視覺工作記憶的雙特征鞏固加工機制

呂愛華

摘 要：本研究旨在考察視覺工作記憶中客體特征（顏色和方向）的并行加工問題。實驗采用帶有掩蔽刺激的變化覺察范式，隨機選取12名在校大學生進行實驗。在預(yù)實驗中，對客體顏色的識記情況進行探測，在客體呈現(xiàn)階段設(shè)置了不同的時間間隔，將探測階段被試反應(yīng)的平均正確率達到0.8以上所用的時間間隔，即被試記憶顏色的最短時間，作為正式實驗的識記項目呈現(xiàn)時間。正式實驗分為兩個組塊。一個組塊只對客體方向的改變進行探測，另一個組塊分別對客體的顏色改變和方向改變進行探測。比較正式實驗中兩個組塊的實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在第二個組塊的測試中被試對客體方向的記憶正確率顯著提高，對顏色的記憶正確率仍然保持較高水平。這一實驗結(jié)果表明，在視覺工作記憶中方向和顏色兩個特征能夠并行鞏固。這與多個特征的記憶鞏固采取了整合形式有關(guān)。

關(guān)鍵詞：視覺工作記憶；鞏固；并行加工；特征維度

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）09-012-02

一、引言

視覺工作記憶的并行鞏固是指大腦能夠同時處理多種視覺信息。視覺工作記憶能否有效鞏固客體特征與記憶項目呈現(xiàn)時間密切相關(guān)，足夠的時間意味著工作記憶能夠調(diào)動充足的認知資源對記憶項目進行加工?；谝陨铣晒?，本研究采用帶有掩蔽刺激的變化覺察范式與mt時間內(nèi)客體雙特征呈現(xiàn)方式相結(jié)合的實驗方式，對視覺工作記憶的顏色和方向的雙特征鞏固工作機制進行探究。mt的設(shè)定充分考慮了記憶時間的個體差異性，實驗邏輯是，在單項顏色測試中，使識別正確率達到80%的時間將是記憶一個項目所需要的最小呈現(xiàn)時間，當在該時間呈現(xiàn)條件下同步呈現(xiàn)項目的多個記憶特征時，如果記憶鞏固是序列進行的，那么，被試將只能記住一個特征，而如果鞏固是并行的，那么被試將可能記住兩個個特征。本實驗將有望解決顏色方向兩種特征在視覺工作記憶鞏固方式問題。因此本實驗里提出問題：在視覺工作記憶中顏色與方向兩個特征的加工機制的并行的嗎？

二、研究方法

1、被試

12名大學生參加了本次實驗，他們年齡在19～25歲之間，所有被試均報告視力（或矯正視力）正常，無色盲或色弱。

2、研究材料與裝置

使用e-prime 2.0版本進行編制和控制，客體顏色特征的選取共有以下6種：品紅色（233，75，，89）、黃色（255，252，75）、藍色（75，81，255）、綠色（84，255，75）、橙色（255，159，75）、粉紅色（255，75，246）?？腕w方向特征的選取共有以下8種：相對于垂直角度的40度、80度、120度、160度、200度、240度、280度、320度。

3、實驗程序

本研究中的實驗包括預(yù)實驗與正式實驗兩個部分。

預(yù)實驗的目的是為了設(shè)定正式實驗中識記材料的呈現(xiàn)時間。預(yù)實驗的識記材料是一系列不同的色塊，在每個測試中為識記項目的呈現(xiàn)時間設(shè)定不同的時間間隔，要求被試在探測項目呈現(xiàn)時做出反應(yīng)，計算獲得每個被試的反應(yīng)正確率達到80%時所需要的呈現(xiàn)時間，即每個被試的視覺工作記憶中鞏固一個顏色所需要的最短時間，簡稱MT（minimum time）。這個時間將作為正式實驗識記項目的呈現(xiàn)時間，被試需要判斷記憶項目與探測項目是否一致，并做出按鍵反應(yīng)，“一致”按“F”鍵，“不一致”則按“J”鍵。

正式實驗第一個組塊單獨針對記憶項目的方向維度進行測查。記憶項目和檢測項目的顏色保持一致，探測項目的方向在50%的檢測（trail）中保持不變，在另外50%的檢測中發(fā)生隨機變化。這個組塊共進行了96次檢測（trail），計算被試反應(yīng)正確率。

第二個組塊（block）是針對顏色和方向兩個維度進行聯(lián)合測查。在50%的檢測中，記憶項目和探測項目的顏色發(fā)生變化。另外50%的檢測中，記憶項目和檢測項目的方向發(fā)生變化。為了避免隨機猜測造成的影響，研究只計算方向或顏色發(fā)生改變的48個檢測中的被試反應(yīng)數(shù)據(jù)。

為了消除順序效應(yīng)，50%的被試在預(yù)實驗后，先進行正式實驗的第一個組塊，再進行第二個組塊。另外50%被試的實驗順序正好相反。

4、研究結(jié)果與分析

（1）方向探測正確率條形圖

配對樣本T檢驗結(jié)果表明，block2中的正確率顯著高于block中的正確率，t=2.955，df=11，p<0.05；

配對樣本T檢驗結(jié)果表明，顏色改變時高于方向改變時的平均正確率，t=-7.491，df=11，p<0.01。

在記憶項目的方向和顏色被要求聯(lián)合記憶的情況下，方向記憶的平均正確率顯著提高，而顏色記憶的平均正確率依然保持在較高水平，沒有因為在MT（正確率在80%以上的最短時間）內(nèi)需要同時記憶方向特征而有所降低。在聯(lián)合探測的block2中，方向記憶平均正確率有所提高表明，聯(lián)合記憶可以同時提高顏色和方向的記憶概率；而方向記憶的正確率沒有高于0.8，則可能是由于顏色記憶在視覺工作記憶中具有優(yōu)勢效應(yīng)，即顏色的記憶速率最快而且記憶空間更大。并不是所有的trail中方向維度都能夠被聯(lián)合記憶。而且實驗中所采用的mt是由顏色材料測查得來的，計算mt所采用的正確率標準為0.8，而被試的實際正確率則達到了0.9以上。這就是說，在最短時間內(nèi)顏色維度可以被充分記憶，而方向維度的記憶率只能達到0.6～0.8，只有兩者被聯(lián)合記憶，方向的正確率才有所上升。正式實驗中識記材料的呈現(xiàn)時間采用的mt是根據(jù)顏色記憶的預(yù)實驗結(jié)果計算而來的。這對于方向鞏固來說可能過短。如果mt根據(jù)方向記憶的預(yù)實驗結(jié)果進行測算，則有可能得到更加明顯的實驗結(jié)果。這是本研究的局限所在，也是未來研究可以進行實驗改進的地方。另外，本實驗的被試樣本為19-25歲的在校大學生，因此實驗結(jié)果的應(yīng)用和推論也有一定的局限性。

在視覺工作記憶中，客體的方向和顏色能夠進行并行鞏固；在方向和顏色的并行記憶中，顏色識記仍然具有明顯的加工優(yōu)勢；客體的方向特征在與顏色特征的聯(lián)合記憶中的識記效果要好于單獨記憶。

參考文獻：

[1] 孫慧明 傅小蘭（2011）.視覺工作記憶鞏固機制：固化抑或衰退.心理科學進展