1～6秒時(shí)距認(rèn)知分段性特征*

尹華站 李 丹 陳盈羽 黃希庭

(1重慶師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院, 重慶沙坪壩 401331) (2西南大學(xué)心理學(xué)部, 重慶北碚 400715)

1 前言

自上世紀(jì)八九十年代以來, 研究者開始系統(tǒng)關(guān)注一個(gè)重要的科學(xué)問題：數(shù)秒以內(nèi)時(shí)距認(rèn)知是否具有分段性？對于不同時(shí)距, 人們加工機(jī)制和表征方式不同, 這稱為時(shí)距認(rèn)知的分段性(黃希庭, 李伯約,張志杰, 2003)。迄今為止, 圍繞這一主題, 學(xué)術(shù)界涌現(xiàn)出兩類假說：非分段性假說和分段性假說。前者主張不同長度的時(shí)距認(rèn)知機(jī)制一致(Church,1984), 后者則主張不同長度時(shí)距認(rèn)知的機(jī)制不一致,分界點(diǎn)涉及3～5 s、2～3 s、1 s、1/2 s及1/3 s等(Fraisse,1984; Musterberg, 1889; Lewis & Miall, 2003a; Michon,1985; P?ppel,1997)。近些年來, 研究者對1 s以內(nèi)與1 s以上之間的加工機(jī)制差異探討較多(Cellini, Fabbri,Martoni, Tonetti, & Natale, 2014; Cordes, & Meck,2014;Gupta, 2014; Hayashi, Kantele, Walsh, Carlson,& Kanai, 2014), 而對1 s以上時(shí)距認(rèn)知的分段性問題的探討方興未艾?；诖? 本研究主要探討1 s以上時(shí)距認(rèn)知的分段性問題, 這不僅為兩類假說提供可能新證據(jù), 繼而為徹底揭示1 s以上時(shí)距認(rèn)知機(jī)制奠定初步基礎(chǔ), 而且也為人類合理運(yùn)用時(shí)距認(rèn)知規(guī)律, 指導(dǎo)生活實(shí)踐提供理論參考。

分段性假說主要體現(xiàn)在Fraisse和P?ppel等的觀點(diǎn)上。Fraisse指出, 時(shí)間知覺范圍大約過了上述限度, 我們對持續(xù)時(shí)間的認(rèn)知就不是對現(xiàn)實(shí)的復(fù)制,而只能對長時(shí)記憶進(jìn)行重構(gòu), 這是時(shí)間估計(jì)或時(shí)間記憶(Fraisse, 1984)。時(shí)間知覺與“知覺到的現(xiàn)在”的內(nèi)涵大致相同。P?ppel認(rèn)為“知覺到的現(xiàn)在”的上限就是意識(shí)的限度, 在該限度內(nèi), 相繼的事件信息可以被整合成為一個(gè)單元, 或一個(gè)“格式塔” (gestalt),在這個(gè)格式塔所決定的時(shí)間范圍內(nèi), 意識(shí)才得以體現(xiàn)。意識(shí)的限度約為3 s鐘, 不同人“知覺到的現(xiàn)在”是不同的, 有的人為2 s, 有的人可能是4 s (P?ppel, 1997)。

不同領(lǐng)域的研究均提供了1 s以上時(shí)距認(rèn)知具有分段性的證據(jù)。在一系列涉及動(dòng)作事件任務(wù)、語言加工任務(wù)、感覺運(yùn)動(dòng)同步任務(wù)、雙可圖識(shí)別任務(wù)及節(jié)奏感識(shí)別任務(wù)的研究中, 發(fā)現(xiàn)2～3 s可能是一個(gè)關(guān)鍵的時(shí)間節(jié)點(diǎn)(Schleidt, Eibl-Eibesfeldt, & P?ppel, 1987;Kien & Kemp, 1994; Mates, Müller, Radil, & P?ppel,1994; Gomez, Argandona, Solier, Angulo, & Vazquez,1995; Szelag, 1997; Szelag, von Steinbüchel, Reiser,Gilles de Langen, & P?ppel, 1996; Szelag, Kowalska,Rymarczyk, & P?ppel, 1998)。當(dāng)然, 一系列采用心理物理法的時(shí)間信息加工研究也提供了類似的證據(jù)。研究發(fā)現(xiàn), 500 ms至2 s標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距的韋伯系數(shù)是相當(dāng)穩(wěn)定的(Kristofferson, 1976), 對于人類而言, 估計(jì)200 ms至2 s范圍內(nèi)的時(shí)距, 韋伯系數(shù)大約是標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距的10% (Hirsh, Monahan, Grant, & Singh, 1990)。同時(shí)在另一些研究中發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距長于2～3 s時(shí),韋伯系數(shù)會(huì)顯著地增加, 這可能意味著人類對估計(jì)時(shí)距的敏銳性在2 s以上會(huì)發(fā)生改變(Woodrow, 1930)。另外, 腦損傷研究(Kagerer, Wittmann, Szelag, & von Steinbüchel, 2002)、藥理學(xué)研究(Wittmann et al., 2007)、ERP研究(Elbert, Ulrich, Rockstroh, & Lutzenberger,1991)等均證實(shí)了1 s以上時(shí)距認(rèn)知具有分段性, 分段臨界點(diǎn)大約在2～3 s。

非分段性假說則體現(xiàn)在Church (1984)等的觀點(diǎn)上。這一觀點(diǎn)雖然沒有直接斷定數(shù)秒以內(nèi)時(shí)距認(rèn)知不具有分段性, 但都主張數(shù)秒以內(nèi)時(shí)距加工機(jī)制均采用以“內(nèi)部時(shí)鐘”為核心思想的系列模型來解釋, 譬如標(biāo)量計(jì)時(shí)模型。該模型認(rèn)為人類判斷時(shí)間包括時(shí)鐘、記憶和決策三個(gè)水平。時(shí)鐘階段通過起搏器以一定的頻率產(chǎn)生脈沖, 在起搏器和累加器之間有一開關(guān), 注意時(shí)間特征時(shí)開關(guān)閉合, 脈沖通過開關(guān)進(jìn)入累加器。累加器對脈沖進(jìn)行累加。記憶階段由工作記憶和參照記憶組成, 累加器把有關(guān)的時(shí)間信息傳送至工作記憶和參照記憶中, 并形成相應(yīng)的時(shí)間表征。決策階段主要對工作記憶中的當(dāng)前時(shí)距和參照記憶中的時(shí)距表征進(jìn)行比較, 進(jìn)而完成判斷(Church, 1984)。當(dāng)然, 在一項(xiàng)元分析研究(Eisler,1976))、雙任務(wù)研究(Fortin & Couture, 2002)和ERP研究(Gibbons & Rammsayer, 2004)中沒有發(fā)現(xiàn)1 s以上時(shí)距認(rèn)知具有分段性的證據(jù)。

綜上所述, 目前關(guān)于1 s以上時(shí)距認(rèn)知的分段性(2～3 s的分段臨界點(diǎn))的證據(jù)仍存在分歧。本研究擬準(zhǔn)備采用兩條較新穎的途徑探討該問題。第一條途徑是通過比較高、低工作記憶容量(memory working capacity, WMC)的被試在完成1～6 s時(shí)距加工的表現(xiàn)來推斷時(shí)距認(rèn)知的分段性。WMC是指個(gè)體進(jìn)行在線信息加工過程中同時(shí)保持的信息量, 這一指標(biāo)可以綜合體現(xiàn)個(gè)體的工作記憶存儲(chǔ)能力、信息加工效率及注意控制能力(McCabe, Roediger, McDaniel,Balota, & Hambrick, 2010)。第二條途經(jīng)是通過比較被試在完成1～6 s時(shí)距加工的通道效應(yīng)(視覺和聽覺)來推斷時(shí)距認(rèn)知的分段性?；仡櫼酝墨I(xiàn), 僅有一項(xiàng)研究采用過這兩條途經(jīng)(Ulbrich, Churan, Fink, &Wittmann, 2007)。在這項(xiàng)頗具代表性的研究中, Ulbrich等招募了21至84歲的被試, 然后采用Corsi-block測試甄別出高低空間WMC的兩組被試, 比較這兩組被試對1～5 s的聽覺和視覺時(shí)距進(jìn)行復(fù)制的成績,結(jié)果發(fā)現(xiàn)復(fù)制聽覺時(shí)距時(shí), 兩組被試在1～3 s差異不顯著, 在4 s和5 s WMC大的被試復(fù)制時(shí)距長; 復(fù)制視覺時(shí)距時(shí), 兩組被試在1 s、2 s和4 s差異不顯著,在3 s和5 s WMC大的被試復(fù)制時(shí)距長。然而, Ulbrich等(2007)研究可能存在有待商榷之處。(1)被試的篩選：在Ulbrich等(2007)的實(shí)驗(yàn)中, 篩選出的高、低WMC被試僅是根據(jù)兩組被試在Corsi-block測試得分上存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異, 這不意味著兩組被試是“真正”的高、低WMC個(gè)體。(2)WMC的測量：Corsi積木測驗(yàn)是測量視覺一空間工作記憶容量的經(jīng)典任務(wù), 主要應(yīng)用于測量成年人(Smyth & Scholey, 1992)、兒童(Orsini, Schiappa, & Grossi, 1981)和神經(jīng)心理障礙患者(Vilkki, Hoist, ?hman, J., Servo, & Heiskanen,1989)的視空間工作記憶。而在Ulbrich等(2007)的實(shí)驗(yàn)中涉及視覺和聽覺信號(hào)的呈現(xiàn), 所以要測量工作記憶容量就必須兼顧視覺工作記憶和聽覺工作記憶兩個(gè)方面更為合適。(3)額外變量的干擾：不能排除生理節(jié)律等無關(guān)因素的干擾。在Ulbrich等(2007)的實(shí)驗(yàn)中, 高WMC組年齡顯著小于低WMC組。年老被試的生理節(jié)律周期也下降了, 因此年老被試在復(fù)制任務(wù)中低估時(shí)距, 也可能是由于內(nèi)部時(shí)鐘(與生理節(jié)律成正相關(guān))速度變慢的影響所致(Block,Zakay, & Hancock, 1998)。

基于此, 本研究擬設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1(時(shí)間復(fù)制任務(wù))和實(shí)驗(yàn)2(時(shí)間產(chǎn)生任務(wù))來探討1 s以上時(shí)距認(rèn)知的分段性問題。實(shí)驗(yàn)1在Ulbrich等(2007)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了三個(gè)方面的改變：其一, 自變量的測量。在一項(xiàng)研究中, 自變量的測量應(yīng)該與該研究的目的是一致的。Corsi積木測驗(yàn)是測量視覺一空間工作記憶容量的經(jīng)典任務(wù), 主要應(yīng)用于測量成年人(Smyth &Scholey, 1992)、兒童(Orsini et al., 1981)和神經(jīng)心理障礙患者(Vilkki et al., 1989)的視空間工作記憶。本研究的目的之一是在于考察不同工作記憶容量的個(gè)體在完成視覺和聽覺通道計(jì)時(shí)任務(wù)的表現(xiàn), 所以要測量出來的工作記憶容量就必須兼顧視覺工作記憶和聽覺工作記憶兩個(gè)方面。操作廣度任務(wù)和對稱廣度任務(wù)恰好分別就是兩種常見的聽覺工作記憶任務(wù)和視覺工作記憶任務(wù), 且經(jīng)常被研究者搭配使用(Conway et al., 2005; Unsworth, Redick, Heitz,Broadway, & Engle, 2009)。其二, 自變量水平的操縱。在Ulbrich等(2007)的實(shí)驗(yàn)中, 對WMC的操縱僅是根據(jù)Corsi-block測試得分上統(tǒng)計(jì)學(xué)差異而區(qū)分出高、低WMC兩個(gè)水平, 這樣未必能夠充分體現(xiàn)自變量的效應(yīng)。所以, 本研究通過收集大樣本正常成年個(gè)體的WMC數(shù)據(jù), 期待尋找符合正態(tài)分布的樣本群體, 以確保找到“真正”意義的高、低WMC組被試, 對WMC的水平進(jìn)行充分的操縱; 其三,額外變量的控制。為了避免生理節(jié)律(內(nèi)部時(shí)鐘等)的差異所帶來的對復(fù)制時(shí)距的額外影響, 本研究盡可能采用年齡相對較小、年齡區(qū)間相對較窄的被試群體(19～35歲), 而Ulbrich等(2007)的實(shí)驗(yàn)被試年齡跨度為21～84歲。根據(jù)Fraisse和P?ppel的理論假說, 2～3 s以上時(shí)間估計(jì)受工作記憶及信號(hào)通道的影響, 2～3 s以下時(shí)間知覺少受注意和工作記憶及信號(hào)通道的影響, 那么實(shí)驗(yàn)1可以預(yù)期高WMC的個(gè)體較低WMC的個(gè)體復(fù)制2～3 s以上時(shí)距會(huì)更長,而復(fù)制2～3 s以下時(shí)距不存在顯著差異。復(fù)制2～3 s以上的聽時(shí)距較視時(shí)距更長, 復(fù)制2～3 s以下的聽時(shí)距與視時(shí)距無顯著差異。Baudouin, Vanneste, Isingrini和Pouthas (2006)認(rèn)為不同時(shí)間估計(jì)方法基于不同加工機(jī)制, 時(shí)間產(chǎn)生法主要與內(nèi)部時(shí)鐘的速度和注意監(jiān)控有關(guān), 而時(shí)間復(fù)制法更多地依賴于注意監(jiān)控和工作記憶。實(shí)驗(yàn)2擬要求被試完成時(shí)間產(chǎn)生任務(wù),旨在為時(shí)距加工分段性尋找新的證據(jù)。實(shí)驗(yàn)2預(yù)期高WMC的個(gè)體較低WMC的個(gè)體產(chǎn)生2～3 s以上時(shí)距會(huì)更短, 而產(chǎn)生2～3 s以下時(shí)距不存在顯著差異。產(chǎn)生2～3 s以上的聽時(shí)距較視時(shí)距更短, 產(chǎn)生2～3 s以下的聽時(shí)距與視時(shí)距無顯著差異。

2 實(shí)驗(yàn)1 1～6 s時(shí)距復(fù)制加工分段性特征研究

2.1 目的

實(shí)驗(yàn)1以高、低WMC組的個(gè)體為被試, 要求他們完成1～6 s的聽時(shí)距和視時(shí)距復(fù)制任務(wù), 為1 s以上時(shí)距認(rèn)知的分段性提供新證據(jù)。

2.2 方法

2.2.1 被試

本實(shí)驗(yàn)中招募的被試是來自事先通過測試被區(qū)分出的低WMC和高WMC兩組群體。所有被試都來自重慶市沙坪壩區(qū)大學(xué)城虎溪校區(qū)的當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的居民或者重慶師范大學(xué)、重慶科技學(xué)院、重慶醫(yī)科大學(xué)等學(xué)校的在校本科生, 年齡介于19～35歲,均簽訂了知情同意書。為了篩選“真正”的高WMC和低WMC個(gè)體, 課題組曾花費(fèi)1年多時(shí)間收集了1000多名被試的WMC測驗(yàn)的數(shù)據(jù)(操作廣度任務(wù)和對稱廣度任務(wù)得分), 這些分?jǐn)?shù)一致被認(rèn)為呈現(xiàn)出正態(tài)分布。

操作廣度任務(wù)和對稱廣度任務(wù)均是把WMC界定為一種與執(zhí)行控制有關(guān)的領(lǐng)域普適性能力的常用測試(Conway et al., 2005; Unsworth et al., 2009)。操作廣度任務(wù)是一項(xiàng)針對WMC的言語測試。在測試中, 首先給被試學(xué)習(xí)一系列聽覺呈現(xiàn)的字母(譬如F, H, J, K, L, N, P, Q, R, S, T和Y), 然后, 安排被試完成3～7個(gè)方程式(每次測試中學(xué)習(xí)與回憶之間的方程式數(shù)量是隨機(jī)變化的), 繼而要求被試通過鼠標(biāo)在一個(gè)4×3的填滿12個(gè)字母的柵格中按鍵, 以按著原來順序回憶剛才學(xué)習(xí)的字母。為了保證所回憶字母的相對位置, 當(dāng)被試對某一個(gè)字母不能回憶時(shí),按空格鍵代替(Unsworth, Heitz, Schrock, & Engle,2005)。在該測試中, 采用嚴(yán)格的系列位置計(jì)分法,在1個(gè)正確的系列中報(bào)告正確1個(gè)項(xiàng)目得1分。譬如, 如果學(xué)習(xí)的字母是JRKT, 報(bào)告“JRK”得3分,報(bào)告“空格鍵RKT”得3分, 但報(bào)告“RKT”得0分。計(jì)分由計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)完成。這種評分方法產(chǎn)生的WMC分?jǐn)?shù)已被證明具有良好的信度和效度(Conway et al., 2005)。操作廣度任務(wù)的得分范圍為(0, 75)。

對稱廣度任務(wù)是一項(xiàng)針對WMC的視覺空間測試。在測試中, 首先給被試學(xué)習(xí)一系列依次出現(xiàn)在一個(gè)4×4柵格中的紅色正方形, 然后, 安排被試完成2～5次黑白圖片對稱判斷(每次測試中學(xué)習(xí)與回憶之間的對稱圖形判斷數(shù)量是隨機(jī)變化的), 繼而要求被試通過鼠標(biāo)在一個(gè)4×4的空柵格中按鍵, 以按著原來順序回憶剛才學(xué)習(xí)的紅色方塊。為了保證所回憶紅色方塊的相對位置, 當(dāng)被試對某一個(gè)方塊不能回憶時(shí), 按空格鍵代替(Unsworth et al., 2009)。在該測試中, 采用嚴(yán)格的系列位置計(jì)分法, 在1個(gè)正確的系列中報(bào)告正確1個(gè)項(xiàng)目得1分。譬如, 如果學(xué)習(xí)的紅色正方形是□□□□, 報(bào)告□□□(三個(gè)正方形位置均正確, 且屬于前三個(gè)正方形的位置)得3分, 但是報(bào)告□□□(三個(gè)正方形位置均正確, 但不屬于前三個(gè)正方形的位置, 而是后三個(gè)正方形的位置)得0分, 然而報(bào)告成“空格鍵□□□” (三個(gè)正方形位置均正確, 且是后三個(gè)正方形的位置)依然可得3分。對稱廣度任務(wù)得分范圍為(0, 42)。

所有被試在兩項(xiàng)WMC任務(wù)得分如下(原始分?jǐn)?shù))：操作廣度作業(yè)：M=59.75,SD=12.15, 對稱廣度作業(yè)：M=28.64,SD=8.49。兩項(xiàng)WMC任務(wù)之間得分相關(guān)顯著,r=0.58,p< 0.001。每個(gè)被試每項(xiàng)WMC任務(wù)的得分都被轉(zhuǎn)化為Z分?jǐn)?shù), 繼而求得兩項(xiàng)WMC任務(wù)的Z分?jǐn)?shù)平均值, 形成復(fù)合Z得分。依照個(gè)體復(fù)合Z分?jǐn)?shù)在所有復(fù)合Z分?jǐn)?shù)分布中所處的位置, 篩選出高WMC個(gè)體和低WMC個(gè)體, 復(fù)合Z分?jǐn)?shù)最高的25%為高WMC組, 最低的25%為低WMC組。之后實(shí)驗(yàn)1、2的被試均從篩選出的高WMC組和低WMC中隨機(jī)選取。

最后確定參加實(shí)驗(yàn)1的被試44名(22名高WMC,12名女性; 22名低MWC, 14名女性)。兩組被試在WMC得分上差異顯著,t(42)=?15.24,p< 0.001 (高WMCM=0.99,SD=0.18; 低WMCM=?1.18,SD=0.22)。所有被試均熟悉計(jì)算機(jī)基本操作, 事先并不知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 也未參與過類似實(shí)驗(yàn), 并被告知實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后會(huì)獲取一定費(fèi)用。被試無既往精神疾病或神經(jīng)功能障礙史, 均為右利手。

2.2.2 設(shè)備和刺激材料

奔騰Ⅳ (1024 MB內(nèi)存64 MB顯存3.2 GHz處理器, 21″顯示器, 1024×768分辨率)一臺(tái), 標(biāo)準(zhǔn)MS鍵盤。采用E-Studio (E-prime V2.0)編寫實(shí)驗(yàn)程序,并收集數(shù)據(jù)。為了避免被試容易疲勞, 且研究發(fā)現(xiàn)無意識(shí)顏色知覺對時(shí)距判斷無顯著影響(Hays,Huybers, & Varakin, 2014), 實(shí)驗(yàn)將Ulbrich等(2007)研究中編碼階段和復(fù)制階段的白色刺激和黃色刺激分別調(diào)整為黑色正方形和灰色正方形, 正方形的邊長為1 cm; 聽覺材料為通過揚(yáng)聲器(SONY CD 450)呈現(xiàn)的響度為45 dB的, 頻率分別為1000 Hz和1200 Hz的正弦波。

2.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2×2×6混合設(shè)計(jì)。WMC (高、低)為被試間變量, 通道(視覺、聽覺)和時(shí)距長度(1 s、2 s、3 s、4 s、5 s和6 s)為被試內(nèi)變量。因變量指標(biāo)是平均時(shí)間復(fù)制長度、時(shí)間復(fù)制準(zhǔn)確性和時(shí)間復(fù)制變異性。平均時(shí)間復(fù)制長度, 即每一種客觀時(shí)距條件下, 多次復(fù)制的平均值; 準(zhǔn)確性用復(fù)制比率表示, 即每一種條件下主觀復(fù)制時(shí)距長度除以客觀時(shí)距長度, 復(fù)制比率大于1表明高估時(shí)間, 小于1表明低估時(shí)間, 等于1表明準(zhǔn)估時(shí)間; 變異性用變異系數(shù)表示, 即每一種條件下主觀復(fù)制時(shí)距標(biāo)準(zhǔn)差除以平均值, 變異系數(shù)越大意味著變異性越大。

2.2.4 實(shí)驗(yàn)程序

練習(xí)階段開始之前, 通過指導(dǎo)語告知被試在時(shí)距加工過程中不要采用數(shù)數(shù)等策略, 這種方法已經(jīng)在以往研究中被證實(shí)是預(yù)防數(shù)數(shù)策略最有效的(Rattat & Droit-Volet, 2012)

刺激流程如圖1所示, 首先在屏幕中央呈現(xiàn)一個(gè)紅色詞組”準(zhǔn)備”, 待被試準(zhǔn)備好之后, 按回車鍵繼續(xù)實(shí)驗(yàn)?？掌?00 ms后, 出現(xiàn)一黑色正方形(或1000 Hz的純音), 黑色正方形(純音)呈現(xiàn)的總時(shí)間隨機(jī)選取1～6 s時(shí)距之一, 要求被試記住黑色正方形(純音)呈現(xiàn)的整體時(shí)間長度。接著空屏1500 ms,最后屏幕上立刻出現(xiàn)一個(gè)灰色正方形(或1200 Hz的純音), 當(dāng)覺得灰色正方形和黑色正方形(或兩個(gè)純音)持續(xù)時(shí)間相等時(shí), 按回車鍵。練習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí), 每個(gè)被試完成12種處理的測試, 每種測試重復(fù)2次,共計(jì)24次。目的在于讓被試熟悉實(shí)驗(yàn)刺激的流程。正式試驗(yàn)階段, 包括4個(gè)視覺復(fù)制任務(wù)組塊和4個(gè)聽覺復(fù)制任務(wù)組塊, 每個(gè)組塊30次測試, 總共需要完成240次測試, 視覺復(fù)制任務(wù)組塊和聽覺復(fù)制任務(wù)按照ABBA的順序在被試間平衡, 整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程大概持續(xù)約40～50 min。實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后, 主試對實(shí)驗(yàn)過程(如是否出現(xiàn)疲勞、誤答、程序顯示及任務(wù)完成過程中的感受問題)進(jìn)行詢問和記錄。

圖1 實(shí)驗(yàn)1的刺激流程

2.3 結(jié)果與分析

以平均時(shí)間復(fù)制長度為指標(biāo), 進(jìn)行WMC (被試間變量)、通道(視覺、聽覺)和時(shí)距長度(被試內(nèi)變量)的重復(fù)測量方差分析(見圖2)。結(jié)果表明, WMC主效應(yīng)顯著,F(1,43)=20.01,p< 0.001,=0.34。時(shí)距長度主效應(yīng)顯著,F(5,215)=737.72,p< 0.001,=0.42。事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 6 s的平均時(shí)間復(fù)制長度依次顯著長于5 s、4 s、3 s、2 s及1 s,ps < 0.001。通道主效應(yīng)顯著,F(1,43)=13.33,p< 0.001,=0.36。WMC與時(shí)距長度交互效應(yīng)顯著,F(5,215)=5.68,p<0.001,=0.51。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 1 s和2 s條件下, 高低WMC組復(fù)制時(shí)間無顯著差異,ps> 0.05。3 s、4 s、5 s及6 s條件下, 高WMC組復(fù)制時(shí)間顯著長于低WMC組,ps < 0.001。通道與時(shí)距長度交互效應(yīng)顯著,F(5,215)=8.41,p< 0.001,=0.54。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 被試復(fù)制1 s和2 s視時(shí)距與復(fù)制聽時(shí)距無顯著差異,ps > 0.05, 被試復(fù)制3 s、4 s、5 s及6 s的聽時(shí)距顯著長于復(fù)制同一客觀長度的視時(shí)距,ps < 0.001。其他效應(yīng)均不顯著。

圖2 高、低WMC組個(gè)體復(fù)制1～6 s的平均時(shí)距

以復(fù)制比率為指標(biāo), 進(jìn)行WMC (被試間變量)、通道(視覺、聽覺)和時(shí)距長度(被試內(nèi)變量)的重復(fù)測量方差分析(見圖3)。結(jié)果表明, WMC主效應(yīng)顯著,F(1,43)=15.95,p< 0.001,=0.31。時(shí)距長度主效應(yīng)顯著,F(5,215)=28.67,p< 0.001,=0.43。事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 6 s的復(fù)制比率依次顯著大于5 s、4 s、3 s、2 s及1 s,ps < 0.001。通道主效應(yīng)顯著,F(1,43)=14.22,p=0.001,=0.31。WMC與時(shí)距長度交互效應(yīng)顯著,F(5,215)=2.45,p=0.043,=0.49。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 1 s和2 s條件下, 高、低WMC組復(fù)制比率無顯著差異,ps > 0.05。3 s、4 s、5 s及6 s條件下, 高WMC組復(fù)制比率顯著高于低WMC組,ps < 0.001。通道與時(shí)距長度交互效應(yīng)顯著,F(5,215)=11.42,p< 0.001,=0.37。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 被試復(fù)制1 s和2 s視時(shí)距與復(fù)制聽時(shí)距的復(fù)制比率無顯著差異,ps > 0.05, 被試復(fù)制3 s、4 s、5 s及6 s的聽時(shí)距的比率系數(shù)顯著大于復(fù)制同一客觀長度的視時(shí)距,ps < 0.001。其他交互效應(yīng)均不顯著。

圖3 高、低WMC組個(gè)體復(fù)制1～6 s的比率系數(shù)

以變異系數(shù)為指標(biāo), 進(jìn)行WMC (被試間變量)、通道(視覺、聽覺)和時(shí)距長度(被試內(nèi)變量)的重復(fù)測量方差分析(見圖4)。結(jié)果表明, WMC主效應(yīng)顯著,F(1,43)=18.92,p< 0.001,=0.38。時(shí)距長度主效應(yīng)顯著,F(5,215)=28.67,p< 0.001,=0.43。事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 6 s的變異系數(shù)依次顯著小于5 s、4 s、3 s、2 s及1 s,ps < 0.001。通道主效應(yīng)顯著,F(1,43)=24.23,p< 0.001,=0.32。WMC與時(shí)距長度交互效應(yīng)顯著,F(5,215)=15.35,p< 0.001,=0.47。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 1 s和2 s條件下, 高低WMC組變異系數(shù)無顯著差異,ps > 0.05。3 s、4 s、5 s及6 s條件下, 高WMC組變異系數(shù)顯著小于低WMC組,ps < 0.001。通道與時(shí)距長度交互效應(yīng)顯著,F(5,215)=13.48,p< 0.001,=0.35。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 被試復(fù)制1 s和2 s視時(shí)距與復(fù)制聽時(shí)距的變異系數(shù)無顯著差異,ps > 0.05, 被試復(fù)制3 s、4 s、5 s及6 s的聽時(shí)距的變異系數(shù)顯著小于復(fù)制同一客觀長度的視時(shí)距,ps < 0.001。其他交互效應(yīng)均不顯著。

圖4 高、低WMC組個(gè)體復(fù)制1～6 s的變異系數(shù)

2.4 小結(jié)

實(shí)驗(yàn)1通過比較高、低WMC組被試在完成1～6 s視、聽時(shí)距加工的成績, 旨在為1 s以上時(shí)距認(rèn)知的分段性尋找新證據(jù)。實(shí)驗(yàn)1結(jié)果發(fā)現(xiàn), 不管哪種WMC類型的被試均表現(xiàn)出高估短時(shí)距, 低估長時(shí)距的趨勢,這與以往多項(xiàng)研究結(jié)果一致(Rammsayer &Lima, 1991; Szelag, 1997; Kagerer et al., 2002)。實(shí)驗(yàn)1結(jié)果還發(fā)現(xiàn), 高、低WMC組在平均復(fù)制時(shí)距、復(fù)制比率及變異系數(shù)上均存在主效應(yīng), WMC越高的被試平均復(fù)制時(shí)距越長、復(fù)制比率越大、變異系數(shù)越小。這可能意味著高WMC個(gè)體存儲(chǔ)信息容量大,加工信息的變異性較小。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)WMC與時(shí)距長度的交互作用以及通道與時(shí)距長度的交互作用(1 s、2 s與3 s、4 s、5 s及6 s表現(xiàn)出不同趨勢)。根據(jù)Fraisse(1984)和P?ppel (1997)的理論假說, 2～3 s以上時(shí)間估計(jì)受工作記憶及信號(hào)通道的影響, 2～3 s以下時(shí)間知覺少受注意和工作記憶及信號(hào)通道的影響。上述結(jié)果明顯與Fraisse (1984)和P?ppel (1997)的理論假說是吻合的。

時(shí)間產(chǎn)生法是一種不同于時(shí)間復(fù)制法的方法,涉及認(rèn)知過程不完全相同。時(shí)距產(chǎn)生法由主試給定具體的靶時(shí)距值(如2 s) 讓被試控制刺激呈現(xiàn)的時(shí)距。時(shí)距復(fù)制法首先由主試呈現(xiàn)一個(gè)刺激時(shí)距, 然后被試復(fù)制一個(gè)同樣長短的操作時(shí)距。Baudouin等(2006)的研究認(rèn)為不同的時(shí)間估計(jì)方法基于不同的加工機(jī)制, 時(shí)間產(chǎn)生法主要與內(nèi)部時(shí)鐘的速度和注意控制有關(guān), 而時(shí)間復(fù)制法更多地依賴于注意監(jiān)控和工作記憶。實(shí)驗(yàn)2擬采用時(shí)間產(chǎn)生法要求被試完成時(shí)間加工任務(wù), 旨在為1 s以上時(shí)距加工分段性提供新證據(jù)。

3 實(shí)驗(yàn)2 1～6 s時(shí)距產(chǎn)生加工分段性特征研究

3.1 目的

實(shí)驗(yàn)2以高、低WMC組的個(gè)體為被試, 要求他們完成1～6 s聽時(shí)距和視時(shí)距產(chǎn)生任務(wù), 為1 s以上時(shí)距加工分段性提供新證據(jù)。

3.2 方法

3.2.1 被試

從符合要求的被試選取被試48名(24名高WMC,14名女性; 24名低WMC, 10名女性)。兩組被試在WMC得分上差異顯著,t(46)=21.15,p< 0.001 (高WMCM=1.01,SD=0.167; 低WMCM=?1.09,SD=0.124)。所有被試均熟悉計(jì)算機(jī)基本操作, 事先并不知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 也未參與過類似實(shí)驗(yàn), 并被告知實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后會(huì)獲取一定費(fèi)用。被試無既往精神疾病或神經(jīng)功能障礙史, 均為右利手。

3.2.2 設(shè)備和刺激材料

設(shè)備同實(shí)驗(yàn)1。時(shí)距產(chǎn)生階段采用的視覺材料為一個(gè)黑色正方形, 邊長為1 cm; 聽覺材料為通過揚(yáng)聲器(SONY CD 450)呈現(xiàn)響度為45 dB、頻率為1000 Hz的正弦波。

3.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2×2×6混合設(shè)計(jì)。WMC (高、低)為被試間變量, 通道(視覺、聽覺)和時(shí)距長度(1 s、2 s、3 s、4 s、5 s和6 s)為被試內(nèi)變量。因變量指標(biāo)是平均產(chǎn)生時(shí)間長度、時(shí)間產(chǎn)生準(zhǔn)確性和時(shí)間產(chǎn)生變異性。平均產(chǎn)生時(shí)間長度, 即每一種客觀時(shí)距條件下, 多次產(chǎn)生時(shí)距的平均值; 準(zhǔn)確性用產(chǎn)生比率表示, 即每一種條件下主觀產(chǎn)生時(shí)距長度除以客觀時(shí)距長度, 產(chǎn)生比率大于1表明高估時(shí)間, 小于1表明低估時(shí)間, 等于1表明準(zhǔn)估時(shí)間; 變異性用變異系數(shù)表示, 即每一種條件下主觀產(chǎn)生時(shí)距標(biāo)準(zhǔn)差除以平均值, 變異系數(shù)越大意味著變異性越大。

3.2.4 實(shí)驗(yàn)程序

刺激流程如圖5所示, 首先在屏幕中央呈現(xiàn)一個(gè)紅色詞組“準(zhǔn)備”, 待被試準(zhǔn)備好之后, 按回車鍵繼續(xù)實(shí)驗(yàn)?？掌?00 ms后, 屏幕上出現(xiàn)所要產(chǎn)生的目標(biāo)時(shí)距(如1 s), 按壓回車鍵同時(shí)出現(xiàn)一個(gè)刺激(黑色正方形或1000 Hz純音), 當(dāng)被試主觀感覺刺激呈現(xiàn)時(shí)間達(dá)到目標(biāo)時(shí)距后, 即按壓回車鍵刺激消失。計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄被試產(chǎn)生的時(shí)距(精確到0.1 s)。

圖5 實(shí)驗(yàn)2的刺激流程

練習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí), 每個(gè)被試完成12種處理的測試,每種測試重復(fù)2次, 共計(jì)24次。目的在于讓被試熟悉實(shí)驗(yàn)刺激的流程。正式試驗(yàn)階段, 包括4個(gè)視覺產(chǎn)生任務(wù)組塊和4個(gè)聽覺產(chǎn)生任務(wù)組塊, 每個(gè)組塊30次測試, 總共需要完成240次測試, 視覺產(chǎn)生任務(wù)組塊和聽覺產(chǎn)生任務(wù)按照ABBA順序在被試間平衡, 整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程大概持續(xù)約20～30 min。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后, 主試對實(shí)驗(yàn)過程(如是否出現(xiàn)疲勞、誤答、程序顯示及任務(wù)完成過程中的感受問題)進(jìn)行詢問和記錄。

3.3 結(jié)果與分析

以平均時(shí)間產(chǎn)生長度為指標(biāo), 進(jìn)行WMC (被試間變量)、通道(視覺、聽覺)和時(shí)距長度(被試內(nèi)變量)的重復(fù)測量方差分析(見圖6)。結(jié)果表明, WMC主效應(yīng)顯著,F(1,47)=25.64,p< 0.001,=0.37。時(shí)距長度主效應(yīng)顯著,F(5,235)=694.42,p< 0.001,=0.45。事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 6 s的平均時(shí)間產(chǎn)生長度依次顯著長于5 s、4 s、3 s、2 s及1 s,ps < 0.001。通道主效應(yīng)顯著,F(1,47)=17.31,p< 0.001,=0.32。WMC與時(shí)距長度交互效應(yīng)顯著,F(5,235)=12.44,p< 0.001,=0.47。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 1 s和2 s條件下, 高低WMC組產(chǎn)生時(shí)間無顯著差異,ps > 0.05。3 s、4 s、5 s及6 s條件下, 高WMC組復(fù)制時(shí)間顯著短于低WMC組,ps < 0.001。通道與時(shí)距長度交互效應(yīng)顯著,F(5,235)=9.14,p< 0.001,=0.43。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 被試產(chǎn)生1 s和2 s視時(shí)距與產(chǎn)生聽時(shí)距無顯著差異,ps > 0.05, 被試產(chǎn)生3 s、4 s、5 s及6 s的聽時(shí)距顯著短于產(chǎn)生同一客觀長度的視時(shí)距,ps < 0.001。

其他效應(yīng)均不顯著。

圖6 高、低WMC組個(gè)體產(chǎn)生1～6 s的平均時(shí)距

以產(chǎn)生比率為指標(biāo), 進(jìn)行WMC (被試間變量)、通道(視覺、聽覺)和時(shí)距長度(被試內(nèi)變量)的重復(fù)測量方差分析(見圖7)。結(jié)果表明, WMC主效應(yīng)顯著,F(1,47)=18.22,p< 0.001,=0.37。時(shí)距長度主效應(yīng)顯著,F(5,235)=21.42,p< 0.001,=0.41。事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 6 s的產(chǎn)生比率依次顯著大于5 s、4 s、3 s、2 s及1 s,ps < 0.001。通道主效應(yīng)顯著,F(1,47)=14.25,p< 0.001,=0.35。WMC與時(shí)距長度交互效應(yīng)顯著,F(5,235)=12.46,p< 0.001,=0.44。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 1 s和2 s條件下, 高、低WMC組產(chǎn)生比率無顯著差異,ps > 0.05。3 s、4 s、5 s及6 s條件下, 高WMC組產(chǎn)生比率顯著小于低WMC組,ps < 0.001。通道與時(shí)距長度交互效應(yīng)顯著,F(5,235)=16.44,p< 0.001,=0.35。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 被試產(chǎn)生1 s和2 s視時(shí)距與產(chǎn)生聽時(shí)距的比率無顯著差異,ps > 0.05, 被試產(chǎn)生3 s、4 s、5 s及6 s的聽時(shí)距的比率系數(shù)顯著小于產(chǎn)生同一客觀長度的視時(shí)距,ps < 0.001。其他交互效應(yīng)均不顯著。

圖7 高、低WMC組個(gè)體產(chǎn)生1～6 s的比率系數(shù)

以變異系數(shù)為指標(biāo), 進(jìn)行WMC (被試間變量)、通道(視覺、聽覺)和時(shí)距長度(被試內(nèi)變量)的重復(fù)測量方差分析(見圖8)。結(jié)果表明, WMC主效應(yīng)顯著,F(1,47)=20.44,p< 0.001,=0.36。時(shí)距長度主效應(yīng)顯著,F(5,235)=22.29,p< 0.001,=0.46。事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 6 s的變異系數(shù)依次顯著小于5 s、4 s、3 s、2 s及1 s,ps < 0.001。通道主效應(yīng)顯著,F(1,47)=21.36,p< 0.001,=0.35。通道與時(shí)距長度交互效應(yīng)顯著,F(5,235)=24.45,p< 0.001,=0.39。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 被試產(chǎn)生1 s和2 s視時(shí)距與聽時(shí)距的變異系數(shù)無顯著差異,ps > 0.05, 被試產(chǎn)生3 s、4 s、5 s及6 s的聽時(shí)距的比率系數(shù)顯著小于產(chǎn)生同一客觀長度的視時(shí)距,ps < 0.001。其他交互效應(yīng)均不顯著。

圖8 高、低WMC組個(gè)體產(chǎn)生1～6 s的變異系數(shù)

3.4 小結(jié)

實(shí)驗(yàn)2通過比較高、低WMC組被試在完成1～6 s視、聽時(shí)距產(chǎn)生過程中的成績,旨在為1 s以上時(shí)距認(rèn)知分段性尋找新證據(jù)。實(shí)驗(yàn)2結(jié)果發(fā)現(xiàn), 高、低WMC組在平均產(chǎn)生時(shí)距、產(chǎn)生比率及變異系數(shù)上均存在主效應(yīng), WMC越高的被試平均產(chǎn)生時(shí)距越短、產(chǎn)生比率越低、變異系數(shù)越小。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)WMC與時(shí)距長度以及通道與時(shí)距長度的交互作用(1 s、2 s與3 s、4 s、5 s及6 s表現(xiàn)出不同趨勢)。根據(jù)Fraisse (1984)和P?ppel (1997)的理論假說, 2～3 s以上時(shí)間估計(jì)受工作記憶及計(jì)時(shí)信號(hào)呈現(xiàn)通道的影響, 2～3 s以下時(shí)間知覺少受注意和工作記憶及信號(hào)通道的影響。上述結(jié)果也明顯與Fraisse (1984)和P?ppel (1997)的理論假說吻合。

4 總討論

實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2通過比較高、低WMC組被試在完成1～6 s視、聽時(shí)距復(fù)制或者時(shí)距產(chǎn)生中的成績,旨在為1 s以上時(shí)距認(rèn)知的分段性尋找新證據(jù)。實(shí)驗(yàn)1結(jié)果發(fā)現(xiàn), 高、低WMC組在平均復(fù)制時(shí)距、復(fù)制比率及變異系數(shù)上均存在主效應(yīng), WMC越高的被試平均復(fù)制時(shí)距越長、復(fù)制比率越大、變異系數(shù)越小, 這與Ulbrich等(2007)的研究結(jié)果基本一致,部分不同點(diǎn)在于Ulbrich等(2007)研究中, 對3 s、4 s、5 s及6 s的復(fù)制, 表現(xiàn)出視覺主觀時(shí)間估計(jì)(復(fù)制比率)長于聽覺主觀時(shí)間估計(jì)(復(fù)制比率), 而在實(shí)驗(yàn)1中, 3 s、4 s、5 s及6 s的復(fù)制, 表現(xiàn)出聽覺主觀時(shí)間估計(jì)(復(fù)制比率)長于視覺主觀時(shí)間估計(jì)(復(fù)制比率), 這與多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)的視、聽通道效應(yīng)是一致的(黃希庭, 鄭云, 1993), 即聽覺判斷要比視覺判斷更加精確。另外, 在Ulbrich等(2007)研究中, 以變異系數(shù)為指標(biāo), 發(fā)現(xiàn)了時(shí)距長度和通道的主效應(yīng), 但是WMC效應(yīng)只是臨界顯著, 且沒有發(fā)現(xiàn)其他交互效應(yīng), 而在實(shí)驗(yàn)1中, 我們同樣發(fā)現(xiàn)了時(shí)距長度和通道以及WMC的主效應(yīng), 但是也發(fā)現(xiàn)了時(shí)距長度與WMC以及時(shí)距長度與通道的交互效應(yīng), 這似乎說明了實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果反映出1 s和2 s的時(shí)距加工,與3 s、4 s、5 s及6 s的加工模式不太一致。至于兩項(xiàng)研究的差異, 一方面可能與兩項(xiàng)研究對于WMC的測量不太一致, 另一方面可能也與在兩項(xiàng)研究中被試的個(gè)體差異性、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)程序等因素?zé)o法保證完全一致有關(guān)。另外, 實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果與Fortin 和 Couture (2002)研究所發(fā)現(xiàn)的工作記憶負(fù)荷對1.85～6.45 s時(shí)距復(fù)制的影響無顯著差異的結(jié)果不一致。這可能是由于兩項(xiàng)研究中所采用的實(shí)驗(yàn)程序不一致造成的。首先, Fortin和Couture (2002)在研究中采用非時(shí)間任務(wù)操縱時(shí)距復(fù)制過程中的工作記憶負(fù)荷, 而在實(shí)驗(yàn)1中是以自然出現(xiàn)的WMC差異代替記憶負(fù)荷的操縱。其次, 在Fortin和Couture(2002)研究中操縱非時(shí)間任務(wù)的記憶負(fù)荷主要是影響時(shí)距復(fù)制階段, 而實(shí)驗(yàn)1中被試之間的WMC差異是貫穿在整個(gè)實(shí)驗(yàn)階段的。在這兩項(xiàng)研究中探測工作記憶效應(yīng)的認(rèn)知操作, 可能涉及不同記憶成份,執(zhí)行非時(shí)間任務(wù)涉及記憶提取加工, 被認(rèn)為消弱了脈沖累加過程, 導(dǎo)致復(fù)制時(shí)間偏短或偏長(取決于在編碼階段還是在復(fù)制階段執(zhí)行非時(shí)間任務(wù)), 而WMC可能涉及用來表征標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距脈沖的存儲(chǔ)加工能力。由于有限的存儲(chǔ)容量, 一部分脈沖可能會(huì)隨時(shí)間流逝或受非時(shí)間任務(wù)干擾而丟失。實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果支持這一點(diǎn)。在整個(gè)時(shí)間復(fù)制任務(wù)過程中, 被試的WMC是一種穩(wěn)定的特征, 如果累加過程受到影響, 那么高、低組WMC被試應(yīng)該是沒有任何差異,因?yàn)閃MC對編碼階段(標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距的脈沖累加過程)和復(fù)制階段(復(fù)制時(shí)距的脈沖累加過程)應(yīng)該影響基本一致。然而, 實(shí)驗(yàn)1中確實(shí)觀察到高WMC被試復(fù)制時(shí)距較長, 因此, WMC涉及關(guān)鍵記憶過程很有可能是標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距脈沖的存儲(chǔ)。換言之, 高WMC的被試對信息保持的好, 導(dǎo)致相對長估, 低WMC被試?yán)奂用}沖更容易丟失, 導(dǎo)致相對低估(特別是2～3 s以上時(shí)距)。

實(shí)驗(yàn)2采用時(shí)間產(chǎn)生任務(wù)發(fā)現(xiàn), 高、低WMC組在平均產(chǎn)生時(shí)距、產(chǎn)生比率及變異系數(shù)上均存在主效應(yīng), WMC越高的被試平均產(chǎn)生時(shí)距越短、產(chǎn)生比率越低、變異系數(shù)越小。這可能是因?yàn)楦遅MC的個(gè)體在產(chǎn)生過程中注意監(jiān)控較好, 累加脈沖效率較高, 所以達(dá)到目標(biāo)脈沖數(shù)所需的客觀時(shí)間較少, 所以對同一目標(biāo)時(shí)間(如6 s)而言, 高WMC組產(chǎn)生出的時(shí)間較短, 產(chǎn)生比率較低, 變異系數(shù)較小。實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2結(jié)果還發(fā)現(xiàn), WMC與時(shí)距長度以及通道與時(shí)距長度的交互作用, 高、低WMC組被試在加工1 s和2 s的視、聽時(shí)距過程沒有差異, 而加工3 s、4 s、5 s及6 s視、聽時(shí)距過程存在顯著差異, 這暗示著,2～3 s以下與以上時(shí)距加工存在兩種機(jī)制, 2～3 s以下時(shí)距加工即為時(shí)間知覺, 整體性是時(shí)間知覺的一個(gè)重要特點(diǎn)。存在一種整合加工將3 s內(nèi)信息整合一個(gè)整體(Fraisse, 1984), θ和α波參與自動(dòng)時(shí)間整合加工(Chen, Chen, Kuang, & Huang, 2015)。Baddeley和Hitch (1974)提出了工作記憶模型, 該模型認(rèn)為人類主要是通過中央執(zhí)行系統(tǒng)和語音回路及視空間模板負(fù)責(zé)對認(rèn)知任務(wù)過程中的信息進(jìn)行暫時(shí)儲(chǔ)存與加工。語音回路功能在于暫時(shí)儲(chǔ)存聽覺和語言信息, 視空間模板功能在于保持和操縱視覺和空間信息, 中央執(zhí)行器涉及這兩個(gè)系統(tǒng)注意控制。因此,可以說人類在加工時(shí)間信息的過程中, 也會(huì)需要進(jìn)行注意控制和暫時(shí)儲(chǔ)存時(shí)間信息。已有研究表明時(shí)間工作記憶是不同于空間和詞語工作記憶的一種新類型的工作記憶(陳有國, 2010)。實(shí)驗(yàn)1和2在工作記憶模型的基礎(chǔ)上提出了解釋分段性的時(shí)間工作記憶說, 其基本觀點(diǎn)如下：在加工2～3 s以下時(shí)距時(shí), 人能夠?qū)?～3 s以下的時(shí)距整合為一個(gè)整體,整合加工是在感覺記憶加工的基礎(chǔ)上進(jìn)行的, 不受工作記憶和通道的影響; 在2～3 s以上, 時(shí)距可能以離散的形式表征, 累加過程受工作記憶和通道的影響。WMC決定了分界點(diǎn)的大小, 老人和小孩的WMC較正常人小, 因此他們的分界點(diǎn)比正常人小(Ulbrich et al., 2007) 。

時(shí)間工作記憶說也可以對Lewis等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋(Lewis & Miall, 2003b)。在Lewis等的實(shí)驗(yàn)中, 0.6 s時(shí)距位于300 ms分界點(diǎn)附近, 該時(shí)距會(huì)被整合為一個(gè)整體。但由于在分界點(diǎn)附近, 注意對0.6 s時(shí)距的調(diào)制作用還很弱。3 s時(shí)距位于3 s分界點(diǎn), 這時(shí)已經(jīng)達(dá)到WMC的臨界點(diǎn), 工作記憶負(fù)荷很大, 需要持續(xù)的注意維持時(shí)距加工, 所以加工3 s時(shí)距比0.6 s時(shí)距需要更多的注意資源和更大的工作記憶負(fù)荷。Lewis等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn), 3 s時(shí)距更加激活了前扣帶皮質(zhì)和頂下葉。以往研究發(fā)現(xiàn)前扣帶皮質(zhì)與注意控制有關(guān)(Posner & Rothbart, 2007),頂下葉皮質(zhì)可能與工作記憶有關(guān)(Owen, McMillan,Laird, & Bullmore, 2005)。時(shí)間認(rèn)知分段綜合模型既指出認(rèn)知時(shí)間的分段性, 也指出注意和工作記憶會(huì)影響時(shí)間信息加工, 因此解釋分段性的時(shí)間工作記憶說是時(shí)間認(rèn)知分段綜合模型解釋分段性的具體表現(xiàn)形式(黃希庭等, 2003)。

另外, 分段性的時(shí)間工作記憶說只能解釋短時(shí)距范圍的分段性, 還不能解釋更長范圍內(nèi)時(shí)間認(rèn)知的分段性。黃希庭等發(fā)現(xiàn)過去和未來具有相似的心理結(jié)構(gòu), 以秒和分為計(jì)時(shí)單位的“較近的過去”和“較近的未來”,以小時(shí)、日和月為計(jì)時(shí)單位的“近的過去”和“近的未來”, 以及以年為計(jì)時(shí)單位的“遠(yuǎn)的過去”和“遠(yuǎn)的未來” (黃希庭, 孫承惠, 胡維芳,1994; 黃希庭, 1998)。這些分界點(diǎn)的認(rèn)知基礎(chǔ)還有待進(jìn)一步研究。另外, 隨著腦磁圖等(CHEN, et al.,2015)技術(shù)等迅猛發(fā)展, 未來研究可以采用EEG分析, 以alpha波幅為指標(biāo), 為2～3 s分段臨界點(diǎn)尋找新證據(jù)。

5 結(jié)論

本研究證明了1～6 s時(shí)距認(rèn)知具有分段性, 分段臨界點(diǎn)大約處在2～3 s, 且提出時(shí)間工作記憶說解釋時(shí)間認(rèn)知的分段性, 該假說是時(shí)間認(rèn)知分段綜合模型解釋短時(shí)距加工分段性的具體表現(xiàn)形式。

Baddeley, A. D., & Hitch, G. (1974). Working memory. In G. A.Bower (Ed.),The psychology of learning and motivation(pp. 48?79). New York: Academic Press.

Baudouin, A., Vanneste, S., Isingrini, M., & Pouthas, V. (2006).Differential involvement of internal clock and working memory in the production and reproduction of duration: A study on older adults.Acta Psychologica, 121(3), 285?296.

Block, R. A., Zakay, D., & Hancock, P. A. (1998). Human aging and duration judgments: A meta-analytic review.Psychology &Aging, 13(4), 584?596.

Cellini, N., Fabbri, M., Martoni, M., Tonetti, L., & Natale, V.(2014). Discontinuity in the perception of sub-second intervals.Procedia - Social and Behavioral Sciences, 126,222?223.

[陳有國. (2010). 時(shí)間知覺自動(dòng)與受控加工的神經(jīng)機(jī)制. 博士論文, 西南大學(xué).]

Chen,Y.G.(2010). Neural mechanisms of automatic and controlled processing of time perception. (Doctoral dissertation, SWNU)

Chen, Y. G., Chen, X., Kuang, C. W., & Huang, X. T. (2015).Neural oscillatory correlates of duration maintenance in working memory.Neuroscience, 290(4), 389?397.

Church, R. M. (1984). Properties of the internal clock.Annals of the New York Academy of Sciences, 423, 566?582.

Conway, A. R. A., Kane, M. J., Bunting, M. F., Hambrick, D. Z.,Wilhelm, O., & Engle, R. W. (2005). Working memory span tasks: A methodological review and user’s guide.Psychonomic Bulletin & Review, 12(5), 769?786.

Cordes, S., & Meck, W. H. (2014). Ordinal judgments in the rat: An understanding of longer and shorter for suprasecond,but not subsecond, durations.Journal of Experimental Psychology: General, 143(2), 710?720.

Eisler, H. (1976). Experiments on subjective duration 1868～1975: A collection of power function exponents.Psychological Bulletin, 83(6), 1154?1171.

Elbert, T., Ulrich, R., Rockstroh, B., & Lutzenberger, W.(1991). The processing of temporal intervals reflected by CNV-like brain potentials.Psychophysiology, 28(6), 648?655.

Fortin, C., & Couture, E. (2002). Short-term memory and time estimation: Beyond the 2-second "critical" value.Canadian Journal of Experimental Psychology-Revue Canadienne De Psychologie Experimentale, 56(2), 120?127.

Fraisse, P. (1984). Perception and estimation of time.Annual Review of Psychology, 35(1), 1?37.

Gibbons, H., & Rammsayer, T. H. (2004). Current-source density analysis of slow brain potentials during time estimation.Psychophysiology, 41(6), 861?874.

Gomez, C., Argandona, E. D., Solier, R. G., Angulo, J. C., &Vazquez, M. (1995). Timing and competition in networks representing ambiguous figures.Brain and Cognition, 29(2),103?114.

Gupta, D. S. (2014). Processing of sub- and supra-second intervals in the primate brain results from the calibration of neuronal oscillators via sensory, motor, and feedback processes.Frontiers in Psychology, 5(3), 816.

Hayashi, M. J., Kantele, M., Walsh, V., Carlson, S., & Kanai,R. (2014). Dissociable neuroanatomical correlates of subsecond and suprasecond time perception.Journal of Cognitive Neuroscience, 26(8), 1685?1693.

Hays, J., Huybers, B., & Varakin, A. (2014). Coloring time!the effect of color in pictures on time perception.Journal of Vision, 14(10), 376-376.

Hirsh, I. J., Monahan, C. B., Grant, K. W., & Singh, P. G. (1990).Studies in auditory timing: 1. Simple patterns.Perception& Psychophysics, 47(3), 215?226.

Huang, X. T. (1994). Psychological structure of future time.Acta Psychologica Sinica, 26(2), 121?127.

[黃希庭. (1994). 未來時(shí)間的心理結(jié)構(gòu).心理學(xué)報(bào), 26(2),121?127.]

Huang, X. T., Sun, C. H., Hu, W. F. (1998). Psychological structure of past time.Psychological Science, 30(1), 1?4, 93?94

[黃希庭, 孫承惠, 胡維芳(1998). 過去時(shí)間的心理結(jié)構(gòu).心理科學(xué), 30(1),1?4,93?94.]

Huang, X. T., Li, B. Y., & Zhang, Z. J. (2003). The research of the range-synthetic model of temporal cognition.Journal of Southwest China Normal University (Humanities and Social Sciences Edition), 29(2), 5–9.

[黃希庭, 李伯約, 張志杰. (2003). 時(shí)間認(rèn)知分段綜合模型的探討.西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(人文社會(huì)科學(xué)版), 29(2), 5–9].

Huang, X. T., & Zheng,Y. (1993). An experimental study of auditory-visual modality effect in time judgement.Acta Psychologica Sinica, 25(3), 225?232.

[黃希庭, 鄭云. (1993). 時(shí)間判斷的視聽通道效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究.心理學(xué)報(bào), 25(3), 225?232.]

Kagerer, F. A., Wittmann, M., Szelag, E., & von Steinbüchel, N.(2002). Cortical involvement in temporal reproduction: Evidence for differential roles of the hemispheres.Neuropsychologia,40(3), 357?366.

Kien, J., & Kemp, A. (1994). Is speech temporally segmented?Comparison with temporal segmentation in behavior.Brain and Language, 46(4), 662?682.

Kristofferson, A. B. (1976). Low-variance stimulus-response latencies: Deterministic internal delays?Perception &Psychophysics, 20(2), 89?100.

Lewis, P. A., & Miall, R. C. (2003a). Brain activation patterns during measurement of sub- and supra-second intervals.Neuropsychologia, 41(12), 1583?1592.

Lewis, P. A., & Miall, R. C. (2003b). Distinct systems for automatic and cognitively controlled time measurement:Evidence from neuroimaging.Current Opinion in Neurobiology,13(2), 250?255.

Mates, J., Müller, U., Radil, T., & P?ppel, E. (1994). Temporal integration in sensorimotor synchronization.Journal of Cognitive Neuroscience, 6(4), 332?340.

McCabe, D. P., Roediger III, H. L., McDaniel, M. A., Balota,D. A., & Hambrick, D. Z. (2010). The relationship between working memory capacity and executive functioning: Evidence for a common executive attention construct.Neuropsychology,24(2), 222?243.

Michon, J. A. (1985). The compleat time experiencer. InTime,mind, and behavior(pp. 20?52). Berlin Heidelberg: Springer.

Musterberg, H. (1889).Beitr?ge zur experimentellen Psychologie:Heft 2. Freiburg, Germany: Akademische Verlagsbuchhandlung.

Orsini, A., Schiappa, O., & Grossi, D. (1981). Sex and cultural differences in children's spatial and verbal memory span.Perceptual and Motor Skills, 53(1), 39?42.

Owen, A. M., Mcmillan, K. M., Laird, A. R., & Bullmore, E.(2005). N-back working memory paradigm: a meta-analysis of normative functional neuroimaging studies.Human Brain Mapping, 25(1), 46?59.

Posner, M. I., & Rothbart, M. K. (2007). Research on attention networks as a model for the integration of psychological science.Annual Review of Psychology, 58(1), 1?23.

P?ppel, E. (1997). A hierarchical model of temporal perception.Trends in Cognitive Sciences, 1(2), 56?61.

Rammsayer, T. H., & Lima, S. D. (1991). Duration discrimination of filled and empty auditory intervals: cognitive and perceptual factors..Attention Perception & Psychophysics,50(6), 565?574.

Rattat, A. C., & Droit-Volet, S. (2012). What is the best and easiest method of preventing counting in different temporal tasks?.Behavior Research Methods, 44(1), 67?80.

Schleidt, M., Eibl-Eibesfeldt, I., & P?ppel, E. (1987). A universal constant in temporal segmentation of human short-term behavior.Naturwissenschaften, 74(6), 289?290.

Smyth, M. M., & Scholey, K. A. (1992). Determining spatial span: The role of movement time and articulation rate.The Quarterly Journal of Experimental Psychology: Section A,45(3), 479?501.

Szelag, E. (1997). Temporal integration of the brain as studied with the metronome paradigm. InTime, temporality, now(pp. 121?131). Berlin Heidelberg: Springer.

Szelag, E., Kowalska, J., Rymarczyk, K., & P?ppel, E. (1998).Temporal integration in a subjective accentuation task as a function of child cognitive development.Neuroscience Letters, 257(2), 69?72.

Szelag, E., von Steinbüchel, N., Reiser, M., Gilles de Langen,E., & P?ppel, E. (1996). Temporal constraints in processing of nonverbal rhythmic patterns.Acta Neurobiologiae Experimentalis, 56(1), 215?225.

Ulbrich, P., Churan, J., Fink, M., & Wittmann, M. (2007). Temporal reproduction: Further evidence for two processes.Acta Psychologica, 125(1), 51?65.

Unsworth, N., Heitz, R. P., Schrock, J. C., & Engle, R. W.(2005). An automated version of the operation span task.Behavior Research Methods, 37(3), 498?505.

Unsworth, N., Redick, T. S., Heitz, R. P., Broadway, J. M., &Engle, R. W. (2009). Complex working memory span tasks and higher-order cognition: A latent-variable analysis of the relationship between processing and storage.Memory,17(6), 635?654.

Vilkki, J., Holst, P., ?hman, J., Servo, A., & Heiskanen, O.(1989). Cognitive deficits related to computed tomographic findings after surgery for a ruptured intracranial aneurysm.Neurosurgery, 25(2), 166?172.

Wittmann, M., Carter, O., Hasler, F., Cahn, B. R., Grimberg,U., Spring, P., … Vollenweider, F. X. (2007). Effects of psilocybin on time perception and temporal control of behaviour in humans.Journal of Psychopharmacology, 21(1),50?64.

Woodrow, H. (1930). The reproduction of temporal intervals.Journal of Experimental Psychology, 13(6), 473?499.