罪感、悲伤、高兴、自信、注意、羞怯、疲乏、平静、惊讶11个维度，共20个条目。每个条目1-5计分；采用体育锻炼活动等级量表测量患者的运动水平。该量表包括运动强度、运动时间、运动频率三个条目，每个条目0～5记分，运动得分=强度×(时间-1)×频率，得分范围为0～100分，得分越高参与体育锻炼的水平越高。

（三）流程

首先通过问卷的形式对被试个人信息和体育锻炼情况进行调查，选出近期体育活动情况较为接近的被试，告知实验流程，取得知情同意。为了克服被试间效应的影响，在实验之前告知被试该实验是为了测量对运动的知觉。对被试进行情量表的测试，检查当时被试的情绪状态并进行EWM n-back前测测试出情绪工作记忆刷新能力进行分组，分组之后首先使用Polar表测试被试10分钟的静坐的心跳，取平均值，获得被试的静息状态心跳。有氧运动组进行20分钟的有氧运动，对照组进行20分钟的静坐看与实验无关的历史书籍，干预后两组都进行10分钟静坐恢复基线心率后进行EWM n-back后测。

（四）结果

对参与实验二的19名被试进行了基线均衡性检验。独立样本t检验结果显示，两组在年龄（实验组：22.60±2.45；对照组：21.44±2.35；t=1.044, p=0.311）及PANAS正性情绪（实验组：31.40±5.62；对照组：31.33±8.78；t=0.019, p=0.985）、负性情绪得分（实验组：20.80±4.36；对照组：20.55±7.81；t=0.085, p=0.933）上均无显著差异（p>0.05）。结果表明，两组被试在人口学特征和实验前情绪状态上均具有可比性，有效排除了情绪状态对实验结果的潜在干扰。

结果表明，实验组与对照组在基线心率上无显著差异（p >0.05）。然而，在实验过程中，运动干预组的平均最低心率、平均心率和平均最大心率均显著高于对照组，有效证实了运动干预方案的有效性。

对反应时数据进行重复测量方差分析。结果显示，效价与组别的交互作用显著（F=4.797, p=0.032,η²=0.220）。简单效应分析表明，仅在中性情绪条件下，实验组的反应时变化量显著高于对照组（p=0.016）。其余主效应及交互作用均不显著。

对正确率数据采用重复测量方差分析。结果表明，效价主效应不显著（p=0.752），负荷主效应边缘显著（F=4.150, p=0.058,η²=0.196），组别主效应显著（F=8.656, p=0.009,η²=0.337），效价与负荷交互作用边缘显著（F=4.159, p=0.052,η²=0.197）。

简单效应分析发现，在1-back任务中，效价的简单效应边缘显著（F=2.989, p=0.079），多重比较显示中性情绪正确率变化量显著高于负性情绪（p=0.035）。在中性情绪条件下，负荷的简单效应显著（F=7.499, p=0.014），1-back正确率变化量显著大于2-back（p=0.014）。其余条件下简单效应均不显著。

此外，负荷与组别的交互作用边缘显著（F=4.160, P=0.057, η²=0.197）。简单效应分析发现，在2-back任务中，实验组前后测正确率的变化量显著大于对照组（P=0.005）；而在对照组中，1-back任务后测成绩有所提升，2-back任务后测成绩则下降，两者变化量存在显著差异（P=0.012）。

效价、负荷与组别三重交互作用显著（F=5.533, P=0.008, η²=0.246）。简单效应分析表明，运动干预效果受情绪类型与认知负荷的共同调节：在2-back任务中，运动组对正性（P=0.009）与负性（P=0.004）情绪记忆的正确率提升效果显著优于对照组；而在1-back任务中，运动组仅对中性情绪记忆的提升效果显著（P=0.024）。结果表明，急性有氧运动主要在高认知负荷下增强个体对情绪性刺激的工作记忆表现。

（五）讨论

实验二结果显示两组基线心率无显著差异，不影响实验结果。运动干预阶段，运动组心率显著高于对照组，表明干预有效，实验组达到了20分钟中等强度运动目标。

对反应时分析显示，仅负荷主效应显著，负荷与组别交互作用不显著，说明差异源于被试自身因素而非干预方式。1-back和2-back任务下反应时均因练习效应而缩短；2-back变化更大，可能因初始反应时较长、练习效应更明显，且存在地板效应。

组别与效价交互作用显著：中性情绪下，实验组反应时改善优于对照组，表明运动干预可促进中性刺激的工作记忆。情绪刺激下两组无显著差异，可能因情绪信息增加了记忆负荷。负荷与组别、效价与负荷交互作用均不显著，提示运动干预未显著改善高负荷或复杂材料下的反应时，可能因被试优先保证正确率而牺牲速度。

正确率方面，情绪效价无显著差异，可能因中性刺激唤醒度低，被试通过延长反应时维持正确率（速度—准确性权衡）。运动干预后各组正确率均有提升，但情绪间无差异；高负荷下运动组进步更明显，低负荷下受天花板效应限制。对照组高负荷正确率下降，可能与实验疲劳有关。

三重交互作用分析显示：情绪刺激在低负荷下因天花板效应，运动干预作用有限；高负荷下运动可能通过压力机制提升正确率。中性刺激在低负荷下运动组改善显著，可能与注意力增强、刺激源特性及运动方案有关；高负荷下促进效果不显著，推测可能因压力激素过高而损害海马体功能。

五、总讨论

情绪工作记忆连接情绪事件与长期记忆，对认知和行为至关重要，但其机制尚不明确。现有解释主要有二：神经机制上，情绪通过影响外侧额叶和海马体调节记忆；注意力资源角度上，情绪可改变注意力激活水平及加工焦点（积极情绪促进整体加工，负性情绪促进局部加工）。多数研究采用图片材料，并表明情绪刺激可提升工作记忆，但现实中的情绪处理具有情境与文化依赖性，因此本研究选用中国情绪图库材料，验证了情绪刺激（尤其是负性面孔）对工作记忆的促进作用。研究还发现认知负荷影响反应速度与记忆精度，高负荷下情绪刺激可能因占用过多注意力而干扰记忆。这些结果为情绪工作记忆研究提供了材料选择与结果解释的参考。现有干预多针对情绪障碍人群，但过度训练易引发抵触，需开发更适宜的训练辅助方式。

此外，运动已被证实可促进脑功能，并常用于记忆干预，但多数研究使用中性材料，结论在现实情绪场景中适用性有限。虽有研究指出急性有氧运动可提升长时记忆（尤其负性情绪下），但对情绪工作记忆的影响尚不明确。为此，实验二探讨急性有氧运动对情绪工作记忆的作用，结果总体支持其促进作用，但需控制运动强度与认知负荷。

机制方面，运动可能通过提升神经元兴奋性、调节AMPA受体、增加BDNF等途径优化认知资源分配，增强编码效果。啮齿动物研究提示杏仁核与海马体在情绪记忆中的作用与压力激素释放有关，但人类机制仍需深入。行为上，过高压力会损害海马体功能，削弱运动效益。本研究还发现，高情绪负荷下运动提升记忆精度，低负荷下无情绪材料改善更明显，差异可能源于任务难度引起的地板—天花板效应、速度—准确性权衡，以及个体记忆策略差异。

综上，在排除练习效应后，急性有氧运动可通过神经与行为机制促进情绪工作记忆，但需注意强度与负荷的适度控制。

六、局限性

本研究通过探讨情绪效价与急性有氧运动对工作记忆的影响，为理解情绪认知交互机制及运动干预的应用提供了行为学依据。然而，本研究存在一定局限：实验材料选自现有图库，图片数量有限且唤醒度未完全控制；样本量仅达中等效应力，未来可进一步扩大样本并细化情绪类型以提升推论效度；目前仅从行为层面进行分析，后续可结合神经科学技术，深入探讨运动在情绪记忆编码、存储与提取各阶段的作用机制。

七、结论

综上所述，本研究主要结论如下：首先，不同情绪之间存在记忆偏差，效价是影响工作记忆的行为表现的因素之一；其次，认知负荷程度影响情绪工作记忆的反应速度和情绪偏向。高认知负荷抑制记忆表现，反应时间易产生地板—天花板效应；且急性有氧运动干预范式相比于对照组，对情绪工作记忆表现的促进作用更明显；最后，被试在认知负荷与刺激源双重作用下会出现速度—准确性权衡效应，在更难的任务中，以牺牲反应时间去增强反应速率。

参考文献：

1. [1] Shao, J., Cui, Z., Bao, Y. Adaptive sports programs as catalysts for social inclusion and cognitive flexibility in inclusive physical education: the mediating roles of emotional resilience and empathy[J]. BMC Psychol,2025（13）：770.
2. [2] Peng, B., Chen, W., Wang, H. et al. How does physical exercise influence self-efficacy in adolescents? A study based on the mediating role of psychological resilience[J]. BMC Psychol,2025（13）：285.
3. [3] Yin, Qingqing,Boyd, Simone I.,Hamilton, Jessica L., et al.Transaction between impulsivity and family conflict among children: An empirical examination of the biosocial model of emotion regulation[J].Development and Psychopathology,2025,37(05):2468-2475.
4. [4] Mikels, J. A., & Reuter-Lorenz, P. A. Affective Working Memory: An Integrative Psychological Construct. Perspectives on Psychological Science[J].2019,14(04)：543–559.
5. [5] Y.K. Chang, J.D. Labban, J. I. Gapin, J. L. Etnier. The effects of acute exercise on cognitive performance: A meta-analysis[J]. Brain Research,2012（1453）:87-101.
6. [6] Wade Breanna ; ; Loprinzi Paul D. The Experimental Effects of Acute Exercise on Long-Term Emotional Memory. [J]. Journal of clinical medicine,2018,7(12):486-486.
7. [7] Sabrina K. Segal, Carl W. Cotman, Lawrence F. Cahill. Exercise-Induced Noradrenergic Activation Enhances Memory Consolidation in Both Normal Aging and Patients with Amnestic Mild Cognitive Impairment[J]. Journal of Alzheimer&aposs Disease,2012,32(04):1011-1018.
8. [8] Dharani Keyan, Richard A. Bryant. Brief exercise enhances intrusive memories of traumatic stimuli[J]. Neurobiology of Learning and Memory,2017（141）:9-13.
9. [9] Royuela-Colomer, Estibaliz,Wante, Laura,Orue, Izaskun, et al.Comparing emotional working memory in adolescents and young adults with and without depressive symptoms: developmental and psychopathological differences[J].BMC PSYCHOLOGY,2022,10(01):1-10.
10. [10] Pessoa, L. How do emotion and motivation direct executive control? Trends Cogn.Sci.2009（13）：160-166.
11. [11] ROEDIGERⅢ H L, KARPICKE J D. Test-enhanced learning: taking memory tests improves long-term retention[J]. Psychological Science,2006,17(03):249-255.
12. [12] 邢强, 郭泽敏, 陆哲毅. 从记忆到迁移:提取练习效应的作用机制[J]. 广东第二师范学院学报,2022,42(01):78-89.
13. [13] 杨硕, 江文涛, 王磊等. 基于脑网络的脑疲劳对不同工作记忆负荷的影响[J]. 中国生物医学工程学报,2021,40(04):446-452.
14. [14] Schweizer Susanne, Hampshire Adam, Dalgleish Tim. Extending brain-training to the affective domain: increasing cognitive and affective executive control through emotional working memory training. [J]. PloS one,2011,6(09): e24372.
15. [15] Odelia Elkana, Nina Yaara Krueger Bustanai, Rona Louzia-Timen, Einat Kodesh, Motty Franco, Glen M. Doniger. Conscientiousness is associated with improvement in visuospatial working memory and mood following acute physical exercise: A randomized controlled trial[J]. Personality and Individual Differences,2018（132）:126-132.
16. [16] 郭鸣谦,史康音,王秀希.速度-准确性权衡的计算模型和其神经机制[J].应用心理学,2024,30(5):457-469.
17. [17] Breanna W, D P L. The Experimental Effects of Acute Exercise on Long-Term Emotional Memory[J]. Journal of clinical medicine,2018,7(12):486-486.
18. [18] 王煊, 游旭群. 情绪对个体空间认知的影响[J]. 心理科学,2023,46(05):1067-1073.
19. [19] Pan Dong-Ni, Hoid Delhii, Wang Xiao-Bo, Jia Zhuo, Li Xuebing. When expanding training from working memory to emotional working memory: not only improving explicit emotion regulation but also implicit negative control for anxious individuals[J]. Psychological medicine,2020,52(04):1-10.