研究：高数学焦虑者数字加工存在双路径损伤

你有没有过这样的窒息时刻

——

刚翻开数学卷子，扫到第一行的数字，心跳就开始疯狂加速，大脑仿佛提前拉响了警报？

或者哪怕只是算个账，看到计算器上跳出的一串数字，都会莫名觉得心烦意乱？

这种对数学相关活动产生的持续性负面情绪反应，在心理学上称为

数学焦虑

。

数学焦虑往往不是天生的，很多时候只是源于小时候数学基础上的一点点小短板，这些不起眼的小问题日积月累，最终演变成了面对数学时的恐惧心态和认知差异。

这种差异可以体现在对阿拉伯数字等

符号数字

的处理上，而这种处理能力可以很好地预示数学学习水平。

这就引出了一个问题，问题到底发生在大脑运转的哪个环节？如果找不到病根，我们就无法对症下药。

为了破解这个疑问，我们的研究团队深入探究了高数学焦虑者的大脑电生理响应，结果发现了一个惊人的事实：高数学焦虑个体的数字加工损伤，是一个

从预期准备就开始的连锁反应

——这意味着，哪怕数字还没真正出现，你的大脑就已经过载宕机了：

看懂一个数字，大脑需要分几步？

在揭秘真相前，我们需要先了解大脑是如何工作的。为了看懂一个数字（比如

“36”

），我们的大脑需要在瞬间完成两件事：

第一步是

视知觉加工

：我们需要先认出这是个数字符号，而不是一团毫无意义的线段或其他文字。

第二步是

数量加工

：我们要进一步理解这个符号代表的数量意义，并能和其他数字比大小。

为了精准定位到底是哪一步出了问题，我们设计了三种不同的任务，通过像剥洋葱一样剥离“简单刺激的视觉特征”、“数字刺激的视觉特征”和“数字刺激的数量特征”，以此分离这两个加工阶段：

高数学焦虑者的大脑里发生了什么？

通过对脑电数据的深度解码，我们看到了高数学焦虑者大脑里上演着轰轰烈烈的求生大戏：

1.

准备阶段：电量不足，未战先怯

在数字还没出现时，高焦虑人群的

P3

脑电波幅就显著低于低焦虑者。

这意味着他们在看到数字前，无法有效调动认知资源、调节焦虑情绪

。

就像即将上跑道，

别人都在热身，他们却因为紧张而浑身僵硬，根本没做好准备。

2.

识别阶段：信号微弱，画面模糊

当数字终于出现，进入第一步视知觉加工时，高焦虑者的

N170

脑电波幅显著偏低。

这意味着他们对数字符号的识别能力变弱了。就像手机信号不好，他们大脑接收到的

数字画面是模糊的。反应更慢，出错率也更高。

3.

加工阶段：疯狂超频，勉强跟上

等到了第二步数量加工时，高焦虑者的

P2P

脑电波幅却异常地高于低焦虑者。

这意味着他们的大脑不得不异常过度激活，因为前面两步没做好，为了理解这个数字，花双倍的力气去弥补，才能勉强跟上别人的进度。

综合以上线索，我们提出了一个

双路径损伤模型

，这代表着高数学焦虑者的困境，其实是遭遇了双重打击：

第一条路径——传导性损伤

在数字颜色判断任务这类简单任务里，我们发现预期阶段的

P3

波幅完全中介了数学焦虑对后续N170

和P2P

的影响。焦虑损害了大脑的预期准备状态以影响后续各个处理进程，就像多米诺骨牌：

准备时没调整好状态

➡️

识别数字符号时信号模糊

➡️

大脑不得不费力补偿以理解数字

。

一步错，步步错，效率自然低下。

第二条路径——独立性损伤

上面的链式中介效应在

数字概念任务中却不存在，所以我们推断高数学焦虑者在数字概念这个核心系统有独立的

Bug

。

在

需要复杂认知操作的任务（如比大小）里，哪怕我们排除了前面多米诺骨牌传导过来的影响，高数学焦虑者本身的数量表征系统也存在

独立的缺陷

。换句话说，在纯粹的数量概念理解上，他们面临着真正的阻碍。

这个发现，到底能帮我们什么？

对学生而言，看懂焦虑，就是解脱的开始：

我们的智商绝对够用，并没有什么先天残缺！你之所以觉得无助，是因为焦虑情绪提前透支了你的大脑运存。

我们可以尝试

减少内耗

。当你学会识别这种情绪，不再让恐惧占据大脑的认知资源，把精力真正用在数学本身上时，你就完全有机会完成

“

我命由我不由天

”

的逆袭，在人生的赛道上实现真正的弯道超车！

对家长和老师而言，请收起轻飘飘的套话：

光对孩子说

“

别紧张

”

、

“

放轻松

”

这类包饺子一样的话是毫无意义的。

当你看到孩子像八爪鱼一样手忙脚乱、自我怀疑时，请记住：他们的大脑可能已经过载了。与其逼着他们边哭边做题，不如让他们在开始学数学前，

先花几分钟深呼吸、调整注意力、平复情绪

。

只有先稳住心态，让大脑的预期准备就绪，才能从容地进入学习状态。

本项研究由深圳大学心理学院刘洁副教授与广州大学教育学院脑与认知科学中心韩尚锋副教授等人共同完成，文章主要致力于揭示数学焦虑影响数字加工的神经机制问题，希望通过脑电技术，厘清数学焦虑对预期准备、视觉识别与数量表征的连锁影响，为理解数学学习障碍的认知根源、开发针对性干预方案提供理论依据。

推文源文

刘洁, 姚晓欢, 林悦帆, 严佩卿, 韩尚锋. (2026). 数学焦虑个体符号数字加工的神经机制.

心理学报

, 58

(8), 1506-1516.

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