客體型與空間型個體完成不同認知任務的實驗研究

岳鵬飛，李彎彎，何安明，宮大志，李壽欣

(1.信陽師范學院 教育科學學院,河南 信陽 464000；2.鄭州市第七中學，河南 鄭州 450053;

3.山東師范大學 心理學院，山東 濟南 250038)

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客體型與空間型個體完成不同認知任務的實驗研究

岳鵬飛1，李彎彎1，何安明1，宮大志2，李壽欣3

(1.信陽師范學院 教育科學學院,河南 信陽 464000；2.鄭州市第七中學，河南 鄭州 450053;

3.山東師范大學 心理學院，山東 濟南 250038)

摘要：以大學生為被試，探討了不同認知方式個體完成客體記憶任務和空間記憶任務情況。研究表明，客體型被試在客體記憶任務上成績較好，而空間型被試在空間記憶任務上成績較好，說明了不同認知方式的個體在完成記憶任務上的分離；客體型被試在兩類任務上均比空間型被試反應較快，說明兩類被試在信息加工過程中采用了不同的方式。本研究支持個體對空間位置的記憶容量大于對客體工作記憶容量的結論。

關鍵詞：客體型者；空間型者；客體任務；空間任務

許多國外的研究推測和初步證明空間和客體加工的分離。Levine等人證明了顳葉皮層的損傷會干擾和客體視覺形象相關的任務，但是不會影響和空間視覺形象相關的任務；頂葉后部皮層的損傷卻有著相反的效果[1]。在有關形象的個體差異的研究中也發(fā)現(xiàn)了空間、客體形象加工的分離[2]。Kozhevnikov等研究者報告了言語型的人在視覺形象任務上表現(xiàn)出中等水平，但視覺型的人可以被分為兩類，一類在空間視覺任務上較差但是在客體形象任務中表現(xiàn)優(yōu)秀，另一類在空間形象任務中表現(xiàn)優(yōu)秀但在客體形象任務中表現(xiàn)卻較差。Vicari等人的研究顯示，視覺—客體和視覺—空間工作記憶隨著年齡增長呈現(xiàn)不同的發(fā)展速率[3]。

本研究采用修訂后的空間—客體問卷(信度效度指標列出)，選取客體型和空間型的中國大學生被試，進一步驗證中國被試背景下是否會出現(xiàn)客體和空間加工的分離。我們假設客體型被試完成客體任務更好，而空間型被試完成空間型任務更好。

一、實驗設計

(一)被試

選取山東師范大學本科生280名(男68，女212)，年齡在18～25歲間，平均年齡22.25歲。以班級為單位施測客體—空間形象問卷中文修訂版。根據(jù)施測結果，分別按空間分量表和客體分量表得分高低的前后各30%劃分兩個分量表的高分組和低分組，選出典型客體型被試(客體高分且空間低分)16人(男2，女14)和典型空間型被試(空間高分且客體低分)16人(男5，女11)參加正式實驗。兩種典型被試在客體、空間分量表上的描述統(tǒng)計結果見表1。所有被試視力(或矯正視力)正常，右利手。實驗后贈送被試紀念品。

表1　典型客體型和典型空間型被試在客體、

(二)設計

采用2(認知方式類型：客體型；空間型)×2(任務類型：客體任務；空間任務)二因素混合設計，其中認知方式類型為被試間因素，任務類型為被試內因素，因變量為被試反應的正確率和反應時間，記憶負荷和延時為控制變量。

(三)實驗材料

1.客體任務材料

在一個二維矩陣(水平和垂直視角各為4.78°)里，呈現(xiàn)4個圖形，每個圖形包含3個元素：形狀，大小和填充圖案，其中形狀包括圓形、正方形、菱形和三角形4種；大小分為大(水平和垂直視角各為0.96°)和小(水平和垂直視角各為0.48°)2種；填充圖案分為黑珠、白虛線和黑方塊3種。根據(jù)以上三種元素，可以組合出24種圖形，每次呈現(xiàn)4個圖形，因此有331776(244)種組合方式。去掉24種圖形完全相同的組合方式，圖形有效組合為331752種。隨機選取前82種組合作為在本次實驗中使用的目標刺激，其中練習階段12個，正式實驗70個。圖形出現(xiàn)的方位是，在二維矩陣的左上、右上、左下和右下4個位置。

探測階段有50%的探測刺激與目標刺激中的某一圖形完全相同(為正探測刺激)，另外50%的探測刺激與目標刺激的某一圖形的某一元素上發(fā)生改變(即為負探測刺激)。在負探測刺激中，在形狀、大小、填充圖案上進行平衡，即在所有負探測刺激的系列中，有三分之一的負探測刺激與目標刺激的形狀不同，有三分之一的負探測刺激與目標刺激的大小不同，有三分之一的負探測刺激與目標刺激的填充圖案不同，并且，對與探測刺激不同的目標刺激對應的圖形的位置進行隨機安排。

2.空間任務材料

記憶材料為4個邊長為2cm的黑色正方形色塊，這些黑色塊出現(xiàn)在屏幕中央的不可見的4×4方格矩陣中(單個方格為4.4cm×4.4cm)任意不同的16個位置里，黑色塊呈現(xiàn)的位置隨機組合，其中練習階段5個，正式實驗28個。

檢測項為呈現(xiàn)于某一位置的黑色塊，其大小與記憶項中的相同。整個實驗中50%試驗的檢測項與記憶項中的某一個黑色塊的位置相同(為正檢測刺激)。在另50%的試驗中，檢測項出現(xiàn)在記憶項中未出現(xiàn)過的新位置(為負檢測刺激)。

3.程序

研究范式為延遲反應任務，單探測檢驗。首先在屏幕中央呈現(xiàn)阿拉伯數(shù)字刺激500ms，要求被試不停地快速出聲復述，直至該次試驗結束，以防止被試對記憶項進行言語復述。數(shù)字刺激消失500ms后，在屏幕中央呈現(xiàn)注視點400ms，間隔400ms后，呈現(xiàn)記憶項1800ms，要求被試盡量記住這些圖形或空間位置。記憶項消失后是延時階段，保持灰屏3000ms，要求被試對剛才記憶階段出現(xiàn)的信息進行保持。之后在屏幕中央呈現(xiàn)單一的檢測項，要求被試判斷檢測項中的刺激在記憶項中是否出現(xiàn)過。左右手按鍵在被試間進行平衡。要求被試盡可能正確并快速做出反應。兩次試驗的間隔為1s。

4.結果與分析

兩組被試在不同實驗條件下正確率和反應時的平均數(shù)和標準差見表2。

表2　被試在不同實驗條件下的工作記憶成績(M±SD)

對被試反應的正確率進行認知方式2×任務類型2的方差分析顯示，不同實驗任務的主效應顯著，F(xiàn)(1，30)=30.70，p<0.001，空間任務上的正確率顯著高于客體任務上的正確率；認知方式的主效應不顯著，F(xiàn)(1，30)=0.01，p>0.05；認知方式和任務的交互作用顯著，F(xiàn)(1，30)=10.11，p<0.05。進一步簡單效應分析表明，在客體任務上，客體型被試的正確率顯著高于空間型被試，F(xiàn)(1，30)=5.17，p<0.05；在空間任務上，空間型被試的正確率明顯高于客體型被試，F(xiàn)(1，30)=8.45，p<0.001。這些結果表明，客體型被試擅長客體任務，而空間型被試擅長空間任務；客體任務要比空間任務更難些。

對被試反應時進行認知方式2×任務類型2的方差分析顯示，不同實驗任務的主效應顯著，F(xiàn)(1，30)=21.07，p<0.001，空間任務上的反應時小于客體任務上的反應時；認知方式的主效應顯著，F(xiàn)(1，30)=5.98，p<0.05，客體型被試反應時小于空間型被試；不同認知方式被試在客體任務上的反應時存在明顯差異，F(xiàn)(1，30)=6.75，p<0.05，客體型被試的反應時小于空間型被試的反應時；而不同認知方式被試在空間任務上的反應時之間的差異達到邊緣顯著，F(xiàn)(1，30)=3.28，p=0.08。認知方式和任務類型在反應時上的交互作用不顯著，F(xiàn)(1，30)=0.10，p>0.05。這些結果表明，客體型的反應更快些；客體任務要比空間任務更難些。

二、討論

不同認知方式被試在相同的實驗任務上有顯著差異，具體表現(xiàn)為：在正確率上，客體型被試在客體任務上表現(xiàn)好于空間型被試；空間型被試在空間任務上好于客體型被試。總的來說，客體型被試在客體任務上有優(yōu)勢，而空間型被試在空間任務上有優(yōu)勢。出現(xiàn)這種結果的原因是兩種類型的被試分別適合不同的任務，客體型被試傾向于客體信息的加工；而空間型被試則傾向于空間信息的加工。這一結果和其他研究一樣證明了客體、空間記憶的分離[1-2]。

從反應速度上看，客體型被試在兩類任務的反應上均快于空間型被試，這與Chabris等人的研究一致[4]。出現(xiàn)這一結果的主要原因是兩類被試在完成任務過程中采用了不同的信息加工方式?？腕w型被試以整體的方式加工信息，生成和激活這樣一個表象所需的時間并不依賴于表象的復雜性；而空間型被試是以系列加工的方式加工信息的，當加工任務復雜時，空間型被試完成任務的速度會降低[5]。本研究中的空間任務是在16個可能出現(xiàn)的空間位置中隨機呈現(xiàn)4個位置，當空間位置呈現(xiàn)后，如果被試是將位置以整體的方式保留在記憶中，會有利于其對隨后出現(xiàn)的探測刺激作出快速反應，而這與客體型個體以整體的方式加工信息相一致。相反，如果被試以序列加工的方式保存信息，當探測刺激出現(xiàn)時，被試將探測刺激與剛剛呈現(xiàn)過的空間位置逐一比較后再作出反應，其反應速度顯然會降低。本研究中的客體任務是從三個維度上改變客體特征的，即大小、形狀和填充物，也就是說，當每個客體任務呈現(xiàn)時，要求被試不僅要記住其大小、形狀，而且要記住圖形里的填充物。當四個圖形組成的客體圖片呈現(xiàn)后，隨后出現(xiàn)探測刺激，顯然，以整體方式從整體上記住客體的特征比以序列方式逐一記住客體的多個特征更有利于被試作出快速反應。

同時被試在兩種任務上的反應存在差異，即兩類被試在空間任務上的成績都好于客體任務，并且從反應速度上看，完成空間任務快于客體任務。造成這一結果的主要原因是空間工作記憶的容量大于客體工作記憶的容量。研究表明，視空間工作記憶的容量是有限的，在短期內只能存儲3~4個物體[6，7]，而Jiang等人的研究表明[8]，對于空間位置的工作記憶容量可能大于4個，約為6個。本研究空間和客體任務的記憶負荷盡管都是4個，但是由于個體對空間位置的記憶容量大于對客體工作記憶的容量，所以兩類被試在空間工作記憶任務上好于客體工作記憶任務。

本研究得出如下結論：客體型被試在客體記憶任務上成績較好，而空間型被試在空間記憶任務上成績較好，說明了不同認知方式的個體在記憶任務上的分離；客體型被試在兩類任務上均比空間型被試反應快，說明兩類被試在信息加工過程中采用了不同的方式。本研究支持個體對空間位置的記憶容量大于對客體工作記憶容量這一結論。

參考文獻：

[1]Levine, D. N. Warach, J. et al. Two visual systems in mental imagery: dissociation of ‘what’ and ‘where’ in imagery disorders due to bilateral posterior cerebral lesions. Neurology, 1985, 35: 1010-1018.

[2]Kozhevnikov, M., Kosslyn, S. M. Two orthogonal classes of visualizers. Paper presented at the 41st annual meeting of the Psychonomic Society, New Orleans, LA, 2000.

[3]Vicari S, Bellucci S, Carlesimo G A. Visual and spatial working memory dissociation: Evidence from Williams syndrome. Developmental Medicine and Child Neurology, 2003, 45(4): 269-273.

[4]Christopher F. Chabris, et al.Spatial and Object Visualization Cognitive Styles: Validation Studies in 3800 Individuals. Applied Cognitive Psychology. 2006, 12: 1-20.

[5]Olesya Blazhenkova and Maria Kozhevnikov. The New Object-Spatial-Verbal Cognitive Style Model: Theory and Measurement. Applied Cognitive Psychology, DOI: 10.1002/ acp.1473

[6]Cowan N. The magical number 4 in short-term memory: A reconsideration of mental storage capacity. Behav Brain Sc,i 2001,24(1): 87-114.

[7]VogelEK, Woodman GF, Luck SJ. Storage of features, conjunctions, and objects in visual working memory. Journal of Experimental Psychology, 2001, 27(1): 92-114.

[8]Jiang Y, Olson IR, ChunMM. Organization of visual short-term memory. Journal of Experimental Psychology, 2000, 26(3): 683-702.

[責任編輯王南山]

基金項目：國家自然科學基金項目(40871222)；交通運輸部科技項目(2013329814230)；重慶市自然科學基金重點項目(CSTC,2009BA7029)

收稿日期：2014-09-22

中圖分類號：B842.1

文獻標識碼：A

文章編號：1008-6390(2015)01-0161-03

作者簡介：岳鵬飛(1981-)，男，河南新鄉(xiāng)人，講師，博士；李彎彎(1990-)，女，河南洛陽人，在讀研究生。