心理所合作研究揭示任务难度调节心智游移对相位动态的影响

在日常生活中，我们经常遇到这样的情况：与朋友打羽毛球时，思绪却被近期未完成的工作任务所占据，无法专注于追踪球的飞行轨迹，从而导致反应迟缓和动作失误。这种现象在心理学研究中被称为心智游移（mind wandering），即注意力从当前任务转向与任务无关的思维活动。这一现象不仅显著影响个体的认知和行为表现，更为理解大脑内部认知与外部认知之间的动态交互提供了重要研究窗口。已有研究表明，人们约30%的时间处于心智游移状态。心智游移会削弱广泛的感觉和运动加工过程，而这些加工过程均依赖于相位一致性（Phase coherence, 即脑区间或神经元群体在时间上保持稳定相位关系的同步性，可以通过试次间相位一致性ITPC来测量）的调节。然而，心智游移是否通过调节大脑对外部刺激的神经同步来影响感觉输入和运动输出加工，以及任务难度是否会调节心智游移对相位一致性的影响，这些关键问题仍有待阐明。

针对上述科学问题，中国科学院心理研究所傅小兰研究员与加拿大渥太华大学神经科学家Georg Northoff合作，采用思维探针法评估了被试在不同难度感觉和运动任务中的注意状态。研究首次系统揭示了任务难度调节心智游移对大脑相位动态影响的神经机制，并发现了心智游移影响感觉和运动加工的共同神经基础。

实验设计

研究结果发现，无论在感觉输入还是运动输出加工中，心智游移均仅在简单任务条件下显著降低试次间相位一致性，而对困难任务无显著影响。这一结果表明，外部任务难度调节着外部认知加工与内部认知加工（心智游移）之间的资源竞争与平衡：简单任务需要较少的认知资源，为心智游移留下更多认知容量，从而促进内向性认知取向；而困难任务则通过消耗更多认知资源来抑制心智游移的发生。关键的是，这种内外部认知平衡是通过相位一致性来实现的，即神经活动相对于外部刺激的时间精度。

总体而言，研究结果支持了内部认知（心智游移）与外部认知（感觉运动任务）之间存在相互平衡与动态依赖关系的假设。相位动态作为调节这种平衡的关键神经机制，可能构成了内外部认知共享的通用神经基础。这一发现与最近提出的认知“基线模型”（Baseline model of cognition）高度契合，为理解人类认知的统一神经机制提供了重要的实证证据。

内部和外部认知之间的相互平衡示意图

该研究得到了科技创新2030重大项目意识的认知神经机制—信息整合与意识体验、国家自然科学基金与德国研究基金会合作项目、福建省科技计划项目的支持。

相关研究成果已发表于PNAS。心理所毕业博士生龙正坤为论文第一作者和共同通讯作者，心理所傅小兰研究员为论文通讯作者，加拿大渥太华大学皇家心理健康研究所Georg Northoff教授为论文共同作者。

论文信息：Long, Z., Northoff, G., & Fu, X. (2025). Task difficulty modulates the effect of mind wandering on phase dynamics. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 122(22), e2416387122. https://doi.org/10.1073/pnas.2416387122