《Learning and Motivation》：Beyond the brain – Individual differences in heart rate variability are associated with avoidance in test anxiety
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考试焦虑中的回避行为与心率变异性（HRV）静息水平及个体内变异显著相关，静息HRV降低可增加回避风险，个体生理差异是评估回避倾向的关键因素。
斯瓦西·帕拉梅斯瓦兰（Swathy Parameswaran）| 文卡特什·巴拉苏布拉马尼安（Venkatesh Balasubramanian）
印度马德拉斯印度理工学院工程设计系，康复生物工程小组
摘要
考试焦虑（Test Anxiety, TA）的回避行为会干扰学生调节自身反应的能力，从而导致学业表现显著下降。以往的TA研究主要关注行为和自我报告的测量方法来捕捉这种回避行为。新兴的证据表明，个体生理差异在适应性行为中起着关键作用。本研究通过将考试回避行为与生理指标联系起来，填补了这一空白。通过考虑由静息状态心率变异性（Heart Rate Variability, HRV）指标反映的焦虑倾向，以及个体内部生理反应的差异（Intraindividual Variations, IIV），本研究旨在识别更易出现回避行为的学生。
57名学生（平均年龄22.07±2.61岁）在大学评估前参加了一次30分钟的模拟考试。拒绝延长15分钟的考试时间被视为回避行为。相关性分析显示，静息状态HRV和HRV的个体内部变异与回避行为之间存在显著关联：静息HRV呈负相关（r = -0.359，p < 0.01），而HRV的个体内部变异则呈正相关（r = 0.407，p < 0.01）。中介分析进一步证明，即使控制了HRV的个体内部变异后，静息HRV仍与回避行为显著相关（c = -0.1590，p < 0.05）。
研究结果表明，较高的心率变异性与较低的回避行为倾向相关，这突显了个体生理反应差异的重要性，而不仅仅是静息HRV本身。数据表明，在面对压力时能够维持静息HRV水平的个体具有自主调节优势，从而有助于适应性应对。本研究强调了个体生理调节差异的关键作用，并支持通过可穿戴技术和生物反馈来干预考试焦虑。
引言
由于评估情境引起的考试焦虑（Test Anxiety, TA）常常会损害执行功能，导致回避行为（Choe等人，2019a；Hannon，2012；Hu等人，2022a）。TA中的回避行为表现为逃避或推迟学术任务，如参与学习、注册考试、采用应试策略以及参加标准化评估（Choe等人，2019b；Daker等人，2021；Doménech-Betoret等人，2014；García-Moya等人，2023；Hassan和Schmidt，2021a；Jenifer等人，2022）。在教育研究中，回避行为与多种因素有关，包括：（i）认知因素，如缺乏控制感和自我怀疑（Eum和Rice，2011；Owens等人，2014；Putwain和Best，2011）；（ii）情感因素，如焦虑和预期恐惧（Pekrun等人，2011；Putwain，2019；Putwain等人，2016）；（iii）社会因素，如师生互动、同伴压力和社会评价恐惧（Putwain等人，2010；Putwain和Symes，2011）。
尽管回避行为被视为主导性的调节过程（L. & Martin，2010），但其背后的生理机制尚未得到充分研究。现有的TA回避行为研究主要依赖于主观和行为指标（Choe等人，2019b；Jenifer等人，2022；Liew和Lench，2014；von der Embse等人，2018a），尽管有证据表明，对考试表现至关重要的认知过程与自主调节紧密相关（Liebert和Morris，1967；Roos等人，2020）。纳入生理指标对于理解回避倾向至关重要，可以补充传统上对认知表现的关注（Jacob和Parkinson，2015a）。
将心率变异性（Heart Rate Variability, HRV）等生理指标纳入回避行为评估得到了越来越多实证证据的支持，这些证据表明HRV与情绪和认知功能有关（Fantini-Hauwel等人，2020；Holzman和Bridgett，2017b；Mather和Thayer，2018）。尽管在教育研究中生理变量传统上被视为TA的次要相关因素（Roos等人，2020），但HRV已成为关键指标，因为它反映了自主平衡，并与注意力控制、执行调节和适应性应激反应等认知因素密切相关（Shaffer和Ginsberg，2017a）。因此，将HRV等生理指标纳入回避行为评估至关重要（Fantini-Hauwel等人，2020；Holzman和Bridgett，2017b；Mather和Thayer，2018）。基于HRV与认知和情绪调节能力相关的证据（Holzman和Bridgett，2017a；Park和Thayer，2014），本研究利用HRV来扩展其在教育研究中的应用，旨在识别那些因自主调节能力受损而表现出回避行为的考试焦虑个体。
HRV作为回避行为的神经基础，其生理机制可以从多种理论中得出（Porges，2001；Thayer和Lane，2000）。调节自主系统的中枢自主网络（Central Autonomic Network, CAN）和控制适应性调节的大脑区域在解剖学上有重叠，这使得HRV成为衡量回避行为的指标（JF等人，2012；Thayer等人，2009a）。因此，旨在客观测量回避行为的研究采用了HRV指标（Aldao等人，2016；Jiryis等人，2022；Leonidou和Panayiotou，2022；Mantantzis等人，2020）。
HRV与TA中的回避行为之间的关联在于HRV与执行功能之间的联系，而执行功能是学术成功的关键决定因素（Grenell和Carlson，2021；Jacob和Parkinson，2015b）。此外，反应抑制（执行功能的关键组成部分）和情绪调节也与HRV有关（Cattaneo等人，2021；Spangler等人，2018）。鉴于这些关联，HRV成为探索TA中回避机制的关键生理指标。
在教育领域，HRV被用作心理生理指标，用于监测个体的压力和认知状态（Kim等人，2024a）。由于TA会损害自主调节（Huang等人，2022；Wei等人，2021a）和其他适应性调节行为（Hu等人，2022b；Hu等人，2023），HRV与这些调节过程的关联使其在TA研究中具有重要意义。
关于TA对表现影响的研究结果不一致（Jerrim，2023；Theobald等人，2022）可能是因为忽视了个体的生理变异性，尽管已知其会对压力反应产生影响。鉴于TA的特质倾向和基于状态的波动会影响表现（Fan等人，2024；Lotz等人，2021；Macher等人，2013；Nú?ez-Pe?a等人，2016a；Sotardi，2018），考虑个体在生理调节上的差异对于识别不同的TA焦虑模式也是必要的。
HRV提供了一个生理指标，基于迷走神经罐理论（Vagal Tank Theory）来量化这些个体差异。该理论认为，静息时的迷走神经张力代表了一种“资源”，在压力下会消耗，在恢复期间会得到补充（Laborde等人，2018）。在这种框架下，静息期间测量的基础HRV反映了个体的调节潜力（Kemp和Quintana，2013；Thayer等人，2009b）；而任务参与期间测量的相位HRV反映了基于状态的调节努力（Laborde等人，2017）。这两种测量方法也被证明是适应性认知-情绪反应和自我调节资源成功激活的指标（Berna等人，2014；Brosschot等人，2007；Thayer和Lane，2009）。通过整合这些HRV指标，本研究旨在深入理解个体在评估情境中的生理调节差异如何导致回避行为。
本研究的目标是从多个方面探讨HRV指标与TA中的回避行为之间的关系。本研究的主要目的是探究考试焦虑（TA）中回避行为的生理基础。虽然之前的研究已经确定了回避行为的行为相关性，但其生理相关性仍待探索。为了捕捉这些生理动态，我们使用改进的回避范式（Choe等人，2019b）分析了模拟考试期间的HRV变化。这一设计基于这样的理解：回避行为是由评估情境下的高考试焦虑引起的。
其次，通过分析HRV指标的个体差异，我们旨在深入理解与回避行为相关的生理机制。通过中介分析，我们研究HRV的个体差异，以确定HRV的变异性如何与TA中的回避行为相关。中介模型的选择基于迷走神经罐理论，该理论认为HRV的基线和变化之间存在功能性关系。
假设：根据神经-内脏整合模型（Neurovisceral Integration Model）和迷走神经罐理论，我们假设HRV指标较低（反映自主调节能力受损）的个体在评估压力下会表现出明显的回避行为。
部分摘录
参与者
57名学生（平均年龄22.07岁，年龄标准差2.61岁）在提供书面知情同意后自愿参与了这项研究。最终有52名学生的数据被用于分析（排除细节见统计部分）。参与者选择遵循了推荐的纳入和排除标准（Quintana等人，2016）。受试者接受了可能影响认知或心血管功能的因素筛查，包括临床疾病、药物使用、兴奋剂摄入和生活方式等。
描述性统计
表1展示了非回避组和回避组的描述性统计结果。Levene调整后的t检验表明，在关键变量上存在统计学上的组间差异。回避组的个体表现出较高的特质焦虑水平、较低的基础HRV值以及较弱的HRV变异性，与非回避组相比。
讨论
本研究旨在通过探讨HRV模式与回避行为之间的关联，将生理维度纳入对TA中回避行为的理解。在所有分析中，都呈现出一致的心理生理特征：回避行为的个体表现出较低的静息副交感神经活动、较弱的自主调节能力和较高的压力反应性。
结论
通过分析HRV信号的个体差异，本研究提供了具体的证据，说明生理适应如何使个体倾向于回避行为。虽然回避行为可能暂时缓解压力症状，但它并不能解决根本的压力源。维持静息水平的测量结果表明，生理灵活性支持适应性表现，再次强调了生理基础在TA中的重要性。
作者贡献声明
斯瓦西·帕拉梅斯瓦兰（Swathy Parameswaran）：撰写初稿、验证、软件开发、方法论设计、数据分析、概念构建。
文卡特什·巴拉苏布拉马尼安（Venkatesh Balasubramanian）：撰写修订稿、审稿与编辑、监督工作。
资金
本研究未获得公共部门、商业部门或非营利组织的任何特定资助。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的研究结果。
