返回抑制對(duì)空間Stroop效應(yīng)的影響

付 佳 張 明

摘要聯(lián)合空間cue-target范式和空間Stroop任務(wù)，考察了空間注意在解決空間Stroop效應(yīng)中所起的作用。結(jié)果表明：(1)與空間Stroop刺激出現(xiàn)在非線索化位置相比，出現(xiàn)在線索化位置上時(shí)，被試對(duì)位置和空間維度不一致試驗(yàn)的反應(yīng)更快，且空間Stroop的量顯著減少；(2)返回抑制影響空間Stroop效應(yīng)量的大小，返回抑制對(duì)非空間Stroop效應(yīng)量的調(diào)節(jié)和對(duì)空間Stroop效應(yīng)量的調(diào)節(jié)有所不同，無(wú)論一致條件，還是不一致條件下，對(duì)空間Stroop反應(yīng)的反應(yīng)速度要快于非空間Stroop。

關(guān)鍵詞空間注意，返回抑制，空間Stroop效應(yīng)。

分類(lèi)號(hào)B842.3

1引言

人類(lèi)的視覺(jué)注意允許人們從大量的視覺(jué)輸入中選擇與當(dāng)前行為相關(guān)的信息。而對(duì)無(wú)關(guān)刺激進(jìn)行抑制。因此抑制是注意研究的一個(gè)重要部分。而對(duì)返回抑制(inhibition of return，IOR)的研究則是近年來(lái)注意研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。

經(jīng)典的產(chǎn)生返回抑制的范式(也稱(chēng)作cue-tar-get范式)為，外周非信息線索(uninformative pe-ripheral cue)出現(xiàn)在靶子(target)之前的空間兩個(gè)位置之一，在短暫的線索和靶子間隔后，對(duì)出現(xiàn)在線索化位置的靶子檢測(cè)的速度要快于對(duì)在非線索化的位置，這種易化被認(rèn)為是對(duì)線索化位置的反射性的注意轉(zhuǎn)換，促進(jìn)了隨后對(duì)靶子的加工。然而，這種模式在長(zhǎng)的線索和靶子的時(shí)間間隔后發(fā)生了反轉(zhuǎn)，對(duì)出現(xiàn)在線索化位置靶子的檢測(cè)速度要比對(duì)非線索化位置的靶子的檢測(cè)慢，最早由Posner和Co-hen把這種反應(yīng)時(shí)變慢的現(xiàn)象稱(chēng)之為返回抑制現(xiàn)象。并用線索化位置與非線索化位置上刺激的反應(yīng)時(shí)之差作為返回抑制大小的度量。

關(guān)于IOR的機(jī)制問(wèn)題，長(zhǎng)期以來(lái)一直存在爭(zhēng)論：Posner等最早提出的注意說(shuō)認(rèn)為，10R的實(shí)質(zhì)在于注意在返回先前注意過(guò)的位置時(shí)會(huì)受到抑制，實(shí)際是把IOR看成注意的一種特性。Klein等提出的反應(yīng)偏向說(shuō)則指出，IOR反映了被試在反應(yīng)上的偏向。被試對(duì)呈現(xiàn)于線索化位置的刺激的反應(yīng)會(huì)受到抑制，該觀點(diǎn)認(rèn)為10R是運(yùn)動(dòng)反應(yīng)系統(tǒng)的一種屬性，與注意無(wú)關(guān)。而IOR抑制標(biāo)簽機(jī)制(in-hibitory tagging，IT)，被用來(lái)解釋刺激和反應(yīng)選擇加工的分離。Fuentes等人聯(lián)合IOR范式和語(yǔ)義啟動(dòng)、nanker干擾效應(yīng)、顏色Stroop效應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的結(jié)果：這些效應(yīng)在線索化位置發(fā)生了反轉(zhuǎn)。如：Vivas等人聯(lián)合10R范式和顏色stroop任務(wù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Stroop干擾量的大小根據(jù)stroop顏色詞是否出現(xiàn)在線索化位置還是非線索化位置而不同，當(dāng)刺激出現(xiàn)在線索化位置時(shí)，Stroop效應(yīng)減少或者消失。這是由于抑制標(biāo)簽在短時(shí)間內(nèi)影響了刺激一反應(yīng)的編碼(stimulus-responsecode)，對(duì)刺激單詞詞義的反應(yīng)要快于對(duì)刺激的顏色反應(yīng)。由于暫時(shí)的分離了刺激的反應(yīng)編碼，阻止了不一致單詞的詞義的反應(yīng)和對(duì)顏色命名反應(yīng)之間的競(jìng)爭(zhēng)，從而減少了Stroop的干擾效應(yīng)。

Chen等人在一項(xiàng)考察返回抑制和Stroop干擾沖突的研究中發(fā)現(xiàn)。當(dāng)干擾出現(xiàn)在線索化位置的時(shí)候，只有左側(cè)的背外側(cè)前額葉皮層(left dotsaflateral prefrontal cortex)被激活。而Zhou利用fMRI考察空間IOR和非空間IOR的神經(jīng)機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)SOA條件下(產(chǎn)生IOR條件)對(duì)比短SOA條件下(易化條件)，空間線索激活雙側(cè)前頂葉皮層，但是在顏色I(xiàn)OR中卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。并且只在顏色I(xiàn)OR中發(fā)現(xiàn)了前額葉皮層的激活，這兩項(xiàng)研究可以說(shuō)明空間IOR和非IOR有著不同的加工機(jī)制。那么，在cue-target范式中，注意對(duì)空間信息加工和非空間信息加工也有可能不同。此外，Giesbrecht的研究也表明。注意選擇對(duì)空間信息加工更多激活的是額頂葉網(wǎng)絡(luò)([fontal-parietal net-work)。因此，本研究推測(cè)，在空間范式中，返回抑制對(duì)空間刺激和非空間刺激的加工可能不同。

綜上所述，IOR是如何調(diào)節(jié)空間Stroop干擾效應(yīng)的?在cue-tager范式中，IOR對(duì)空間Stroop干擾刺激的調(diào)節(jié)和對(duì)非空間Stroop刺激(例如：顏色命名)是否相同?本研究將聯(lián)合cue-target范式和空間Stroop干擾范式，來(lái)考察IOR對(duì)空間Stroop效應(yīng)的影響?？臻gStroop效應(yīng)在線索化位置是否會(huì)發(fā)生減少?如果減少，是由于外源性線索引發(fā)的，還是由于返回抑制中的抑制標(biāo)簽起作用?此外，本研究將利用實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果與在顏色Stroop中得到的結(jié)果進(jìn)行比較，從而進(jìn)一步了解注意的空間認(rèn)知加工的機(jī)制。

2方法

2.1被試

隨機(jī)選取本科生16名參加實(shí)驗(yàn)，男生6名，女生10名。年齡19～25歲，視力或矯正視力正常，所有的被試都是右利手。以前沒(méi)有參加過(guò)同類(lèi)實(shí)驗(yàn)。

2.2實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)程序在Lenovo啟天6200型微型計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，顯示器為15英寸Lenovo屏幕，分辨率為1024～768，刷新頻率為80Hz。實(shí)驗(yàn)程序用心理學(xué)實(shí)驗(yàn)專(zhuān)用開(kāi)發(fā)軟件E-prime(vision 1.1 sp3)編制而成，在Windows XP操作系統(tǒng)上運(yùn)行，要求被試分別將左、右手的食指置于電腦鍵盤(pán)上的“X”、“M”鍵上用于反應(yīng)，被試眼睛離屏幕大約60cm，實(shí)驗(yàn)在微暗的環(huán)境下個(gè)別進(jìn)行，屏幕背景色為黑色。

實(shí)驗(yàn)材料為3個(gè)0.21cm×0.23em，厚度為0.04cm的灰色方框，2個(gè)外周方框邊緣距離注視點(diǎn)0.25cm，代表了靶子刺激可能出現(xiàn)的空間位置，一個(gè)灰色方框位于屏幕中央；靶子刺激為0.11cm×0.13cm，水平視角為2.8°垂直視角為1.5°的白色箭頭，用于指向“左或者右”，呈現(xiàn)在外周的某一方框的中央；中央線索化刺激為直徑0.3cm，視角為0.5°的灰色小圓點(diǎn)；中央注視點(diǎn)為一個(gè)“+”號(hào)，呈現(xiàn)在中央的灰色方框中。

2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2×2被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，自變量為空間一致性和線索有效性?？臻g一致性包含兩個(gè)水平，一致條件：箭頭所指方向和其所在空間位置相同；不一致條件：箭頭所指方向和其所在空間位置不同；而線索一靶子關(guān)系分為：有效線索化條件為靶子刺激出現(xiàn)在線索化位置上，無(wú)效線索化條件為靶子刺激出現(xiàn)在非線索化位置上。因變量為被試對(duì)靶子反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)。

2.4實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)的流程為：(1)在每一次測(cè)試的開(kāi)始在屏幕上同時(shí)呈現(xiàn)兩個(gè)外周方框和注視點(diǎn)500ms：(2)隨機(jī)選取某個(gè)外周方框(左或右)變成白色方塊(外周線索化，為了提示靶子可能出現(xiàn)在空間位置)50ms后又復(fù)原；(3)外周刺激消失200ms后，中央注視點(diǎn)開(kāi)始變成灰色圓點(diǎn)200ms，即中央

線索化，它使得注意離開(kāi)外周方框回到中央注視點(diǎn)；(4)隨后在某個(gè)隨機(jī)選定的外周方框中央呈現(xiàn)靶子刺激(指向左“←”或者指向右“→”的箭頭)。要求被試在看到靶子刺激后，既快又準(zhǔn)確的對(duì)目標(biāo)刺激作出反應(yīng)。當(dāng)箭頭方向指向左側(cè)時(shí)，被試用左手的食指按鍵盤(pán)上的“X”鍵，當(dāng)箭頭方向指向右側(cè)時(shí)，被試用右手的食指按鍵盤(pán)上的“M”鍵，忽略箭頭刺激所在的空間位置。外周線索出現(xiàn)在注視點(diǎn)的左右的概率是相等的，對(duì)靶子出現(xiàn)的位置是沒(méi)有預(yù)測(cè)性的。在所有條件下，箭頭的指向(左或右)也是相等的概率。在實(shí)驗(yàn)中，箭頭所在的空間位置是與任務(wù)無(wú)關(guān)的，被試不必注意這個(gè)信息。要求被試在看到目標(biāo)刺激出現(xiàn)后盡可能快和準(zhǔn)確的按鍵進(jìn)行反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行過(guò)程中，被試需要保持眼睛在中央注視點(diǎn)，不要上下左右動(dòng)。如果被試的反應(yīng)錯(cuò)誤，將聽(tīng)見(jiàn)一個(gè)白噪音作為反饋，如果被試在1000ms之內(nèi)沒(méi)有進(jìn)行反應(yīng)，屏幕上的內(nèi)容將消失，直接進(jìn)入下一個(gè)測(cè)試。完成一次測(cè)試后間隔1000ms開(kāi)始下一次測(cè)試。

每個(gè)被試接受2x2種處理水平的結(jié)合，每種條件有40次測(cè)試。在正式實(shí)驗(yàn)前每個(gè)被試進(jìn)行30次測(cè)試的練習(xí)后按任意鍵開(kāi)始正式實(shí)驗(yàn)，每組包括40次有效測(cè)試，組內(nèi)所有測(cè)試混合隨機(jī)呈現(xiàn)。每組測(cè)試后休息1.5-3分鐘，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程約30分鐘。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果中小于100ms或大于1000ms的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)當(dāng)作錯(cuò)誤反應(yīng)處理。在實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確率小于70％的數(shù)據(jù)被剔除掉。

3結(jié)果與分析

刪除了反應(yīng)時(shí)慢于1000ms(占0.5％)和快于100ms(占0.03％)的數(shù)據(jù)，以及反應(yīng)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)(占6.3％)。對(duì)平均反應(yīng)時(shí)和反應(yīng)正確率進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1所顯示的是在不同實(shí)驗(yàn)條件下反應(yīng)時(shí)的平均數(shù)和錯(cuò)誤百分率。方差分析結(jié)果表明，線索有效性主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1,15)=31.18，MSe=467.82，p<0.001。說(shuō)明出現(xiàn)在線索化位置的反應(yīng)要慢于在非線索化位置的反應(yīng)。出現(xiàn)了IOR效應(yīng)；而空間一致性主效應(yīng)也顯著，F(xiàn)(1,15)=73.23，MSe=875.79，p<0.01，說(shuō)明被試對(duì)一致條件下的反應(yīng)要快于不一致條件的反應(yīng)：兩個(gè)因素之間的交互作用不顯著，F(xiàn)(1,15)=7.75，MSe=50.29，p>0.06。而對(duì)反應(yīng)的正確率進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，只有靶子刺激的空間一致性主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1,15)=26.25，MSe=17.92，p<0.01，當(dāng)靶子刺激的箭頭方向和其所在的空間位置相同的時(shí)候，正確率為95％，而當(dāng)靶子刺激的箭頭方向和其所在的空間位置不同時(shí)，正確率為91％。其他效應(yīng)不顯著。

4討論

4.1IOR對(duì)空間Stroop的影響

本研究的第一個(gè)目的是考察IOR是否對(duì)空間Stroop的大小產(chǎn)生影響，第二個(gè)目的是將本研究結(jié)果與非空間Stroop的結(jié)果加以比較，來(lái)進(jìn)一步討論注意的空間認(rèn)知加工的機(jī)制。

由于Funes的研究沒(méi)有發(fā)現(xiàn)IOR對(duì)空間Stroop的調(diào)節(jié)，一個(gè)可能的原因就是在他們的實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有采用中央線索造成的。單線索化和雙線索化的主要不同在于。在線索化范式中。被試需要內(nèi)源性的轉(zhuǎn)移注意到中央注視點(diǎn)，而雙線索化的條件下，被試是被中央線索反射性的吸引。因此，F(xiàn)unes雖然想分離外源性和內(nèi)源性的注意定向，但是在單線索化范式中，被試仍然使用了內(nèi)源性的注意資源。此外，從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，IOR和空間Stroop干擾效應(yīng)之間沒(méi)有交互作用。在這一點(diǎn)上，和Chen所做的IOR對(duì)非空間Stroop的影響不同，她的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不論在線索化位置還是在非線索化位置，都產(chǎn)生了顯著的空間Stroop干擾效應(yīng)，但是在線索化位置上的空間Stroop干擾量顯著低于非線索化位置。

為什么Funes的實(shí)驗(yàn)中在沒(méi)有中央線索條件下，線索化位置上的Stroop也發(fā)生了減少，Lupidfiez的雙加工理論認(rèn)為線索刺激的出現(xiàn)激活了一個(gè)“客體檔案”(object file)，一個(gè)“一致化加工”過(guò)程負(fù)責(zé)將隨后出現(xiàn)的刺激同這個(gè)客體檔案進(jìn)行比較，如果刺激同已有的客體檔案有這時(shí)間和空間上的匹配關(guān)系。則由線索和靶子之間的“整合加工”更新當(dāng)前的客體檔案。即將當(dāng)前刺激信息納入先前建立的客體檔案中。但如果沒(méi)有時(shí)間和空間上的匹配關(guān)系，就將重新建立一個(gè)新的客體檔案。那么，在這個(gè)辨別作業(yè)中，需要辨別靶子刺激的細(xì)節(jié)，這就需要累計(jì)足夠多的信息。這使得被試更偏向?qū)凶诱线M(jìn)有線索刺激建立的客體檔案中，從而使得有線索刺激激活的客體檔案更晚的關(guān)閉，因而，在Fuens的實(shí)驗(yàn)中就沒(méi)有發(fā)現(xiàn)IOR。線索化位置上空間Stroop完全消除。是由于在同一個(gè)客體檔案中的線索和靶子的空間編碼在時(shí)間上是分別加工靶子刺激的兩個(gè)互相干擾的維度(靶子位置和方向)，而產(chǎn)生干擾的位置維度在時(shí)間上發(fā)生的更早(因?yàn)樵谕庵芫€索化的時(shí)候，這個(gè)位置維度就已經(jīng)出現(xiàn)了)。這兩個(gè)在時(shí)間上分離的知覺(jué)編碼將引起線索化位置上的空間一致性效應(yīng)的減少，與任務(wù)不相關(guān)的位置維度將會(huì)隨著時(shí)間而衰退，而與任務(wù)相關(guān)的方向維度將被編碼。

本研究是個(gè)辨別任務(wù)，那么這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)不會(huì)是由于任務(wù)難度導(dǎo)致的呢?如果按照Klein的任務(wù)難度的理論，越復(fù)雜的任務(wù)得到越多的注意資源。越簡(jiǎn)單的任務(wù)得到越少的注意資源。在辨別任務(wù)中人們會(huì)分配更多的注意資源，從而使線索化刺激得到更多的加工，注意也更不容易從線索化位置回到中央注視點(diǎn)的位置，從而延遲了IOR出現(xiàn)。那么增加知覺(jué)或者反應(yīng)水平上的任務(wù)難度將會(huì)導(dǎo)致持續(xù)的易化效應(yīng)。從這個(gè)邏輯出發(fā)，可能空間Stroop任務(wù)的難度比顏色Stroop的難度更大，但是如果根據(jù)抑制標(biāo)簽的解釋?zhuān)诟呒?jí)的認(rèn)知加工中，IOR或者說(shuō)抑制標(biāo)簽更應(yīng)該起作用，而非易化。顯然Funes采用這個(gè)理論來(lái)解釋他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不合理的。

4.2抑制標(biāo)簽在解決干擾沖突中的作用

先前的研究表明。返回抑制和抑制標(biāo)簽效應(yīng)這兩種分離的抑制效應(yīng)只在辨別任務(wù)中發(fā)現(xiàn)。而IOR用來(lái)阻止注意返回到先前注意過(guò)的位置，抑制標(biāo)簽則調(diào)節(jié)出現(xiàn)在線索化位置上的刺激加工。在長(zhǎng)SOA條件下，當(dāng)刺激出現(xiàn)在線索化位置時(shí)，Stroop干擾效應(yīng)消失；與刺激出現(xiàn)在非線索化位置相比，出現(xiàn)在線索化位置時(shí)，對(duì)刺激的反應(yīng)更快。這個(gè)結(jié)果是由于抑制標(biāo)簽在短時(shí)間內(nèi)影響了刺激一反應(yīng)的編碼，對(duì)刺激單詞詞義的反應(yīng)要快于對(duì)刺激的顏色反應(yīng)。由于暫時(shí)的分離了刺激的反應(yīng)編碼，阻止了不一致單詞的詞義的反應(yīng)和對(duì)顏色命名反應(yīng)之間的競(jìng)爭(zhēng)，減少了Stroop的干擾效應(yīng)。為什么只在辨別任務(wù)中發(fā)現(xiàn)抑制標(biāo)簽，一個(gè)原因可能是簡(jiǎn)單反應(yīng)和辨別反應(yīng)兩者之間的反應(yīng)地圖(response mapping)不同。此外，F(xiàn)uentes的注意網(wǎng)絡(luò)中的抑制加工模型也認(rèn)為注意定向(視覺(jué)定向任務(wù))與沖突解決(Stroop任務(wù))之間存在交互作用。當(dāng)不一致刺激(如：出現(xiàn)在空間位置的左側(cè)。而箭頭方向卻指向右側(cè))出現(xiàn)在非線索化位置上時(shí)，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)需要解決任務(wù)相關(guān)維度(即箭頭靶子的方向)與任務(wù)無(wú)關(guān)維度(即箭頭靶子所在空間位置)之間的沖突，前額葉皮層與前扣帶回一起協(xié)調(diào)解決沖突與組織正確反應(yīng)。正如實(shí)驗(yàn)結(jié)果所發(fā)現(xiàn)的，此時(shí)，對(duì)靶子的反應(yīng)時(shí)更長(zhǎng)，出現(xiàn)Stroop干擾效應(yīng)。當(dāng)不一致刺激出現(xiàn)在線索化位置時(shí)，定向網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)做好準(zhǔn)備，抑制這一位置，此時(shí)，頂葉皮層(可能包括線索化位置被抑制的位置的地圖)，通過(guò)與上丘腦的抑制聯(lián)結(jié)，使注意和眼睛都不會(huì)轉(zhuǎn)移到這一位置，對(duì)線索化位置的手動(dòng)的和／或掃視反應(yīng)延遲(出現(xiàn)IOR效應(yīng))。同時(shí)，頂葉可能將皮層下結(jié)構(gòu)中的注意/眼動(dòng)偏向轉(zhuǎn)化為對(duì)與反應(yīng)選擇(執(zhí)行網(wǎng)絡(luò))有關(guān)的那些區(qū)域的信號(hào)。隨后，這些區(qū)域便抑制刺激的詞義，以干擾它對(duì)反應(yīng)系統(tǒng)的連接，結(jié)果是對(duì)顏色反應(yīng)的易化，Stroop干擾的減少，出現(xiàn)抑制標(biāo)簽效應(yīng)。而如果當(dāng)刺激出現(xiàn)在不同的空間位置而且任務(wù)要求更復(fù)雜時(shí)，定向和執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)一起協(xié)調(diào)解決沖突和競(jìng)爭(zhēng)。

5結(jié)論

(1)影響空間Stroop效應(yīng)量的大小是IOR，而不是外源性線索。與空間Stroop刺激出現(xiàn)在非線索化位置相比，出現(xiàn)在線索化位置上時(shí)，被試對(duì)位置和空間維度不一致試驗(yàn)的反應(yīng)更快，空間Stroop的量顯著減少。(2)返回抑制對(duì)非空間Stroop調(diào)節(jié)和對(duì)空間Stroop的調(diào)節(jié)有所不同，無(wú)論一致條件，還是不一致條件下。對(duì)空間Stroop反應(yīng)的反應(yīng)速度要快于非空間Stroop。