空間－數(shù)字聯(lián)合反應編碼效應的空間參照框架解釋

王 姍 潘 運 蘇元平

（1貴州師范大學教育科學學院，貴陽 550001；2貴州省普通高?；A心理與認知神經(jīng)科學特色重點實驗室，貴陽 550001）

1 前言

1.1 SNARC 效應的發(fā)現(xiàn)

Dehaene等人（1990， 1993）發(fā)現(xiàn)，在數(shù)字大小比較任務或奇偶判斷任務中，被試左手對小數(shù)字反應較快，右手對大數(shù)字反應較快，并將該現(xiàn)象命名為空間－數(shù)字聯(lián)合反應編碼效應（spatial－numerical association of response codes，SNARC）。該效應自從被發(fā)現(xiàn)以來，引起了研究者的普遍關注。之后，研究者采用不同的實驗任務（如數(shù)字大小比較任務、奇偶判斷任務）（Bull， Marschark， ＆ Blatto， 2005；Hartmann， Gashaj， Stahnke， ＆ Mast， 2014；Mourad ＆ Leth－Steensen， 2017），刺激材料（如阿拉伯數(shù)字、中文數(shù)字、指算系統(tǒng)）（Hung，Hung，Tzeng， ＆ Wu， 2008； Viarouge， Hubbard， ＆Dehaene， 2014； Kopiske et al.， 2016）， 刺激呈現(xiàn)方式 （如視覺、 聽覺）（Nuerk， Wood， ＆Willmes，2005； Golob， Lewald， Jungilligens， ＆ Getzmann，2016），反應方式（如手、眼、腳等）（Schwarz ＆ Keus，2004； Müllern ＆ Schwarz， 2007； Holmes ＆Lourenco，2012）進行驗證，均發(fā)現(xiàn)了數(shù)字和空間之間存在著聯(lián)系。此外，也有研究者在嬰兒和動物的實驗中發(fā)現(xiàn)了數(shù)字－空間聯(lián)結SNARC效應的存在，如7個月大的嬰兒更喜歡從左向右呈現(xiàn)的遞增數(shù)列（de Hevia， Izard， Coubart， Spelke， ＆ Streri，2014），剛孵化出生3天的雛雞、黑猩猩和恒河猴更傾向于將較大數(shù)字與右側空間建立聯(lián)系，較小數(shù)字與左側空間建立聯(lián)系（Rugani，Vallortigara，Priftis，＆ Regolin， 2015， 2016； Adachi， 2014； Drucker＆ Brannon，2014）。這些研究結果表明數(shù)字－空間聯(lián)結SNARC效應是普遍存在的。

1.2 SNARC 效應的解釋

SNARC效應是怎樣產(chǎn)生的呢？研究者提出了不同的理論解釋，主要有視覺空間編碼觀（visuospatial coding account）、 言語－空間編碼觀 （verbal－spatial coding account），以及利用工作記憶來解釋。視覺空間編碼觀中具有代表性的是心理數(shù)字線假設（mental number line）。該假設認為在人腦中存在一條從左到右方向逐漸遞增的固定數(shù)字線，數(shù)字大小沿著心理數(shù)字線方向進行空間編碼，小數(shù)字被表征在心理數(shù)字線的左側位置，大數(shù)字被表征在右側位置（Dehaene et al.， 1993； Shaki， Fischer， ＆ Petrusic，2009）。當數(shù)字在心理數(shù)字線上的位置與空間反應位置一致時，則出現(xiàn)SNARC效應。言語－空間編碼觀主要有兩極對應理論 （polarity correspondence theory）和雙路徑模型（dual－route model）。 例如，Proctor和Cho（2006）提出的兩極對應理論認為刺激和反應的維度特性決定了它們的極性。當這種兩極性被運用到數(shù)字表征時，在水平維度上，“右”和“大”存在正極性“＋”，“左”和“小”存在負極性“－”；在垂直維度上，“上”和“大”存在正極性“＋”，“下”和“小”存在負極性“－”。因此，被試運用右手反應大數(shù)字左手反應小數(shù)字屬于極性一致條件，而運用右手反應小數(shù)字左手反應大數(shù)字屬于極性不一致條件。數(shù)字與空間聯(lián)結SNARC效應的產(chǎn)生是因為刺激和反應的極性編碼產(chǎn)生了重疊，極性一致條件下的反應要快于極性不一致條件。Gevers等人（2005，2006，2010）的雙路徑模型認為數(shù)字大小可以通過不同的信息加工路徑（條件和非條件路徑）控制動覺反應。其中條件路徑（conditional route）是通過任務要求靈活控制動覺反應，而非條件路徑（unconditional route）是自動激活刺激與反應先前存在的聯(lián)結。呈現(xiàn)刺激時，兩種路徑被平行激活，這將導致數(shù)字大小與反應編碼聯(lián)結的產(chǎn)生。具體來看，在一致實驗條件下，條件和非條件路徑產(chǎn)生相同的刺激與反應聯(lián)結，從而反應潛伏期減少且準確率增加；相反，在非一致實驗條件下，兩種路徑將激活不同的刺激與反應聯(lián)結，反應潛伏期會增加且準確率會降低。雙路徑一致條件下與不一致條件下的反應時差是SNARC效應產(chǎn)生的原因。此外，也有研究者從工作記憶角度提出了數(shù)字－空間聯(lián)結SNARC效應的解釋。例如，F(xiàn)ias，van Dijck 和 Gevers（2011）在研究中指出工作記憶的關鍵性參與可以解釋數(shù)字－空間聯(lián)結的靈活性本質，認為工作記憶中的數(shù)字系列位置是影響數(shù)字－空間聯(lián)結的主要因素。因此，SNARC效應可能是源于數(shù)字在工作記憶中的系列位置，序列起始位置激活了更快的左側反應，而末尾位置則激活了更快的右側反應。van Dijck等人（2014）認為SNARC效應的形成是暫時性的，不受長期習慣影響，與長時記憶的關系不大。已有研究者發(fā)現(xiàn)SNARC效應確實非常依賴于工作記憶資源的可利用性（Herrerra，Macizo， ＆ Semenza， 2008； van Dijck， Gevers， ＆Fias，2009）。這些研究結果都有力支持了工作記憶解釋。

盡管上述這些關于數(shù)字－空間聯(lián)結SNARC效應的理論假設和實證研究為解釋效應發(fā)生機制提供了有力證據(jù)，但現(xiàn)實研究中獲得的一些實驗結果仍然是這些理論假設不能說明的，如心理數(shù)字線假設仍無法解釋倒置的 SNARC效應（B?chtold，Baumüller，＆ Brugger，1998）等。倒置的 SNARC效應是與經(jīng)典的SNARC效應方向相反，左手較之于右手對大數(shù)字反應更快，右手較之于左手對小數(shù)字反應更快的現(xiàn)象。因此無法運用心理數(shù)字線理論來解釋倒置的SNARC效應。極性編碼理論認為在極性一致條件下的反應時要小于極性不一致條件下的反應時，而倒置的SNARC效應則是極性不一致條件反應快于極性一致條件反應，顯然該理論同樣無法解釋倒置的SNARC效應。隨著研究不斷深入，有研究者嘗試從數(shù)字空間表征的空間參照框架角度揭示SNARC效應的產(chǎn)生機制，并認為在效應產(chǎn)生過程中空間參照框架確實是有重要作用的（Viarouge， Hubbard， ＆ Dehaene， 2014； Mourad＆ Leth－Steensen，2017）。本文將基于已有相關研究，嘗試從空間參照框架角度探討SNARC效應產(chǎn)生的認知加工機制。

2 SNARC效應與空間參照框架

空間參照框架是個體表征空間方位的方式（Freksa， Habel， ＆ Wender， 1998）。 O’Keefe 和Nadel（1978）根據(jù)參照物不同，將空間參照框架分為兩類：自我中心參照框架 （egocentric reference frame）和非自我中心參照框架（allocentric reference frame）。已有研究結果發(fā)現(xiàn)即使是相同或相似的數(shù)字刺激也會因個體采用不同的參照框架，而激活不同方向的 SNARC效應 （Vuilleumier，Ortigue，＆Brugger， 2004； Viarouge， Hubbard， ＆ Dehaene，2014）。如后天失明以及被蒙住雙眼的視力正常被試通常會采用非自我中心參照框架，而先天失明者則更傾向于采用自我中心參照框架完成指定的實驗任務 （Pasqualotto， Jansari， Spiller， ＆ Proulx，2013）。 正如 Gevers 和 Lammertyn （2005）指出的，SNARC效應是一種基于空間的現(xiàn)象，意味著不同的空間參照框架必然會對SNARC效應產(chǎn)生影響。因此識別哪些參照框架與SNARC效應有關，明確空間參照框架對SNARC效應有什么影響是重要的。

2.1 SNARC效應與自我中心參照框架

自我中心參照框架是以自身為參照物，以自身與客體的相對位置來編碼空間方位。當個體位置改變時就需要重新表征物體的空間方位信息（Simonnet， Vieilledent， ＆ Tisseau， 2013）。研究發(fā)現(xiàn)個體的手、眼睛、腳或頭部等都會影響SNARC效應（Wood， Nuerk， ＆ Willmes， 2006； Schwarz ＆Keus， 2004； Wood ＆ Fischer， 2008）。

一種假設認為SNARC效應是源自基于手的參照框架。該假設的驗證方式是要求被試交叉手或非交叉手對目標刺激作出反應。但Dehaene等人（1993）在研究中并沒有發(fā)現(xiàn)被試的雙手交叉會對SNARC效應產(chǎn)生影響，從而否定了基于手的參照框架對SNARC效應的影響。之后，有研究發(fā)現(xiàn)在交叉手條件下SNARC效應的強度是明顯減弱的（Wood，Nuerk， ＆ Willmes， 2006）。 Crollen 等人（2013）在實驗中要求先天失明的被試采用非交叉手操作完成數(shù)字大小比較任務，結果發(fā)現(xiàn)了SNARC效應；但在交叉手操作條件下，卻發(fā)現(xiàn)倒置的SNARC效應。這些研究結果表明基于手的參照框架是對SNARC效應有影響的。

一些研究證實了被試的眼動過程會對SNARC效應產(chǎn)生影響（Schwarz＆ Keus，2004）。例如，F(xiàn)ischer等人（2004）在實驗中以0～9的阿拉伯數(shù)字作為材料，要求被試以眼動反應方式完成數(shù)字奇偶判斷任務，結果發(fā)現(xiàn)眼動與SNARC效應的產(chǎn)生有關。Loetscher等人（2010）的實驗結果發(fā)現(xiàn)在數(shù)字隨機生成任務中，被試的眼動可以預測任務生成的下一個數(shù)字。因此，研究者認為SNARC效應的產(chǎn)生是基于眼睛的參照框架發(fā)生的注意轉移 （Hubbard，Piazza，Pinel，＆ Dehaene，2005）。 眼動確實可以提供被試注意的時間和空間信息，因此眼動追蹤可成為研究數(shù)字認知的有效工具 （Hartmann，Mast，＆Fischer， 2015； Mock， Huber， Klein， ＆Moeller， 2016）。 Ranzini等人（2016）采用眼動追蹤技術的研究結果發(fā)現(xiàn)，眼動是探討數(shù)字－空間聯(lián)結相互作用的關鍵因素，可用來揭示數(shù)字心理表征的空間本質。

此外，有研究者認為SNARC效應起源于基于手指的計數(shù)理論（Wood＆ Fischer，2008），效應本身受個體的計數(shù)習慣影響（Fischer，2008），或受不同文化背景下的個體數(shù)字表征手勢規(guī)范的影響（Domahs， Moeller， Huber， Willmes， ＆ Nuerk，2010）。如 Riello和 Rusconi（2011）在實驗中要求被試使用手的中指和食指分別完成數(shù)字大小比較任務與數(shù)字奇偶判斷任務，結果發(fā)現(xiàn)在右手掌朝下或左手掌朝上條件下均有顯著的SNARC效應；而在右手掌朝上或左手掌朝下條件下則SNARC效應不明顯。

2.2 SNARC效應與非自我中心參照框架

非自我中心參照框架是以太陽、地球經(jīng)緯線或某一地表特征（如山、河、江等）為參照物，以環(huán)境與客體的關系來編碼物體的空間方位 （Nunez＆Cornejo，2012）。這種參照框架提供了穩(wěn)定的空間方位信息（Jiang＆ Swallow，2013）。SNARC效應與自我中心參照框架的相關研究較多，但與非自我中心參照框架的研究相對較少。研究者通常是通過操縱反應鍵、反應框等來探討非自我中心參照框架對SNARC效應的影響。例如，Viarouge等人（2014）的研究結果發(fā)現(xiàn)當指導語強調以反應鍵為參照框架時，無論被試是否雙手交叉按鍵反應，均出現(xiàn)了顯著的SNARC效應；但當指導語強調以手為參照框架時，只有在雙手交叉條件下發(fā)現(xiàn)了SNARC效應。為進一步考察非自我中心參照框架對SNARC效應的影響，Viarouge等人（2014）將反應鍵置于船型反應框的兩側，要求被試不考慮自身的實際空間環(huán)境，而以船頭方向作為參照框架來完成數(shù)字奇偶判斷，結果沒有發(fā)現(xiàn)SNARC效應。對此研究者認為指導語激活的基于船的參照框架可能減弱了其它空間參照框架的影響，但它沒有激活以客體為中心的參照框架。

上述這些研究結果在一定程度上揭示了某一特定空間參照框架在SNARC效應產(chǎn)生中的作用。在已有關于自我中心參照框架的研究中，有研究者提出SNARC效應是源于基于手、眼、腳等的參照框架假設，并通過實驗結果驗證了假設（Wood，Nuerk，＆ Willmes， 2006； Schwarz ＆ Keus， 2004； Wood＆ Fischer，2008）。而在已有關于非自我中心參照框架的研究中，也有實驗結果發(fā)現(xiàn)基于客體參照框架對SNARC效應的影響 （Viarouge，Hubbard，＆Dehaene，2014）。雖然這些研究結論都還有待進一步探討，但至少揭示了多種參照框架在SNARC效應產(chǎn)生中是有一定作用的。那么，SNARC效應是由某一特定空間參照框架決定還是由多種參照框架共同影響的呢？如果是由多種參照框架共同影響的，這些參照框架之間又是什么關系呢？揭示這些問題對了解SNARC效應的產(chǎn)生機制是重要的。

3 空間參照框架組織假說

雖然一些研究探討了空間參照框架對SNARC效應產(chǎn)生的影響，但只有少數(shù)研究者嘗試揭示這種影響機制。其中，Viarouge等人 （2014）提出的SNARC效應參照框架組織假說（organization of spatial reference frames）是具有代表性的。該假說認為個體所采用的空間參照框架是一個動態(tài)的多層級框架組織，其中左右空間參照框架是空間－數(shù)字聯(lián)結的主要參照框架，與身體相關的參照框架是次級參照框架，而以客體為中心的參照框架是三級參照框架，以上三種層次結構將依據(jù)具體實驗情境而動態(tài)發(fā)展。在任何單一實驗情境中，框架組織會潛在地影響各種自我中心參照框架（如基于身體、手部、手指、眼睛或頭部的參照框架）或非自我中心參照框架（如基于物體或地標的參照框架）。在標準實驗情境中，左右空間參照框架被自發(fā)激活，而一些實驗設計操縱能激活次級空間參照框架，使其與左右參照框架共同影響SNARC效應。

3.1 多重參照框架（multiple reference frames）

空間參照框架組織的多重參照框架假說認為，SNARC效應可以由多種類型的空間參照框架引起，主要有水平和垂直參照框架。Schwarz和Keus（2004）考察了水平和垂直空間參照框架對數(shù)字認知加工的影響，結果發(fā)現(xiàn)眼睛注視左側下方方框的時間隨數(shù)字增大而增加，注視右側上方方框的時間隨數(shù)字減小而減少，因此存在水平和垂直維度的SNARC效應。而Ito和Hatta（2004）基于水平和垂直維度研究了SNARC效應，結果發(fā)現(xiàn)在水平和垂直維度上均存在SNARC效應。Hung等人（2008）采用0～9的阿拉伯數(shù)字、中文簡體數(shù)字和中文繁體數(shù)字三種不同實驗材料探討了水平和垂直維度的SNARC效應，結果發(fā)現(xiàn)材料為阿拉伯數(shù)字時，可得到標準的從左到右水平方向的SNARC效應；而當材料為中文簡體數(shù)字時，則得到了垂直方向的SNARC效應。

近期，Zohar－shai等人（2017）在實驗中要求被試對數(shù)字奇偶性進行判斷，結果沒有發(fā)現(xiàn)SNARC效應。隨后，他們通過將數(shù)字奇偶判斷任務分為兩個部分且不斷變化數(shù)字奇偶性與反應側間的關聯(lián)，并讓被試在不同時間段里（兩天）完成實驗操作任務，結果發(fā)現(xiàn)了SNARC效應。研究者認為正是因為這樣的實驗設計安排干擾了數(shù)字奇偶性與反應側之間建立聯(lián)結，導致反應編碼語言學顯著性效應（effect oflinguistic markedness association ofresponse codes，簡稱MARC效應，即左手對奇數(shù)反應更快，而右手對偶數(shù)反應更快的現(xiàn)象）降低，從而促進了SNARC 效應的產(chǎn)生。 為此，Zohar－shai等人（2017）通過減弱MARC效應證明了以希伯來語為母語的被試同樣存在著從左到右方向的SNARC效應。相較于水平方向的數(shù)字－空間聯(lián)結，一些研究者認為垂直方向的數(shù)字－空間聯(lián)結更加穩(wěn)定且不易受干擾（Fischer ＆ Brugger， 2011； Lindemann ＆ Fischer，2015），這與具體的實驗任務過程有關（van Dijck＆Fias， 2011； Lindemann， Abolafia， Pratt， ＆Bekkering， 2008）。 但是，Wiemers等人（2017）通過比較基于手的從左到右方向和垂直方向的數(shù)字－空間聯(lián)結，結果發(fā)現(xiàn)在數(shù)字分類任務中存在垂直方向的SNARC效應，且從左到右方向的SNARC效應要明顯強于垂直方向的SNARC效應。

此外，也有研究者選取不同國家被試 （Ito＆Hatta， 2004； Gevers et al.， 2006； Müller＆Schwarz， 2007； Hung et al.， 2008； Zohar－shai，Tzelgov， Karni， ＆ Rubinsten， 2017）， 采用不同反應 方 式 （Schwarz ＆ Keus， 2004； Müllern ＆Schwarz， 2007； Holmes ＆ Lourenco， 2012） 和效應 器 （Hartmann， Gashaj， Stahnke， ＆ Mast，2014），結果均發(fā)現(xiàn)確實存在著不同維度的SNARC效應。這證明了SNARC效應是具有多維性的，效應本身可以由多重空間參照框架引起。

3.2 激活次級參照框架（activating secondary reference frames）

空間參照框架組織的次級參照框架假說認為，不同的實驗設計操作能夠促進激活次級空間參照框架。這種實驗設計操縱通常是要求被試根據(jù)任務指導語來完成。具體來講，如果實驗任務的指導語強調的是手按鍵（如，左手和右手），而被試是在垂直的反應鍵上進行上下手動按鍵反應時，結果發(fā)現(xiàn)了與手的操作相關的 SNARC效應 （Müller＆ Schwarz，2007）。這說明基于手按鍵反應的SNARC效應要優(yōu)于垂直的基于位置的SNARC效應，且不受左右手位置的影響。為了進一步明確由任務指導語所產(chǎn)生的基于手按鍵的SNARC效應具有普遍性，Müller等人（2007）在實驗中要求被試采用交叉手和非交叉手進行水平方向的按鍵反應，結果只發(fā)現(xiàn)了基于位置的SNARC效應，而且交叉手條件下的按鍵反應整體上要慢些，其原因可能是基于手按鍵的反應編碼和基于位置的反應編碼之間產(chǎn)生了沖突。上述研究結果說明數(shù)字大小與垂直空間之間的聯(lián)結并不像數(shù)字大小與水平空間之間的聯(lián)結那樣嚴格或自動化。如果反應鍵是水平方向的，則所產(chǎn)生的SNARC效應不受指導語影響，而是由體外空間（extracorporal space）所決定。為明確不同任務指導語操作可能會對數(shù)字－空間聯(lián)結產(chǎn)生影響，Viarouge等人（2014）在實驗設計中設置了兩種不同的指導語，要求被試采用交叉手和非交叉手完成相同任務，結果發(fā)現(xiàn)只有在非交叉手任務條件下，對指導語的操作才會影響SNARC效應。研究者認為這可能是在非交叉手任務條件下，指導語操作引起了基于手的參照框架的重新編碼，正是因為這種重新編碼減弱了基于位置的SNARC效應。但是在交叉手任務條件下，由于反應手和空間位置之間存在著沖突，被試可能放棄了基于手反應的重新編碼，對指導語的操作不會影響被試的SNARC效應。同時，Patro和Shaki（2016）的實驗結果也發(fā)現(xiàn)SNARC效應的產(chǎn)生確實受到了任務指導語的影響。

應注意的是，實驗設計操作不僅有助于激活次級空間參照框架，也會影響已激活的空間參照框架性質。例如，Gevers等人（2006）在實驗中將反應鍵設置為左上、左下、右上和右下4個按鍵，要求被試在水平方向和垂直方向條件下對目標刺激進行反應，結果在水平方向條件下只發(fā)現(xiàn)了標準的水平SNARC效應，而在垂直方向條件下發(fā)現(xiàn)垂直的SNARC效應和強度有所減弱的水平SNARC效應。這說明在垂直方向條件下產(chǎn)生的SNARC效應條件不一定是水平方向條件下產(chǎn)生SNARC效應的必要條件。

上述研究結果說明通過設置從左到右水平方向和從上到下垂直方向的反應鍵確實有助于促進個體外部的水平和垂直的空間參照框架激活，也能共同激活個體內部的水平和垂直的數(shù)字－空間表征參照框架，而且一些基于手按鍵反應的實驗設計操作也可促進次級空間參照框架的激活，從而改變數(shù)字－空間聯(lián)結的性質。盡管如此，還是有證據(jù)顯示基于水平方向的空間參照框架似乎要比基于垂直方向的更具普遍性。

4 空間參照框架假說

與參照框架組織假說不同，Mourad和 Leth－Steensen（2017）將參照框架分為外部參照框架（如反應鍵設置方向）和內部表征參照框架（如數(shù)字空間表征方向），提出了空間參照框架假說（spatial reference frame account）。該假說認為數(shù)字－空間聯(lián)結SNARC效應是否能夠產(chǎn)生主要取決于外部的空間參照框架和內部的數(shù)字空間表征參照框架的空間相容性。與經(jīng)典的視覺空間編碼觀不同，這兩種參照框架并不受從左到右方向限制，而是由多個因素決定。因此，這種空間相容性存在的一個重要條件是外部空間參照框架和內部數(shù)字空間表征參照框架的方向是一致的。如果這種參照框架的方向不一致（如一個是水平方向，而另一個是垂直方向），則不會產(chǎn)生SNARC效應。

Mourad 和 Leth－Steensen （2017）在實驗中要求被試將數(shù)字想象成為從左到右方向的9個小盒子或從上而下垂直方向的電梯按鈕，結果發(fā)現(xiàn)當被試想象的數(shù)字大小方向與反應框方向一致時會表現(xiàn)出從左到右方向的SNARC效應。對此研究者認為實驗中所使用的從上而下垂直方向的反應框空間布局可能不是真正意義上的垂直，而是遠端和近端的。為驗證這一假設，研究者要求被試將目標數(shù)字想象成為從近到遠排列在人行道上的9個交通錐，結果發(fā)現(xiàn)了一個由近及遠的SNARC效應?？梢?，只有當基于反應的外部參照框架與基于數(shù)字大小的內部參照框架在方向上是一致時，才能發(fā)現(xiàn)SNARC效應。同時，這一實驗結果進一步支持了Proctor和Cho（2006）的兩極對應理論和 Gevers等人（2005，2006，2010）的雙路徑模型。

實驗設計操作（如閱讀食譜）改變了內部數(shù)字空間表征的參照框架性質，從而影響SNARC效應的產(chǎn)生。如Fischer等人（2010）在實驗中通過在食譜的左側或右側隨機插入數(shù)字以及改變閱讀條件 （如與SNARC效應的方向是一致的或不一致的），要求那些以英語和希伯來語為母語的被試在閱讀食譜前后分別執(zhí)行數(shù)字奇偶判斷任務，結果發(fā)現(xiàn)如果閱讀條件是與SNARC效應方向一致的，則被試閱讀食譜前后的效應結果相似；但如果是與SNARC效應方向不一致的，則被試在閱讀食譜后SNARC效應會出現(xiàn)明顯減弱甚至倒置。

B?chtold等人（1998）通過操縱實驗設計讓被試產(chǎn)生特定心理表象，從而改變了內部數(shù)字空間表征參照框架。研究者要求被試將所呈現(xiàn)的目標數(shù)字想象成為尺子或鐘表上的數(shù)字，之后完成數(shù)字大小比較任務，結果發(fā)現(xiàn)在想象為尺子數(shù)字條件下，被試表現(xiàn)出明顯的SNARC效應，而在想象為鐘表數(shù)字條件下，被試則表現(xiàn)出倒置的SNARC效應。對于該實驗結果，B?chtold等人（1998）認為是由于一側性的心理表征和動作輸出相互作用引起的。若采用空間參照框架假說也可以解釋B?chtold等人（1998）的實驗結果，將目標數(shù)字想象成鐘表上的數(shù)字改變了內部數(shù)字空間表征方向，導致與外部基于反應的空間參照框架方向不一致，因此沒有出現(xiàn)經(jīng)典的SNARC效應，但無法解釋為何出現(xiàn)倒置的SNARC效應。而將目標數(shù)字想象成尺子上的數(shù)字，內部數(shù)字表征方向與外部基于反應的參照框架方向一致，因此結果出現(xiàn)經(jīng)典的SNARC效應。同樣，空間參照框架假說也可以解釋Holmes等人（2012）的研究結果。在實驗中，研究者要求三組不同的被試分別將數(shù)字想象成為建筑物樓層、購物清單以及游泳池深度，隨后通過按水平方向和垂直方向的反應框來對數(shù)字奇偶進行判斷，結果發(fā)現(xiàn)在垂直方向按鍵反應條件下只有將數(shù)字想象成為建筑物樓層的被試會表現(xiàn)出從上而下垂直方向的SNARC效應。

以上兩個理論均從空間參照框架角度來探討SNARC效應的產(chǎn)生機制，認為SNARC效應并不是由某一特定空間參照框架決定，而是由多種參照框架共同影響。區(qū)別在于空間參照框架組織假說將個體所采用的參照框架分成三個層次結構，且對三個層次結構之間的關系進行了系統(tǒng)的闡述，認為層次結構將依據(jù)實驗情境不同而動態(tài)發(fā)展。而空間參照框架解釋將個體采用的參照框架主要分為內、外部參照框架，認為SNARC效應是否產(chǎn)生主要取決于外部的空間參照框架和內部的數(shù)字空間表征參照框架的空間相容性。

5 未來研究展望

盡管目前關于SNARC效應產(chǎn)生機制的主要解釋有心理數(shù)字線假設、極性編碼理論、雙路徑模型及工作記憶等，也有研究者試圖從空間參照框架角度來闡釋，如Viarouge等人（2014）的參照框架組織假說、Mourad等人（2017）的空間參照框架假說，但尚未有系統(tǒng)研究證明空間參照框架是SNARC效應產(chǎn)生的必要條件，而且現(xiàn)實研究中仍存在一些有待解決的問題。

第一，關于垂直方向的SNARC效應究竟是從下而上表征（bottom and top）還是從遠及近表征（far and near）仍存在著爭論。一些研究者認為垂直方向反應是從上而下表征的，而一些研究者則認為垂直方向反應用近端和遠端方式表示會更好些（Holmes＆ Lourenco， 2012； Mourad ＆ Leth －Steensen，2017）。 例如，Holmes 和 Lourenco （2012）認為較之于從上而下方向，從近端到遠端方向可能更有助于將數(shù)字映射到另一數(shù)字維度（如，與身體的距離）而不是垂直軸本身，這種“數(shù)字－數(shù)字”映射可能會更容易被組織和表征。這里的“垂直”方向有兩種含義：一是在二維空間條件下，垂直軸是指垂直于水平軸的那條軸；二是在三維空間條件下，垂直于水平面的那條軸才是真正意義上的垂直軸（Hartmann et al.，2014）。目前，垂直方向上的SNARC效應研究多是集中在二維條件下，較少有研究關注三維空間條件下的垂直方向SNARC效應 （Holmes＆ Lourenco，2012； Hartmann et al.， 2014； Mourad ＆ Leth－Steensen，2017）。那么，三維空間條件下的垂直方向SNARC效應究竟是從下而上表征還是從近及遠表征的還有待進一步探討。

第二，在特定的實驗任務操作下會出現(xiàn)倒置的SNARC 效應 （B?chtold et al.， 1998； Hartmann et al.， 2014； G?bel， 2015），關于倒置的 SNARC 效應的產(chǎn)生機制仍存在著爭論，即使采用空間參照框架的相關理論仍不能很好地解釋倒置SNARC效應。例如，B?chtold等人（1998）采用視覺空間編碼觀點來解釋倒置的SNARC效應，認為效應是由于一側性的心理表征和動作輸出相互作用引起的。Notebaert等人（2006）通過實驗任務指導語要求被試建立小數(shù)字與右側空間聯(lián)系、大數(shù)字與左側空間聯(lián)系，結果發(fā)現(xiàn)了倒置的SNARC效應。隨后的研究也進一步發(fā)現(xiàn)，指導語中不同的效應器設置會直接影響垂直方向的 SNARC效應 （Müller＆ Schwarz，2007），不同的數(shù)字符號也會影響垂直方向的SNARC 效應（Hung et al.， 2008），實驗任務指導語和最近的經(jīng)歷可以改變垂直方向SNARC效應（Hartmann et al.， 2014）， 近期的閱讀方向也會影響垂直方向的 SNARC 效應（G?bel.， 2015）。 但是，Hartmann等人（2014）的研究結果表明實驗過程中的情境因素，如反應側位置與顯示器或頭部之間的空間距離，不能解釋垂直方向的SNARC效應，但可用Proctor和Cho（2006）的刺激－反應相容性來說明。而且，水平方向和垂直方向的SNARC效應可作為極性對應理論的結果解釋，而不是心理數(shù)字線假設（Santiago＆ Lakens，2013）。這種極性對應就意味著是效應器影響了反應極性分配，從而產(chǎn)生了倒置的SNARC效應。那么，除了上述這些關于倒置SNARC效應的解釋，是否還有其它假設或觀點能夠很好地解釋倒置SNARC效應呢？此外，雖有一些研究者從不同角度對倒置SNARC效應的產(chǎn)生進行了闡釋，但這些都可能不是倒置SNARC效應產(chǎn)生的機制。因此，揭示倒置SNARC效應的產(chǎn)生機制可能是未來有價值的研究內容。

第三，當前關于數(shù)字－空間聯(lián)結SNARC效應的產(chǎn)生機制以及SNARC效應空間參照框架方面的研究多是采用行為手段，較少涉及腦神經(jīng)機制的探討。大腦半球一側化觀點可以解釋大腦左半球的空間加工優(yōu)勢，即在視覺空間相關任務條件下，早期形成的大腦右半球優(yōu)勢可能會導致將更多的注意資源分配到左側視野中（Mesulam，2010）?；谶f增序列的偏向，大腦半球不對稱假說可提供關于從左到右水平方向的SNARC效應早期構建的解釋（Cassia，Picozzi， Girelli， ＆ de Hevia， 2012）。 可見，這為數(shù)字－空間聯(lián)結SNARC效應發(fā)生的認知神經(jīng)機制研究提供了有力的支持。今后的研究可以借助和整合fMRI、PET、ERP等腦功能成像技術進一步揭示數(shù)字空間表征加工的認知神經(jīng)機制。