線索類型與呈現(xiàn)位置對視覺工作記憶的影響

趙林林　孟迎芳

[摘 要] 目的：采用變化覺察范式探討不同線索類型與呈現(xiàn)位置對視覺工作記憶的影響。方法：實(shí)驗(yàn)一中要求記憶的項(xiàng)目是四個顏色各不相同的圓形色塊，線索提示為空間線索提示；實(shí)驗(yàn)二中的記憶項(xiàng)目是四個顏色各不相同的圓環(huán)，線索提示分為空間線索提示和顏色線索提示；結(jié)果：不同的線索類型和呈現(xiàn)位置均可以促進(jìn)視覺工作記憶表現(xiàn)。結(jié)論：（1）線索提示作用會提高記憶成績；（2）在反應(yīng)時上，空間線索的提示作用優(yōu)于顏色線索的提示作用；（3）在正確率上，前線索的提示作用優(yōu)于后線索的提示作用；（4）線索類型與呈現(xiàn)位置存在明顯交互作用。

[關(guān)鍵詞] 視覺工作記憶；前注意線索；后注意線索；線索類型

[中圖分類號]B849 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]10036121（2017）02012604

關(guān)于視覺工作記憶與注意線索的研究主要集中于探討線索呈現(xiàn)時間對視覺工作記憶成績的影響。線索呈現(xiàn)時間包括前注意線索和后注意線索，兩者都可以產(chǎn)生線索效益，目前缺乏對兩種注意線索效益的對比研究。以往研究大都是從空間注意線索對視覺工作記憶的影響入手，較少研究非空間性質(zhì)的注意線索對視覺工作記憶的影響。陳蓉蓉[1]利用非空間性質(zhì)的顏色后注意線索作為提示線索，結(jié)果表明非空間性質(zhì)的顏色線索也可以對記憶產(chǎn)生積極作用，促進(jìn)記憶表現(xiàn)。參照陳蓉蓉的研究，本文使用視覺工作記憶的經(jīng)典研究范式“變化覺察范式”研究顏色線索及空間線索對視覺工作記憶的影響。實(shí)驗(yàn)一探討了線索呈現(xiàn)位置對視覺工作記憶的影響。實(shí)驗(yàn)二主要探討線索類型及呈現(xiàn)位置對視覺工作記憶成績的影響。

一、實(shí)驗(yàn)一 視覺工作記憶的空間注意線索效益

（一）實(shí)驗(yàn)對象

被試為某師范大學(xué)本科生30名，包括14名男生和16名女生；年齡在20到25歲之間，平均年齡為23.41歲。被試均為右利手，視力或矯正視力正常，無色盲色弱，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后贈送被試小禮物。

（二）實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)中，我們所采用的記憶項(xiàng)目為彩色的圓形色塊。色塊的四種顏色分別為：紅色（RGB為255/0/0），藍(lán)色（RGB為0/0/255），橙色（RGB為255/128/0），黑色（RGB為0/0/0））。注視點(diǎn)為白色屏幕中心位置的“+”，圓形色塊分布在偏離注視點(diǎn)45°視角的視野上，即左上左下右上右下四個位置，圓形色塊大小直徑保持一致。每次試驗(yàn)時屏幕區(qū)域中出現(xiàn)的4個圓形色塊顏色各不相同。線索提示為與圓形色塊空間方位一致的黑色箭頭，箭頭大小形狀保持一致，隨機(jī)指向左上、左下、右上或者右下其中一個空間位置。線索提示分為在記憶項(xiàng)呈現(xiàn)之前出現(xiàn)或者在記憶項(xiàng)出現(xiàn)后探索項(xiàng)呈現(xiàn)之前出現(xiàn)。

（三）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與過程

本實(shí)驗(yàn)為空間線索有無（無線索VS前線索VS后線索）的單因素多水平的被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)采用E-prime 2.0軟件進(jìn)行編程，硬件參數(shù)為14英寸CRT顯示器，電腦分辨率為1024×768，屏幕刷新頻率為75 Hz。單次試驗(yàn)流程示意圖見圖1，首先屏幕中央出現(xiàn)注視點(diǎn)600 ms，然后再次呈現(xiàn)一個注視點(diǎn)或者表示線索方向的指示箭頭200ms，線索消失后呈現(xiàn)記憶項(xiàng)200 ms，記憶項(xiàng)消失200 ms后再次呈現(xiàn)注視點(diǎn)或者表示線索的指示箭頭200 ms，然后出現(xiàn)探測項(xiàng)，要求被試判斷探測項(xiàng)與記憶項(xiàng)是否相同，如果相同按“F”鍵，不同按“J”鍵，按鍵結(jié)束后，單次的試驗(yàn)過程完成。被試的最長反應(yīng)時間為3 000 ms，否則實(shí)驗(yàn)自動跳入下一次試驗(yàn)過程。指導(dǎo)語中明確要求被試保證準(zhǔn)確率的前提下盡快地做出反應(yīng)。

本實(shí)驗(yàn)共有三種實(shí)驗(yàn)條件：無線索提示、前線索提示和后線索提示。每種實(shí)驗(yàn)條件為一組，每組包含48次試驗(yàn)，每組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后被試有5分鐘的休息時間。前線索和后線索的指示箭頭有四種情況（左上、左下、右上、右下），每種情況下的提示線索各占四分之一，保證所有小組中的記憶刺激不重復(fù)且隨機(jī)出現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)正式開始前，被試先進(jìn)行5個練習(xí)試驗(yàn)直至熟悉實(shí)驗(yàn)要求后進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)。每種實(shí)驗(yàn)條件下前后各有兩個填充試驗(yàn)，不計(jì)入數(shù)據(jù)分析。

（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

無線索條件、空間前線索條件及空間后線索條件下的描述性統(tǒng)計(jì)見表1。為驗(yàn)證注意線索效益是否存在，以及評估線索呈現(xiàn)時間前后的空間線索效應(yīng)對被試準(zhǔn)確率的影響，對數(shù)據(jù)進(jìn)行空間線索有無（無線索VS前線索VS后線索）方差分析，結(jié)果顯示區(qū)組效應(yīng)顯著[F=15.606，P<0.001]；三種條件下的差異非常明顯，進(jìn)一步事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，前線索和后線索的提示作用都顯著優(yōu)于無線索。前后線索的線索效益無差異。

隨后我們對反應(yīng)時也進(jìn)行了相同的數(shù)據(jù)分析，與正確率相同的是區(qū)組效應(yīng)仍然顯著[F=22.543，P<0.001]，線索呈現(xiàn)位置的反應(yīng)時差異顯著，進(jìn)一步事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：前線索和后線索的反應(yīng)時都顯著小于無線索的反應(yīng)時，前后線索的線索效益無差異。

二、實(shí)驗(yàn)二 非空間注意線索對視覺工作記憶的影響

（一）實(shí)驗(yàn)對象

某師范大學(xué)本科生參加了本實(shí)驗(yàn)，包括男生15名，女生15名，年齡在20～25歲之間，平均年齡23.33歲。均為右利手，視力或矯正后視力正常，無色盲色弱疾病，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后贈送被試小禮物。

（二）實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)中，采用相對于實(shí)驗(yàn)一更為復(fù)雜的記憶項(xiàng)目，分別為紅色、藍(lán)色、橙色和黑色的彩色圓環(huán)。每次實(shí)驗(yàn)時在屏幕區(qū)域中呈現(xiàn)的4個圓環(huán)顏色各不相同。線索提示為與圓環(huán)空間方位一致的箭頭或者與其中一個圓環(huán)顏色相同的矩形色塊，線索提示分為在記憶項(xiàng)呈現(xiàn)之前出現(xiàn)或者在記憶項(xiàng)出現(xiàn)后探索項(xiàng)呈現(xiàn)之前出現(xiàn)。注視點(diǎn)為白色屏幕中心位置的“+”，圓環(huán)分布在偏離注視點(diǎn)45°視角的視野即左上左下右上右下四個位置，圓環(huán)大小直徑保持一致。每次實(shí)驗(yàn)時在屏幕區(qū)域中呈現(xiàn)的4個圓環(huán)顏色各不相同。位置前線索、位置后線索為不同指向的黑色箭頭，箭頭大小形狀保持一致，箭頭隨機(jī)指向左上左下右上右下其中一個位置。顏色前線索、顏色后線索為不同顏色、大小一致與其中某一圓環(huán)顏色一致的色塊。

（三）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與過程

本實(shí)驗(yàn)為2（線索類型：方位線索VS顏色線索）×2（呈現(xiàn)位置：前線索VS后線索）的兩因素被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)過程大體同實(shí)驗(yàn)一，單次試驗(yàn)過程見圖2。實(shí)驗(yàn)要求被試判斷探測項(xiàng)與相應(yīng)記憶項(xiàng)是否一致，一致按“F”鍵，不一致按“J”鍵，按鍵結(jié)束后，單次試驗(yàn)過程完成。被試反應(yīng)的最長時間限制為3000ms，否則實(shí)驗(yàn)自動跳入下一次試驗(yàn)過程。指導(dǎo)語中明確告知被試在確保反應(yīng)正確的前提下盡快地做出反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)二共有四種實(shí)驗(yàn)條件，方位前線索、方位后線索、顏色前線索、顏色后線索。每種實(shí)驗(yàn)條件為一個組，每組包括48個試驗(yàn)，每組結(jié)束后被試休息5分鐘。實(shí)驗(yàn)開始前，被試先進(jìn)行5個練習(xí)試驗(yàn)，熟悉實(shí)驗(yàn)流程后進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)。每種條件下前后各有兩個填充試驗(yàn)，不計(jì)入數(shù)據(jù)分析。

（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對各種條件下的正確率和反應(yīng)時進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析，分析結(jié)果見表2。為了對比不同線索類型及呈現(xiàn)位置的注意線索效益，對數(shù)據(jù)進(jìn)行2（線索類型：空間vs非空間）×2（呈現(xiàn)時間：前線索vs 后線索）的兩因素重復(fù)測量方差分析，結(jié)果顯示呈現(xiàn)位置的主效應(yīng)顯著[F=26.452，P<0.001]，在正確率上，前注意線索的記憶成績顯著高于后注意線索的成績；線索類型的主效應(yīng)不顯著。線索類型和呈現(xiàn)位置的交互作用邊緣顯著。

在反應(yīng)時上，線索類型的主效應(yīng)顯著[F=9.483，P<0.01]，空間線索的提示作用優(yōu)于顏色線索。前線索和后線索的提示作用差異不顯著。線索類型和呈現(xiàn)位置的交互作用顯著[F=20.377，P<0.001]。

三、討論

本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘接懖煌€索類型與呈現(xiàn)位置對視覺工作記憶的影響。實(shí)驗(yàn)一利用“變化覺察范式”，對顏色、方位各不相同的四個圓形色塊進(jìn)行記憶，探討有無注意線索與呈現(xiàn)位置對記憶的影響。結(jié)果表明有空間注意線索條件下的記憶成績明顯優(yōu)于無線索條件下的成績，一個可以解釋的觀點(diǎn)是這些線索提示可以讓有限容量的復(fù)述機(jī)制只聚焦在那些和任務(wù)相關(guān)的客體上（與要保持對所有客體的記憶相比），能獲得更高的任務(wù)準(zhǔn)確率?？臻g前注意線索條件下的記憶成績與空間后注意線索條件下的記憶成績差異不明顯。筆者認(rèn)為由于記憶項(xiàng)目為四種顏色的簡單圓形色塊，刺激材料過于簡單，被試比較容易的記住各個色塊的具體位置，而幾乎不需要消耗注意資源。

實(shí)驗(yàn)二使用刺激材料較復(fù)雜的彩色圓環(huán)，并在實(shí)驗(yàn)一的基礎(chǔ)上增加顏色線索類型，探討空間線索及顏色線索對記憶的影響。結(jié)果表明非空間性質(zhì)的顏色線索也能對記憶產(chǎn)生提示作用，產(chǎn)生“注意線索效益”，這與陳蓉蓉得出的結(jié)果一致。[1]在正確率上，前注意線索條件下的正確率高于后注意線索條件下的正確率。筆者認(rèn)為前注意線索提示在記憶項(xiàng)之前，與后線索提示作用不同，被試策略性的將認(rèn)知資源集中在線索提示的記憶項(xiàng)上，因此被試的記憶負(fù)荷減小，從而可以準(zhǔn)確的判斷目標(biāo)探測項(xiàng)是否與記憶項(xiàng)相同。不同線索類型下的記憶成績差異不明顯，這說明空間線索與顏色線索的提示作用基本等同，線索的性質(zhì)不會影響記憶成績。線索類型和線索呈現(xiàn)位置的交互作用邊緣顯著，說明線索類型和呈現(xiàn)位置對線索效應(yīng)存在交互作用。在反應(yīng)時上，空間線索條件下的記憶成績明顯優(yōu)于顏色線索，前后線索條件下的反應(yīng)時沒有明顯差異?？臻g注意加工策略認(rèn)為，當(dāng)我們在觀察客體時，首先注意到的是客體的空間位置，然后才是其他的非空間屬性。因此當(dāng)給出空間線索時，被試可以較快的作出反應(yīng)，所以空間線索條件下的記憶成績明顯優(yōu)于顏色線索下的記憶成績。線索類型和呈現(xiàn)位置交互作用顯著，線索類型起主導(dǎo)作用，這與我們的生活經(jīng)驗(yàn)相符。

四、結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用變化覺察范式，通過對比前后注意線索和線索類型的差異來探討注意線索效益。本實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證了部分實(shí)驗(yàn)假設(shè)，結(jié)果表明在正確率上，前線索的提示作用優(yōu)于后線索的提示作用。相對于后注意線索來說，前注意線索提示情況下，被試只需記憶線索指示的單一項(xiàng)目，被試的記憶負(fù)荷較小，因而準(zhǔn)確率顯著高于后注意線索條件下的準(zhǔn)確率。但是在反應(yīng)時上，前后線索無顯著差異，空間線索的提示作用優(yōu)于顏色線索。

[參考文獻(xiàn)]

[1]陳蓉蓉.后注意線索促進(jìn)視覺工作記憶表現(xiàn)的研究[D].福州：福建師范大學(xué)， 2014.

[2]沈模，李杰，郎學(xué)明，等.客體在視覺工作記憶中的存儲機(jī)制[J].心理學(xué)報， 2007（5）：761767.

[責(zé)任編輯]王立國