王慧媛 隋 潔 張 明
(1長春師范大學(xué)心理學(xué)系, 長春 130032) (2清華大學(xué)心理學(xué)系, 北京 100084)(3 Department of Psychology, University of Bath, Bath, BA2 7AY, UK) (4蘇州大學(xué)心理學(xué)系, 蘇州 215123)
現(xiàn)實(shí)世界充斥著大量的信息, 而人類同一時(shí)間處理信息的能力有限, 因此需要通過注意選擇一部分信息進(jìn)入更深層次的加工(Broadbent, 1958)。在信息特征方面, 足夠顯著的刺激能夠自動吸引注意(Theeuwes, 1991); 而人類也可以根據(jù)自身的需要選擇與其目標(biāo)相一致的信息進(jìn)入注意, 在當(dāng)前目標(biāo)的指導(dǎo)下, 客體間的關(guān)聯(lián)能夠決定何種特征吸引注意, 進(jìn)而調(diào)節(jié)空間注意的分配(Folk, Remington, &Johnston, 1992)。Folk等人(1992)使用線索化范式,考察了無任何提示信息的線索對稍后出現(xiàn)在不同位置的靶子反應(yīng)的影響。線索和靶子的位置關(guān)系主要有兩種:線索和靶子出現(xiàn)在同一位置, 為線索有效條件; 線索和靶子出現(xiàn)在不同位置, 為線索無效條件。實(shí)驗(yàn)的邏輯是, 對于一種線索, 如果線索無效時(shí)的反應(yīng)慢于線索有效時(shí)的反應(yīng)即出現(xiàn)線索效應(yīng), 則認(rèn)為線索已將注意吸引至其位置。那么當(dāng)靶子出現(xiàn)在同一位置時(shí), 注意不需轉(zhuǎn)移即可快速反應(yīng);而當(dāng)靶子出現(xiàn)在其他位置時(shí), 注意必然首先轉(zhuǎn)移至新位置而導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)的延長。研究者們把這種線索導(dǎo)向的注意現(xiàn)象叫做注意捕獲, 將線索無效和線索有效條件下的反應(yīng)時(shí)之差作為注意捕獲量的指標(biāo)。Folk等發(fā)現(xiàn), 線索是否捕獲注意并非由線索本身屬性決定, 而是取決于是否與靶子屬性一致, 只有與靶子屬性一致的線索才具有捕獲注意的能力?;谶@樣的結(jié)果, Folk等提出了關(guān)聯(lián)性無意注意定向假說, 并強(qiáng)調(diào)注意控制定勢在無意注意定向中具有重要作用。這一假說提出后, 得到了眾多實(shí)驗(yàn)結(jié)果的支持(Folk, Remington, & Wright, 1994; Remington,Folk, & McLean, 2001; Eimer & Kiss, 2008; Kiss &Eimer, 2011; Huang, Su, Zhen, & Zhe, 2016), 這其中強(qiáng)調(diào)了刺激屬性間及與長時(shí)記憶表征間的匹配關(guān)系(Schmidt, 2014; Reeder, van Zoest, & Peelen,2015; Giammarco, Paoletti, Guild, & Al-Aidroos,2014, 2016)。
不難發(fā)現(xiàn), 以 Folk為代表支持關(guān)聯(lián)性無意定向假說的證據(jù)主要來自于較低水平特征屬性的捕獲現(xiàn)象, 即線索和靶子皆用某一特征(如顏色、形狀、突現(xiàn)等)進(jìn)行界定, 而較高水平的概念信息對空間注意調(diào)節(jié)的模式又是怎樣的呢?王慧媛(2009)首次考察了基于語義關(guān)聯(lián)的注意捕獲問題, 發(fā)現(xiàn)當(dāng)靶子中有“紅”字時(shí), 紅色線索導(dǎo)致了注意捕獲現(xiàn)象;而在非顏色意義漢字(如“紗”字)的搜索任務(wù)中, 同樣的紅色線索失去了捕獲注意的能力。這說明, 對于具有顏色意義的漢字靶子的搜索, 被試已經(jīng)具備了基于語義信息的注意控制定勢, 與當(dāng)前語義概念一致的特征線索由于符合定勢而使注意定向至其位置并調(diào)節(jié)了空間注意的分配。近期一項(xiàng)研究結(jié)果支持了上述觀點(diǎn), 研究者們設(shè)計(jì)出線索與靶子間多種不同的關(guān)聯(lián)形式, 固定每一種形式下的線索顏色和靶子意義(王慧媛, 張明, 隋潔, 2014)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在不使用任何搜索策略的條件下, 對于同樣的紅色線索, 在靶子為“紅”字時(shí)(即語義關(guān)聯(lián)條件)捕獲注意, 而在靶子為“紗”字時(shí)(即無關(guān)聯(lián)無策略的基線條件)未導(dǎo)致注意捕獲現(xiàn)象的出現(xiàn)。這些結(jié)果暗示著視覺空間的無意注意轉(zhuǎn)移不僅可以發(fā)生在知覺特征水平上, 同樣也可以發(fā)生在較高級的語義概念水平上。然而, 王慧媛等(2009, 2014)的研究存在一個缺陷, 即只驗(yàn)證了一種顏色特征(紅色)調(diào)節(jié)注意定向的語義關(guān)聯(lián)性, 而無法排除紅色在注意分配上可能存在的獨(dú)特性。有研究表明, 不同的顏色表達(dá)著不同的情調(diào)信息, 對于中國人紅色具有更強(qiáng)烈的興奮性和喜悅感(黃希庭, 黃巍, 李小融, 1991); 同時(shí), 紅色也可能在先天遺傳與后天學(xué)習(xí)中具有某種特殊性而影響個體的心理與行為, 即紅色心理效應(yīng)(Hill & Barton, 2005; 李曉明, 和平, 劉林英, 2016;張騰霄, 韓布新, 2017)。這些研究結(jié)果意味著只選擇紅色刺激作為實(shí)驗(yàn)材料可能有失公允并降低實(shí)驗(yàn)的普適性。
針對上述問題, 同一時(shí)期的一項(xiàng)研究考察了紅色和綠色線索在靶子分別為“RED” (即“紅”)和“GREEN” (即“綠”)時(shí)的捕獲效應(yīng)(Goodhew, Kendall,Ferber, & Pratt, 2014)。研究者們發(fā)現(xiàn)只有與靶子語義一致的顏色線索能夠捕獲注意, 而當(dāng)靶子意義改變時(shí), 顏色線索的捕獲能力出現(xiàn)了反轉(zhuǎn)。他們指出語義概念能夠激發(fā)人們保持一定的語義水平的注意定勢, 而與這種語義定勢相一致的特征屬性可將注意吸引至其位置并調(diào)節(jié)空間注意的分配。這樣的結(jié)果與王慧媛等(2009, 2014)的結(jié)果一致, 支持語義關(guān)聯(lián)的注意捕獲假說。相類似的, 有研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)對某一概念(如“ROSE” 玫瑰)進(jìn)行操作時(shí), 與之相關(guān)的顏色特征分心物(如紅色圓盤)相比于無關(guān)顏色特征分心物(如綠色圓盤)會對視覺搜索任務(wù)造成更多的干擾(Sun, Shen, Shaw, Cant, & Ferber, 2015)。這表明客體間語義概念關(guān)聯(lián)的差異能夠影響視覺空間注意定向, 并且視覺工作記憶內(nèi)容也會對這一過程產(chǎn)生策略性的調(diào)節(jié)(Ye, Lu, Zhang, Wang, Tian,& Liu, 2017)。然而Goodhew等(2014)的研究結(jié)果在不同顏色線索的捕獲量上出現(xiàn)了顯著的差異性,即分別在其語義一致條件下, 綠色線索的捕獲量(129 ms)顯著高于紅色線索的捕獲量(37 ms)。這似乎表明綠色特征相對于紅色特征具有更強(qiáng)的捕獲能力, 在他們實(shí)驗(yàn)的特征條件任務(wù)下也存在著這樣的趨勢。以往特征關(guān)聯(lián)的研究中未發(fā)現(xiàn)同一特征屬性(如顏色)中不同特征值(如紅色、綠色)間調(diào)節(jié)注意定向能力的差異性, 因此關(guān)聯(lián)性注意定向假說不能對此進(jìn)行解釋; 另外, Goodhew等人也未對此進(jìn)行解釋, 同時(shí)他們也指出沒有證據(jù)表明綠色特征在捕獲能力上具有優(yōu)勢性。因此我們懷疑其實(shí)驗(yàn)中不同顏色特征捕獲量的差異性并非來自關(guān)聯(lián)性的注意定向本身, 而是來自其他方面, 如靶子屏中顏色詞詞長不同導(dǎo)致的視角不同、單一試次中線索顏色不確定而是隨機(jī)變化等?;谝陨蠁栴}, 本研究使用線索化范式考察基于語義定勢的關(guān)聯(lián)性注意捕獲, 并進(jìn)行更為嚴(yán)格的控制以得到純凈的注意捕獲效應(yīng), 進(jìn)一步探討人類視覺空間加工的注意控制本質(zhì)。
實(shí)驗(yàn) 1使用紅綠兩種顏色作為線索, “紅”“綠”兩種具有顏色意義的漢字作為靶子, 像 Folk等(1992)研究固定線索和靶子屬性一樣, 每一實(shí)驗(yàn)條件都確定了當(dāng)前的線索特征和靶子意義。另外, 由于漢字方塊構(gòu)形的特點(diǎn), 所有靶子字和非靶字都具有相同的視角, 將視覺因素對靶子反應(yīng)的影響降到最小。實(shí)驗(yàn)假設(shè), 線索顏色和靶子漢字語義一致時(shí),即線索為紅色、靶子為“紅”字和線索為綠色、靶子為“綠”字時(shí), 出現(xiàn)線索效應(yīng)即線索捕獲注意; 當(dāng)線索顏色和靶子漢字語義不一致時(shí), 即線索為紅色、靶子為“綠”字和線索為綠色、靶子為“紅”字時(shí), 相同的線索失去了捕獲注意的能力。
圖1 實(shí)驗(yàn)1流程圖
2.1.1 被試
27名大學(xué)本科生和研究生參與了實(shí)驗(yàn), 其中女生21名、男生6名, 19歲至27歲, 平均年齡22.1歲(標(biāo)準(zhǔn)差為2.5)。其中一人為左利手, 其他人為右利手。所有被試母語為漢語; 視力或矯正視力正常,無色盲色弱; 未參加過同類實(shí)驗(yàn)。
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與材料
使用 22英寸彩色顯示器呈現(xiàn)刺激, 屏幕分辨率為1024×768, 刷新頻率為85 Hz。實(shí)驗(yàn)程序采用E-prime編制, 在Windows XP操作系統(tǒng)上運(yùn)行。
實(shí)驗(yàn)有3種基本刺激屏:注視屏、線索屏和靶子屏(見圖 1)。注視屏中央呈現(xiàn)一個注視加號(0.48°×0.48°, 在其 0°、90°、180°和 270°位置上分別呈現(xiàn)一個方框(1.53°×1.53°), 每個方框中央距屏幕中央 4.4°。中央注視加號為白色, 外周方框?yàn)榛疑?RGB: 128 128 128), 背景為黑色。在線索屏中,所有外周方框的四邊由細(xì)(0.14°)變粗(0.43°), 同時(shí)一個方框由原來的灰色變?yōu)榧t色(RGB: 255 0 0)或綠色(RGB: 0 255 0)。靶子屏的構(gòu)成是在注視屏的每個外周方框中呈現(xiàn)一個白色漢字(0.86°×0.86°), 其中一個字是靶子。靶子是“紅”字或“綠”字, 當(dāng)靶子為“紅”字時(shí), 另外 3個非靶漢字分別是“糾”、“纖”和“約”; 當(dāng)靶子為“綠”字時(shí), 另外 3個非靶漢字分別是“繩”、“編”和“績”。每一試次中, 4個漢字出現(xiàn)的位置隨機(jī)。另外, 每個外周方框都出現(xiàn)一個缺口,位置左右隨機(jī), 但一定有兩個在左邊, 兩個在右邊。
2.1.3 實(shí)驗(yàn)程序與設(shè)計(jì)
被試在暗室中單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 了解指導(dǎo)語后坐在一張舒適的椅子上, 眼睛水平距顯示器74 cm。如圖 1所示, 首先呈現(xiàn)注視屏(包括中央注視加號和4個外周方框)500 ms, 然后呈現(xiàn)線索屏100 ms。線索屏消失后, 再次呈現(xiàn)注視屏100 ms, 最后呈現(xiàn)靶子屏1000 ms。靶子有25%的可能性出現(xiàn)在線索位置上(即線索有效), 另外 75%則不會出現(xiàn)在線索位置上(即線索無效)。靶子屏中4個漢字(包括靶子)出現(xiàn)的位置隨機(jī)。根據(jù)線索與靶子的組合情況, 一共有4種實(shí)驗(yàn)條件:線索為紅色、靶子為“紅”字的語義一致條件; 線索為紅色、靶子為“綠”字的語義不一致條件; 線索為綠色、靶子為“紅”字的語義不一致條件; 線索為綠色、靶子為“綠”字的語義一致條件。實(shí)驗(yàn)采用Block設(shè)計(jì), 4種實(shí)驗(yàn)條件間順序隨機(jī), 即線索和靶子的結(jié)合只在 Block間變化, 每一Block內(nèi)的線索屬性和靶子身份都已確定, 被試只對特定靶子字進(jìn)行反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)前, 被試已經(jīng)知道了對于線索屏的安排, 但是在實(shí)驗(yàn)中, 要求被試忽視與實(shí)驗(yàn)任務(wù)無關(guān)的線索屏。被試的任務(wù)是既快又準(zhǔn)地判斷當(dāng)前Block內(nèi)特定靶子字所在方框的缺口位置, 如果缺口在左邊, 則用左手食指按貼有“左”字標(biāo)簽的“Z”鍵; 如果缺口在右邊, 則用右手食指按貼有“右”字標(biāo)簽的“M”鍵。如果靶子出現(xiàn)后2000 ms內(nèi)沒有反應(yīng), 則這一試次視為錯誤。在一次按鍵或2000 ms后, 距離下一試次呈現(xiàn)1400 ms到1600 ms隨機(jī)的空屏。
實(shí)驗(yàn)采用2×2×2被試內(nèi)設(shè)計(jì), 自變量分別為線索有效性(線索有效和線索無效)、線索和靶子間的語義一致性(語義一致和語義不一致)及靶子身份(“紅”字和“綠”字)。根據(jù)線索與靶子的組合情況, 實(shí)驗(yàn)共有4種條件, 對于每種條件線索顏色和靶子字均已確定; 每個條件包括12個練習(xí)試次和128個正式試次; 每種條件正式試次分成 4個試次組, 兩個試次組間進(jìn)行休息, 休息時(shí)間由被試掌握。實(shí)驗(yàn)約為40分鐘。
刪除反應(yīng)錯誤的試次, 刪除反應(yīng)時(shí)不到200 ms或超過2000 ms的試次, 刪除每個被試反應(yīng)時(shí)平均數(shù)上下3個標(biāo)準(zhǔn)差外的試次, 一共刪除了6.9%的數(shù)據(jù)。表1呈現(xiàn)了每一條件結(jié)合下正確反應(yīng)的平均反應(yīng)時(shí)及錯誤率。
對于反應(yīng)時(shí)的重復(fù)測量方差分析表明線索有效性主效應(yīng)顯著,
F
(1,26) = 15.29,p
< 0.001, η=0.37, 出現(xiàn)在線索位置靶子的反應(yīng)(792.5 ms)總體快于非線索位置靶子的反應(yīng)(817.3 ms)。更為重要的是, 線索有效性和語義一致性間存在交互作用,F
(1,26) = 14.92,p
< 0.001, η= 0.37。進(jìn)一步分析表明, 語義一致條件下, 線索無效條件下的反應(yīng)(828.3 ms)慢于線索有效條件下的反應(yīng)(787.5 ms),F
(1,26) = 24.51,p
< 0.001, η= 0.49, 即出現(xiàn)了注意捕獲現(xiàn)象; 語義不一致條件下, 線索無效條件下的反應(yīng)(805.8 ms)與線索有效條件下的反應(yīng)(797.1 ms)無差異,F
(1,26) = 1.51,p
= 0.23,即未出現(xiàn)注意捕獲現(xiàn)象(見圖2)。同時(shí), 線索靶子語義一致性主效應(yīng)不顯著,F
(1,26) = 1.05,p
= 0.32。靶子身份的主效應(yīng)顯著,F
(1,26) = 24.81,p
< 0.001, η= 0.49, 對于“紅”字的反應(yīng)(785.4 ms)快于對“綠”字的反應(yīng)(824.4 ms),這可能是源于前者無論在字頻(0.04504)還是在使用度(511)上均顯著高于后者(0.01027和101) (北京語言學(xué)院語言教學(xué)研究所, 1986)。但是靶子身份與其他因素均未出現(xiàn)交互作用,F
s (1,26) < 2.59,p
s >0.12, 這說明雖然不同漢字靶子的絕對反應(yīng)時(shí)有差異, 但并不對各種條件下的注意捕獲現(xiàn)象造成影響。另外, 對于錯誤率的重復(fù)測量方差分析表明所有主效應(yīng)和交互作用均不顯著,
F
s (1,26) < 3.57,p
s > 0.07, 表明不存在速度與準(zhǔn)確性的權(quán)衡, 基于反應(yīng)時(shí)的分析有效。實(shí)驗(yàn)1通過操縱線索顏色和靶子意義間的語義一致性, 考察基于語義水平的注意控制定勢對特征線索調(diào)節(jié)的注意分配的指導(dǎo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 當(dāng)線索特征和靶子意義一致時(shí)線索捕獲注意, 而當(dāng)線索特征和靶子意義不一致時(shí), 同樣的線索失去了捕獲注意的能力。這樣的結(jié)果說明, 符合語義水平注意控制定勢的特征線索能夠?qū)⒆⒁馕疗湮恢? 并對隨后出現(xiàn)的靶子的反應(yīng)產(chǎn)生了影響。另外, 實(shí)驗(yàn)1中顏色線索的捕獲效應(yīng)一致, 未發(fā)現(xiàn)某一顏色在關(guān)聯(lián)性注意捕獲中有任何的特殊性, 說明 Goodhew等(2014)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的綠色線索捕獲注意的優(yōu)勢性并非來自關(guān)聯(lián)性的注意定向, 在我們嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)操作之后, 這種顏色指導(dǎo)注意的特殊性消失。
可見, 實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果有力地支持了基于語義定勢的關(guān)聯(lián)性注意捕獲的存在, 特征屬性能夠根據(jù)當(dāng)前的語義水平注意控制定勢調(diào)節(jié)其對注意分配的調(diào)控情況。那么我們可以假設(shè), 當(dāng)調(diào)整語義水平的注意控制定勢時(shí), 特征線索捕獲注意的能力將相應(yīng)改變, 實(shí)驗(yàn)2將對這一假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。
實(shí)驗(yàn)2將變化語義水平的注意控制定勢, 要求被試同時(shí)對兩種顏色意義的漢字進(jìn)行反應(yīng), 即在每一試次中辨別靶子是“紅”字還是“綠”字。這樣, 被試的注意控制定勢中包含有紅色和綠色兩種意義,那么, 根據(jù)關(guān)聯(lián)性的注意定向假說, 紅色和綠色線索都將導(dǎo)致線索效應(yīng)的出現(xiàn), 而不論具體在每一試次中線索顏色和靶子意義是否一致。
表1 實(shí)驗(yàn)1中線索有效性、線索靶子語義一致性和靶子身份間各處理下的平均反應(yīng)時(shí)及錯誤率(標(biāo)準(zhǔn)差)
3.1.1 被試
26名大學(xué)本科生和研究生參與了實(shí)驗(yàn), 其中女生21名、男生5名, 18歲至26歲, 平均年齡21.2歲(標(biāo)準(zhǔn)差為1.8)。所有被試為右利手; 母語為漢語;視力或矯正視力正常, 無色盲色弱; 未參加過同類實(shí)驗(yàn)。
3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、材料、程序與設(shè)計(jì)
與實(shí)驗(yàn) 1不同的是, 對于每一試次, 兩種線索和兩種靶子皆隨機(jī)出現(xiàn)。靶子是“紅”字或“綠”字,靶子屏中的3個非靶漢字分別是“線”、“細(xì)”和“組”,靶子所在外周方框不出現(xiàn)缺口。被試的任務(wù)是既快又準(zhǔn)地判斷每一試次靶子是“紅”字還是“綠”字并相應(yīng)地用左右食指按“Z”鍵或“M”鍵。(對于一半被試,“Z”鍵對應(yīng)“紅”字, “M”鍵對應(yīng)“綠”字; 另一半被試反之)。其他同實(shí)驗(yàn)1。實(shí)驗(yàn)包括12個練習(xí)試次和384個正式試次, 正式試次分成 6個試次組, 兩個試次組間進(jìn)行休息, 休息時(shí)間由被試掌握。實(shí)驗(yàn)約為40分鐘。
圖 2 實(shí)驗(yàn) 1中線索有效性和線索靶子語義一致性的交互作用
刪除反應(yīng)錯誤的試次, 刪除反應(yīng)時(shí)不到200 ms或超過2000 ms的試次, 刪除每個被試反應(yīng)時(shí)平均數(shù)上下3個標(biāo)準(zhǔn)差外的試次, 一共刪除了6.5%的數(shù)據(jù)。表2呈現(xiàn)了每一條件結(jié)合下正確反應(yīng)的平均反應(yīng)時(shí)及標(biāo)準(zhǔn)差。
對于反應(yīng)時(shí)的重復(fù)測量方差分析表明線索有效性主效應(yīng)顯著,
F
(1,25) = 29.73,p
< 0.001, η=0.54, 出現(xiàn)在線索位置靶子的反應(yīng)(667.3 ms)總體快于非線索位置靶子的反應(yīng)(692.5 ms)。靶子身份的主效應(yīng)顯著,F
(1,25) = 32.76,p
< 0.001, η= 0.57,對于“紅”字的反應(yīng)(651.6 ms)快于對“綠”字的反應(yīng)(708.2 ms), 但依然未與其他因素產(chǎn)生交互作用,F
s(1,25) < 0.43,p
s > 0.52。其他主效應(yīng)及交互作用均不顯著,F
s (1,25) < 0.63,p
s > 0.44。另外, 對于錯誤率的重復(fù)測量方差分析表明線索有效性主效應(yīng)顯著,
F
(1,25) = 6.77,p
< 0.05, η=0.21, 出現(xiàn)在線索位置靶子的錯誤率(5.2%)總體低于非線索位置靶子的錯誤率(6.9%)。其他主效應(yīng)及交互作用均不顯著,F
s (1,25) < 3.99,p
s > 0.06。錯誤率的結(jié)果總體上與反應(yīng)時(shí)一致, 不存在速度與準(zhǔn)確性的權(quán)衡, 基于反應(yīng)時(shí)的分析有效。表2 實(shí)驗(yàn)2中有效性、線索靶子語義一致性和靶子身份間各處理下的平均反應(yīng)時(shí)及錯誤率(標(biāo)準(zhǔn)差)
實(shí)驗(yàn)2通過變化基于語義水平的注意控制定勢,考察其對特征線索調(diào)節(jié)注意定向的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)被試當(dāng)前的注意控制定勢包含紅綠兩種意義時(shí),紅色和綠色線索都會捕獲注意, 而不論其在具體某一試次中是否與靶子意義一致。這樣的結(jié)果說明,語義水平的注意捕獲同特征水平的注意捕獲一樣受當(dāng)前注意控制定勢的影響, 只要與當(dāng)前注意控制定勢相符的刺激都會吸引注意進(jìn)而調(diào)節(jié)注意分配。因此, 刺激吸引注意的能力是可變化的, 并非由其自身特征屬性決定, 而是受到更高級的自上而下因素的影響。
實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2表明, 當(dāng)激活某一語義概念時(shí),與其一致的物理屬性同時(shí)也被激活, 并且已激活的物理屬性可以導(dǎo)致空間注意的轉(zhuǎn)移并調(diào)節(jié)當(dāng)前注意的分配。但是, 反過來是否也能夠成立?即當(dāng)激活某一特征屬性時(shí), 與其相一致的更高級別的概念意義是否同時(shí)也被激活并調(diào)節(jié)視空注意的分配呢?從王慧媛、隋潔和張明(2016)的研究中, 我們可以看出似乎存在這種可能。她們考察了不同形式的意義線索對特征靶子反應(yīng)的影響, 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 當(dāng)線索靶子在語義概念上一致即當(dāng)線索為白色的“紅”字、靶子為紅色時(shí), 線索能夠捕獲注意, 并且捕獲量與特征線索意義靶子形式時(shí)(王慧媛等, 2014)相當(dāng)。那么我們預(yù)期, 當(dāng)刺激間以先意義概念后特征屬性的形式存在語義關(guān)聯(lián)時(shí), 前者同樣會影響被試對后者的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)3將對這一問題進(jìn)行驗(yàn)證。
實(shí)驗(yàn)3交換線索和靶子的屬性及概念, 設(shè)計(jì)靶子為特征屬性, 依然存在紅和綠兩種顏色; 設(shè)計(jì)線索為意義概念, 在保留“紅”和“綠”兩種漢字外, 加入“紗”字作為語義無關(guān)條件, 即對于紅色和綠色,“紗”字都是無任何關(guān)聯(lián)的。實(shí)驗(yàn)假設(shè), 當(dāng)線索意義和靶子顏色語義一致時(shí), 線索捕獲注意; 當(dāng)線索意義和靶子顏色語義不一致及語義無關(guān)時(shí), 線索將不能夠調(diào)節(jié)注意。
4.1.1 被試
18名大學(xué)本科生和研究生參與了實(shí)驗(yàn), 其中女生14名、男生4名, 20歲至27歲, 平均年齡22.4歲(標(biāo)準(zhǔn)差為1.8)。其中一人為左利手, 其他人為右利手。所有被試母語為漢語; 視力或矯正視力正常,無色盲色弱; 未參加過同類實(shí)驗(yàn)。
4.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、材料、程序與設(shè)計(jì)
與實(shí)驗(yàn) 1不同的是, 在線索屏中, 一個白色的漢字隨機(jī)出現(xiàn)在某一外周方框中, 漢字可能是“紅”字、“綠”字或“紗”字; 靶子屏改變了注視屏外周方框的顏色, 分別變?yōu)榧t色、綠色、藍(lán)色(RGB: 0 0 255)和黃色(RGB: 255 255 0), 并且變成何種顏色隨機(jī),靶子屏呈現(xiàn)時(shí)間為500 ms (見圖3)。根據(jù)線索與靶子的組合情況, 一共有6種條件:當(dāng)靶子為紅色方框時(shí), “紅”字是語義一致線索, “綠”字是語義不一致線索, “紗”字是語義無關(guān)線索; 當(dāng)靶子為綠色方框時(shí), “紅”字是語義不一致線索, “綠”字是語義一致線索, “紗”字依然是語義無關(guān)線索。其他同實(shí)驗(yàn)1。
實(shí)驗(yàn)采用2×3×2被試內(nèi)設(shè)計(jì), 自變量分別為線索有效性(線索有效和線索無效)、線索和靶子間的語義一致性(語義一致、語義不一致和語義無關(guān))及靶子顏色(紅色和綠色)。實(shí)驗(yàn)采用 Block設(shè)計(jì), 共有6種條件, 對于每種條件線索字和靶子顏色均已確定, 被試的任務(wù)是既快又準(zhǔn)地判斷當(dāng)前Block內(nèi)特定顏色靶子框缺口的位置, 缺口左右隨機(jī)。每種條件包括12個練習(xí)試次和128個正式試次; 每種條件正式試次分成4個試次組, 兩個試次組間進(jìn)行休息, 休息時(shí)間由被試掌握。實(shí)驗(yàn)約為1小時(shí)。
圖3 實(shí)驗(yàn)3流程圖
表3 實(shí)驗(yàn)3中有效性、線索靶子語義一致性和靶子顏色間各處理下的平均反應(yīng)時(shí)及錯誤率(標(biāo)準(zhǔn)差)
刪除反應(yīng)錯誤的試次, 刪除反應(yīng)時(shí)不到200 ms或超過2000 ms的試次, 刪除每個被試反應(yīng)時(shí)平均數(shù)上下3個標(biāo)準(zhǔn)差外的試次, 一共刪除了5.3%的數(shù)據(jù)。表3呈現(xiàn)了每一條件結(jié)合下正確反應(yīng)的平均反應(yīng)時(shí)及錯誤率。
對于反應(yīng)時(shí)的重復(fù)測量方差分析表明線索有效性主效應(yīng)顯著,
F
(1,17) = 15.66,p
< 0.01, η=0.48, 出現(xiàn)在線索位置靶子的反應(yīng)(505.6 ms)總體快于非線索位置靶子的反應(yīng)(514.5 ms)。更為重要的是, 線索有效性和語義一致性存在交互作用,F
(2,16) = 19.06,p
< 0.001, η= 0.53。進(jìn)一步分析表明,語義一致條件下, 線索無效條件下的反應(yīng)(521.4 ms)慢于線索有效條件下的反應(yīng)(497.6 ms),F
(1,17) =31.12,p
< 0.001, η= 0.65, 表明出現(xiàn)了注意捕獲現(xiàn)象; 語義不一致和語義無關(guān)條件下, 線索無效條件下的反應(yīng)與線索有效條件下的反應(yīng)無差異,F
s(1,17) < 1.13,p
s > 0.30, 表明未出現(xiàn)注意捕獲現(xiàn)象(見圖4)。同時(shí), 線索靶子語義一致性主效應(yīng)不顯著,
F
(2,16) = 2.33,p
= 0.11。靶子顏色的主效應(yīng)顯著,F
(1,17) = 16.52,p
< 0.001, η= 0.49, 對于紅色靶子的反應(yīng)(497.9 ms)快于對綠色靶子的反應(yīng)(522.2 ms)。這一結(jié)果支持紅色屬性相對于其他顏色可能存在某種特殊性的觀點(diǎn), 在人類心理和行為反應(yīng)方面紅色客體可能得到更快的認(rèn)知加工(Hill & Barton,2005; 李曉明等, 2016; 張騰霄等, 2017)。但是對于本實(shí)驗(yàn)更為重要的是, 靶子顏色與其他因素均未出現(xiàn)交互作用,F
s < 1.47,p
s > 0.24, 說明雖然不同顏色靶子的絕對反應(yīng)時(shí)有差異, 但并不對各種條件下的注意捕獲現(xiàn)象造成影響。圖4 實(shí)驗(yàn)3中線索有效性和語義一致性間的交互作用
另外, 對錯誤率的重復(fù)測量方差分析表明線索有效性和線索靶子語義一致性交互作用顯著,
F
(2,16) = 5.84,p
< 0.01, η= 0.26。進(jìn)一步分析表明,當(dāng)線索靶子語義一致時(shí), 線索無效時(shí)的錯誤率(6.0%)高于線索有效時(shí)的錯誤率(3.9%),F
(1,17) =6.00,p
< 0.05, η= 0.26; 當(dāng)線索靶子語義不一致和語義無關(guān)時(shí), 線索無效時(shí)的錯誤率與線索有效時(shí)的錯誤率無差異,F
s (1,17) < 2.31,p
s > 0.15。同時(shí), 靶子顏色的主效應(yīng)邊緣顯著,F
(1,17) = 4.41,p
= 0.51,η= 0.21, 對于紅色方框反應(yīng)的錯誤率(4.0%)略低于對綠色方框反應(yīng)的錯誤率(6.3%)。其他主效應(yīng)和交互作用均不顯著,F
s < 2.03,p
s > 0.15??梢婂e誤率的總體趨勢與反應(yīng)時(shí)一致, 不存在速度與準(zhǔn)確性的權(quán)衡, 基于反應(yīng)時(shí)的分析有效。實(shí)驗(yàn)3采用意義線索顏色靶子的方式建立語義關(guān)聯(lián), 考察其對空間注意轉(zhuǎn)移的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)線索靶子語義一致時(shí), 線索能夠捕獲注意; 而當(dāng)線索靶子語義不一致和語義無關(guān)時(shí), 同樣的線索將不具備捕獲注意的能力。這樣的結(jié)果說明, 當(dāng)被試的注意控制定勢由特征屬性導(dǎo)致時(shí), 與其一致的意義線索同樣可以被激活并吸引注意, 且捕獲形式同特征線索意義靶子時(shí)的捕獲形式一致、捕獲量相當(dāng),同樣符合關(guān)聯(lián)性的注意定向假說。
由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可見, 雖然特征屬性和語義概念屬于不同層次, 但它們之間的激活似乎是相通的, 或是雙向的, 即任意一個層面的激活都會導(dǎo)致另一個層面的激活、進(jìn)而指導(dǎo)注意的轉(zhuǎn)移, 并且二者對于視覺空間注意的分配模式也趨于一致。
本研究通過3個實(shí)驗(yàn), 運(yùn)用線索化范式考察語義關(guān)聯(lián)對注意捕獲的影響。實(shí)驗(yàn)1使用特征線索意義靶子形式, 發(fā)現(xiàn)當(dāng)被試只存在一種語義水平的注意控制定勢時(shí), 只有與當(dāng)前定勢意義一致的線索能夠捕獲注意。實(shí)驗(yàn)2在保持刺激不變的情況下, 調(diào)整注意控制定勢使其具有兩種語義概念, 發(fā)現(xiàn)所有與當(dāng)前語義定勢一致的特征都會捕獲注意而不論二者在具體試次中的關(guān)系如何。實(shí)驗(yàn)3交換線索和靶子的屬性及概念, 發(fā)現(xiàn)在意義線索特征靶子的形式下注意捕獲的情況同實(shí)驗(yàn)1完全一致, 在捕獲量上也完全相當(dāng)。
本研究的結(jié)果支持Folk等(1992)的關(guān)聯(lián)性注意定向假說, 即刺激是否捕獲注意受當(dāng)前注意控制定勢的影響, 只有與當(dāng)前的注意控制定勢一致的刺激才能夠吸引注意并指導(dǎo)視覺空間注意的分配。本研究有力地證明了人類的注意控制定勢除發(fā)生在特征水平外, 還可以發(fā)生在語義概念水平上, 并且無論是特征屬性還是語義概念, 一方激發(fā)了注意控制定勢, 與其一致的另一方也會得到相應(yīng)激活并具有了調(diào)節(jié)注意分配的能力。具體來說, 在采用特征線索意義靶子的形式下, 其結(jié)果支持了 Goodhew等(2014)的研究, 并通過更嚴(yán)格的控制消除了某一特征屬性值在注意捕獲上的非系統(tǒng)化的優(yōu)勢性, 表明由語義概念引導(dǎo)的注意控制定勢能夠激活與其相應(yīng)的特征屬性并使其指導(dǎo)注意轉(zhuǎn)移; 在交換線索和靶子屬性及概念的形式下依然得到了一致的結(jié)果,表明反過來由特征屬性引導(dǎo)的注意控制定勢也能夠有效激活與其相應(yīng)的語義概念并使其指導(dǎo)注意轉(zhuǎn)移。
在以往特征水平注意捕獲的研究中, 研究者們發(fā)現(xiàn)對于某一特征值的注意控制定勢, 只有與其特征相同的線索才能捕獲注意, 如當(dāng)靶子為紅色時(shí)只有紅色線索捕獲注意, 當(dāng)靶子為綠色時(shí)只有綠色線索捕獲注意, 并且兩種顏色的捕獲程度相當(dāng); 而當(dāng)被試采用非特定的基于一般顏色特征的注意控制定勢即靶子顏色不確定時(shí), 所有的顏色線索都具備了捕獲注意的能力, 且捕獲程度相當(dāng)(Folk &Remington, 1998, 2008; Folk & Anderson, 2010)??梢? 本研究在使用語義概念定義靶子后, 顏色線索以同樣的形式指導(dǎo)注意轉(zhuǎn)移(實(shí)驗(yàn) 1和實(shí)驗(yàn) 2)。有研究表明, 概念理解與感覺運(yùn)動在腦中共用一個認(rèn)知神經(jīng)回路, 這是因?yàn)檎Z義理解要基于(至少部分基于)感覺運(yùn)動系統(tǒng)的表征, 這經(jīng)常與語義所描繪的感覺(如視覺、聽覺、觸覺)和運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)有關(guān)(Gallese & Lakoff, 2005; Bottini, Bucur, & Crepaldi,2016)。因此, 當(dāng)對采用意義定義的靶子反應(yīng)時(shí), 其意義激活了與其一致的感覺(視覺)表征, 并且這種視覺表征足以調(diào)節(jié)空間注意的分配。另外, 這種激活似乎是自動的, 因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中被試并不需要關(guān)注顏色線索, 因此也就沒有必要去主動激活其表征。
從捕獲量上看, 由抽象的語義概念激活的特征屬性的線索效應(yīng)一般在 20~40 ms (王慧媛, 2009;王慧媛等, 2014; Goodhew et al., 2014; 本研究), 由其自身特征激活的特征屬性的線索效應(yīng)一般在40 ms以上、甚至超過100 ms (Folk et al., 1992; Folk &Remington, 2008; Eimer & Kiss, 2008, 2010; 王慧媛等, 2014; Goodhew et al., 2014; 劉麗, 白學(xué)軍,2016)??梢? 雖然由抽象的語義概念激活的知覺表征在調(diào)節(jié)視覺空間注意分配的模式上與由其自身特征激活的知覺表征在調(diào)節(jié)視空注意分配上的模式相同, 但很明顯前者比后者的調(diào)節(jié)程度低。這可能是由于兩種刺激關(guān)聯(lián)的注意脫離情況不同。根據(jù)Theeuwes的快速脫離(rapid disengagement)假說,所有顯著的刺激都會自動地吸引注意至其位置, 但后續(xù)的反應(yīng)會根據(jù)當(dāng)前的任務(wù)有所調(diào)整。當(dāng)某個刺激符合當(dāng)前的注意控制定勢或恰好是要搜索的目標(biāo)時(shí), 注意便停留在那一位置, 而當(dāng)這個刺激不符合當(dāng)前的注意控制定勢或是分心物時(shí), 注意則快速從那一位置脫離并指向目標(biāo)所在位置(Theeuwes,1991, 2004)。在刺激無關(guān)條件下, 由于零結(jié)果, 我們無法確定線索是否吸引注意, 但在刺激關(guān)聯(lián)條件下, 線索由于導(dǎo)致了捕獲效應(yīng)則必然吸引了注意。那么, 語義關(guān)聯(lián)和知覺關(guān)聯(lián)注意捕獲的差異可能來源于注意從非線索化位置(相對于線索化位置)脫離時(shí)的情況不同。
具體來看, 這個過程可能存在兩個時(shí)間, 一個是注意從非靶位置脫離的時(shí)間, 表現(xiàn)了脫離的難度,另一個是注意從非靶位置到靶子位置移動的時(shí)間,表現(xiàn)了脫離的速度, 兩個時(shí)間的和就是相關(guān)刺激的捕獲量。那么, 對于語義和知覺兩種關(guān)聯(lián), 是脫離難度、速度還是二者皆有差異呢?這個問題可以通過計(jì)算推導(dǎo)出來。如果注意從非靶位置脫離的時(shí)間為t, 捕獲量為CE, 注意移動的平均速度為v, 位移的距離為s, 那么可以得到公式s/v = CE ? t。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的參數(shù)和結(jié)果, 我們能夠計(jì)算出不同情況下的捕獲量和注意的位移(即非靶到靶子間的距離)。那么, 通過列二元一次方程即可得到在當(dāng)時(shí)情況下的脫離時(shí)間和移動速度。在本研究中, 注意位移有兩種情況, 一種是從一位置到對側(cè)位置為 87.3 mm,另一種是從一位置到相鄰位置為61.7 mm, 通過計(jì)算二者對應(yīng)的捕獲量分別為59.9 ms和44.1 mm (為了與后面知覺關(guān)聯(lián)條件下的捕獲量相對應(yīng), 這里只選取線索為紅色的情況)。那么我們可以得到語義關(guān)聯(lián)條件下注意的脫離時(shí)間與移動速度的二元一次方程,
解方程可得,
通過同樣的方法, 對王慧媛等(2014)中局部知覺關(guān)聯(lián)+特征搜索模式中的數(shù)據(jù)再整理可得到知覺關(guān)聯(lián)下注意的脫離時(shí)間和移動速度的二元一次方程,
解方程得,
由此可見, 語義關(guān)聯(lián)注意捕獲中注意的移動速度雖然略慢于知覺關(guān)聯(lián)注意捕獲中移動速度, 但其注意脫離耗時(shí)短, 較知覺關(guān)聯(lián)容易得多, 因此從整體上表現(xiàn)出了較小的線索效應(yīng)。當(dāng)然, 這兩項(xiàng)參數(shù)只是從這兩個實(shí)驗(yàn)中推導(dǎo)出來, 后續(xù)還需要進(jìn)一步更精確的研究。
由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2可知, 基于語義概念水平的注意控制定勢不僅可以激活與其相一致的知覺特征屬性, 而且這種知覺特征足以導(dǎo)致注意的轉(zhuǎn)移并調(diào)節(jié)空間注意的分配。那么這種語義到知覺的激活是單向的還是可逆的?實(shí)驗(yàn)3對這一問題進(jìn)行了探討, 將線索和靶子的屬性進(jìn)行了交換, 以語義定義線索, 以顏色定義靶子。結(jié)果依然表現(xiàn)為線索靶子語義一致時(shí)出現(xiàn)注意捕獲現(xiàn)象, 語義不一致及語義無關(guān)時(shí)未出現(xiàn)注意捕獲現(xiàn)象, 并且不論從形式上還是從捕獲量上都與特征線索語義靶子的形式一致。這表明基于知覺特征水平的注意控制定勢同樣也能激活與其相應(yīng)的語義概念, 使其吸引注意并調(diào)節(jié)空間注意分配。語義詞匯學(xué)的成分理論認(rèn)為, 概念是由許多特征或?qū)傩员碚鞯? 這些屬性在某種意義上就是簡單的或基本的意義成分, 通過體驗(yàn)這個概念, 這些表征至少部分地體現(xiàn)在感知覺、運(yùn)動和其他神經(jīng)系統(tǒng)中(Binder et al., 2016)。由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果可以看出, 知覺表征和語義概念的激活可能是雙向的, 并且兩個方向具有相同的能量, 激活后在指導(dǎo)注意轉(zhuǎn)移上表現(xiàn)出相同的特性。這也在一定程度上意味著二者可能具有相同的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制, 在腦水平上可能也具有共用的腦區(qū)。
另外, 有研究者建構(gòu)了刺激顯著性強(qiáng)度分布的二維模型(Intensionalist Model), 認(rèn)為在一空間分布中當(dāng)前任務(wù)范疇處于中心位置, 刺激的顯著性越高就越趨于中心位置(Su, Bowman, & Barnard, 2007)。那么可以推測, 當(dāng)刺激與靶子共享特征時(shí), 刺激就在當(dāng)前任務(wù)范疇中心, 因此對注意的調(diào)節(jié)作用較大,表現(xiàn)出了較大的捕獲效應(yīng)(Folk et al., 1992; Folk &Remington, 2008; Eimer & Kiss, 2008, 2010; 劉麗,白學(xué)軍, 2016); 而由語義關(guān)聯(lián)構(gòu)建的刺激雖然也屬于當(dāng)前任務(wù)范疇, 但相對偏離中心, 因而對注意的調(diào)節(jié)作用較小, 表現(xiàn)出了較小的捕獲效應(yīng)(王慧媛,2009; 王慧媛等, 2014, 2016; Goodhew et al., 2014)。而本研究中構(gòu)建語義關(guān)聯(lián)的知覺、語義刺激的顯著性可能相似, 因此距離當(dāng)前任務(wù)范疇中心相當(dāng), 表現(xiàn)出了相同的捕獲能力。
相類似的, 不注意視盲(Inattentional Blindness)研究中也發(fā)現(xiàn), 當(dāng)不可預(yù)期的刺激與目標(biāo)客體所在同一語義范疇時(shí), 相比于語義無關(guān)的刺激, 其會更多地被檢測到; 并且當(dāng)不可預(yù)期的刺激與目標(biāo)客體語義一致時(shí), 其為英語單詞或漢字時(shí)的效應(yīng)要比是圖片時(shí)的大。這說明個體可以基于更高水平的語義范疇建立注意定勢, 從而調(diào)整注意分配使得語義概念得以優(yōu)先加工, 即一個刺激能否被知覺到是由其所具有的意義決定的(Koivisto & Revonsuo, 2007;Guo, You, & Li, 2016)。針對不同水平的刺激, 有研究者分別比較了漢字、英語單詞及圖片語義加工激活腦區(qū)的異同(Chee et al., 2000)。結(jié)果表明, 漢字和圖片的語義任務(wù)共同激活了左前額葉、左后顳葉、左梭狀回及左頂葉; 英語單詞語義加工的激活形式與漢字相似, 只是程度稍小。這樣的結(jié)果說明漢字、英語單詞和圖片的加工激活了一個共同的語義系統(tǒng), 三者只是呈現(xiàn)出了特定形態(tài)的差異。
由此可見, 當(dāng)刺激帶有某種意義色彩時(shí), 其在一定程度上具有了吸引注意的能力, 而這種意義色彩最典型的表現(xiàn)方式為社會性。無論對于情緒詞還是情緒面孔, 語義加工都表現(xiàn)出了對注意的調(diào)節(jié)(Huang, Baddeley, & Young, 2008; Preston & Stansfield,2008); 無論是真實(shí)的情緒面孔還是簡筆圖形, 都表現(xiàn)出了對注意控制定勢的依賴(Barratt & Bundesen.2012; Glickman & Lamy, 2018); 無論是直接的威脅性表情還是習(xí)得的恐懼聯(lián)結(jié), 都表現(xiàn)出了在注意選擇方面的優(yōu)先性(Schmidt, Belopolsky, & Theeuwes,2015; Burra, Barras, Coll, & Kerzel, 2016)。人類早在嬰兒時(shí)期就表現(xiàn)出了對社會性刺激的偏好, 如更多地去關(guān)注面孔、身體部位及動物的圖片(Gluckman& Johnson, 2013)。實(shí)驗(yàn)室控制中, 與目標(biāo)具有意義關(guān)聯(lián)的客體即使與當(dāng)前任務(wù)無關(guān), 也會影響選擇性注意(Malcolm, Rattinger, & Shomstein, 2016)。而在真實(shí)場景中我們會面臨更多的不確定性因素, 如最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn), 在駕駛室內(nèi)場景中降低分心物的頻率以及增加任務(wù)的數(shù)量都會導(dǎo)致更多的注意分散, 這些都成為由于不當(dāng)?shù)淖⒁夥峙涠鴮?dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)因素(Arexis, Maquestiaux, Gaspelin, Ruthruff, &Didierjean, 2017)。意義色彩將如何影響現(xiàn)實(shí)生活中的注意轉(zhuǎn)移可以成為未來研究的方向。
(1)語義關(guān)聯(lián)的注意捕獲符合關(guān)聯(lián)性無意注意定向假說, 刺激的捕獲能力受當(dāng)前注意控制定勢的調(diào)節(jié);
(2)由語義概念激活的知覺表征在調(diào)節(jié)空間注意分配上與其自身相比形式相同, 但程度有所下降;
(3)知覺特征水平的注意控制定勢能夠激活與其相應(yīng)的語義概念, 使其引導(dǎo)注意轉(zhuǎn)移并調(diào)節(jié)空間注意分配;
(4)知覺表征和語義概念的激活可能是雙向的,激活后在指導(dǎo)注意轉(zhuǎn)移上表現(xiàn)出相同的特性。
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