焦虑是一种多层复合的负性生理状态,在现实生活发生概率非常高,而且对个体日常生活有重要的影响。科学心理学产生以前,众多哲学家,人类学家都对焦虑提出自己的理论和猜想。精神分析学者,神经病理学家们认为焦虑是引发神经症的致病因素,也是某些大脑病变的特征。科学心理学产生后,通过动物实验和人类实验发现,对于正常被试来说,焦虑感受是对个体生理唤醒过程的觉知,动机同焦虑的发生有重要的关系。近年来的研究围绕焦虑和认知的关系,和焦虑同人体慢性疾病的联系得到了很多有价值的结果。本研究从情绪和认知的关系这个大的范畴出发,对焦虑同数字工作记忆关系产生兴趣,采用噪音诱发被试的生理焦虑,观察被试数字工作记忆测试成绩的变化。结果发现,中等程度噪音(74dB)使被试的工作记忆成绩提高(P<0.05),低程度噪音(50dB)和高程度噪音(96dB)同基线成绩差异并不显著。这个发现同以往的理论假设存在不一致的地方。目前占主导的焦虑理论认为,焦虑使注意的线索混乱化超过了认知能力所能同时处理的限度,从而缩减工作记忆。为了找到这种现象的生理状态客观证据,研究进一步对噪音暴露下的生理数据进行测量。研究结果发现,所选用的生理指标中,仅BVP峰频最大值噪音状态和基线状态不存在差异外,其他都因噪音产生显著差异(P<0.01)。主成分分析发现,噪音诱发焦虑生理变化的最大变异体现在HRV和肌电反应上。这意味着焦虑情绪的生理特征可以很大程度上用简单的两种生理通道变化来考察。对所有参与实验的50个被试HRV成分和肌电成分的平均变异方差进行时序叠加绘图,以其了解焦虑的生理变化在被试间的一致性。结果发现HRV变异在噪音响度水平上,存在被试间一致性,和特定音频上存在一致性。而肌电反应没有发现被试间的一致性。结论得到中等程度引发的生理焦虑状态能够提高被试数字工作记忆成绩,这种现象的生理机制是噪音作为威胁性刺激引发了被试作为生物体进化得来的“回避动机”响应中枢,激活了HPA轴,通过内分泌调节和神经调节,心脏泵血能力提升,血液中氧气利用率和糖代谢能力提高。当这种过程达到最佳状态时,被试的认知操作水平得到提高,而当这种激活超过最佳水平,机体会在主观感觉上标定威胁刺激带来的不适应状态,采取保护和回避的措施,采取策略抑制自身在噪音下的暴露程度,因此认知能力降低。