部分線索對記憶提取的影響：認(rèn)知抑制能力的作用*

劉湍麗 白學(xué)軍

(1信陽師范學(xué)院教育科學(xué)學(xué)院,河南 信陽 464000)(2教育部人文社會科學(xué)重點(diǎn)研究基地天津師范大學(xué)心理與行為研究院,天津 300074)

1 引言

在嘗試提取的過程中,信息能否被成功提取受諸多因素的影響。其中是否有足夠的提取線索是一個重要的因素(Baddeley,Eysenck,&Anderson,2009)。然而,提取線索并不總是促進(jìn)回憶。一系列研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)提供剛剛學(xué)習(xí)過的項目中的一部分作為提取線索時,人們對剩余項目的回憶效果反而比沒有任何線索時差,這一現(xiàn)象被命名為部分線索效應(yīng)(part-list cueing effect)(Slamecka,1968;Nickerson,1984;B?uml &Samenieh,2012;Fritz &Morris,2015;Barber,Harris,&Rajaram,2015)。

對部分線索效應(yīng)現(xiàn)象,研究者提出相關(guān)理論加以解釋(Nickerson,1984;B?uml &Aslan,2006;B?uml,2008)。首先,有研究者提出了策略破壞假說(Basden,Basden,&Galloway,1977;Basden &Basden,1995;Reysen &Nairne,2002)。該假說認(rèn)為部分線索干擾了被試在編碼階段形成的記憶策略,導(dǎo)致對目標(biāo)項目回憶成績的降低(Aslan &B?uml,2007;Basden,Basden,&Stephens,2002)。策略破壞假說得到了部分研究的支持(Basden &Basden,1995;Reysen &Nairne,2002)。但有研究者(Serra &Oswald,2006)指出該假說存在很多含糊的問題,比如不能說明被試在提取時采用了什么組織線索;也不能預(yù)測部分線索的破壞量,雖然策略破壞假說的支持者們引入了一些指標(biāo)來解決這一問題,但結(jié)果仍不盡理想(劉希平,石英,唐衛(wèi)海,2011)。

隨后,有研究者提出了提取抑制假說(B?uml,2008;Crescentini,Shallice,Del Missier,&Macaluso,2010),該假說認(rèn)為,部分線索效應(yīng)是部分線索呈現(xiàn)階段認(rèn)知抑制執(zhí)行控制的一種后效(Aslan,B?uml,&Grundgeiger,2007),即在回憶過程中線索的提供使得個體對線索項目進(jìn)行內(nèi)隱提取,內(nèi)隱提取導(dǎo)致對相關(guān)聯(lián)項目的抑制(Aslan et al.,2007),抑制直接影響項目的整體表征強(qiáng)度(Crescentini et al.,2010;Barber et al.,2015)。研究者從項目間關(guān)聯(lián)程度(B?uml &Aslan,2006;Aslan &B?uml,2009)、編碼條件(Peynircio?lu &Moro,1995;B?uml&Aslan,2006)、線索類型(Watkins,1975;Oswald,Serra,&Krishna,2006)、抑制進(jìn)程(白學(xué)軍,劉湍麗,沈德立,2014)、線索?測試時間間隔(B?uml &Aslan,2006;Aslan et al.,2007)及個體差異(Marsh,Dolan,Balota,&Roediger III,2004;Andrés,2009)等方面進(jìn)行的研究均支持了抑制的觀點(diǎn)。

執(zhí)行控制(認(rèn)知控制)使得人們能夠靈活和新穎的指導(dǎo)和協(xié)調(diào)自我的思想和行為,以達(dá)到既定目標(biāo),即使在面臨沖突刺激和不適宜優(yōu)勢反應(yīng)時,也能如此(Diamond,2013)。執(zhí)行控制的核心包括抑制(抑制控制,包括反應(yīng)抑制和認(rèn)知抑制)、工作記憶和認(rèn)知靈活性(Collins &Koechlin,2012;Lunt et al.,2012)。其中,認(rèn)知抑制反映了主動抑制并限制與當(dāng)前任務(wù)無關(guān)刺激的加工能力(Anderson &Levy,2009);工作記憶是一個容量有限的系統(tǒng),主要負(fù)責(zé)在各種復(fù)雜認(rèn)知活動中,對信息的暫時存儲和處理(Jarrold,Tam,Baddeley,&Harvey,2011)。工作記憶和認(rèn)知抑制彼此相關(guān)且共存(Diamond,2013;Wood,Vine,&Wilson,2016),工作記憶能預(yù)測認(rèn)知抑制能力(Bodrova &Leong,2007;Solesio-Jofre et al.,2012;Zanto &Gazzaley,2009),認(rèn)知抑制有助于工作記憶效率(Rutman,Clapp,Chadick,&Gazzaley,2010;H?lzel et al.,2011;Zeidan,Johnson,Diamond,David,&Goolkasian,2010)。具體而言,工作記憶中的目標(biāo)保持,有利于個體明確當(dāng)前任務(wù)要求,即明確該做什么和不能做什么,這有助于對不適宜的刺激進(jìn)行快速有效的抑制;認(rèn)知抑制是對想法或記憶的抑制,通過對不適宜的分心刺激的抑制,個體可以更好的將認(rèn)知資源集中于感興趣的工作記憶任務(wù)內(nèi)容上。

前人研究表明,執(zhí)行控制能力存在較大的個體差異(Schlichting,Aslan,Holterman,&B?uml,2015)。從個體差異的視角,研究者們通過選取不同的被試群體,發(fā)現(xiàn)抑制能力較低個體的部分線索效應(yīng)量顯著低于抑制能力較高個體(Hultsch &Craig,1976;Foos &Clark,2000;B?uml,Kissler,&Rak,2002;Kissler &B?uml,2005;Christensen,Girard,Benjamin,&Vidailhet,2006;劉湍麗,2010,2014),研究結(jié)果支持了提取抑制假說。但以上研究中抑制能力較低的被試群體基本為臨床患者(如遺忘癥、精神分裂癥)、兒童和老年人(通常以正常成年人為對照組),這些被試群體雖然在抑制能力上與正常成年人存在差異,但在年齡、學(xué)習(xí)經(jīng)驗、生活時代背景等方面也存在差異。而前人研究表明,認(rèn)知抑制能力的發(fā)展和老化具有異質(zhì)性(彭蘇浩,湯倩,宣賓,2014),并且抑制能力本身是一個隨年齡不斷發(fā)展變化的過程(Diamond,2013),因此采用不同年齡的兒童或老年人,得出的研究結(jié)果可能是不同的。如果從同一年齡群體選取不同抑制能力個體,最大可能的排除年齡、學(xué)習(xí)經(jīng)驗、生活時代背景等的不同對于實(shí)驗結(jié)果的可能影響,在此基礎(chǔ)上對于提取抑制假說的檢驗,更具有說服力。

在前人的研究中,對于認(rèn)知抑制的考察,通常采用的實(shí)驗范式有：Stroop范式、Flanker范式、返回抑制范式和負(fù)啟動范式(Diamond,2013)。對于工作記憶容量的考察,通常采用工作記憶廣度任務(wù)來實(shí)現(xiàn)(Conway et al.,2005)。因此,本研究試圖采用研究認(rèn)知抑制的常用實(shí)驗范式,從個體差異的角度,考察不同抑制能力個體部分線索效應(yīng)的差異,以便檢驗提取抑制假說。

前人研究表明,Stroop任務(wù)是測定認(rèn)知抑制的有效指標(biāo)(Zabelina &Robinson,2010;Morooka et al.,2012;Laurenson et al.,2015),如果Stroop效應(yīng)較小,則表明個體的抑制控制能力較強(qiáng),因為個體只需付出較小的努力即可對干擾特征、過程或者是心理活動進(jìn)行有效抑制,相反的,如果個體的Stroop效應(yīng)較大,則表明個體的抑制控制能力較弱,因為個體在抑制無關(guān)信息的過程中需要付出較大的努力或較多的時間(Groborz &N?cka,2003;Yusoff,Grüning,&Browne,2011)。有很多研究采用Stroop任務(wù)考察抑制機(jī)制,在多個被認(rèn)為有抑制參與的認(rèn)知任務(wù)中,均發(fā)現(xiàn)Stroop效應(yīng)量能預(yù)測這些任務(wù)的成績(Groborz &N?cka,2003;Zabelina &Robinson,2010;Khng &Lee,2014)。根據(jù)Stroop效應(yīng)與認(rèn)知抑制控制過程相關(guān)聯(lián)的觀點(diǎn),如果部分線索效應(yīng)是基于線索項目對目標(biāo)項目的抑制,那么可以預(yù)期,Stroop效應(yīng)量越小的個體,部分線索對其回憶的破壞作用越大。

目前,很多研究發(fā)現(xiàn)抑制控制能力與工作記憶容量(working memory capacity,WMC)存在正相關(guān),工作記憶容量越高,抑制能力越強(qiáng)(Redick,Heitz,&Engle,2007;McCabe,Roediger III,McDaniel,Balota,&Hambrick,2010;Schlichting et al.,2015)。在多個被認(rèn)為有抑制參與的認(rèn)知任務(wù)中,例如,Stroop任務(wù)(Kane &Engle,2003)、反向眼跳任務(wù)(the antisaccade task)(Kane,Bleckley,Conway,&Engle,2001;Arbiv&Meiran,2015)、定向遺忘任務(wù)(the directedforgetting task)(董杏妹,徐展,2009;Aslan,Zellner,&B?uml,2010)、提取誘發(fā)遺忘任務(wù)(retrieval induced forgetting task),(Aslan &B?uml,2011;Storm &Bui,2016)、記憶抑制任務(wù)(Levy &Anderson,2008;Schlichting et al.,2015)和睡眠對記憶鞏固影響(Sleep-Dependent Memory Consolidation)(Fenn &Hambrick,2012)等中均發(fā)現(xiàn)WMC能預(yù)測這些任務(wù)的表現(xiàn)。根據(jù)WMC與抑制控制加工過程的有效性相關(guān)的觀點(diǎn),如果部分線索效應(yīng)是基于抑制的,那么可以預(yù)期,WMC容量越大的個體,部分線索對其回憶的破壞作用越大。

本研究將通過測量大學(xué)生的部分線索效應(yīng)任務(wù)表現(xiàn)及其與Stroop任務(wù)(Stroop,1935)和操作廣度任務(wù)(OSPAN)(Conway et al.,2005)之間的關(guān)系來對以上預(yù)期進(jìn)行檢驗。經(jīng)典Stroop任務(wù)中,要求對不一致的刺激做出正確的反應(yīng),即同一個刺激的兩個維度或特征產(chǎn)生相互干擾,由此激活兩種競爭性反應(yīng)(Stroop,1935)。如果部分線索效應(yīng)反應(yīng)的是受控制的資源需求的抑制過程,那么部分線索效應(yīng)與Stroop效應(yīng)呈負(fù)相關(guān),Stroop效應(yīng)越小的個體,部分線索效應(yīng)也應(yīng)越大。OSPAN任務(wù)被廣泛應(yīng)用于個體差異研究,它要求被試同時存儲和加工信息,并能有效測量被試的WMC (Conway et al.,2005)。如果部分線索效應(yīng)反應(yīng)的是受控制的資源需求的抑制過程,那么部分線索效應(yīng)與 WMC呈正相關(guān),OSPAN任務(wù)得分越高的個體,部分線索效應(yīng)也應(yīng)越大。

2 實(shí)驗 1 Stroop效應(yīng)量與部分線索效應(yīng)

2.1 被試

102名大學(xué)生參加本實(shí)驗(40男62女)。被試年齡范圍18～24歲,平均年齡19.58±1.31歲。所有被試視力或矯正視力正常,均為右利手。實(shí)驗后有小禮品贈送。

2.2 部分線索任務(wù)

2.2.1 材料

從《現(xiàn)代漢語常用詞詞頻詞典(音序部分)》(劉源等,1990)中選取名詞 70個,其中一半作為詞表1,另一半組成詞表2。對兩個詞表的詞頻(M1=0.01,SD1=0.01;M2=0.01,SD2=0.01;t(68)=0.01,p>0.05)、首字筆畫(M1=8.40,SD1=2.97;M2=7.83,SD2=3.21;t(68)=0.60,p>0.05)、尾字筆畫(M1=8.34,SD1=3.23;M2=8.31,SD2=2.69;t(68)=0.01,p>0.05)、首字部件(M1=2.63,SD1=0.91;M2=2.37,SD2=0.94;t(68)=1.40,p>0.05)、尾字部件(M1=2.74,SD1=1.07;M2=2.60,SD2=0.97;t(68)=0.34,p>0.05)進(jìn)行控制,統(tǒng)計檢驗結(jié)果表明,均不存在顯著差異。從詞表1、2中均選取14個詞作為線索項目,剩余21個詞作為目標(biāo)項目。對每個詞表中作為線索項目和目標(biāo)項目的詞的詞頻、首字筆畫、尾字筆畫、首字部件和尾字部件均作了控制,采用與檢驗詞表1和詞表2類似的方法進(jìn)行統(tǒng)計檢驗,結(jié)果表明均不存在顯著差異。

2.2.2 設(shè)計

記憶任務(wù)采用單因素兩水平的被試內(nèi)設(shè)計,兩個水平分別為：部分線索條件和無部分線索條件。因變量為被試對目標(biāo)詞的回憶結(jié)果。

2.2.3 程序

本實(shí)驗程序采用 E-Prime 1.1軟件進(jìn)行編程,刺激材料通過 21英寸 CRT顯示器(分辨率 1024×768,刷新率85 Hz)呈現(xiàn)。整個實(shí)驗任務(wù)均由計算機(jī)控制計時。

部分線索效應(yīng)的測量采用經(jīng)典的學(xué)習(xí)?干擾?測試(自由回憶)范式。正式實(shí)驗之前先進(jìn)行練習(xí),讓被試熟悉實(shí)驗程序。

正式實(shí)驗包括2個區(qū)組,每個區(qū)組學(xué)習(xí)1個詞表,均包括學(xué)習(xí)、干擾和回憶3個階段。

學(xué)習(xí)階段,計算機(jī)順次呈現(xiàn)35個雙字詞,刺激間在屏幕中央呈現(xiàn)“+”字(既為注視點(diǎn)又為刺激間的時間間隔ISI,ISI=1100±100ms),雙字詞的呈現(xiàn)時間為 2000ms,要求被試采取最有效的記憶策略記住屏幕上呈現(xiàn)的雙字詞,學(xué)習(xí)系列的刺激相對于每個被試來說都采用相同的偽隨機(jī)順序呈現(xiàn)。

干擾階段,學(xué)習(xí)完畢,進(jìn)行兩位數(shù)加減法運(yùn)算分心任務(wù)60 s (計算題呈現(xiàn)時間為2500ms,ISI=1000ms),要求被試在答題紙上寫出答案。

回憶階段,部分線索回憶組,呈現(xiàn)線索項目,要求被試按順序認(rèn)真閱讀這些項目,并把這些項目作為回憶目標(biāo)項目的線索,在答題紙上回憶出目標(biāo)項目。自由回憶組,要求被試在答題紙上默寫回憶剛才學(xué)習(xí)過的所有詞。兩組回憶時間均為4 min。

每個區(qū)組大約用時8 min,組間休息2 min,要求被試盡量放松大腦準(zhǔn)備下一組實(shí)驗。對兩種學(xué)習(xí)方式的學(xué)習(xí)順序、線索條件進(jìn)行了平衡。

2.3 Stroop任務(wù)

采用經(jīng)典Stroop色?詞范式。刺激材料是“紅”、“綠”、“黃”、“藍(lán)”四個漢字,分別用紅、綠、黃、藍(lán)四種顏色書寫。要求被試盡量忽略字的意義,按照字的顏色進(jìn)行反應(yīng)。任務(wù)程序采用 E-prime 1.1軟件編寫,每一試次中刺激的呈現(xiàn)順序為,首先呈現(xiàn)注視點(diǎn)250ms,然后呈現(xiàn)色詞刺激,被試做出按鍵反應(yīng)后刺激消失,四種顏色分別對應(yīng)計算機(jī)鍵盤的D、F、J、K鍵,如果2000ms之內(nèi)被試未做出反應(yīng),則刺激消失,進(jìn)入到下一個試次。在實(shí)驗過程中,要求被試又快又好的做出反應(yīng)。色詞一致和不一致條件下試次數(shù)均為 48個。正式實(shí)驗之前先進(jìn)行練習(xí),讓被試熟悉任務(wù)要求。計算機(jī)自動記錄從目標(biāo)刺激呈現(xiàn)到被試做出反應(yīng)的時間及反應(yīng)的正誤。

2.4 結(jié)果與簡要討論

2.4.1 回憶成績和Stroop效應(yīng)

對部分線索條件和無部分線索條件下的平均回憶成績進(jìn)行了統(tǒng)計,同時借助信號檢測論的方法,參考 Welford (1986)的做法,計算兩種條件下的辨別力d′和判斷標(biāo)準(zhǔn)β,結(jié)果見表1。

表1 部分線索和無部分線索條件下的回憶結(jié)果(M±SD)

對部分線索和無部分線索條件下的回憶結(jié)果進(jìn)行配對樣本t檢驗,結(jié)果表明,無部分線索和部分線索條件在正確回憶量、錯誤回憶量、d′和β上均存在顯著差異,無部分線索條件顯著大于部分線索條件,t正確回憶量(101)=4.21,p<0.001,d=0.43;t錯誤回憶量(101)=2.74,p<0.01,d=0.35;td′(101)=4.98,p<0.001,d=0.50;tβ(101)=5.04,p<0.001,d=0.50。

對 Stroop任務(wù)的反應(yīng)時和正確率進(jìn)行了統(tǒng)計,色?詞一致條件下反應(yīng)時為M=668ms,SD=87ms,正確率為M=0.97,SD=0.03;不一致條件下反應(yīng)時為M=789ms,SD=114ms,正確率為M=0.94,SD=0.05。對一致和不一致條件下的反應(yīng)時進(jìn)行配對樣本t檢驗,t(101)=?19.25,p<0.001,d=1.19,一致條件下顯著低于不一致條件下;對一致和不一致條件下的正確率進(jìn)行配對樣本t檢驗,t(101)=6.04,p<0.001,d=0.51,一致條件下正確率顯著高于不一致條件下。

2.4.2 部分線索效應(yīng)與 Stroop效應(yīng)量的相關(guān)和回歸分析

參考以往研究,對 Stroop效應(yīng)量(Dulaney &Rogers,1994;劉海程,翁旭初,2007;Guerreiro,Murphy,&van Gerven,2010)和部分線索效應(yīng)量(唐衛(wèi)海,劉湍麗,石英,馮虹,劉希平,2014)的計算采用比例法,目的是使基線標(biāo)準(zhǔn)化。表2呈現(xiàn)了Stroop效應(yīng)量(反應(yīng)時：[不一致條件下的反應(yīng)時－一致條件下的反應(yīng)時]/不一致條件下的反應(yīng)時;正確率：[一致條件下的正確率－不一致條件下的正確率]/一致條件下的正確率)與部分線索效應(yīng)量([自由回憶條件下的回憶成績－部分線索條件下的回憶成績]/自由回憶條件下的回憶成績)、辨別力d′差值(自由回憶條件d′－部分線索條件d′)和判斷標(biāo)準(zhǔn)β差值(自由回憶條件β－部分線索條件β)之間的相關(guān)系數(shù)。

表2 Stroop效應(yīng)量與部分線索效應(yīng)各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)

由表2可知,Stroop效應(yīng)量(反應(yīng)時)與部分線索效應(yīng)的3個指標(biāo)均呈顯著負(fù)相關(guān)。Stroop效應(yīng)量(正確率)與部分線索效應(yīng)的3個指標(biāo)均相關(guān)不顯著。

參照前人研究(Westerhausen,Kompus,&Hugdahl,2011;Laurenson et al.,2015),以 Stroop效應(yīng)量(反應(yīng)時)為自變量,以部分線索效應(yīng)量、辨別力d′差值和判斷標(biāo)準(zhǔn)β差值為因變量,進(jìn)行分層回歸分析,見表3。在回歸模型中,第一步將性別和年齡作為控制變量納入方程,男性編碼為 1,女性編碼為2;第二步將Stroop效應(yīng)量作為預(yù)測變量納入方程。

由表3可知,控制了性別和年齡的影響效應(yīng)之后,Stroop效應(yīng)量仍然可以顯著預(yù)測部分線索效應(yīng)量、辨別力d′差值和判斷標(biāo)準(zhǔn)β差值。

部分線索效應(yīng)各指標(biāo)關(guān)于 Stroop效應(yīng)量的散點(diǎn)圖及最佳擬合線見圖1。部分線索效應(yīng)量關(guān)于Stroop效應(yīng)量的回歸線的斜率為負(fù),并且絕對值顯著大于 0,t(101)=?3.15,b=?2.53,SE=0.80,p<0.01;d′差值關(guān)于 Stroop效應(yīng)量的回歸線的斜率為負(fù),并且顯著大于 0,t(101)=?2.10,b=?2.10,SE=1.00,p<0.05;β差值關(guān)于Stroop效應(yīng)量的回歸線的斜率為負(fù),并且顯著大于 0,t(101)=?1.99,b=?10.49,SE=5.26,p<0.05。

表3 部分線索效應(yīng)各指標(biāo)關(guān)于Stroop效應(yīng)量的分層回歸分析

圖1 部分線索效應(yīng)各指標(biāo)關(guān)于Stroop效應(yīng)量的函數(shù)

2.4.3 不同Stroop效應(yīng)量個體部分線索效應(yīng)的差異

以 Stroop效應(yīng)量(反應(yīng)時)為指標(biāo),按效應(yīng)量大小選取后20名和前20名被試,作為高和低抑制能力組,其部分線索效應(yīng)量、d′差值和 β差值如表4所示。

表4 高低抑制能力組部分線索效應(yīng)各指標(biāo)情況(M±SD)

對高、低抑制能力組各部分線索效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗,結(jié)果表明,兩組在部分線索效應(yīng)量、d′差值和 β差值上均存在顯著差異,高抑制能力組顯著大于低抑制能力組,t部分線索效應(yīng)量(38)=9.95,p<0.01,d=0.98;td′差值(38)=7.56,p<0.01,d=0.87;tβ差值(38)=6.09,p<0.05,d=0.78。

實(shí)驗1考察了部分線索效應(yīng)量與Stroop效應(yīng)的關(guān)系。結(jié)果表明,在回憶成績、辨別力d′和判斷標(biāo)準(zhǔn) β上,自由回憶方式下優(yōu)于部分線索方式下,表明部分線索對回憶產(chǎn)生了消極影響,降低了回憶成績,這一結(jié)果與前人研究結(jié)果一致(B?uml &Aslan,2006;Aslan &B?uml,2009;B?uml &Samenieh,2012;白學(xué)軍等,2014;唐衛(wèi)海等,2014,2015)。在部分線索效應(yīng)與Stroop效應(yīng)的關(guān)系上,部分線索效應(yīng)量、d′差值和β差值均隨著Stroop效應(yīng)量的降低而增加,即Stroop效應(yīng)越小,部分線索效應(yīng)越大,表明抑制能力越高,部分線索效應(yīng)越大。

基于此,我們在實(shí)驗2中進(jìn)一步采用工作記憶容量作為衡量抑制能力的指標(biāo),考察抑制能力不同個體部分線索效應(yīng)的差異。

3 實(shí)驗2 工作記憶容量與部分線索效應(yīng)

3.1 被試

105名大學(xué)生參加本實(shí)驗(39男66女)。被試年齡范圍18～25歲,平均年齡19.53±1.07歲。所有被試視力或矯正視力正常,均為右利手。實(shí)驗后有小禮品贈送。

3.2 部分線索任務(wù)

同實(shí)驗1。

3.3 工作記憶容量任務(wù)

參考前人研究,以O(shè)SPAN任務(wù)(Conway et al.,2005)作為測量工作記憶容量的任務(wù)。該任務(wù)要求被試同時存儲和處理信息,因此測量的工作記憶容量具有較高的信效度。本研究中使用的是 OSPAN的中文版本。該任務(wù)通過E-Prime 1.1呈現(xiàn),整個實(shí)驗流程通過E-Prime軟件自動控制。

OSPAN任務(wù)包含15個試次,每個試次包含特定數(shù)量的(3～7個)相繼呈現(xiàn)的數(shù)學(xué)等式?字母對,例如,(3×7)?3=? J。

屏幕上首先會呈現(xiàn)一個數(shù)學(xué)等式,要求被試計算出等式的答案,被試計算出等式的答案后,馬上點(diǎn)擊鼠標(biāo),隨后屏幕上會呈現(xiàn)一個數(shù)字,要求被試判斷該數(shù)字是否是等式的正確答案,正確則用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“正確”按鈕,錯誤則用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“錯誤”按鈕,要求被試又快又好的作出判斷。作出判斷之后,一個字母將呈現(xiàn)在屏幕上,呈現(xiàn)時間為800ms,要求被試記住這個字母。

每個試次中,最后一個等式?字母對呈現(xiàn)完畢后,屏幕上會呈現(xiàn)12個備選字母,要求被試按順序用鼠標(biāo)左鍵選出在這個試次中要求記住的字母,忘記的字母可點(diǎn)擊“空白鍵”代替。每個試次結(jié)束后,會給以反饋,告知被試正確回憶的字母個數(shù)及數(shù)學(xué)等式計算錯誤的個數(shù),反饋屏呈現(xiàn)時間為2000ms。每種數(shù)量(3～7個)的試次均重復(fù)3次,隨機(jī)出現(xiàn)。因此OSPAN得分最大值為3×(3+4+5+6+7)=75。為了避免被試產(chǎn)生數(shù)學(xué)計算正確率和字母記憶成績間的權(quán)衡,要求被試的數(shù)學(xué)計算正確率達(dá)到85%以上。

整個任務(wù)完成后,程序自動報告五項得分：OSPAN 分?jǐn)?shù)(完全正確回憶的試次中,字母個數(shù)的總和)、T-OSPAN 分?jǐn)?shù)(正確回憶出的總的字母個數(shù))、數(shù)學(xué)題總錯誤個數(shù)、因速度而導(dǎo)致的數(shù)學(xué)題錯誤個數(shù)、因計算錯誤而導(dǎo)致的數(shù)學(xué)題錯誤個數(shù)。整個任務(wù)大約需要20 min。

3.4 結(jié)果與簡要討論

3.4.1 回憶成績和工作記憶容量

對部分線索條件和無部分線索條件下的平均回憶成績進(jìn)行了統(tǒng)計,同時借助信號檢測論的方法,參考 Welford (1986)的做法,計算兩種條件下的辨別力d′和判斷標(biāo)準(zhǔn)β,結(jié)果見表5。

表5 部分線索和無部分線索條件下的回憶結(jié)果(M±SD)

對部分線索和無部分線索條件下的回憶結(jié)果進(jìn)行配對樣本t檢驗,結(jié)果表明,無部分線索和部分線索條件在正確回憶量、錯誤回憶量、d′和β上均存在顯著差異,無部分線索條件顯著大于部分線索條件,t正確回憶量(104)=5.54,p<0.001,d=0.54;t錯誤回憶量(104)=2.81,p<0.01,d=0.35;td′(104)=5.47,p<0.001,d=0.29,tβ(104)=5.13,p<0.001,d=0.50。

對OSPAN任務(wù)得分進(jìn)行了統(tǒng)計,OSPAN分?jǐn)?shù)的平均值為44.18 (SD=14.35,分值范圍為0～69),T-OSPAN分?jǐn)?shù)的平均值為59.30 (SD=9.77,分值范圍為30～75)。

3.4.2 部分線索效應(yīng)與工作記憶容量的相關(guān)和回歸分析

表6呈現(xiàn)了OSPAN分?jǐn)?shù)和T-OSPAN分?jǐn)?shù)與部分線索效應(yīng)量、辨別力d′差值和判斷標(biāo)準(zhǔn)β差值之間的相關(guān)系數(shù)。

表6 OSPAN分?jǐn)?shù)和T-OSPAN分?jǐn)?shù)與部分線索效應(yīng)各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)

由表6可知,OSPAN分?jǐn)?shù)和T-OSPAN分?jǐn)?shù)與部分線索效應(yīng)量、辨別力d′差值均呈顯著正相關(guān),OSPAN分?jǐn)?shù)和T-OSPAN分?jǐn)?shù)與判斷標(biāo)準(zhǔn)β差值均呈邊緣顯著正相關(guān)。

參照前人研究(Cowan &Saults,2013;Mall &Morey,2013;Schlichting et al.,2015),以 OSPAN分?jǐn)?shù)為自變量,以部分線索效應(yīng)量、辨別力d′差值和判斷標(biāo)準(zhǔn) β差值為因變量,進(jìn)行分層回歸分析,見表7。在回歸模型中,第一步將性別和年齡作為控制變量納入方程,男性編碼為1,女性編碼為2;第二步將OSPAN分?jǐn)?shù)作為預(yù)測變量納入方程。

由表7可知,控制了性別和年齡的影響效應(yīng)之后,OSPAN分?jǐn)?shù)仍然可以顯著預(yù)測部分線索效應(yīng)量、辨別力d′差值和判斷標(biāo)準(zhǔn)β差值。

表7 部分線索效應(yīng)各指標(biāo)關(guān)于OSPAN分?jǐn)?shù)的分層回歸分析

部分線索效應(yīng)各指標(biāo)關(guān)于OSPAN分?jǐn)?shù)的散點(diǎn)圖及最佳擬合線見圖2。部分線索效應(yīng)量關(guān)于OSPAN分?jǐn)?shù)的回歸線的斜率為正,并且顯著大于0,t(104)=3.71,b=0.01,SE=0.00,p<0.001;d′差值關(guān)于 OSPAN分?jǐn)?shù)的回歸線的斜率為正,并且顯著大于0,t(104)=2.35,b=0.01,SE=0.00,p<0.05;β差值關(guān)于 OSPAN分?jǐn)?shù)的回歸線的斜率為正,并且顯著大于0,t(104)=1.81,b=0.04,SE=0.02,p=0.07。

圖2 部分線索效應(yīng)各指標(biāo)關(guān)于OSPAN分?jǐn)?shù)的函數(shù)

以 T-OSPAN分?jǐn)?shù)為自變量,以部分線索效應(yīng)量、辨別力d′差值和判斷標(biāo)準(zhǔn)β差值為因變量,進(jìn)行分層回歸分析,見表8。在回歸模型中,第一步將性別和年齡作為控制變量納入方程,男性編碼為1,女性編碼為2;第二步將T-OSPAN分?jǐn)?shù)作為預(yù)測變量納入方程。

由表8可知,控制了性別和年齡的影響效應(yīng)之后,T-OSPAN分?jǐn)?shù)仍然可以顯著預(yù)測部分線索效應(yīng)量、辨別力d′差值和判斷標(biāo)準(zhǔn)β差值。

部分線索效應(yīng)各指標(biāo)關(guān)于 T-OSPAN分?jǐn)?shù)的散點(diǎn)圖及最佳擬合線見圖3。部分線索效應(yīng)量關(guān)于T-OSPAN分?jǐn)?shù)的回歸線的斜率為正,并且顯著大于0,t(104)=4.01,b=0.02,SE=0.01,p<0.001;d′差值關(guān)于 T-OSPAN的回歸線的斜率為正,并且顯著大于0,t(104)=2.02,b=0.01,SE=0.01,p<0.05;β差值關(guān)于T-OSPAN的回歸線的斜率為正,并且大于0,t(104)=1.62,b=0.05,SE=0.03,p=0.09。

3.4.3 不同工作記憶容量個體部分線索效應(yīng)的差異

以工作記憶容量 OSPAN分?jǐn)?shù)為指標(biāo),按效應(yīng)量大小選取前20名和后20名被試,作為高和低抑制能力組,其部分線索效應(yīng)量、d′差值和 β差值如表9所示。

對高、低抑制能力組各部分線索效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗,結(jié)果表明,兩組在部分線索效應(yīng)量、d′差值上均存在顯著差異,高抑制能力組顯著大于低抑制能力組,t部分線索效應(yīng)量(38)=5.07,p<0.05,d=0.71;td′差值(38)=8.15,p<0.01,d=0.89;兩組在β差值上差異邊緣顯著,高抑制能力組大于低抑制能力組tβ差值(38)=3.43,p=0.07,d=0.59。

以工作記憶容量 T-OSPAN分?jǐn)?shù)為指標(biāo),按效應(yīng)量大小選取前20名和后20名被試,作為高和低抑制能力組,其部分線索效應(yīng)量、d′差值和 β差值如表10所示。

表8 部分線索效應(yīng)各指標(biāo)關(guān)于T-OSPAN分?jǐn)?shù)的分層回歸分析

圖3 部分線索效應(yīng)各指標(biāo)關(guān)于T-OSPAN分?jǐn)?shù)的函數(shù)

表9 高低抑制能力組部分線索效應(yīng)各指標(biāo)情況(M±SD)

對高、低抑制能力組各部分線索效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗,結(jié)果表明,兩組在部分線索效應(yīng)量、d′差值和 β差值上均存在顯著差異,高抑制能力組顯著大于低抑制能力組,t部分線索效應(yīng)量(38)=4.41,p<0.05,d=0.66;td′差值(38)=9.76,p<0.01,d=0.76;tβ差值(38)=11.06,p<0.01,d=1.05。

實(shí)驗2考察了部分線索效應(yīng)量與工作記憶容量的關(guān)系。結(jié)果表明,部分線索效應(yīng)量、d′差值和 β差值均隨著工作記憶容量的增加而增加,即工作記憶容量越大,部分線索效應(yīng)越大,表明抑制能力越高,部分線索效應(yīng)越大,與實(shí)驗1的結(jié)果一致。

表10 高低抑制能力組部分線索效應(yīng)各指標(biāo)情況(M±SD)

4 討論

4.1 認(rèn)知抑制能力與部分線索效應(yīng)

部分線索效應(yīng)常被認(rèn)為由于部分線索項目對目標(biāo)項目的抑制所導(dǎo)致(B?uml,2008;Crescentini et al.,2010)。前人關(guān)于抑制理論的檢驗,較多采用單一的任務(wù)范式考察認(rèn)知抑制能力,而實(shí)際上,執(zhí)行控制本身包含復(fù)雜成分,并且執(zhí)行控制中的認(rèn)知抑制和工作記憶緊密相關(guān)。

本研究以 Stroop任務(wù)和工作記憶容量作為衡量個體抑制能力的指標(biāo),考察了抑制能力與部分線索效應(yīng)的關(guān)系。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),實(shí)驗1中Stroop效應(yīng)量與部分線索效應(yīng)量、辨別力d′差值和判斷標(biāo)準(zhǔn)β差值呈顯著負(fù)相關(guān),Stroop效應(yīng)量越低的個體,部分線索對其回憶的破壞作用更大;實(shí)驗2中工作記憶容量與部分線索效應(yīng)量、辨別力d′差值和判斷標(biāo)準(zhǔn)β差值呈顯著正相關(guān),即相較于低工作記憶容量個體,高工作記憶容量的個體在回憶過程中受部分線索的影響作用更大,實(shí)驗結(jié)果與實(shí)驗 1一致,表明 Stroop效應(yīng)和工作記憶容量均可以解釋部分線索效應(yīng)中的個體差異。

本研究中部分線索效應(yīng)的3個指標(biāo)中,部分線索效應(yīng)量反映的是被試的回憶成績之間的差異,辨別力d′反映了被試的客觀辨別力(Guzel &Higham,2013),即主觀上信號和噪音分離程度大小,判斷標(biāo)準(zhǔn)β反映了被試的決策過程是寬松還是嚴(yán)格(Brébion,Lar?i,&van der Linden,2010),兩個實(shí)驗的結(jié)果均表明,個體抑制能力越高,其在部分線索和無部分線索條件下回憶成績的差異越大,辨別信號和噪音的敏感性程度差異也越大,決策過程的寬松程度差異也越大。隨后對高低抑制能力被試比較的結(jié)果也說明,抑制能力不同的個體,其在回憶成績、辨別力和判斷標(biāo)準(zhǔn)上均存在差異。

工作記憶容量與認(rèn)知抑制效率密切相關(guān),工作記憶容量高的個體,其應(yīng)對干擾和抑制任務(wù)無關(guān)信息的能力比工作記憶容量低的個體強(qiáng)(Redick et al.,2007)。工作記憶的注意控制觀認(rèn)為工作記憶反映了個體保持任務(wù)目標(biāo)、抑制沖突和避免分心的能力(Engle,2002),因此,高工作記憶容量個體通常能更好的保持自上而下的注意控制并保持專注(Engle&Kane,2003),而低工作記憶容量個體由于不能有效的抑制沖突或干擾,因而在目標(biāo)保持上常常失敗(De Jong,Berendsen,&Cools,1999)。已有研究采用實(shí)驗室研究從個體差異的角度對這一觀點(diǎn)進(jìn)行了驗證,在這類實(shí)驗中通常要求被試保持與優(yōu)勢反應(yīng)傾向相反的任務(wù)目標(biāo)(Barrett,Tugade,&Engle,2004)。Kane等人(2007)認(rèn)為,工作記憶容量的個體差異反映了總體認(rèn)知控制能力和經(jīng)歷認(rèn)知失敗的易感性。

在前人研究中也常用 Stroop任務(wù)(MacLeod,1991)來考察個體對沖突刺激的抑制能力,該任務(wù)要求被試忽略單詞本身所表示的顏色意義而對單詞的印刷顏色進(jìn)行命名。當(dāng)單詞的意義和顏色一致時(色詞“紅”用紅色墨水印刷),任務(wù)是相對容易的。而當(dāng)顏色和意義不一致時(色詞“紅色”用藍(lán)色墨水印刷),任務(wù)就變得比較難。并且,不一致條件下的優(yōu)勢反應(yīng)(閱讀色詞)與任務(wù)目標(biāo)是沖突的,被試反應(yīng)時會變長且錯誤率會增加。并且,Kane和Engle(2003)的研究發(fā)現(xiàn)這種效應(yīng)對于低工作記憶容量個體來說更顯著。并且在反眼跳任務(wù)中,也發(fā)現(xiàn)了相同的結(jié)果(Kane et al.,2001),低工作記憶容量個體發(fā)生更多的眼動錯誤、啟動反眼跳時速度更慢。采用Stroop和反眼跳任務(wù)的結(jié)果表明,工作記憶容量是衡量個體任務(wù)目標(biāo)保持能力(Barrett et al.,2004;Engle,2002)和抑制沖突能力(Kane et al.,2001)的指標(biāo)。

部分線索效應(yīng)的提取抑制假說認(rèn)為部分線索效應(yīng)是線索項目對目標(biāo)項目抑制控制的結(jié)果(B?uml,2008;Crescentini et al.,2010),因此,由線索項目引發(fā)的干擾對于不同工作記憶容量個體產(chǎn)生的影響是不同的。由于高工作記憶容量個體更善于保持任務(wù)目標(biāo),因此部分線索呈現(xiàn)后,高工作記憶容量個體對于線索項目的內(nèi)隱提取水平更強(qiáng),并且前人指出(Aslan et al.,2007),部分線索效應(yīng)的存在實(shí)際上是部分線索呈現(xiàn)階段執(zhí)行控制加工過程的后效,因此這就導(dǎo)致在提取階段,對于高工作記憶容量個體來說,線索項目對目標(biāo)項目的抑制程度更強(qiáng),因而相較于無線索條件,出現(xiàn)了顯著的遺忘效應(yīng)。而低工作記憶容量個體由于其較差的目標(biāo)保持能力和認(rèn)知抑制能力,因而受線索項目抑制的作用較小。

本研究結(jié)果與前人以兒童、老年人或臨床患者等抑制能力較低個體為被試的研究結(jié)果是一致的。這些研究中所選取的研究對象有老年人(Foos &Clark,2000),精神分裂癥患者(Kissler &B?uml,2005;Christensen et al.,2006),遺忘癥患者(B?uml et al.,2002),兒童(劉湍麗,2010)等,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些人群部分線索效應(yīng)的降低。由于這些臨床人群通常存在著抑制能力的缺陷(Lee &Park,2005;Clark&Maguire,2016;Chen &Wyble,2016;Mayer et al.,2016),這些群體表現(xiàn)出的部分線索效應(yīng)降低現(xiàn)象,與本研究在排除了年齡、記憶能力等方面差異的基礎(chǔ)上得到的結(jié)果一致,表明了抑制能力在部分線索效應(yīng)中起著重要作用。但也有少部分研究以老年人為被試(Andrés,2009)發(fā)現(xiàn)老年人與青年人存在同等的部分線索效應(yīng),但在 Andrés (2009)的研究中,學(xué)習(xí)階段采用對電影明星名字進(jìn)行詞干補(bǔ)筆的不限時任務(wù),但老年人對目標(biāo)項目(測驗階段設(shè)定的)的詞干補(bǔ)筆正確數(shù)量顯著低于青年人,表明其實(shí)驗材料的難度對于老年人和青年人來說不對等,另外在測驗階段提供的線索詞為學(xué)習(xí)階段位于奇數(shù)位置的項目,這樣的線索呈現(xiàn)方式降低了部分線索效應(yīng),使得在此基礎(chǔ)上對老年人和青年人的部分線索效應(yīng)差異的比較不具有代表性。

4.2 部分線索效應(yīng)的抑制機(jī)制

前人研究表明部分線索效應(yīng)與提取誘發(fā)遺忘具有相同的抑制機(jī)制(Zellner &B?uml,2005;Aslan&B?uml,2009),根據(jù)提取抑制假說,被試在閱讀實(shí)驗者提供的部分線索時,實(shí)際上是對線索項目的內(nèi)隱提取,這一內(nèi)隱提取過程與提取誘發(fā)遺忘中選擇性提取的外顯提取機(jī)制是一樣的。在部分線索呈現(xiàn)階段,其他非線索項目(目標(biāo)項目)對線索項目的內(nèi)隱提取產(chǎn)生競爭,為克服非線索項目的干擾以完成對線索項目的內(nèi)隱提取,啟動抑制機(jī)制對非線索項目的記憶表征進(jìn)行抑制,使得在隨后的記憶測試中,非線索項目的回憶受到損害。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)抑制能力越強(qiáng),部分線索效應(yīng)量越大。與前人采用提取誘發(fā)遺忘范式進(jìn)行的個體差異的研究結(jié)果是一致的(Aslan &B?uml,2011),也與部分線索效應(yīng)的提取抑制假說一致。

部分線索效應(yīng)量與工作記憶容量和 Stroop效應(yīng)的相關(guān)關(guān)系也表明,如果個體在執(zhí)行任務(wù)的過程中,注意資源被占用或被分配到其他任務(wù)上,則部分線索效應(yīng)量應(yīng)減小,并且在認(rèn)知神經(jīng)水平上,應(yīng)伴隨大腦額葉區(qū)的活動(Curtis &D’Esposito,2003;Kane &Engle,2002)。間接的證據(jù)來自于 Román,Soriano,Gómez-Ariza和Bajo (2009)的采用提取誘發(fā)遺忘范式進(jìn)行的研究,該研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)提取練習(xí)階段有次級任務(wù)存在時,提取誘發(fā)遺忘效應(yīng)減弱。Crescentini等人(2010)采用 fMRI技術(shù)考察了部分線索效應(yīng)的大腦活動特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)在部分線索條件下左額極皮層(left frontopolar)和右背外側(cè)前額皮層(right dorsolateral prefrontal)被激活,研究結(jié)果支持提取抑制的觀點(diǎn)。

當(dāng)前研究結(jié)果也對策略破壞假說提出了質(zhì)疑。策略破壞假說(Basden &Basden,1995;Basden et al.,1977;Reysen &Nairne,2002)認(rèn)為對于學(xué)習(xí)材料的提取依賴于人們在提取時使用同編碼過程相同或相似的組織結(jié)構(gòu),部分線索的呈現(xiàn),使得提取和編碼的組織框架不一致,導(dǎo)致了提取失敗。本研究結(jié)果對策略破壞假說的質(zhì)疑主要表現(xiàn)在兩個方面,首先,策略破壞假說認(rèn)為,項目間關(guān)聯(lián)程度越高,被試形成的編碼策略就越緊密,部分線索的提供對于被試策略的破壞作用就越大。本研究以隨機(jī)詞表作為實(shí)驗材料,在項目間關(guān)聯(lián)程度很低的情況下,仍然在高抑制能力個體中發(fā)現(xiàn)了顯著的部分線索效應(yīng),這與策略破壞假說的觀點(diǎn)不一致(Aslan &B?uml,2009)。其次,本研究的兩個實(shí)驗均發(fā)現(xiàn)高抑制能力個體受部分線索的影響更大,低抑制能力個體的回憶較少受部分線索的影響,表明了抑制能力在其中發(fā)揮作用,而按照策略破壞假說的觀點(diǎn),只要被試使用了不同于自己原有提取策略的回憶策略,遺忘就會發(fā)生。部分線索的提供是導(dǎo)致策略破壞的方式之一,為何抑制能力較低個體并沒有發(fā)生顯著的遺忘？策略破壞假說很難去解釋這一結(jié)果。

執(zhí)行控制中個體差異的研究是近年來的熱點(diǎn)問題(于斌,樂國安,劉惠軍,2014),本研究從部分線索效應(yīng)的提取抑制假說著手,以 Stroop (考察認(rèn)知抑制)和工作記憶容量(考察工作記憶)兩個具有緊密關(guān)系的任務(wù)作為衡量抑制能力的指標(biāo),同時以執(zhí)行控制能力已發(fā)展成熟的大學(xué)生為被試,盡可能的排除了以往研究中以不同發(fā)展或老化進(jìn)程中的兒童或老年人為被試帶來的其他因素的影響。這樣的設(shè)計,實(shí)現(xiàn)了對抑制機(jī)制多層面的檢驗,也更具說服力。實(shí)驗結(jié)果表明工作記憶容量與部分線索效應(yīng)存在正相關(guān)關(guān)系,而Stroop效應(yīng)與部分線索效應(yīng)存在負(fù)相關(guān)關(guān)系,這一研究結(jié)果與前人個體差異的研究結(jié)果是一致的,進(jìn)一步驗證了認(rèn)知抑制能力在部分線索效應(yīng)中的作用。

5 結(jié)論

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),Stroop效應(yīng)與部分線索效應(yīng)各指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,工作記憶容量與部分線索效應(yīng)各指標(biāo)呈正相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明,抑制能力越強(qiáng),部分線索效應(yīng)越大。研究結(jié)果支持提取抑制假說。

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