不同加工深度非符號(hào)數(shù)量信息的SNARC效應(yīng)：眼動(dòng)證據(jù)*

司繼偉 周 超 張傳花 仲蕾蕾

(山東師范大學(xué)心理學(xué)院,濟(jì)南 250014)

1 引言

數(shù)字的出現(xiàn)是基于人類對(duì)計(jì)算物體數(shù)目的需要,自從產(chǎn)生以來(lái),數(shù)字在人類的生活中扮演著越來(lái)越重要的角色。直覺上看來(lái),人們所進(jìn)行的數(shù)字加工是一種脫離物體的純數(shù)字符號(hào)加工,與數(shù)字?jǐn)?shù)量的空間信息無(wú)關(guān),但許多研究發(fā)現(xiàn)數(shù)字與空間位置之間存在著對(duì)應(yīng)關(guān)系。

Dehaene等人(Dehaene,Bossini,& Giraux,1993)首先采用數(shù)字奇偶判斷任務(wù)揭示了數(shù)字大小與兩側(cè)手反應(yīng)速度的關(guān)系,并把這種數(shù)字和空間方位間的關(guān)聯(lián)命名為空間-數(shù)字反應(yīng)編碼聯(lián)合效應(yīng)(Spatial-Numerical Association of Response Codes effect,簡(jiǎn)稱SNARC效應(yīng))。SNARC效應(yīng)是指對(duì)于較小的數(shù)字,左側(cè)的反應(yīng)(比如左手按鍵,向左眼動(dòng)等)比右側(cè)的反應(yīng)(比如右手按鍵,向右眼動(dòng)等)更快; 而對(duì)于較大的數(shù)字,右側(cè)的反應(yīng)比左側(cè)的反應(yīng)更快。即在心理數(shù)字線上的數(shù)字表征位置和反應(yīng)手位置一致的條件下,反應(yīng)速度較之于不一致條件下更快。

Dehaene等人對(duì)SNARC效應(yīng)的理論解釋為：心理數(shù)字線是從左至右走向的,零在數(shù)軸的最左端,越大的數(shù)字越往右,因此當(dāng)小數(shù)在左端時(shí)反應(yīng)會(huì)快一些,大數(shù)在右端時(shí)反應(yīng)會(huì)快一些(Dehaene et al.,1993; Gevers,Reynvoet,& Fias,2003)。心理數(shù)字線的空間走向反映了空間信息對(duì)數(shù)字編碼的影響,它的發(fā)現(xiàn)在心理表征層次上支持了數(shù)字的空間分布特征。另外,有證據(jù)表明數(shù)字加工和空間加工可能具有一些共同的腦機(jī)制,主要在右側(cè)下頂葉皮層部分(Dehaene,2003; Feigenson,Dehaene,& Spelke,2004)。來(lái)自神經(jīng)生理學(xué)的研究表明,頂葉皮質(zhì)的活性受所比較的數(shù)字之間距離調(diào)節(jié),而與數(shù)字的呈現(xiàn)方式無(wú)關(guān)(Dehaene et al.,1996)。Zorzi等人對(duì)右頂葉損傷病人的研究發(fā)現(xiàn),病人的表現(xiàn)受比較數(shù)字之間距離的影響(Zorzi,Pritfis,& Umiltà,2002)。上述研究都說(shuō)明心理數(shù)字線和物理線段具有相似的空間特性,空間注意的方向和心理數(shù)字線的走向是一致的,Rusconi 等人的研究(Rusconi,Bueti,Walsh,& Butterworth,2011)也證明了這一點(diǎn)。目前關(guān)于水平方向SNARC效應(yīng)的研究(Schwarz,& Keus,2004;Fischer,Castel,Dodd,& Pratt,2003; Fischer,2001;Calabria & Rossetti,2005)一致表明,小數(shù)字與左側(cè)空間相聯(lián)系,大數(shù)字與右側(cè)相聯(lián)系,這與心理數(shù)字線上數(shù)字從小到大由左至右的分布是吻合的。

SNARC效應(yīng)的研究不僅可以為心理數(shù)字線的觀點(diǎn)提供支持證據(jù),更重要的是對(duì) SNARC效應(yīng)的深入探討使研究者對(duì)數(shù)字的空間表征有了全新的認(rèn)識(shí)。Dehaene (1997)提出數(shù)字的空間表征應(yīng)該是一種數(shù)字地圖,在垂直方向,小數(shù)被表征在下方大數(shù)被表征在上方。當(dāng)小數(shù)字出現(xiàn)時(shí)向下的反應(yīng)要比向上的反應(yīng)快,當(dāng)大數(shù)出現(xiàn)時(shí)向上的反應(yīng)要比向下的反應(yīng)快。Schwarz和Keus (2004)的研究證實(shí)了垂直方向上存在SNARC效應(yīng),而Jarick等人(Jarick,Dixon,Maxwell,Nicholls,& Smilek,2009)以及 Bae等人(Bae,Choi,Cho,& Proctor,2009)的研究則表明數(shù)字的空間表征要比數(shù)字線復(fù)雜。關(guān)于垂直方向的SNARC效應(yīng)的方向問題,研究者使用不同的符號(hào)在不同的被試身上得到的結(jié)論也有所不同。大部分研究得到的是小數(shù)字與下方反應(yīng)相聯(lián)結(jié),大數(shù)字與上方反應(yīng)相聯(lián)結(jié)(Pecher,Boot,& van Dantzig,2011; Ito,& Hatta,2004; Jarick,Dixon,Maxwell,Nicholls,& Smilek,2009),但是Hung等人在以中國(guó)人為被試的研究中得到了垂直方向上逆轉(zhuǎn)的SNARC效應(yīng),并認(rèn)為這與中國(guó)被試自上而下的閱讀習(xí)慣有關(guān)(Hung,Hung,Tzeng,& Wu,2008),Fischer等人的近期研究(Fischer,Mills,& Shaki,2010)也證實(shí)了這一點(diǎn)。另外,也有少數(shù)研究聯(lián)合考察了水平和縱向維度的 SNARC效應(yīng)的關(guān)系,Cappelletti,Freeman和Chipolotti (2007)對(duì)5名左側(cè)忽視癥患者的心理數(shù)字線和物理線的加工進(jìn)行了考察,結(jié)果表明：數(shù)量表征在水平和垂直方向上是否存在聯(lián)系因人而異,水平和垂直方向數(shù)字線的加工過程中存在部分獨(dú)立機(jī)制。Holmes和 Lourenco(2011)最近開展的三個(gè)實(shí)驗(yàn)表明,數(shù)字在水平方向的表征要強(qiáng)于垂直方向,因此他們認(rèn)為數(shù)量的空間組織中,水平方向勝過垂直方向。Jarick等人(2009)通過對(duì)兩名猶太被試的研究則發(fā)現(xiàn)了縱橫交替的復(fù)雜空間表征,1～10數(shù)字是在垂直方向上表征的,10～20則是在水平方向表征,21～40也是水平方向上表征,依此類推。因此他們認(rèn)為數(shù)字的空間表征遠(yuǎn)比數(shù)字線要復(fù)雜。

“心理地圖”的提出為數(shù)字空間表征的探索提供了新的思路,同時(shí)也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn),因?yàn)槟壳皩?duì)水平和垂直維度上SNARC效應(yīng)的方向、強(qiáng)度以及它們之間的復(fù)雜關(guān)系并未達(dá)成共識(shí),這使得“心理地圖”的觀點(diǎn)不能得到充分證實(shí)。主要問題是相較于較為穩(wěn)定的水平 SNARC效應(yīng),并不是在所有加工任務(wù)中都能發(fā)現(xiàn)垂直方向的SNARC效應(yīng)。目前用于考察SNARC效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)主要涉及兩類,一類是需要加工數(shù)字信息的任務(wù)(如奇偶判斷、數(shù)字大小判斷),另一類是無(wú)需加工數(shù)字信息的任務(wù)(瀏覽、自由觀測(cè))。有研究者認(rèn)為,只要任務(wù)中存在和數(shù)字大小有關(guān)的信息,無(wú)論是需要較深加工的數(shù)字任務(wù)(Schwarz & Keus,2004)還是需要較淺加工的非數(shù)字任務(wù)(Fischer,2001; Calabria & Rossetti,2005; Fischer et al.,2003),都存在SNARC效應(yīng),這些數(shù)字的空間表征會(huì)被自動(dòng)激活,數(shù)字和空間的相互作用是一種自動(dòng)靈活的過程。這一觀點(diǎn)得到了一些水平方向 SNARC效應(yīng)研究的支持,以往研究已經(jīng)多次在奇偶判斷(Dehaene et al.,1993; Bae et al.,2009)、數(shù)字大小(Brysbaert,1995)等數(shù)字加工任務(wù)中發(fā)現(xiàn)了水平方向上的SNARC效應(yīng)。Fischer等人(2003)的研究在屏幕中央呈現(xiàn)數(shù)字,隨后會(huì)有一個(gè)探測(cè)刺激隨機(jī)出現(xiàn)在左側(cè)或右側(cè)方盒中,被試根據(jù)探測(cè)做出相應(yīng)反應(yīng),結(jié)果發(fā)現(xiàn),僅僅讓被試注視數(shù)字就能在水平方向上引起基于數(shù)字?jǐn)?shù)量的向左或向右的注意轉(zhuǎn)換。沈模衛(wèi)等人(沈模衛(wèi),田瑛,丁海杰,2006)使用相同的淺加工任務(wù)在水平方向上得到了一樣的結(jié)果,但垂直方向上卻沒有發(fā)現(xiàn)SNARC效應(yīng)。目前僅在需要數(shù)字加工的任務(wù)中發(fā)現(xiàn)了SNARC效應(yīng),例如,Müller和Schwarz (2007)在研究中使用奇偶判斷任務(wù)發(fā)現(xiàn)了垂直SNARC效應(yīng)。因此,本研究擬考察加工程度對(duì)水平和垂直方向上SNARC效應(yīng)可能存在的影響。

另外,SNARC效應(yīng)的數(shù)字形式不僅僅局限在阿拉伯?dāng)?shù)字范圍,研究者發(fā)現(xiàn)其它的數(shù)字形式如言語(yǔ)數(shù)字、聽覺數(shù)字、點(diǎn)陣、字母和月份等也存在此種效應(yīng)(Nuerk,Wood,& Willmes,2005; Gevers et al.,2003)。Nuerk等人(2005)對(duì)阿拉伯?dāng)?shù)字、言語(yǔ)數(shù)字、聽覺數(shù)字和篩子點(diǎn)數(shù)等形式的SNARC效應(yīng)進(jìn)行了探討,結(jié)果發(fā)現(xiàn)四種形式的數(shù)字均存在顯著的SNARC效應(yīng)。Eagleman (2009)對(duì)月份的空間表征方式也進(jìn)行了研究,他們?cè)陔娔X上用 3D形式呈現(xiàn)月份,結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有少部分被試的報(bào)告表明月份是按橢圓形進(jìn)行空間表征的,大多數(shù)被試的對(duì)月份的表征是直線形式的。Fischer和 Rottmann (2005)考察了負(fù)數(shù)的SNARC效應(yīng),研究顯示絕對(duì)值大的負(fù)數(shù),右手反應(yīng)快; 絕對(duì)值小的負(fù)數(shù),左手反應(yīng)快,即負(fù)數(shù)的SNARC效應(yīng)在方向上與正數(shù)正好相反。Wood (2005)的研究表明,個(gè)體可以使用視覺-空間編碼來(lái)表征語(yǔ)義數(shù)字加工,他將此解釋為視覺-空間信息和語(yǔ)義信息共享認(rèn)知資源并與其它空間表征相互作用。一些研究進(jìn)一步比較了不同符號(hào)的SNARC效應(yīng)的強(qiáng)度。劉超等人對(duì)不同注意條件下的SNARC效應(yīng)進(jìn)行了考察,結(jié)果發(fā)現(xiàn)中文數(shù)字所受的影響比阿拉伯?dāng)?shù)字更大,他們認(rèn)為中文數(shù)字作為詞本身的 SNARC效應(yīng)更弱,更具有不穩(wěn)定性,更易受到影響(劉超,買曉琴,傅小蘭,2004)。楊金橋(2009)的研究表明：在奇偶判斷任務(wù)下,激活中文數(shù)字的言語(yǔ)信息,不會(huì)引起被試對(duì)中文數(shù)字進(jìn)行空間表征; 而在大小判斷任務(wù)下被試則會(huì)對(duì)中文數(shù)字進(jìn)行空間表征。Fias (2001)也發(fā)現(xiàn)阿拉伯?dāng)?shù)字上的SNARC效應(yīng)比英文數(shù)字的SNARC效應(yīng)要強(qiáng)。

從以往對(duì)不同符號(hào)的SNARC效應(yīng)的研究來(lái)看,有兩點(diǎn)值得注意,一是數(shù)量既可以用符號(hào)數(shù)字來(lái)表示(阿拉伯?dāng)?shù)字等),也可以用非符號(hào)數(shù)字來(lái)表示(點(diǎn)陣等)。而已有的SNARC效應(yīng)的研究大多考察的是符號(hào)數(shù)值,僅在一項(xiàng)以非符號(hào)數(shù)字(篩子)作為實(shí)驗(yàn)材料的研究中發(fā)現(xiàn)了 SNARC效應(yīng)(Nuerk et al.,2005)。由于非符號(hào)數(shù)字本身具有不同于符號(hào)數(shù)字的特性,因此符號(hào)數(shù)字 SNARC效應(yīng)的研究結(jié)論未必完全適合非符號(hào)數(shù)字,僅通過符號(hào)數(shù)字的SNARC效應(yīng)的研究來(lái)考察數(shù)量的空間表征似乎并不全面。因此,本研究擬以在數(shù)字認(rèn)知領(lǐng)域中得到廣泛使用的非符號(hào)數(shù)字—— 點(diǎn)陣為實(shí)驗(yàn)材料,考察其SNARC效應(yīng),以期對(duì)數(shù)量表征有一個(gè)更加全面的認(rèn)識(shí)。二是,其它數(shù)字符號(hào)(包括中文數(shù)字、英文數(shù)字)的 SNARC效應(yīng)強(qiáng)度比阿拉伯?dāng)?shù)字的SNARC效應(yīng)弱。本研究采用點(diǎn)陣這種非符號(hào)數(shù)字形式,本身具有一些不同于阿拉伯?dāng)?shù)字的客體特征,比如面積、密度、形狀等,被試在對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行加工時(shí)可能需要一些額外的表征轉(zhuǎn)化過程。因此,我們推測(cè)點(diǎn)陣數(shù)量的SNARC效應(yīng)的穩(wěn)定性相對(duì)于阿拉伯?dāng)?shù)字來(lái)說(shuō)較弱。

最后,在對(duì) SNARC效應(yīng)進(jìn)行研究時(shí),為了控制反應(yīng)中可能由手動(dòng)引入的與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的無(wú)關(guān)變量,有研究者(Schwarz,& Keus,2004; Fischer,Warlop,Hill,& Fias,2004; Fernández,Rahona,Hervás,Vázquez,& Ulrich,2011)已經(jīng)嘗試使用眼動(dòng)的方式獲得無(wú)干擾的 SNARC效應(yīng)。Fischer等人(2004)首次使用的眼動(dòng)方法發(fā)現(xiàn)了數(shù)字和空間相關(guān)聯(lián)的證據(jù),通過分析被試對(duì)數(shù)字0～9進(jìn)行奇偶判斷時(shí)的注視過程,研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于小數(shù)字向左反應(yīng)更快,對(duì)于大數(shù)字向右反應(yīng)更快,并且眼跳幅度不受數(shù)量或奇偶性的系統(tǒng)影響。隨后,Schwarz等人(2004)在采用奇偶判斷任務(wù)的研究中先對(duì)水平方向上手動(dòng)和眼動(dòng)反應(yīng)下 SNARC效應(yīng)進(jìn)行了比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在眼動(dòng)和手動(dòng)條件下獲得了方向一致、大小無(wú)差異的 SNARC效應(yīng),證實(shí) SNARC效應(yīng)反映的是從左到右數(shù)量的空間表征; 然后又考察了眼動(dòng)條件下水平和垂直方向上的SNARC效應(yīng),結(jié)果在垂直方向上發(fā)現(xiàn)了與水平方向大小相等、特性相似的SNARC效應(yīng),證明數(shù)量表征類似于數(shù)字地圖而不是數(shù)字線。最近,Fernández等人(2011)使用眼動(dòng)技術(shù)考察了對(duì)數(shù)字進(jìn)行較淺程度加工時(shí)的SNARC效應(yīng),他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中采用了自由選擇任務(wù),在屏幕中央呈現(xiàn)數(shù)字之后,同時(shí)在屏幕兩邊各呈現(xiàn)一張面孔圖片,讓被試在數(shù)字消失之后瀏覽屏幕。對(duì)第一次注視的分析證實(shí)數(shù)字?jǐn)?shù)量影響自由選擇任務(wù)的注視方向。由于采用眼動(dòng)技術(shù)能夠精確地觀察到被試的眼動(dòng)軌跡,準(zhǔn)確計(jì)算出被試的注視時(shí)間和眼跳幅度,因此既便于準(zhǔn)確觀察,又提高了研究的精度,使我們對(duì)SNARC效應(yīng)有更全面詳細(xì)的了解。

由于以往SNARC效應(yīng)的研究中,深加工和淺加工的實(shí)驗(yàn)任務(wù)有所不同,深加工任務(wù)要求被試對(duì)數(shù)字的某一特性(奇偶性、數(shù)量大小)進(jìn)行反應(yīng),而淺加工任務(wù)中要求被試對(duì)探測(cè)刺激做出反應(yīng)而不是根據(jù)數(shù)字刺激做出反應(yīng),本研究需要控制不同反應(yīng)要求這一無(wú)關(guān)因素。參照Fischer等人(2003)和沈模衛(wèi)等人(2006)考察 SNARC效應(yīng)時(shí)采用的探測(cè)任務(wù),結(jié)合研究目的及眼動(dòng)技術(shù),對(duì)范式進(jìn)行了改進(jìn)?？紤]到被試在反應(yīng)前目光不能離開中央注視點(diǎn),而出現(xiàn)在中央興趣區(qū)外的探測(cè)刺激可能會(huì)引起眼動(dòng)反應(yīng)從而干擾數(shù)據(jù),因此本研究中無(wú)論是深加工任務(wù)還是淺加工任務(wù)都要求被試根據(jù)出現(xiàn)在中央注視點(diǎn)附近的提示線索對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行眼動(dòng)反應(yīng)。淺加工要求被試對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行瀏覽,深加工時(shí)我們采用的是相較于奇偶判斷能夠更加直接地加工數(shù)量信息的大小判斷任務(wù),點(diǎn)陣呈現(xiàn)時(shí),讓被試口頭報(bào)告點(diǎn)陣數(shù)量與5進(jìn)行大小比較的結(jié)果,主試記錄。

因此,本研究采用點(diǎn)陣這種非符號(hào)數(shù)字形式,對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行較淺和較深程度的加工,并在水平和垂直方向分別根據(jù)提示線索對(duì)目標(biāo)做出眼動(dòng)反應(yīng),分別在水平和垂直方向上,考察不同加工程度下的點(diǎn)陣數(shù)字是否出現(xiàn) SNARC效應(yīng),如果出現(xiàn),那么其方向是怎樣的、大小是否相同？SNARC效應(yīng)是否受加工程度的影響,點(diǎn)陣數(shù)量本身特性是否引起不同于以往研究的結(jié)果。

2 實(shí)驗(yàn)一：水平方向上點(diǎn)陣數(shù)量加工的SNARC效應(yīng)

2.1 研究方法

2.1.1 被試

選取某高校32名大學(xué)生,男生12人,女生20人,年齡為18～23歲,視力或矯正視力正常,無(wú)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)分為淺加工任務(wù)和深加工任務(wù)兩部分,均采用 2×2被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),自變量為數(shù)量大小(小數(shù)量1、2,大數(shù)量8、9)和眼動(dòng)方向(左、右),因變量為眼跳反應(yīng)時(shí),是指從“＋”出現(xiàn)到被試做出眼動(dòng)反應(yīng)(眼動(dòng)至相應(yīng)正方形)為止。

2.1.3 實(shí)驗(yàn)材料和儀器

實(shí)驗(yàn)材料如圖1所示,點(diǎn)陣圖片為 25個(gè)小方格(每個(gè)方格的長(zhǎng)和寬均為10mm),方格中分別含有1,2,8,9個(gè)點(diǎn)。提示線索為靠近中央注視點(diǎn)左側(cè)或右側(cè)的黑色十字(0.4°×0.4°),反應(yīng)區(qū)域?yàn)槠x中央注視點(diǎn) 5°的左右兩側(cè)的正方形(1°×1°)。實(shí)驗(yàn)儀器使用 Eyelike型眼動(dòng)儀一臺(tái),頭部旋轉(zhuǎn)校正范圍為-15°～+15°,校準(zhǔn)模式是 Hv9,即 9個(gè)柵格點(diǎn)校準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)由一臺(tái) P4兼容計(jì)算機(jī)控制,刺激呈現(xiàn)在 19英寸彩色顯示器中央,分辨率為 800×600。實(shí)驗(yàn)時(shí),被試眼睛與顯示器中心齊平,距離為60 cm。

圖1 四個(gè)點(diǎn)陣數(shù)量

2.1.4 實(shí)驗(yàn)程序

(1) 呈現(xiàn)指導(dǎo)語(yǔ),被試?yán)斫庵蟀碋nter鍵消失; (2)進(jìn)行眼睛的9點(diǎn)校正,根據(jù)主試的要求完成; (3)呈現(xiàn)帶中央黑點(diǎn)的空屏,時(shí)間為300 ms; (4)黑點(diǎn)消失后出現(xiàn)點(diǎn)陣的圖片,時(shí)間為600 ms,被試按要求對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量進(jìn)行加工; (5)點(diǎn)陣消失后,呈現(xiàn)反應(yīng)區(qū)域500 ms; (6)隨后在靠近中央注視點(diǎn)的左側(cè)或右側(cè)出現(xiàn)提示線索(十字)2 s,要求被試當(dāng)十字出現(xiàn)在左側(cè)時(shí)向左側(cè)的正方形眼動(dòng),出現(xiàn)在右側(cè)時(shí)向右側(cè)的正方形眼動(dòng),完成后按 Enter鍵進(jìn)入下一個(gè)試次。

淺加工組和深加工組各包括 12個(gè)練習(xí)試次和40個(gè)實(shí)驗(yàn)試次。當(dāng)點(diǎn)陣為小數(shù)量時(shí),提示線索出現(xiàn)在屏幕左右兩側(cè)各為 10次; 同樣當(dāng)點(diǎn)陣為大數(shù)時(shí),提示線索出現(xiàn)在屏幕左右兩側(cè)的次數(shù)也各為10次。練習(xí)和正式實(shí)驗(yàn)過程中每個(gè)題目的出現(xiàn)順序采用完全隨機(jī)化設(shè)計(jì)。具體的實(shí)驗(yàn)流程如圖2所示。在實(shí)驗(yàn)過程中要求被試盡量保持頭部不動(dòng),在提示線索出現(xiàn)后進(jìn)行左右眼跳反應(yīng)時(shí)記錄,記錄下被試的眼動(dòng)反應(yīng)時(shí)。

圖2 水平方向上點(diǎn)陣數(shù)量加工的實(shí)驗(yàn)流程

2.1.5 數(shù)據(jù)處理

采用統(tǒng)計(jì)軟件包SPSS 12.0對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析包括：(1)計(jì)算每個(gè)被試在所有實(shí)驗(yàn)條件下的平均眼跳反應(yīng)時(shí)。(2)檢驗(yàn)SNARC效應(yīng)。SNARC效應(yīng)的考察采用 Dehaene等人(1993)的方法,對(duì)不同方向上的不同加工程度的點(diǎn)陣數(shù)量的反應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行 2(眼動(dòng)方向：左、右) × 4 (數(shù)量大?。?、2、8、9)重復(fù)測(cè)量方差分析,以初步檢驗(yàn)是否存在 SNARC效應(yīng)。若交互作用顯著,說(shuō)明大數(shù)和小數(shù)在左右眼動(dòng)反應(yīng)時(shí)上有差異。然后基于前人研究(Dehaene et al.,1993; Nuerk et al.,2005; Fischer,2003; Lorch &Myers,1990),進(jìn)一步進(jìn)行回歸分析,先計(jì)算各個(gè)被試在每個(gè)數(shù)字上向右眼動(dòng)平均反應(yīng)時(shí)與向左眼動(dòng)平均反應(yīng)時(shí)之差(向右眼跳反應(yīng)時(shí)減去向左眼跳反應(yīng)時(shí)),然后建立平均左右眼跳反應(yīng)時(shí)之差對(duì)數(shù)量大小的回歸方程,若回歸系數(shù)顯著則說(shuō)明出現(xiàn)了SNARC效應(yīng),根據(jù)回歸系數(shù)的正負(fù)確定SNARC效應(yīng)的方向。如果出現(xiàn)SNARC效應(yīng),即對(duì)于小數(shù)來(lái)說(shuō)向左眼跳的反應(yīng)更快,反應(yīng)時(shí)小,向右眼跳的反應(yīng)時(shí)大,那么向右眼跳減去向左眼跳的反應(yīng)時(shí)之差接近零或?yàn)檩^大的正數(shù); 而對(duì)于大數(shù)來(lái)說(shuō),向右眼跳的反應(yīng)更快,反應(yīng)時(shí)較小,向左眼跳反應(yīng)時(shí)大,那么向右眼跳減去向左眼跳的反應(yīng)時(shí)之差為較大的負(fù)數(shù)。(3)比較SNARC效應(yīng)的大小。如果兩種加工條件下都出現(xiàn)了SNARC效應(yīng),則對(duì)其回歸系數(shù)進(jìn)行

t

檢驗(yàn),以考察 SNARC效應(yīng)的大小是否存在顯著差異。

2.2 結(jié)果分析

淺加工條件剔除1名注視點(diǎn)大都落在興趣區(qū)外的女生,有效被試為31人,深加工條件剔除2名數(shù)據(jù)大都落在興趣區(qū)外的女生,有效被試為30人。剔除注視點(diǎn)在興趣區(qū)以外的數(shù)據(jù)后,被試兩種加工條件下的反應(yīng)正確率是 100%,可能由于大小點(diǎn)數(shù)的數(shù)量區(qū)別較大,任務(wù)較簡(jiǎn)單,不存在速度和正確率的相互作用。剔除反應(yīng)時(shí)在3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以外的數(shù)據(jù),最終淺加工條件和深加工條件剔除的數(shù)據(jù)分別占總數(shù)據(jù)的12.1%和17.1%。

2.2.1 在水平方向上對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行淺加工時(shí)的SNARC效應(yīng)

當(dāng)點(diǎn)陣為1和2時(shí),向左眼動(dòng)反應(yīng)時(shí)分別為(260.82±68.40) ms 和(256.33±61.50) ms,快于向右眼動(dòng)(298.52±96.97) ms和(292.86±92.74)ms; 點(diǎn)陣為大數(shù)量 8和 9時(shí),向右眼動(dòng)反應(yīng)時(shí)為(270.30±69.78) ms和(275.19±73.15) ms,快于向左眼動(dòng)(277.05±76.49) ms和(292.52±96.27) ms。初步判斷點(diǎn)陣數(shù)量的大小導(dǎo)致了SNARC效應(yīng)。為進(jìn)一步證實(shí)在水平方向上對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行淺加工出現(xiàn)了SNARC效應(yīng)。我們對(duì)眼跳反應(yīng)時(shí)進(jìn)行2 (眼動(dòng)方向：左、右) × 4 (數(shù)量大?。?、2、8、9)重復(fù)測(cè)量方差分析。結(jié)果表明,眼動(dòng)方向的主效應(yīng)不顯著,

F

(1,30)= 3.03,

p

>0.05; 數(shù)量大小的主效應(yīng)不顯著,

F

(3,30)= 0.90,

p

>0.05; 兩者之間的交互作用非常顯著,

F

(3,30)=5.00,

p

<0.01,說(shuō)明在水平方向?qū)c(diǎn)陣進(jìn)行較淺程度的加工時(shí),出現(xiàn)了明顯的 SNARC效應(yīng)。淺加工時(shí)不同大小的點(diǎn)陣數(shù)量在左右方向上眼動(dòng)反應(yīng)的SNARC效應(yīng)出現(xiàn)情況見圖3。進(jìn)一步回歸分析表明,回歸方程顯著,

F

(1,30)=209.12,

p

<0.01,說(shuō)明模型與數(shù)據(jù)擬合程度較好?；貧w方程為：dRT =47.53-7.00×點(diǎn)陣數(shù)目。對(duì)平均回歸系數(shù)-7.00與0進(jìn)行

t

檢驗(yàn),結(jié)果表明回歸系數(shù)與 0的差異達(dá)到顯著水平,

t

(30)=-14.46,

p

<0.01,說(shuō)明出現(xiàn)了 SNARC效應(yīng)。由于平均回歸系數(shù)小于0,所以對(duì)小數(shù)量點(diǎn)陣(1、2),向右眼跳與向左眼跳反應(yīng)時(shí)之差為正數(shù),即小數(shù)量點(diǎn)陣,向左眼動(dòng)快; 而對(duì)大數(shù)量點(diǎn)陣(8、9),向右眼跳與向左眼跳的反應(yīng)時(shí)之差為負(fù),即大數(shù)量點(diǎn)陣,向右眼動(dòng)更快,出現(xiàn)了明顯的SNARC效應(yīng)(見圖4)。

圖3 淺加工時(shí)不同大小的點(diǎn)陣數(shù)量在水平方向上的SNARC效應(yīng)

圖4 淺加工時(shí)數(shù)字水平方向上的回歸分析圖

2.2.2 水平方向上對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行深加工時(shí)的SNARC效應(yīng)

當(dāng)點(diǎn)陣為1和2時(shí),向左眼動(dòng)(275.63± 68.60)ms 和(269.29±58.34) ms,快于向右眼動(dòng)(303.11±96.53) ms和(315.59±98.11) ms; 點(diǎn)陣 8和 9時(shí),向右眼動(dòng)(281.30±77.07) ms和(271.48±71.53) ms,快于向左動(dòng)眼(309.29±92.75) ms 和(307.80± 76.37)ms。對(duì)眼跳反應(yīng)時(shí)進(jìn)行 2 (眼動(dòng)方向：左、右) × 4 (數(shù)量大?。?、2、8、9)的重復(fù)測(cè)量方差分析,結(jié)果表明,眼動(dòng)方向的主效應(yīng)不顯著,

F

(1,29)= 0.07,

p

>0.05; 數(shù)量大小的主效應(yīng)不顯著,

F

(3,29)= 0.20,

p

>0.05; 兩者之間的交互作用非常顯著,

F

(3,29)=10.06,

p

<0.01,說(shuō)明在水平方向?qū)c(diǎn)陣進(jìn)行較深程度的加工時(shí),出現(xiàn)了明顯的 SNARC效應(yīng)。深加工時(shí)不同大小的點(diǎn)陣數(shù)量在左右方向上的SNARC效應(yīng),如圖5。

圖5 深加工時(shí)不同大小的點(diǎn)陣數(shù)量在水平方向上的SNARC效應(yīng)

回歸方程為：dRT =50.17-9.56×數(shù)字。

t

檢驗(yàn)結(jié)果表明,回歸系數(shù)與 0的差異達(dá)到顯著性水平,

t

(29)=?4.73,

p

<0.05,說(shuō)明出現(xiàn)了SNARC效應(yīng)。由于平均回歸系數(shù)小于 0,所以對(duì)小數(shù)量點(diǎn)陣(1、2),向左眼跳快; 而對(duì)大數(shù)量點(diǎn)陣(8、9),向右眼跳更快,出現(xiàn)了明顯的SNARC效應(yīng)(見圖6)。

圖6 深加工時(shí)數(shù)字水平方向上的回歸分析圖

我們檢驗(yàn)了兩個(gè)方程回歸系數(shù)差異,結(jié)果不顯著,

t

(4)=0.2965,

p

＞0.05,即水平方向上淺加工和深加工條件下兩個(gè)回歸方程的回歸系數(shù)沒有差異,兩種加工條件下SNARC效應(yīng)的大小沒有差異。

2.3 分析與討論

在實(shí)驗(yàn)一中,無(wú)論是對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量進(jìn)行較淺還是較深程度的加工,被試對(duì)水平方向上呈現(xiàn)的提示線索進(jìn)行左、右方向的眼跳反應(yīng)后,兩種情況下均出現(xiàn)了SNARC效應(yīng),SNARC效應(yīng)的方向與以往的研究結(jié)論一致(如Dehaene et al.,1993; Bull,Marschark,& Blatto-Valleeg,2005; Fischer,2001; Fischer et al.,2003; 沈模衛(wèi)等人,2006),說(shuō)明對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行加工時(shí)激活了數(shù)字的空間表征,點(diǎn)陣的數(shù)量特性與其空間表征發(fā)生了自動(dòng)聯(lián)合。淺加工條件要求被試僅對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行瀏覽,由于我們?cè)O(shè)置的點(diǎn)陣任務(wù)較簡(jiǎn)單,而且本實(shí)驗(yàn)所設(shè)置的小數(shù)量和大數(shù)量差別較大(1、2與 8、9),因此被試分辨起來(lái)較為容易。在心理數(shù)字線上,小數(shù)量(1、2)位于大數(shù)量(8、9)的左側(cè),因此本實(shí)驗(yàn)中,對(duì)于小數(shù)量(1、2),當(dāng)提示線索出現(xiàn)在左側(cè)時(shí),與其在心理數(shù)字線上的表征方向一致,向左眼跳會(huì)快一些; 當(dāng)提示線索出現(xiàn)在右側(cè)時(shí),與其在心理數(shù)字線上的表征方向相反,向右眼跳會(huì)慢一些。對(duì)于大數(shù)字(8、9),當(dāng)提示線索出現(xiàn)在右側(cè)時(shí)向右眼跳會(huì)快一些,而當(dāng)提示線索出現(xiàn)在左側(cè)時(shí),向左眼跳會(huì)慢一些。另外,我們發(fā)現(xiàn)淺加工和深加工時(shí)所出現(xiàn)的SNARC效應(yīng)的大小沒有差異。因此,實(shí)驗(yàn)1證實(shí)點(diǎn)陣數(shù)量在水平方向上進(jìn)行空間表征時(shí)的SNARC效應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性。

采用手動(dòng)方式(Dehaene & Cohen,1997)和眼跳方式(Schwarz et al.,2004)的研究都表明數(shù)字的空間表征可能不只存在于水平方向,而且還存在于一個(gè)更廣闊的范圍,在垂直方向也存在著線性表征。數(shù)字的空間表征應(yīng)該是一種數(shù)字地圖(number map)。在垂直方向上,現(xiàn)有發(fā)現(xiàn)認(rèn)為小數(shù)被表征在下方而大數(shù)被表征在上方(Schwarz & Keus,2004;Pecher et al.,2011),當(dāng)小數(shù)字出現(xiàn)時(shí)向下的反應(yīng)要比向上的反應(yīng)快,當(dāng)大數(shù)出現(xiàn)時(shí)向上的反應(yīng)要比向下的反應(yīng)快。但對(duì)于在垂直維度上SNARC效應(yīng)的方向目前仍存在爭(zhēng)論。有研究表明認(rèn)為垂直方向的表征方向與此相反(Hung et al.,2008; Bae et al.,2009; Fischer et al.,2010),還有研究者得到了水平垂直交替的復(fù)雜空間表征(Jarick et al.,2009)。因此,僅僅考察點(diǎn)陣數(shù)量水平方向上的SNARC效應(yīng)是不夠的,那么點(diǎn)陣數(shù)量這種非符號(hào)數(shù)字在垂直方向上的表征模式究竟會(huì)怎樣呢？是否會(huì)出現(xiàn)SNARC效應(yīng),如果出現(xiàn),方向會(huì)是如何？加工程度對(duì)其是否有影響？以及會(huì)有怎樣的影響？為解決這些問題我們進(jìn)行了第二個(gè)實(shí)驗(yàn),對(duì)垂直方向非符號(hào)數(shù)字信息的SNARC效應(yīng)進(jìn)行探討,以期對(duì)數(shù)量的空間表征有一個(gè)更全面的了解。

3 實(shí)驗(yàn)二：垂直方向上點(diǎn)陣數(shù)量加工的SNARC效應(yīng)

3.1 研究方法

3.1.1 被試 被試選取與研究一相同。

3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)分為淺加工任務(wù)和深加工任務(wù)兩部分,均采用 2×2被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),自變量為數(shù)量多少(小數(shù)量 1、2,大數(shù)量 8、9)和提示線索(上方、下方),因變量為眼跳反應(yīng)時(shí),是指從十字出現(xiàn)到被試做出眼動(dòng)反應(yīng)(眼動(dòng)至相應(yīng)正方形)為止。

3.2.3 實(shí)驗(yàn)材料和儀器

實(shí)驗(yàn)材料 點(diǎn)陣圖片與實(shí)驗(yàn)一相同,提示線索為屏幕中間靠近中央點(diǎn)的上方或下方的黑色十字,反應(yīng)區(qū)域?yàn)樯?、下兩個(gè)小正方形。

實(shí)驗(yàn)儀器 同實(shí)驗(yàn)一。

3.1.4 實(shí)驗(yàn)程序

呈現(xiàn)待反應(yīng)區(qū)域?yàn)樯舷路较虻男≌叫?要求被試當(dāng)十字出現(xiàn)在上方時(shí)向上邊的小正方形眼跳,出現(xiàn)在下方時(shí)向下方的小正方形眼跳,其它與實(shí)驗(yàn)1一樣。每個(gè)實(shí)驗(yàn)共包括12個(gè)練習(xí)試次和40個(gè)正式實(shí)驗(yàn)試次。當(dāng)點(diǎn)陣為小數(shù)時(shí),提示線索出現(xiàn)在屏幕上下兩側(cè)各為 10次; 同樣當(dāng)點(diǎn)陣為大數(shù)時(shí),提示線索出現(xiàn)在屏幕上下兩側(cè)的次數(shù)也各為 10次。練習(xí)和正式實(shí)驗(yàn)過程中每個(gè)題目的出現(xiàn)順序采用完全隨機(jī)化設(shè)計(jì),具體的實(shí)驗(yàn)流程如圖7所示。在提示線索出現(xiàn)后進(jìn)行上下眼跳反應(yīng)時(shí)記錄,記錄被試的眼動(dòng)反應(yīng)時(shí)。

圖7 垂直方向點(diǎn)陣數(shù)量加工的實(shí)驗(yàn)程序

3.1.5 數(shù)據(jù)處理

采用統(tǒng)計(jì)軟件包SPSS 12.0對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。

本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析思路與實(shí)驗(yàn)1相同。

3.2 結(jié)果分析

在淺加工條件下剔除1名注視點(diǎn)大都落在興趣區(qū)外的男生,有效被試為31人。在深加工條件下有2名被試沒有理解實(shí)驗(yàn)要求,對(duì)點(diǎn)陣沒有進(jìn)行反應(yīng),還有1名被試的注視點(diǎn)大都落在興趣區(qū)外,我們將其剔除,因此有效被試為29名。將注視點(diǎn)在興趣區(qū)以外的數(shù)據(jù)剔除后,被試在兩種加工條件下的反應(yīng)正確率為 100%,因此不存在速度和正確率的相互作用。剔除3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以外的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù),最終淺加工條件和深加工條件剔除的數(shù)據(jù)分別占總數(shù)據(jù)的10.8%和5.5%。

3.2.1 垂直方向上對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行淺加工時(shí)的SNARC效應(yīng)

當(dāng)點(diǎn)陣數(shù)量為小數(shù)(1、2)時(shí),向下眼跳平均反應(yīng)時(shí),分別為(305.95±71.39) ms 和(318.62±79.92)ms,比向上眼跳平均反應(yīng)時(shí)(292.14±78.89) ms和(288.02±89.70) ms長(zhǎng)。當(dāng)點(diǎn)陣數(shù)量為大數(shù)(8、9)時(shí),向上眼跳平均反應(yīng)時(shí)分別為(308.31±117.16) ms和(300.06±108.22) ms,向下眼跳平均反應(yīng)時(shí)為(300.39±89.61) ms和(302.30±79.15) ms。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行2 (眼跳方向：上、下) × 4 (數(shù)量大?。?、2、8、9)的重復(fù)測(cè)量方差分析。結(jié)果表明,眼跳方向主效應(yīng)不顯著,

F

(1,30)=0.86,

p

>0.05; 數(shù)量大小主效應(yīng)不顯著,

F

(3,30)=0.15,

p

>0.05; 兩者之間不存在交互作用,

F

(3,30)=1.58,

p

>0.05,說(shuō)明在垂直方向?qū)c(diǎn)陣進(jìn)行較淺程度的加工時(shí),不存在SNARC效應(yīng)(見圖 8)。

圖8 淺加工時(shí)不同大小的點(diǎn)陣數(shù)量在垂直方向上的眼跳反應(yīng)時(shí)

回歸方程為：dRT=-25.87+3.24×數(shù)字。將平均回歸系數(shù)3.24與0做

t

檢驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)

t

(30)=1.88,

p

>0.05,回歸系數(shù)與 0的差異未達(dá)到顯著性水平,即回歸分析也顯示沒有出現(xiàn)SNARC效應(yīng)(圖9)。

圖9 淺加工時(shí)數(shù)字垂直方向上的回歸分析圖

3.2.2 垂直方向上對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行深加工時(shí)的SNARC效應(yīng)

當(dāng)點(diǎn)陣數(shù)量為小數(shù)(1、2)時(shí),向下眼跳平均反應(yīng)時(shí)分別為(306.17±90.27) ms、(314.39±106.21)ms,比向上眼跳平均反應(yīng)時(shí)(273.38±94.71) ms和(289.84±88.89) ms要長(zhǎng)。這與SNARC效應(yīng)現(xiàn)象相反。當(dāng)點(diǎn)陣數(shù)量為大數(shù)(8、9)時(shí),向上眼跳平均反應(yīng)時(shí)分別為(268.39±62.87) ms和(278.63±97.22) ms,小于向下眼跳平均反應(yīng)時(shí)(304.20±97.41) ms和(311.65±89.22) ms。總體看來(lái),垂直方向上對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量進(jìn)行較深程度的加工時(shí),點(diǎn)陣數(shù)量的多少?zèng)]有導(dǎo)致明顯的SNARC效應(yīng)。同樣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行2 (眼跳方向：上、下) × 4 (數(shù)量大?。?、2、8、9)的重復(fù)測(cè)量方差分析。結(jié)果表明,眼跳方向的主效應(yīng)顯著,

F

(1,30)=9.59,

p

<0.01; 數(shù)量大小的主效應(yīng)不顯著,

F

(3,30)=1.07,

p

>0.05; 兩者之間的交互作用也不顯著,

F

(3,30)=0.11,

p

>0.05,說(shuō)明在垂直方向?qū)c(diǎn)陣進(jìn)行較深程度的加工時(shí),也沒有發(fā)現(xiàn)SNARC效應(yīng),這一點(diǎn)與我們假設(shè)的不一致。深加工時(shí)不同大小的點(diǎn)陣數(shù)量在上下方向上的眼跳反應(yīng)時(shí)如圖10。

圖10 深加工時(shí)不同大小的點(diǎn)陣數(shù)量在垂直方向上的眼跳反應(yīng)時(shí)

回歸分析的方程為：dRT=?28.07-6.94×數(shù)字。將平均回歸系數(shù)?6.94與 0做

t

檢驗(yàn),結(jié)果

t

(28)=?1.01,

p

>0.05,回歸系數(shù)與0的差異未達(dá)到顯著性水平,即沒有出現(xiàn)SNARC效應(yīng)(圖11)。

圖11 深加工時(shí)點(diǎn)陣數(shù)量垂直方向上的回歸分析圖

兩個(gè)方程的回歸系數(shù)差異不顯著,

t

(4)=1.6525,

p

＞0.05,說(shuō)明垂直方向上淺加工和深加工條件下兩個(gè)回歸方程的回歸系數(shù)沒有差異。

3.3 分析與討論

實(shí)驗(yàn)二中,在垂直方向上無(wú)論是對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行淺加工還是深加工都未出現(xiàn)明顯的SNARC效應(yīng)。淺加工條件下沒有出現(xiàn) SNARC效應(yīng),這與已有研究結(jié)論一致(Fischer et al.,2003; 沈模衛(wèi)等,2006)。淺加工條件下僅僅要求被試瀏覽點(diǎn)陣,不需要對(duì)點(diǎn)陣數(shù)值做直接反應(yīng),對(duì)數(shù)量的加工程度較淺,沒有激活數(shù)字在垂直方向上的空間表征,可能是因?yàn)榕c水平方向相比,垂直方向的空間表征閾限更高(沈模衛(wèi)等,2006)。值得注意的是,被試對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量進(jìn)行深加工時(shí)仍沒有出現(xiàn) SNARC效應(yīng),這與已有研究結(jié)論則不一致(Schwarz & Keus,2004; Müller &Schwarz,2007)。我們對(duì)部分被試進(jìn)行了訪談,結(jié)果發(fā)現(xiàn)他們?cè)诖怪狈较蛏蠈?duì)數(shù)字進(jìn)行加工時(shí),是按照從上到下的順序,將小數(shù)字放在垂直方向的最上端,而將大數(shù)字放在垂直方向的下端,所以深加工的結(jié)果表現(xiàn)為對(duì)所有數(shù)字來(lái)說(shuō)都是向上眼跳快于向下眼跳,但是差異并沒有達(dá)到顯著水平,即沒有出現(xiàn)SNARC效應(yīng)。我們認(rèn)為,雖然垂直方向上空間表征的閾限較高,但是對(duì)阿拉伯?dāng)?shù)字進(jìn)行深加工時(shí),其數(shù)量信息與空間表征之間的聯(lián)結(jié)較強(qiáng),因此會(huì)出現(xiàn)垂直方向的SNARC效應(yīng)。點(diǎn)陣的數(shù)量信息與空間表征之間的聯(lián)結(jié)較阿拉伯?dāng)?shù)字更弱,且在垂直方向上的空間表征激活閾限比水平方向上高,因此當(dāng)讓被試進(jìn)行深加工時(shí),足夠引起阿拉伯?dāng)?shù)字空間表征的加工卻未達(dá)到點(diǎn)陣數(shù)量空間表征的閾限水平,以致垂直方向?qū)c(diǎn)陣數(shù)量信息進(jìn)行較深加工并沒有發(fā)現(xiàn)SNARC效應(yīng)。

4 總討論

以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)表明,點(diǎn)陣數(shù)量在水平方向上出現(xiàn)了 SNARC效應(yīng),而在垂直方向上沒有出現(xiàn),且點(diǎn)陣數(shù)量的SNARC效應(yīng)不受加工程度的影響。在實(shí)驗(yàn)一中,無(wú)論是對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量進(jìn)行較淺還是較深程度的加工,根據(jù)水平方向上呈現(xiàn)的提示線索進(jìn)行左右方向的眼跳反應(yīng),左右方向的眼跳反應(yīng)時(shí)均差異顯著,均出現(xiàn)了 SNARC效應(yīng)。這與以往的研究結(jié)論一致(如Dehaene et al.,1993; Bull et al.,2005;Fischer,2001; Fischer et al.,2003; 沈模衛(wèi)等,2006),也與心理數(shù)字線相吻合。另外,兩個(gè) SNARC效應(yīng)的大小沒有差異說(shuō)明加工程度對(duì)水平方向上點(diǎn)陣數(shù)量的SNARC效應(yīng)影響不大。在實(shí)驗(yàn)二中,無(wú)論是對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量進(jìn)行較淺還是較深程度的加工,根據(jù)垂直方向上呈現(xiàn)的提示線索進(jìn)行上、下方向的眼跳反應(yīng),發(fā)現(xiàn)上、下方向的眼跳反應(yīng)時(shí)均差異不顯著,兩種情況下都沒有出現(xiàn)SNARC效應(yīng)。

近年來(lái)的行為研究表明SNARC效應(yīng)出現(xiàn)在反應(yīng)相關(guān)的晚期階段,隨后的電生理研究結(jié)果又進(jìn)一步把數(shù)字和空間的交互作用定位在晚期的反應(yīng)選擇階段。Fischer等(2003)發(fā)現(xiàn)數(shù)字空間表征的自動(dòng)激活會(huì)影響空間注意的轉(zhuǎn)移,但這必須是在刺激呈現(xiàn)后的400～750ms,當(dāng)延遲期短于400ms或者超過1000ms時(shí),注意轉(zhuǎn)移效果消失。在本研究的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中提示線索均是在點(diǎn)陣出現(xiàn)后600ms呈現(xiàn)的,符合注意轉(zhuǎn)移的時(shí)間范圍,因此實(shí)驗(yàn)一的兩種加工程度條下中都出現(xiàn)了SNARC效應(yīng),這進(jìn)一步證實(shí)數(shù)字對(duì)空間信息發(fā)生作用的時(shí)間是處在中間的反應(yīng)選擇階段。由于數(shù)字的這種空間特性是獨(dú)立于刺激的呈現(xiàn)形式和反應(yīng)器的類型,所以在采用眼動(dòng)進(jìn)行反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中仍然發(fā)現(xiàn)了SNARC效應(yīng),但是這與楊金橋等人(楊金橋,仝宇光,李今朝,2010)的發(fā)現(xiàn)并不一致,楊金橋等人(2010)在實(shí)驗(yàn)中讓被試對(duì)點(diǎn)陣的大小進(jìn)行手動(dòng)反應(yīng),結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)SNARC效應(yīng)。我們認(rèn)為與手動(dòng)反應(yīng)相比,眼動(dòng)反應(yīng)作為SNARC效應(yīng)的行為指標(biāo)具有更高的敏感性,本研究再次證實(shí)了使用眼動(dòng)技術(shù)考察SNARC效應(yīng)的可行性。

4.1 水平方向的SNARC效應(yīng)是否受加工程度的影響

本研究分別考察了水平和垂直方向上被試對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量進(jìn)行不同深度加工時(shí)的SNARC效應(yīng)。結(jié)果僅在水平方向上發(fā)現(xiàn)了SNARC效應(yīng),且深加工和淺加工條件下的SNARC效應(yīng)大小沒有差異,這可能與點(diǎn)陣數(shù)量本身有關(guān),但也不能排除加工程度的影響。原因可能是,點(diǎn)陣數(shù)量本身具有不同于阿拉伯?dāng)?shù)字的一些特征。阿拉伯?dāng)?shù)字作為一種符號(hào)數(shù)字,被試無(wú)論對(duì)阿拉伯?dāng)?shù)字進(jìn)行深加工還是淺加工時(shí),主要對(duì)其數(shù)值數(shù)量信息進(jìn)行編碼,只是編碼的程度不同。點(diǎn)陣除了具有數(shù)值數(shù)量(點(diǎn)的個(gè)數(shù))這一特征外,還具有非數(shù)值數(shù)量特征(總面積、密度等)以及非數(shù)量特征(顏色、形狀),當(dāng)被試對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量進(jìn)行加工時(shí),被試除了關(guān)注點(diǎn)陣的數(shù)值數(shù)量,還可能會(huì)對(duì)點(diǎn)陣的客體特征(顏色、大小、形狀、面積、密度等)進(jìn)行編碼(丁錦紅,張欽,郭春彥,2010)。阿拉伯?dāng)?shù)字符號(hào)只需一個(gè)符號(hào)就可以表示一定的數(shù)量,而點(diǎn)陣的點(diǎn)數(shù)是隨著數(shù)量的增大而增加的。例如,同樣都是“9”這個(gè)數(shù)量,阿拉伯?dāng)?shù)字只需要一個(gè)符號(hào)“9”,而點(diǎn)陣數(shù)量則需要空間中分布 9個(gè)圓點(diǎn),點(diǎn)的分布、形狀、大小、密度、總面積等視覺客體特征信息是阿拉伯?dāng)?shù)字所不具備的。結(jié)合實(shí)驗(yàn)的任務(wù)要求,對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量進(jìn)行淺加工時(shí),要求被試只對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行瀏覽,此時(shí)點(diǎn)陣更可能被知覺為一個(gè)整體,除了點(diǎn)陣的數(shù)量信息,被試也可能對(duì)點(diǎn)陣整體的總面積大小和/或密度進(jìn)行編碼。而已有研究已經(jīng)表明,除了數(shù)值數(shù)量(阿拉伯?dāng)?shù)字、點(diǎn)陣中點(diǎn)的個(gè)數(shù)),連續(xù)或離散的非數(shù)值數(shù)量(亮度、面積、時(shí)間)也存在類似-SNARC效應(yīng)(胡成林,熊哲宏,2011;Ren,Nicholls,Ma,& Chen,2011; Kiesel & Vierck,2009),其方向與SNARC效應(yīng)一致。因此,我們推測(cè),被試對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行淺加工時(shí)可能同時(shí)激活了對(duì)點(diǎn)陣的總面積和/或密度等非數(shù)值數(shù)量的空間表征,從而引起了類似-SNARC效應(yīng),由于類似-SNARC效應(yīng)與 SNARC效應(yīng)方向一致,因此,淺加工時(shí)點(diǎn)陣的SNARC效應(yīng)的削弱并不明顯。而深加工條件下,被試需要投入更多的注意,被試除了關(guān)注點(diǎn)陣所表征的數(shù)量,一些與數(shù)量信息無(wú)關(guān)的視空間客體特征信息也得到了自動(dòng)加工(顏色、形狀等)。而已有研究證明,在對(duì)數(shù)字進(jìn)行視空間表征的加工時(shí),工作記憶的視空間成分起到了重要作用,視空間信息的保持需求導(dǎo)致 SNARC效應(yīng)的消失(Herrera,Macizo,& Semenza,2008)。結(jié)合已有研究,我們認(rèn)為深加工條件下由于被試對(duì)點(diǎn)陣的客體特征進(jìn)行編碼,占據(jù)了原本用于數(shù)量加工的有限的認(rèn)知資源,也就是說(shuō)被試雖然可能比淺加工條件下投入了更多注意資源,但是這些注意資源并沒有全部用于數(shù)量表征,反而被客體特征信息所占用,并且這些無(wú)關(guān)信息的表征會(huì)對(duì)數(shù)字-空間聯(lián)結(jié)的激活具有一定干擾作用。因此,進(jìn)行深加工時(shí),被試對(duì)與數(shù)量信息無(wú)關(guān)的點(diǎn)陣其它特征的注意削弱了對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量的表征強(qiáng)度,從而削弱了 SNARC效應(yīng)?？傊?加工程度和點(diǎn)陣數(shù)量?jī)烧吖餐瑢?dǎo)致了實(shí)驗(yàn)一水平方向上兩個(gè)SNARC效應(yīng)的大小不存在差異。

4.2 水平和垂直方向的SNARC效應(yīng)的比較

本研究分別考察了水平和垂直兩個(gè)方向上的點(diǎn)陣 SNARC效應(yīng),結(jié)果水平方向出現(xiàn)了 SNARC效應(yīng),而垂直方向上沒有出現(xiàn),SNARC效應(yīng)在水平方向上具有優(yōu)勢(shì)。這符合Holmes和Lourenco (2011)最近提出的觀點(diǎn),即數(shù)字在水平方向的表征強(qiáng)于垂直方向。在水平方向?qū)c(diǎn)陣進(jìn)行淺加工和深加工時(shí),由于本研究所使用的點(diǎn)陣數(shù)量都在 10以內(nèi),而且都是規(guī)則排列,因此很容易激活點(diǎn)陣在心理數(shù)字線上的空間表征,出現(xiàn)了顯著的SNARC效應(yīng)?？梢哉J(rèn)為,在垂直方向上之所以沒有出現(xiàn)SNARC效應(yīng),可能與該方向上數(shù)字信息的空間聯(lián)結(jié)較弱有關(guān)。受文化和教育的影響,人們獲得了更多在水平方向上對(duì)數(shù)量進(jìn)行表征的機(jī)會(huì),因此數(shù)字?jǐn)?shù)量在水平方向上的空間表征激活閾限較低,而垂直方向上的閾限相對(duì)較高。當(dāng)對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量進(jìn)行加工時(shí),僅能激活數(shù)量在水平方向的空間表征,而無(wú)法激活其在垂直方向上的表征,因此在垂直方向?qū)c(diǎn)陣進(jìn)行加工時(shí)沒有出現(xiàn)SNARC效應(yīng)。

數(shù)字的空間表征是否還與點(diǎn)陣有關(guān)呢？已有證據(jù)表明阿拉伯?dāng)?shù)字在水平方向和垂直方向都存在SNARC效應(yīng)(Dehaene,1993; Müller & Schwarz,2007; Holmes & Lourenco,2011)。而對(duì)于其它數(shù)字符號(hào),更多的是對(duì)其水平方向SNARC效應(yīng)的進(jìn)行考察(Nuerk et al.,2005; Dodd,Van der Stigchel,Leghari,Fung,& Kingstone,2008),尚未見到關(guān)于垂直方向SNARC效應(yīng)的證據(jù)。而本研究在水平和垂直兩個(gè)方向上對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量的SNARC效應(yīng)進(jìn)行了考察,發(fā)現(xiàn)與對(duì)阿拉伯?dāng)?shù)字進(jìn)行加工所得的結(jié)果不同,即使是在深加工條件下,垂直方向上也沒有出現(xiàn)點(diǎn)陣數(shù)量的SNARC效應(yīng),可能的原因：一是由于垂直方向上數(shù)量-空間表征的閾限高于水平方向,二是由于點(diǎn)陣數(shù)量本身的數(shù)字-空間聯(lián)結(jié)強(qiáng)度比阿拉伯?dāng)?shù)字弱,因此垂直方向上沒有出現(xiàn)SNARC效應(yīng)。正如我們上面討論中所提到的,深加工時(shí)點(diǎn)陣數(shù)量本身的客體特征會(huì)干擾其數(shù)量表征,使得其SNARC效應(yīng)相較于阿拉伯?dāng)?shù)字更弱。而水平方向上,點(diǎn)陣數(shù)量雖然對(duì)其具有一定削弱作用,但是由于數(shù)量在該方向上的空間聯(lián)結(jié)強(qiáng)度較強(qiáng)(Holmes &Lourenco,2011),因此對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行較深程度的數(shù)量加工時(shí)激活了空間表征,在水平方向上出現(xiàn)了SNARC效應(yīng)。

水平方向的SNARC效應(yīng)證實(shí)了心理數(shù)字線的存在,但是“垂直方向沒有發(fā)現(xiàn) SNARC效應(yīng)”這一結(jié)果并不能完全否定心理地圖。僅憑點(diǎn)陣數(shù)量垂直方向上的SNARC效應(yīng)研究結(jié)果來(lái)否定心理地圖是不合理的,畢竟已有的阿拉伯?dāng)?shù)字的研究支持了心理地圖的觀點(diǎn)。我們推測(cè),數(shù)量的空間表征可能在不同因素的影響下呈現(xiàn)出多樣性。總之,是否出現(xiàn)SNARC效應(yīng)以及 SNARC效應(yīng)的大小及方向與符號(hào)有密切關(guān)系。對(duì)于點(diǎn)陣數(shù)量,方向維度在其SNARC效應(yīng)中的確發(fā)揮著重要作用,無(wú)論是深加工還是淺加工,水平方向都出現(xiàn)了 SNARC效應(yīng),且效應(yīng)的大小沒有差異,而在垂直方向上都沒有出現(xiàn)SNARC效應(yīng)。但是已有研究表明,加工程度影響其它形式數(shù)字的 SNARC效應(yīng),因此本研究觀測(cè)到的是數(shù)量形式、方向維度和加工程度多個(gè)因素共同作用產(chǎn)生的。因此,(1)點(diǎn)陣數(shù)量本身的特性使得其SNARC效應(yīng)的穩(wěn)定性不如阿拉伯?dāng)?shù)字; (2)二維方向影響點(diǎn)陣數(shù)量的 SNARC效應(yīng),加工程度對(duì)SNARC效應(yīng)的影響受到了點(diǎn)陣符號(hào)本身特征的影響。這些發(fā)現(xiàn)為從不同數(shù)字符號(hào)形式和空間維度角度理解SNARC效應(yīng)乃至數(shù)字的空間表征提供了直接證據(jù),也為我們進(jìn)一步理解 SNARC效應(yīng)的其它特性提供了可能。在今后研究中,應(yīng)進(jìn)一步對(duì)不同數(shù)字形式在不同方向的 SNARC效應(yīng)進(jìn)行聯(lián)合探討,以便更加直觀地進(jìn)行比較,從而得出結(jié)論。另外,今后的研究還需注意到：(1)相比于要求被試直接根據(jù)數(shù)量信息進(jìn)行反應(yīng),本研究無(wú)論是對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量進(jìn)行深加工還是淺加工,被試的反應(yīng)方向都是由“＋”所在的位置而不是由數(shù)量信息決定的,即數(shù)量加工和眼動(dòng)反應(yīng)任務(wù)具有一定的獨(dú)立性,這樣的反應(yīng)方式可能導(dǎo)致得到的 SNARC效應(yīng)會(huì)弱一些。因此,本研究對(duì)垂直方向點(diǎn)陣數(shù)量空間表征的討論是在特定任務(wù)前提下展開的。而對(duì)于直接對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量信息進(jìn)行反應(yīng)時(shí)是否能出現(xiàn)垂直方向SNARC效應(yīng)及是否受加工程度的影響,仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。(2)我們生活的空間是三維的,除了水平方向和垂直于水平面的垂直方向,還有一個(gè)同時(shí)垂直于水平和垂直方向的維度,即遠(yuǎn)近維度,已有研究發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)/近維度的SNARC效應(yīng)(Santens & Gevers,2008),小數(shù)字與靠近身體的一側(cè)相聯(lián)系,大數(shù)字與遠(yuǎn)離身體的一側(cè)相聯(lián)系,今后的研究可以結(jié)合這三個(gè)空間維度,考察更復(fù)雜的三維的數(shù)字-空間表征聯(lián)結(jié)。(3)本研究采用點(diǎn)陣這種非符號(hào)數(shù)字形式來(lái)研究SNARC效應(yīng),由于關(guān)于點(diǎn)陣數(shù)量的已有研究較少,在點(diǎn)陣的形式上還值得進(jìn)一步的探討。本研究中采用了較為規(guī)范的點(diǎn)陣形式,如果采用不規(guī)則的點(diǎn)陣,SNARC效應(yīng)會(huì)不會(huì)有所不同。另外,如果要進(jìn)一步明確點(diǎn)陣符號(hào)本身特征對(duì) SNARC效應(yīng)的影響,僅僅單獨(dú)對(duì)點(diǎn)陣數(shù)量進(jìn)行考察是不夠的,還需要在研究中直接將點(diǎn)陣與其它符號(hào)數(shù)字進(jìn)行對(duì)比,這些在以后的研究中值得進(jìn)行進(jìn)一步探討。

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