成大研發快訊 - 文摘
成大研發快訊 第二十二卷 第六期 - 2012年六月二十二日 [ http://research.ncku.edu.tw/re/articles/c/20120622/2.html ]
金錢酬賞對睡眠剝奪後的認知表現與錯誤監控的影響
謝淑蘭
國立成功大學社會科學院心理學系特聘教授 [email protected]
Sleep, 33(4): 499-507, April 2010
缺
乏睡眠與睏睡的情況之下不僅會使人的錯誤行為增加，也會降低人在犯錯後 啟動補救行為的能力，而導致一些重大的意外事故發生。這類的人為失誤在職場中 佔有高達百分之七十的比率。幾個於不同職場的國際知名意外事故包括有，三哩島 核泄漏事故，航空事故，太空梭爆炸事故，以及醫療失誤等。雖然睡眠剝奪在實際 生活中對於錯誤監控顯然造成很大的影響，文獻中以科學的方式做探討的並不多 見。有鑑於此，作者(謝淑蘭)與國立中正大學蔡玲玲教授自2004年起便展開一系列 的睡眠相關研究，以期了解睡眠剝奪與錯誤監控之間的關係。一系列的研究結果顯示睡眠剝奪會弱化人的錯誤偵側能力，並反映在其所呈現的ERN振幅有顯著下降的現 象。事件相關腦電波研究顯示錯誤關連負波(error-related negativity，ERN)是前扣帶迴進行監控運作時的腦 波特徵，這個電位的分佈主要在腦的額葉中央(frontocentral)部位(e.g., Hsieh et al., 2007; Hsieh et al., 2009;
Tsai et al., 2005) (見圖一)。ERN屬反應鎖定(response-locked)腦電位波，定義為出現在錯誤反應後60到100毫 秒的最大負波(Falkenstein et al., 2000)。另外，在ERN之後多半會緊接出現一振幅較大之正波，稱為error positivity (Pe)。Pe定義為出現在反應後200到400 毫秒的正波(Falkenstein et al., 1996, 2000; Nieuwenhuis et al., 2001)，通常最大振幅位在中央頂葉(centroparietal)部位。但是相較於ERN，睡眠剝奪對於Pe振幅是否有 影響則仍然分歧。例如，在Tsai等人(2005)的研究發現睡眠剝奪後Pe會下降，但是在Hsieh等人的研究 (2007, 2008)則沒有發現Pe會受到睡眠剝奪的影響。
圖一: 於Fcz位置的正確與錯誤嘗試次的反應鎖定事件相關電位波。錯誤嘗試次比正確嘗試次有明顯的關連 負波與正波。零點為反應之起始，負波向上。
錯誤監控不僅包括錯誤偵側也包括錯誤後的補救行為。錯誤後的補救行為可區分成錯誤後的立即矯正行為 (Hsieh et al., 2007, 2008)，或是錯誤的行為反應策略調整，包括了在隨後的作業嘗試次中改變反應速度(“錯 誤後反應變慢”, Rabbit, 1966)、型態、或其他策略以提高正確率或降低錯誤率(即降低一錯再錯的發生率；
Laming, 1979)。目前的研究發現睡眠剝奪之後會影響錯誤後的補救行為表現(e.g., Murphy et al., 2006; Tsai et al., 2005)。在作者的一項研究中發現短期睡眠剝奪會使得錯後避免再犯錯的機制無法運作，亦即睡眠剝
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奪的影響力並不僅於使得犯錯的機率增加，甚至會加重一錯再錯的情形。不過我們在後續的研究中發現如 果給予明確的指導語要求參與者要在錯誤後立即做出矯正行為的反應時，那麼睡眠剝奪就不再會產生錯後 一錯再錯的現象(Hsieh et al., 2007, 2008)。
這個研究的發現相當有用，因為現實生活中不可避免睡眠會有部份被剝奪，因此外顯指導語鼓勵參與者立 即矯正錯誤能補償在睡眠剝奪情況下受損的錯誤監控機制，特別是維持了錯誤發生後抑制錯誤再發生的機 制，這暗示可以應用這樣的互動關係來補償睡眠剝奪對行為反應的負面效果。不過除了指導語之外，還有 很多其它的對抗睡眠剝奪對行為反應的負面效果，例如動機的操弄。有些研究已發現提供動機因子，如競 爭、回饋結果、與獎勵等，均可有效提升因睡眠剝奪所帶來的負面效果。但是至今尚無研究直接探討金錢 酬賞是否會對睡眠剝奪之後的錯誤監控產生改善的現象。
因此本論文研究主要目的便是要直接操弄金錢的酬賞來檢驗是否酬賞對於睡眠剝奪所導致的高等認知功能 損害具有補償作用。本研究使用字母版的旁側夾擊作業(flanker task)，並且於每一嘗試次反應後，若反應正 確則給予酬賞，若反應錯誤則給予罰錢。所有實驗參與者在經歷平常的一晚睡眠後及整晚全部睡眠剝奪後 的隔天上午進行測試。本論文研究結果發現酬賞雖然可以全面提高認知作業表現包括在睡眠剝奪狀況下，
但是睡眠剝奪的效果並不因酬賞的存在而消失或減弱，這當中包括認知作業表現及錯誤後的調整行為(見圖 二)。不過，酬賞似乎可以有效地改善睡眠剝奪對錯誤偵測(error detection)或錯誤顯著性評估的負面影響。
這些結果顯示酬賞所提升的動機與睡眠剝奪兩者對認知功能的影響機制是部份重疊及部份相異。
圖二: 錯後正確率的調整。酬賞與睡眠情境的交互作用達顯著*P < 0.05。 From Hsieh, S., T. H. Li, & L. L.
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綜合作者的一系列研究成果顯示睡眠剝奪確實會弱化人的錯誤監控能力並反映在ERN的振幅上。這樣的發 現是非常重要的，因為許多職場的工作者的自發性睡眠不足現象相當嚴重。為了防範睡眠剝奪後可能造成 的重大意外事故，公司管理者可藉由作者的研究發現增加提升工作安全的有效措施，如，主動提醒員工若 發現錯誤要立即矯正錯誤，或於其正確反應後給予金錢獎賞以提高動機。這些措施雖然不能完全消除但應 該可以適度的改善睡眠剝奪對錯誤監控行為所造成的負面影響。
參考文獻
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