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1、心理学报 2009, Vol141, No14, 292 - 304 Acta Psychologica SinicaDO I: 10. 3724/SP. J. 1041. 2009. 00292292 收稿日期: 2008 - 07 - 08通讯作者:金志成, E2mail: jinzhchscnu. edu. cn工作记忆负载对位置干扰 子激活加工和抑制加工的影响3胡耿丹1, 2金志成1(1华南师范大学心理应用研究中心,广州510631) (2广州体育学院运动与健康系,广州510500)摘 要 针对工作记忆(WM)负载对干扰子加工的影响存在认知控制机制和负载特异机制两种分歧观点的争议及Pa
2、rk等人的负载特异机制研究中存在的不足,文章尝试采用干扰效应和负启动效应双指标考察了三种不同类型的WM负载对位置干扰子加工的影响。结果表明,WM负载对位置干扰子加工的影响存在双重作用机制(认知控制机制和负载特异机制) ;目标刺激与干扰子刺激的属性一致时,亦可得出负载特异机制观点,且可将WM任务与选择性注意任务之间竞争的资源锁定为知觉处理资源;导致上述两种观点争议的原因是以往研究未将干扰子加工过程分离为激活加工阶段和抑制加工阶段来考察;用双指标分离干扰子加工阶段的研究思路和方法不但可解决这两种观点的争议且可为两者的统合奠定基础。关键词 位置干扰子;干扰子加工;工作记忆负载;激活加工;抑制加工分类
3、号 B842. 31 前言选择性注意是人类认知加工过程中的重要一 环,其作用是将注意力放在与任务相关的信息上,同 时忽略与任务无关的干扰子,以确保有限的认知资 源得以高效运行(Downing, 2000)。因此,有关干扰 子加工一直是选择性注意研究中的热点。早期研究表明,增加目标刺激与干扰子刺激之间的空间距离 (Eriksen, 1974)、 将目标刺激和干扰子刺激分别组成不同客体( Kramer Lavie, Hist, DeForkert, Lavie, 2005)。如要求被试 在WM中保持1位数字(低WM负载)或6位数字(高WM负载) ,并同时进行字母辨别的选择性注意任务,以观察WM负载
4、对字母Flanker干扰(侧抑干 扰)的影响。结果表明高WM负载条件下Flanker 干扰效应显著性增加。据此, Lavie于2000年初步 提出了认知控制机制(cognitive control mechanis m)观点,随后,Lavie及其同事又进一步充实了该机制 观点(Lavie, Hist, De Forkert, La2vie, 2005) ,认为WM在选择性注意任务中起维持 目标刺激与干扰子刺激之间差别的作用,即将目标 刺激的优先性保存起来,以区分选择性注意任务中 目标刺激与干扰子刺激,进而抑制干扰子反应。在 高WM负载下被试因为无足够资源来抑制干扰子,干扰子就会出现更大的干扰效
5、应。De Fockert,Rees, Frith和Lavie (2001)的研究为Lavie等人 (2000, 2004, 2005)的观点提供了脑成像证据。然而,有些学者对Lavie等人(2000, 2004,2005)的认知控制机制观点提出质疑,认为不同类 型的WM负载对干扰子的干扰效应会产生不同的影响。张鹏(2006)研究表明,当WM任务与选择性 注意任务使用的信息不一致时(如WM任务使用的 信息为言语信息,选择性注意任务使用的信息为空 间信息) ,这两种任务之间不存在资源竞争,致使WM负载不会影响干扰子的干扰效应;而当WM任务与选择性注意任务使用的信息一致时(如WM任 务与选择性注意任
6、务使用的信息均为言语信息) ,这两种任务之间存在资源竞争,致使WM负载会对 干扰子的干扰效应产生影响。此外,视觉搜索研究4期胡耿丹 等:工作记忆负载对位置干扰子激活加工和抑制加工的影响293 也表明不同类型的WM负载对视觉搜索也会产生 不同的影响,如客体WM负载对同时进行的视觉搜 索不会产生影响,而空间WM负载对视觉搜索却会 产生影响。这是因为空间WM任务与视觉搜索任 务之间存在资源竞争,随着WM负载的增加,这种竞争会导致视觉搜索速度变慢(Woodman, Vogel,Woodman 当空间WM 负载信息与空间干扰子信息的属性一致时,随着WM负载增加,干扰子的干扰效应反而会下降。随后, Par
7、k, Kim和Chun (2007)则通过脑成像技术验 证了Ki m等人( 2005)的实验结果。Park等人 (2007)据此提出了负载特异机制( specific loadmechanis m)的观点,认为WM负载对干扰子加工的 影响取决于WM任务与选择性注意任务之间是否存在资源竞争,这种竞争机制受WM负载类型的影 响,具有领域特异性。可见,负载特异机制中WM 任务与选择性注意任务之间的资源竞争可分两种情 况。其一是WM任务与整体选择性注意任务之间 的资源竞争,该资源竞争条件下选择性注意中目标刺激与干扰子刺激的属性相一致;其二是WM任务 与局部选择性注意任务之间的资源竞争,该资源竞 争条件
8、下选择性注意中目标刺激与干扰子刺激的属 性不一致。综上可知,关于WM负载对干扰子加工影响的机制目前存在着两种争议观点。其一是认知控制机 制观点,认为WM对干扰子起抑制作用,这种抑制 机制不受WM负载类型的影响,具有领域普遍性; 其二是负载特异机制观点,认为WM任务与选择性 注意任务之间是否存在资源竞争会导致不同的干扰效应,这种竞争机制受WM负载类型的影响,具有 领域特异性。对得出这两种观点的实验进行系统分 析和归因后,我们推测导致这两种观点争议的原因 可能是以往的研究未将干扰子加工过程分离为不同 的加工阶段来考察。已有研究显示,干扰子的加工过程可分离为激 活和抑制两个加工阶段(Keel Lav
9、ie,1995; Lavie, 2000; Lavie, Hirst, De Fockert, Lavie, 2005)。例如,激活-抑制注意模型认为,在选择性注意任务中初始刺激呈现时,无论 是目标刺激还是干扰子刺激都会被激活,随后与任 务无关的干扰子的内在表征会得到积极主动的抑 制,且这种抑制会向与其有关的结点扩散,表现出扩 散抑制( spreading inhibition)机制( Keel Park,Ki m, Lavie, 2000; Lavie, Hirst, De Fockert,Lavie, 2005) ,这种采用同一指标来表征干扰子的两种对立加工的做法显然易引起混 淆,在方法学
10、上存在明显缺陷。这些实验研究可分 为两类,一类仅通过干扰效应指标来探讨干扰子的 激活加工,而另一类也仅通过干扰效应指标来探讨 干扰子的抑制加工。但这两类实验均是不在同一实验条件下进行的,即这两类研究均未在同一实验条 件下对干扰子的激活加工和抑制加工进行考察,致 使以往这些研究难以就WM负载对干扰子的激活 加工和抑制加工影响的作用机制进行深入的比较和 探讨。这提示必须探寻更有效的独立指标在同一实验条件下来分别表征干扰子的激活加工和抑制加 工。Neill(1977)首创的负启动实验方法为研究干 扰子的抑制加工提供了负启动途径。一些研究结果 显示,在不出现干扰效应的情况下,却能观察到显著 性的负启动
11、效应(Drive 张达人,张鹏远,陈湘川, 1998; Catena,Fuentes, Schwartz, Veilleumi2er, Hutton, Maravita, Dolan, Ror2den, Guerrini, Swainson, Lazzeri, 他们的研究结果未具 体指出负载特异机制中WM任务与选择性注意任 务之间竞争的是何种资源。基于上述分析可知,认知控制机制与负载特异 机制两种观点之争以及Park等人(2007)的负载特异机制研究中存在的不足,是当前WM负载对干扰 子加工影响的研究领域中迫切需要解决的焦点问 题。故本研究目的有二: 试图采用干扰效应和负 启动效应双指标的研究
12、方法,在同一实验条件下将 干扰子加工过程分离为激活和抑制两个加工阶段,通过三个实验分别考察空间WM、 客体WM和言语WM负载对干扰子激活加工和抑制加工的影响,旨 在解决认知控制机制观点与负载特异机制观点之间 的争议。 通过探讨“ 选择性注意中目标刺激与干 扰子刺激的属性相一致 ” 情况下干扰子的干扰效应,以印证和完善Park等人(2007)的负载特异机制 观点。鉴于选择性注意中干扰子抑制包括特性抑制 和位置抑制,且位置抑制具有稳定性,不易受个体年 龄差 异 的 影 响(Milliken,Joordens,若黑线上方呈现“+” 时,则该黑线所在位 置为干扰子位置。 “0” 和“+” 的视角约为0
13、. 4 0. 4 。注意探测刺激的呈现方式与注意启动刺激的 呈现方式相同。记忆探测刺激是由1个黑圆点组成,其呈现方式及大小与记忆启动刺激的呈现方式 相同。2. 3 设计本实验采用222三因素被试内嵌套设计。 因素一为WM负载水平,包括低负载和高负载2个水平,低负载条件下要求被试在WM中保持1个空 间位置,高负载条件下则要求被试同时保持3个空 间位置。因素二为注意启动显示的干扰条件,分启 动中性和启动干扰2个水平,启动中性条件下只呈 现目标位置,不呈现干扰子位置;而启动干扰条件下则同时呈现目标位置和干扰子位置。因素三为注意 探测显示的负启动条件,嵌套在因素二的启动干扰 水平中(因为只有当注意启动
14、显示中的目标位置和 干扰子位置同时呈现时方能测量负启动效应) ,分 探测对照和探测重复2个水平。探测对照条件下,注意探测显示中的目标位置和干扰子位置是与注意 启动显示中的目标位置和干扰子位置无关的新位 置;探测重复条件下,注意探测显示中的目标位置就 是注意启动显示中的干扰子位置,而注意探测显示 中的干扰子位置为注意启动显示中目标位置和干扰子位置未占据的新位置。因变量是选择性注意中的 反应时,而错误率是本实验的一个参考指标。2. 4 程序本实验程序见图1上方所示。首先在屏幕中心4期胡耿丹 等:工作记忆负载对位置干扰子激活加工和抑制加工的影响295 出现红色注视点“+”,持续500ms;然后呈现记
15、忆启 动显示,即在屏幕中心方框内出现1个或3个圆点 图形1200ms,要求被试记住圆点的分布位置;接着 出现红色注视点“+” 并延迟1000ms;随后呈现注意 启动显示,由一个目标位置和一个干扰子位置(或只有目标位置)组成,要求被试对目标位置尽快做 出按对应键反应,忽略干扰子位置;反应完成后延迟200ms,接着呈现注意探测显示,也是要求被试对目 标位置尽快做出按对应键反应,忽略干扰子位置;反 应结束后再延迟200ms,紧接着显现一个红色注视点“+” 并延迟500ms;最后呈现记忆探测显示,即在 屏幕上出现一个圆点,要求被试判断该圆点所处的 位置是否在记忆启动显示中出现过,如出现过,按 “J”
16、键,如未出现过,则按“F” 键。记录注意启动显 示、 注意探测显示中被试的反应时和反应正误,以及记忆探测显示中被试的反应正误。本实验中,练习实验测试为30次,正式实验测 试为192次。正式实验分高负载与低负载两组,每 组测试次数均为96次。每组的干扰条件中,启动中 性测试为32次,启动干扰测试为64次。负启动条件嵌套在启动干扰测试中,故负启动条件测试次数 等于启动干扰测试次数,即探测重复和探测对照测 试次数均为32次。WM负载水平、 干扰条件和负启 动条件这三个因素的所有测试均混合随机呈现。在50%的测试中,记忆探测的位置刺激与记忆启动的某一位置刺激相同,另50%的测试中,记忆探测的 位置刺激与记忆启动的位置刺激完全不同。正式实 验分5个阶段,每阶段之间休息1min。整个实验约 需45min。图1 三种不同类型的WM负载条件下的实验流程图注:三种不同类型的WM负载均采用相同的注意启动和注意探测程序,如本图中间部分所示。2. 5 结果本研究所有实验数据均通过SPSS 11. 5统计软 件包进行处理。显著性差异水平设置为
