物體顏色對(duì)情景記憶的影響*

周文潔 鄧麗群 丁錦紅

物體顏色對(duì)情景記憶的影響

周文潔鄧麗群丁錦紅

(首都師范大學(xué)心理學(xué)院, 北京市“學(xué)習(xí)與認(rèn)知”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100048) (新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院心理學(xué)院, 河南 新鄉(xiāng) 453003)

本研究采用ERP技術(shù)和學(xué)習(xí)?再認(rèn)范式考察視覺(jué)輸入的顏色和記憶中的物體顏色知識(shí)一致性對(duì)情景記憶編碼和提取的影響。結(jié)果顯示, 在對(duì)物體圖片進(jìn)行編碼時(shí)顏色不一致圖片誘發(fā)更大N400, 而提取階段則對(duì)顏色一致圖片有更多熟悉性加工(實(shí)驗(yàn)1); 物體名稱(chēng)能夠更快激活典型顏色知識(shí), 對(duì)顏色一致名稱(chēng)有更多細(xì)節(jié)回想(LPC更正) (實(shí)驗(yàn)2)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 顏色一致促進(jìn)知覺(jué)水平的記憶編碼, 而阻礙語(yǔ)義水平編碼。同時(shí), 顏色一致促進(jìn)物體圖片提取(知覺(jué)水平)中的熟悉性和回想過(guò)程; 而對(duì)物體名稱(chēng)提取(概念水平)的促進(jìn)作用僅表現(xiàn)在回想上。此外, 顏色與物體名稱(chēng)有著密切聯(lián)系, 同樣影響物體的語(yǔ)義表征, 支持激活?擴(kuò)散模型理論。本研究從知覺(jué)和概念水平上為揭示物體顏色在聯(lián)結(jié)記憶中的作用提供了證據(jù)。

顏色診斷性, 情景記憶, ERPs, 熟悉性, 回想

1 引言

情景記憶(episodic memory)是個(gè)體對(duì)特定時(shí)間和空間場(chǎng)景下發(fā)生的事件、經(jīng)驗(yàn)的記憶; 其中的項(xiàng)目記憶(item memory)是對(duì)情景中單個(gè)項(xiàng)目的記憶, 而聯(lián)結(jié)記憶(associative memory)則是對(duì)項(xiàng)目與項(xiàng)目之間、項(xiàng)目與背景之間聯(lián)結(jié)關(guān)系的記憶(Cohen & Eichenbaum, 1993; Konkel & Cohen, 2009; 梁九清, 郭春彥, 2012)。在項(xiàng)目?jī)?nèi)的聯(lián)結(jié)記憶中, 項(xiàng)目與其知覺(jué)特征形成捆綁, 如單詞與單詞顏色、物體與物體位置、物體的顏色與形狀捆綁成的聯(lián)結(jié)記憶(Mayes et al., 2007)。因此, 在物體識(shí)別和記憶中, 其不同特征的編碼、表征、存貯以及提取是項(xiàng)目?jī)?nèi)聯(lián)結(jié)記憶的重要內(nèi)容。

顏色作為物體的一種基本屬性, 可以促進(jìn)物體識(shí)別(Lewis et al., 2013; Vernon & Lloyd-Jones, 2003)。物體識(shí)別的“形狀+表面” (Shape+Surface)模型(Tanaka et al., 2001) (見(jiàn)圖1)將顏色區(qū)分為物體表面顏色和顏色知識(shí)。物體表面顏色是知覺(jué)過(guò)程中的物體顏色(如紅色草莓)。而顏色知識(shí)則是該物體的典型顏色信息(如草莓通常是紅色的); 它從長(zhǎng)期生活實(shí)踐中獲得, 以語(yǔ)義或視覺(jué)形式存儲(chǔ)在長(zhǎng)時(shí)記憶中。物體的顏色知識(shí)可以分別由視覺(jué)圖像(知覺(jué))和詞匯標(biāo)簽(概念)激活; 但詞匯標(biāo)簽比直接的視覺(jué)形象更容易激活物體的顏色知識(shí)(Huettig & Altmann, 2011; Naor et al., 2003)。

圖1 “形狀+表面”識(shí)別模型(修改自Tanaka, Weiskopf, & Williams, 2001)

物體的顏色知識(shí)提取與顏色代表性或顏色診斷性(color diagnosticity)有關(guān)。顏色診斷性是顏色與某一特定物體聯(lián)系或象征某一物體的程度(Tanaka & Presnell, 1999), 如香蕉與黃色密切相連, 而梳子并沒(méi)有特定的關(guān)聯(lián)顏色。元分析研究(Bram?o, Reis et al.,2011)表明, 顏色顯著促進(jìn)高顏色診斷性物體的識(shí)別。因?yàn)楦哳伾\斷性物體的心理表征既會(huì)受到自下而上的顏色知覺(jué)激活, 也有自上而下的顏色知識(shí)促進(jìn)作用(Bram?o et al., 2010; Bram?o et al., 2016)。由此可見(jiàn), 顏色與其他特征的綁定提高了顏色在物體中的診斷性, 從而促進(jìn)物體在編碼和表征過(guò)程中初級(jí)知覺(jué)水平和高級(jí)認(rèn)知檢索的加工(Spence et al., 2006; Teichmann et al., 2020)。

在視覺(jué)長(zhǎng)時(shí)記憶中, 信息表征由基于特征和基于物體的兩個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)構(gòu)成。前者以獨(dú)立特征形式存儲(chǔ)視覺(jué)經(jīng)驗(yàn), 而后者則以整個(gè)物體形式存儲(chǔ)視覺(jué)信息; 兩者可以根據(jù)當(dāng)前任務(wù)要求, 靈活地存儲(chǔ)輸入信息(Spachtholz & Kuhbandner, 2017; 宋超等, 2016)。因此, 物體及其顏色等特征在記憶系統(tǒng)中的編碼與表征影響著信息的存儲(chǔ)和提取。這是由于顏色改善了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接功能, 提高大腦信息加工效率(Chai et al., 2019); 增強(qiáng)注意喚醒, 使標(biāo)定顏色的物體被優(yōu)先加工(Lee et al., 2018); 同時(shí), 它還強(qiáng)化記憶編碼, 增加刺激被成功編碼、儲(chǔ)存和提取的機(jī)會(huì), 從而提高記憶成績(jī)(Dzulkifli & Mustafar, 2013)。

情景記憶中, 顏色及顏色知識(shí)不僅影響物體的心理表征與編碼; 在提取信息時(shí), 既包括剛剛形成的形狀?顏色臨時(shí)聯(lián)結(jié), 也有存儲(chǔ)于長(zhǎng)時(shí)記憶中較為牢固的形狀?顏色聯(lián)結(jié), 兩者相互作用, 共同阻礙或促進(jìn)項(xiàng)目?jī)?nèi)聯(lián)結(jié)記憶信息的提取(Yonelinas, 2002)。因此, 情景記憶中的物體信息不僅涉及顏色、形狀等獨(dú)立特征, 還涉及特征之間的關(guān)系(捆綁)等因素。根據(jù)“形狀+表面”模型(Tanaka et al., 2001), 物體圖像和文字標(biāo)簽均可以激活存儲(chǔ)的顏色知識(shí)(視覺(jué)顏色知識(shí)、語(yǔ)義顏色知識(shí)); 它們分別代表低水平知覺(jué)加工和高水平語(yǔ)義(概念)加工兩種層次, 即顏色具有抽象(語(yǔ)義)與形象(視覺(jué))雙重特性。例如, “看到紅色蘋(píng)果”和“知道蘋(píng)果是紅色的”是兩種對(duì)顏色的不同認(rèn)知操作。前者是顏色知覺(jué), 而后者則是對(duì)物體顏色知識(shí)的提取; 兩者相互作用。

根據(jù)記憶的雙加工理論, 情景記憶的再認(rèn)提取包含熟悉性和回想兩個(gè)基本成分(Brainerd et al., 1995; Hintzman & Curran, 1994; Jacoby, 1991; Mandler, 1980; Yonelinas, 1994)。熟悉性是對(duì)信息強(qiáng)度(量)的提取(Evans & Wilding, 2012; Yonelinas, 2002); 受知覺(jué)和概念變量的雙重調(diào)節(jié)(Boldini et al., 2008), 既有知覺(jué)水平加工, 也有概念水平加工(Bruett & Leynes, 2015; Yonelinas, 2002); 它對(duì)物體內(nèi)在特征敏感, 不受背景信息影響(Ecker et al., 2007)。熟悉性主要表現(xiàn)在300~500 ms額區(qū)(FN400, Frontal Negativity)的ERP新舊效應(yīng)(Curran, 2000; Rugg & Curran, 2007)。而回想則是對(duì)記憶信息性質(zhì)(質(zhì))的提取(Evans & Wilding, 2012; Yonelinas, 2002), 更多指向概念水平加工(Bruett & Leynes, 2015; Yonelinas, 2002), 同時(shí)受到物體的固有(典型顏色、形狀等)和臨時(shí)(非典型顏色、背景)信息調(diào)節(jié)(Ecker et al., 2007); 它取決于編碼過(guò)程、當(dāng)前信息的特征以及記憶背景等之間的相互作用(Leynes & Crawford, 2018)?；叵胫饕憩F(xiàn)在400~800 ms左側(cè)頂區(qū)的頭皮ERP新舊效應(yīng)(Curran, 2000; Rugg & Curran, 2007)。

綜上所述, 顏色輸入可以分別激活記憶系統(tǒng)中的知覺(jué)(視覺(jué))和概念(語(yǔ)義)表征; 兩種表征相互作用, 以促進(jìn)物體信息的再認(rèn)提取(Lu et al., 2010)。在再認(rèn)提取過(guò)程中, 必然涉及熟悉性和回想兩個(gè)基本成分。然而, 到目前為止, 人們對(duì)物體顏色信息的不同加工水平(知覺(jué)與概念)與情景記憶提取成分(熟悉性與回想)之間的關(guān)系還缺乏全面認(rèn)識(shí)。一方面, 雖然多數(shù)行為和ERP研究表明, 顏色正確捆綁物體(黃色香蕉)的再認(rèn)效果優(yōu)于錯(cuò)誤捆綁物體(紫色香蕉); 顏色變化干擾了情景記憶提取(Dzulkifli & Mustafar, 2013; Mayes et al., 2007; Vernon & Lloyd-Jones, 2003)。但也有研究(Ludaji? & Zdravkovi?, 2016; Tanaka et al., 2001)表明, 物體形狀對(duì)識(shí)別更重要; 只有當(dāng)形狀模糊或缺失時(shí), 顏色才起促進(jìn)作用。而Cycowicz等(2008)用物體的自然和非自然顏色繪制的素描圖作為刺激, 通過(guò)學(xué)習(xí)?再認(rèn)范式進(jìn)一步發(fā)現(xiàn), 項(xiàng)目再認(rèn)記憶任務(wù)中, 與自然顏色物體相比, 非自然顏色物體在500~600 ms時(shí)段誘發(fā)更正的ERP反應(yīng)。Cycowicz等認(rèn)為, 非自然顏色物體更為新奇, 編碼過(guò)程中產(chǎn)生更多語(yǔ)義激活和背景線索以及更多回想, 從而促進(jìn)了其再認(rèn)提取。因此, 物體顏色的作用仍然存在爭(zhēng)議。

另一方面, Nyhus和Curran (2009)通過(guò)詞匯的語(yǔ)義和知覺(jué)特征匹配任務(wù)證明, 語(yǔ)義編碼任務(wù)(概念)和詞中特定信息的知覺(jué)匹配(知覺(jué))通過(guò)影響熟悉性(FN400, 300~500 ms)和回想(500~800 ms, LPC, late positive component)過(guò)程而獲得更好的再認(rèn)記憶。但Nyhus等研究中并沒(méi)有涉及顏色的作用。而Cui等(2016)采用非自然物體(人造形狀)在知覺(jué)加工(判斷物體顏色或形狀)和概念加工(將刺激想象成有意義的物體)條件下探討物體顏色變化對(duì)情景再認(rèn)提取的影響。研究結(jié)果表明, 在兩種任務(wù)中, 顏色一致項(xiàng)目的再認(rèn)準(zhǔn)確率高于不一致項(xiàng)目, 顏色變化顯著影響再認(rèn)準(zhǔn)確性。盡管這兩個(gè)任務(wù)都表現(xiàn)出明顯的熟悉性(再認(rèn)記憶成績(jī)遠(yuǎn)高于機(jī)遇水平), 但FN400效應(yīng)僅出現(xiàn)在概念加工任務(wù)中, 而不是知覺(jué)加工任務(wù)中。Cui等的研究使用的是非自然物體, 顏色與物體之間是暫時(shí)性聯(lián)結(jié), 無(wú)法反映高顏色診斷性(物體顏色知識(shí))的作用。其次, 他們的實(shí)驗(yàn)中采用“想象”任務(wù)進(jìn)行概念水平加工, 受個(gè)體差異等影響較大。由于對(duì)高顏色診斷性物體來(lái)說(shuō), 顏色信息激活了形狀和典型顏色之間的聯(lián)結(jié), 自上而下參與到物體的心理表征和加工過(guò)程(Dzulkifli & Mustafar, 2013)。因此, 從自然物體(考慮顏色診斷性)角度進(jìn)一步探討物體顏色在不同加工方式(知覺(jué)和語(yǔ)義)與再認(rèn)提取中的熟悉性和回想之間的關(guān)系中所起的作用可以幫助人們更好理解情景記憶提取的本質(zhì)。

記憶系統(tǒng)中物體的形狀和顏色等特征以協(xié)同方式編碼、以相互獨(dú)立的方式存貯、以相互作用的方式提取(Kuhbandner et al., 2015; Vurro et al., 2013)。處于知覺(jué)水平的視覺(jué)顏色與知覺(jué)加工所激活的長(zhǎng)時(shí)記憶編碼都具有知覺(jué)性質(zhì), 因此, 在知覺(jué)判斷時(shí), 視覺(jué)顏色具有促進(jìn)作用; 而在再認(rèn)提取時(shí)則容易產(chǎn)生干擾。相反, 在概念水平加工中, 視覺(jué)顏色與記憶中物體顏色語(yǔ)義知識(shí)之間差異較大, 對(duì)語(yǔ)義判斷起到了阻礙和延緩作用; 而在再認(rèn)提取時(shí)干擾程度較小。由于再認(rèn)提取物體信息時(shí), 知覺(jué)與語(yǔ)義概念的表征相互作用(Lu et al., 2010); 而熟悉性同時(shí)受知覺(jué)和概念變量的調(diào)節(jié)(Boldini et al., 2008), 因此, 不論在知覺(jué)水平還是概念水平上, 視覺(jué)顏色影響都比較大。在回想過(guò)程中更多激活了項(xiàng)目細(xì)節(jié)(名稱(chēng)顏色)的表征(Yonelinas, 2002), 而物體語(yǔ)義顏色知識(shí)(自然顏色)的激活相對(duì)較多, 因而受視覺(jué)顏色影響更大。我們據(jù)此假設(shè), 顏色信息在知覺(jué)加工水平上可以促進(jìn)記憶編碼, 而在概念水平上則表現(xiàn)出抑制作用; 再認(rèn)提取過(guò)程中, 顏色信息在知覺(jué)水平上對(duì)熟悉性和回想均產(chǎn)生較大影響, 而在概念水平上, 回想受影響更大, 熟悉性受影響較小。為了驗(yàn)證上述假設(shè), 本研究采用ERP技術(shù)和學(xué)習(xí)?測(cè)驗(yàn)范式, 通過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)以高顏色診斷性物體的圖片和名稱(chēng)為材料, 分別在知覺(jué)水平(物體圖片判斷)加工(實(shí)驗(yàn)1)和概念水平(物體名稱(chēng)判斷)加工(實(shí)驗(yàn)2)條件下, 探討視覺(jué)顏色輸入和物體顏色知識(shí)之間的一致性對(duì)情景記憶中聯(lián)結(jié)記憶編碼和提取的影響。我們推測(cè), 在編碼階段, 知覺(jué)水平條件下顏色一致項(xiàng)目比不一致項(xiàng)目的知覺(jué)判斷成績(jī)更好, 而概念水平下則相反; 知覺(jué)水平條件下可以觀察到顏色一致項(xiàng)目與不一致項(xiàng)目誘發(fā)的ERP差異; 而概念水平加工中則沒(méi)有這種差異。在提取階段, 知覺(jué)加工條件下FN400和LPC新舊效應(yīng)更加明顯, 同時(shí), 顏色一致項(xiàng)目比不一致項(xiàng)目誘發(fā)更大ERP反應(yīng); 而概念加工條件下僅有LPC新舊效應(yīng)更大。

2 實(shí)驗(yàn)1：顏色對(duì)物體圖片情景記憶的影響

2.1 方法

2.1.1 被試

在校大學(xué)生28名(13名男生, 15名女生), 年齡在22歲到25歲之間, 平均年齡23.59歲。1名被試因頻繁頭動(dòng)影響數(shù)據(jù)質(zhì)量, 數(shù)據(jù)未納入后續(xù)分析。結(jié)合類(lèi)似研究的效應(yīng)量(Cycowicz et al., 2008), 計(jì)算得到目標(biāo)效應(yīng)量ω為0.64。根據(jù)GPower 3.1軟件, 在統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)力1 – β = 0.80, α = 0.05的前提下, 進(jìn)行重復(fù)測(cè)量檢驗(yàn)需要的被試量為21人。所有被試均為右利手, 視力或者矯正視力正常, 色覺(jué)正常, 無(wú)精神病史或者腦部疾病史。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后付給被試一定報(bào)酬。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

選取日常生活中人們非常熟悉且具有典型顏色的物體圖片, 如芹菜、香蕉、青蛙、松樹(shù)等。圖片大小約為2°×2°視角, 背景均為白色。招募40名大學(xué)生對(duì)物體的熟悉性進(jìn)行5點(diǎn)等級(jí)評(píng)定(1為非常不熟悉, 5為非常熟悉), 篩選出熟悉性等級(jí)大于4.0的圖片。使用繪圖軟件將每種物體圖片設(shè)置為兩種不同顏色, 即與物體實(shí)際典型顏色相符的顏色一致圖片和顏色不符的顏色不一致圖片。另外, 再請(qǐng)40名大學(xué)生對(duì)圖片物體顏色與現(xiàn)實(shí)物體顏色的一致性進(jìn)行5點(diǎn)等級(jí)評(píng)定(1為非常不一致, 5為非常一致), 將一致性等級(jí)大于4.0的定義為顏色一致圖片, 一致性等級(jí)小于2.0的定義為顏色不一致圖片, 每一種物體只有一種條件(顏色一致或顏色不一致)的圖片進(jìn)入實(shí)驗(yàn)材料庫(kù), 兩種條件各128張, 共256張物體圖片作為實(shí)驗(yàn)材料。

使用Neuroscan公司生產(chǎn)的64導(dǎo)腦電記錄分析系統(tǒng)和Ag/AgCl電極帽, 連續(xù)記錄每個(gè)任務(wù)序列的腦電信號(hào)(EEG)。電極位置采用10/20擴(kuò)展電極系統(tǒng)。另外, 4個(gè)電極記錄眼電, 包括左眼眶上、下側(cè)2個(gè)電極記錄垂直眼電以及雙眼外側(cè)的2個(gè)電極記錄水平眼電。參考電極置于左右乳突, 接地點(diǎn)位于FPz和Fz連線中點(diǎn)處。A/D采樣率為500 Hz。電極與頭皮接觸電阻均保持小于5 kΩ。刺激呈現(xiàn)在19英寸顯示器上, 距離被試約80 cm。實(shí)驗(yàn)過(guò)程由E-Prime程序控制。

2.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)采用2(顏色一致性：一致、不一致) × 2(圖片新舊：新、舊)被試內(nèi)設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)?測(cè)驗(yàn)范式。學(xué)習(xí)階段(編碼)的自變量為顏色一致性(一致、不一致); 提取階段自變量為顏色一致性(一致、不一致)和圖片新舊(新、舊)。

2.1.4 實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)圖2。在學(xué)習(xí)編碼階段, 屏幕中央首先呈現(xiàn)一個(gè)提示信號(hào)“+”, 持續(xù)時(shí)間隨機(jī)400~600 ms。隨后呈現(xiàn)一張物體圖片, 持續(xù)500 ms。圖片消失后空屏1000 ms。被試的任務(wù)是判斷呈現(xiàn)圖片顏色與物體自然顏色是否一致, 并盡快通過(guò)鼠標(biāo)左右按鍵做出反應(yīng)。然后, 依次學(xué)習(xí)下一張圖片。學(xué)習(xí)完16張圖片后(顏色一致與不一致各半), 屏幕中央呈現(xiàn)一個(gè)三位數(shù)字, 要求被試進(jìn)行倒減3的運(yùn)算并大聲報(bào)告結(jié)果, 持續(xù)時(shí)間1分鐘, 以防止被試對(duì)剛才出現(xiàn)的刺激進(jìn)行復(fù)述。隨后, 對(duì)32張圖片進(jìn)行再認(rèn)測(cè)驗(yàn)(16張新圖片、16張舊圖片)。再認(rèn)階段的流程與學(xué)習(xí)階段相似, 不同的是被試任務(wù)為判斷圖片是否學(xué)習(xí)過(guò), 并通過(guò)按鍵做出反應(yīng)。學(xué)習(xí)和再認(rèn)新圖片各有128張(一致與不一致各64張), 共分成8個(gè)學(xué)習(xí)?再認(rèn)組塊; 不同類(lèi)型圖片以隨機(jī)順序呈現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求被試又快又準(zhǔn)確的進(jìn)行反應(yīng), 在刺激呈現(xiàn)時(shí)盡量減少眨眼, 對(duì)左右按鍵進(jìn)行被試間平衡。在正式實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前讓被試進(jìn)行一組練習(xí)。

2.1.5 腦電數(shù)據(jù)分析方法

離線分析腦電數(shù)據(jù)時(shí), 以雙側(cè)乳突的平均電壓值進(jìn)行重新參考, 刺激呈現(xiàn)–100~0 ms作為基線進(jìn)行校正; 以±75 μv標(biāo)準(zhǔn)排除伴有眨眼、肌電等偽跡數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤反應(yīng)試次的腦波; 以0.01~40 Hz范圍進(jìn)行帶通濾波。在學(xué)習(xí)階段, 刺激呈現(xiàn)300~500 ms期間, 完成物體表征(Schendan & Kutas, 2002); 在詞匯理解中這正是獲得詞義的N400所在時(shí)段(Balass et al., 2010)。參照Lu等(2010)的研究, 本研究選擇375~475 ms時(shí)段作為N400觀察時(shí)窗(物體識(shí)別早期階段)。同時(shí), 將500~700 ms (P600)作為物體晚期識(shí)別的指標(biāo)(Schendan & Kutas, 2002, 2003)。在提取階段, 則根據(jù)Curran (2000)及Rugg和Curran (2007)等研究分別選取刺激呈現(xiàn)300~500 ms和500~800 ms作為熟悉性和回想所對(duì)應(yīng)的時(shí)窗。依照上述時(shí)窗, 分別選取12個(gè)代表性電極, 包括額區(qū)(F3、Fz、F4)、額中區(qū)(FC3、FCz、FC4)、中央頂區(qū)(CP3、CPz、CP4)和頂區(qū)(P3、Pz、P4); 并計(jì)算學(xué)習(xí)和再認(rèn)階段各時(shí)窗不同條件下平均波幅; 按顏色一致性(一致、不一致)、圖片新舊(新、舊)和腦區(qū)位置(額區(qū)、額中區(qū)、中央頂區(qū)和頂區(qū))等因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)不滿(mǎn)足球形假設(shè)的統(tǒng)計(jì)效應(yīng)采用Greenhouse-Geissser法進(jìn)行矯正。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 行為數(shù)據(jù)

在學(xué)習(xí)編碼階段(見(jiàn)圖3), 被試對(duì)顏色一致圖片判斷的正確率(94.76%)顯著高于顏色不一致圖片(88.11%),(1, 26) = 30.73,< 0.001, η= 0.54; 對(duì)顏色一致圖片的反應(yīng)時(shí)(676.39 ms)顯著快于顏色不一致圖片(717.72 ms),(1, 26) = 41.28,< 0.001, η= 0.62。

圖2 實(shí)驗(yàn)1流程圖

圖3 不同條件下物體圖片的學(xué)習(xí)與再認(rèn)成績(jī)(注：***表示p < 0.001)

圖4 學(xué)習(xí)階段顏色一致與顏色不一致圖片的ERP波形和差異波(顏色一致–顏色不一致)地形圖分布

再認(rèn)階段的行為反應(yīng)結(jié)果見(jiàn)圖3。對(duì)再認(rèn)正確率進(jìn)行2(顏色一致性) × 2(新舊圖片)重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果顯示, 顏色一致圖片的再認(rèn)正確率(91.10%)顯著高于顏色不一致圖片(84.60%),(1, 26) = 36.40,< 0.001, η= 0.58; 對(duì)新圖片的再認(rèn)正確率(90.30%)顯著高于舊圖片(85.40%),(1, 26) = 6.70,= 0.016, η= 0.21。顏色一致性與新舊圖片存在顯著的交互作用,(1, 26) = 47.30,< 0.001, η= 0.65。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 對(duì)舊圖片而言, 顏色一致圖片的再認(rèn)正確率(94.35%)顯著高于顏色不一致圖片(76.46%),(1, 26) = 59.45,< 0.001, η= 0.70; 而顏色一致和不一致的新圖片再認(rèn)正確率之間無(wú)顯著差異, 正確率分別為87.86%和92.80%。

再認(rèn)反應(yīng)時(shí)的顏色一致性和新舊圖片之間交互作用顯著,(1, 26) = 85.47,< 0.001, η= 0.77。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 圖片為舊時(shí), 顏色一致圖片的反應(yīng)時(shí)(649.95 ms)顯著短于顏色不一致圖片的反應(yīng)時(shí)(743.29 ms),(1, 26) = 139.62,< 0.001, η= 0.84; 而新圖片時(shí), 顏色一致與不一致圖片的反應(yīng)時(shí)之間無(wú)顯著差異, 分別為718.26 ms和720.41 ms。

2.2.2 學(xué)習(xí)階段ERPs分析

我們分別對(duì)375~475 ms和500~700 ms兩個(gè)時(shí)段進(jìn)行了2(顏色一致性：一致、不一致) × 4(腦區(qū)：額區(qū)、額中區(qū)、中央頂區(qū)和頂區(qū))兩因素重復(fù)測(cè)量方差分析, 波形圖和差異波地形圖見(jiàn)圖4。在375~475 ms時(shí)間窗口內(nèi), 方差分析表明, 顏色不一致圖片比一致圖片誘發(fā)更負(fù)波幅,(1, 26) = 4.77,= 0.039, η= 0.16。腦區(qū)主效應(yīng)顯著[(3, 78) = 48.21,< 0.001, η= 0.66], 額區(qū)和額中區(qū)的波幅顯著負(fù)于中央頂區(qū)和頂區(qū)(s < 0.001)。顏色一致性和腦區(qū)位置的交互作用顯著[(3, 78) = 3.32,= 0.024, η= 0.12], 在額區(qū), 顏色不一致圖片波幅顯著更負(fù)[(1, 26) = 7.61,= 0.011, η= 0.23]。在500~700 ms 時(shí)間窗口內(nèi), 顏色一致性主效應(yīng)不顯著。腦區(qū)位置主效應(yīng)顯著[(3, 78) = 39.80,< 0.001, η= 0.62], 額區(qū)和額中區(qū)的波幅顯著負(fù)于中央頂區(qū)和頂區(qū)(s < 0.001)。顏色一致性和腦區(qū)位置的交互作用不顯著。因此, 375~475 ms時(shí)窗內(nèi), 顏色不一致圖片在額區(qū)、額中區(qū)引發(fā)更大的負(fù)向波幅(N400), 即產(chǎn)生了明顯的語(yǔ)義沖突。

2.2.3 再認(rèn)階段ERPs分析

再認(rèn)階段主要對(duì)300~500 ms、500~800 ms兩個(gè)時(shí)段(見(jiàn)圖5)進(jìn)行2(顏色一致性：一致、不一致) × 2(新舊效應(yīng)：新圖片、舊圖片) × 4(腦區(qū)：額區(qū)、額中區(qū)、中央頂區(qū)和頂區(qū))三因素重復(fù)測(cè)量方差分析。波形圖和差異波地形圖見(jiàn)圖5。

(1) FN400新舊效應(yīng)分析(300~500 ms)

在300~500 ms時(shí)間窗口內(nèi), 顏色一致性主效應(yīng)顯著[(1, 26) = 9.20,= 0.006, η= 0.27], 顏色不一致圖片波幅更負(fù)。圖片新舊主效應(yīng)顯著[(1, 26) = 29.18,< 0.001, η= 0.54], 相較于新圖片, 舊圖片引起的波幅更正。不同腦區(qū)主效應(yīng)顯著[(3, 78) = 37.30,< 0.001, η= 0.60], 額區(qū)和額中區(qū)的波幅更負(fù)(s < 0.001)。圖片新舊和腦區(qū)交互顯著[(3, 78) = 7.65,< 0.001, η= 0.23], 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明在各個(gè)腦區(qū), 均有顯著的圖片新舊差異[(1, 26) = 16.74,< 0.001, η= 0.40;(1, 26) = 20.01,< 0.001, η= 0.45;(1, 26) = 38.26,< 0.001, η= 0.61;(1, 26) = 37.32,< 0.001, η= 0.60], 舊圖片均引發(fā)更正的波幅, 即表現(xiàn)為早期FN400新舊效應(yīng)。顏色一致性和腦區(qū)交互顯著[(3, 78) = 4.51,= 0.006, η= 0.15], 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明在額區(qū)、額中區(qū)和中央頂區(qū), 顏色不一致圖片的波幅更負(fù)[(1, 26) = 15.56,< 0.001, η= 0.38;(1, 26) = 10.19,= 0.004, η= 0.29;(1, 26) = 7.12,= 0.013, η= 0.22]。三因素交互不顯著。上述結(jié)果表明, 300~500 ms時(shí)窗內(nèi), 在各腦區(qū)均產(chǎn)生FN400新舊效應(yīng), 即對(duì)于顏色一致和顏色不一致舊圖片, 被試均自動(dòng)化的產(chǎn)生了對(duì)項(xiàng)目的熟悉性。

(2) LPC新舊效應(yīng)分析(500~800 ms)

在500~800 ms時(shí)間窗口內(nèi), 腦區(qū)主效應(yīng)顯著[(3, 78) = 30.34,< 0.001, η= 0.55], 額區(qū)和額中區(qū)的波幅更負(fù)(s < 0.001)。圖片新舊和顏色一致性交互顯著,(1, 26) = 4.71,= 0.04, η= 0.16; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 顏色不一致圖片時(shí), 新舊圖片波幅差異邊緣顯著[(1, 26) = 3.54,= 0.07, η= 0.12], 舊圖片的波幅更正, 表現(xiàn)為L(zhǎng)PC新舊效應(yīng)。顏色一致圖片時(shí), 新舊圖片波幅差異不顯著。圖片新舊和腦區(qū)交互顯著,(3, 78) = 6.95,< 0.001, η= 0.22; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 在中央頂區(qū)和頂區(qū)新舊差異顯著, 舊圖片的波幅更正[(1, 26) = 4.52,= 0.04, η= 0.15;(1, 26) = 5.10,= 0.03, η= 0.17]。其他交互作用不顯著。該結(jié)果表明, 500~800 ms時(shí)窗, 顏色不一致條件引發(fā)LPC新舊效應(yīng), 主要體現(xiàn)在中央頂區(qū)、頂區(qū); 這表明被試進(jìn)行了更多的細(xì)節(jié)回想。

圖5 再認(rèn)階段不同顏色一致性條件下的新舊效應(yīng)及新舊效應(yīng)(舊–新)地形圖分布

2.3 討論

在實(shí)驗(yàn)1的學(xué)習(xí)階段, 相比于顏色不一致圖片, 被試對(duì)顏色一致圖片的顏色判斷正確率更高, 反應(yīng)時(shí)更快。這與Vernon和Lloyd-Jones (2003)的研究結(jié)果一致。當(dāng)被試對(duì)高顏色診斷性物體圖片進(jìn)行編碼時(shí), 會(huì)激活該物體的心理表征和長(zhǎng)時(shí)記憶中的物體顏色知識(shí), 這些信息自上而上的影響識(shí)別過(guò)程(Bram?o, Faísca et al., 2011)。當(dāng)物體圖片顏色與長(zhǎng)時(shí)記憶中儲(chǔ)存的該物體顏色與形狀聯(lián)結(jié)一致時(shí), 判斷更為準(zhǔn)確、迅速。ERPs數(shù)據(jù)分析表明, 在375~475 ms時(shí)段(N400), 顏色不一致比一致圖片有更負(fù)向的波幅變化。從N400的意義(Kutas & Hillyard, 1980)來(lái)看, 一方面, 由于實(shí)驗(yàn)中物體顏色與其本色沖突, 引發(fā)了更大N400; 另一方面, 可能說(shuō)明在識(shí)別顏色不一致物體圖片時(shí)需要更多語(yǔ)義加工。這與探討顏色對(duì)物體識(shí)別影響的相關(guān)研究結(jié)果一致(Bram?o, Reis et al., 2011; Bram?o et al., 2012, 2016)。Schendanq和Kutas (2002, 2003)將物體識(shí)別劃分為早期(N350或N400)和后期(P600)兩個(gè)階段。實(shí)驗(yàn)1的ERP結(jié)果說(shuō)明, 在顏色物體識(shí)別中, 顏色語(yǔ)義概念表征主要發(fā)生在早期階段。

再認(rèn)成績(jī)顯示, 對(duì)顏色一致舊圖片的再認(rèn)正確率顯著高于顏色不一致圖片, 且反應(yīng)時(shí)更快。而對(duì)新圖片而言, 顏色一致和不一致圖片的再認(rèn)正確率、反應(yīng)時(shí)無(wú)顯著差異。即信息提取階段, 長(zhǎng)時(shí)記憶中的顏色知識(shí)可以促進(jìn)對(duì)顏色一致圖片的再認(rèn), 而阻礙或干擾顏色不一致圖片的再認(rèn)。再認(rèn)提取過(guò)程中, FN400效應(yīng)(300~500 ms)代表對(duì)項(xiàng)目的熟悉性, 但不包含更多的細(xì)節(jié)信息, 是一個(gè)快速自動(dòng)化的過(guò)程(Stró?ak et al., 2016)。在實(shí)驗(yàn)1中, 300~500 ms時(shí)段內(nèi)舊圖片比新圖片誘發(fā)更正的ERP波幅, 表現(xiàn)為早期FN400新舊效應(yīng), 各個(gè)腦區(qū)均觀測(cè)到; 而顏色一致和不一致條件下的新舊效應(yīng)大小沒(méi)有顯著差異。這表明對(duì)顏色一致和不一致舊圖片均自動(dòng)產(chǎn)生了項(xiàng)目熟悉性。在500~800 ms時(shí)段, 顏色不一致條件下, 舊圖片的波幅大于新圖片, 表現(xiàn)為L(zhǎng)PC新舊效應(yīng), 集中在中央頂區(qū)和頂區(qū)。顏色一致條件下, 未發(fā)現(xiàn)顯著的新舊效應(yīng)。LPC成分是相對(duì)緩慢并需要意志努力控制的加工過(guò)程, 反映對(duì)編碼項(xiàng)目具體背景和細(xì)節(jié)信息的回想(Yonelinas, 2002)。結(jié)果顯示被試在提取顏色不一致舊項(xiàng)目時(shí)進(jìn)行了更多的細(xì)節(jié)回想, 顏色知識(shí)的激活參與了物體表征, 個(gè)體需要進(jìn)行更多的細(xì)節(jié)回憶; 同時(shí), 對(duì)顏色一致圖片的回想則不需要太多的細(xì)節(jié)并且更快(潛伏期更短)。由此可見(jiàn), 顏色信息促進(jìn)了顏色一致圖片的回想提取; 而延緩了顏色不一致圖片的回想提取。

3 實(shí)驗(yàn)2：顏色對(duì)物體名稱(chēng)情景記憶的影響

在實(shí)驗(yàn)1中, 顏色知識(shí)對(duì)高顏色診斷性物體圖片情景記憶編碼和提取均產(chǎn)生影響。而在長(zhǎng)時(shí)記憶中, 信息主要以語(yǔ)義編碼方式儲(chǔ)存, 對(duì)顏色一致和顏色不一致物體的記憶差異涉及顏色語(yǔ)義知識(shí)的激活。根據(jù)“形狀+表面”模型, 物體圖像和文字標(biāo)簽均可以激活存儲(chǔ)的顏色知識(shí)(視覺(jué)顏色知識(shí)、語(yǔ)義顏色知識(shí)), 詞匯標(biāo)簽比直接的視知覺(jué)更容易激活物體的顏色知識(shí)(Huettig & Altmann, 2011), 這也代表低水平視覺(jué)加工和高水平語(yǔ)義加工兩種層次。因此, 實(shí)驗(yàn)2將探討由名稱(chēng)標(biāo)簽引發(fā)的顏色知識(shí)對(duì)高顏色診斷性物體名稱(chēng)情景記憶編碼和提取的影響。

3.1 研究方法

3.1.1 被試

選取在校大學(xué)生25名(10名男生、15名女生), 年齡從18歲到25歲(平均21.53歲)。所有被試均為右利手, 視力或者矯正視力正常, 無(wú)色盲色弱, 無(wú)精神病史或腦部疾病史。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后付給被試一定報(bào)酬。

3.1.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

以文字形式呈現(xiàn)高顏色診斷性物體的名稱(chēng), 每個(gè)名稱(chēng)分別由不同顏色書(shū)寫(xiě), 一種字體顏色與該物體典型顏色一致, 即顏色一致名稱(chēng), 如用紅色書(shū)寫(xiě)的“蘋(píng)果”。另一種字體顏色與物體典型顏色不一致, 即顏色不一致名稱(chēng), 如用藍(lán)色書(shū)寫(xiě)的“菠蘿”。字體為加粗宋體, 大小約為2°×2°視角。

實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)1相同。

3.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)同實(shí)驗(yàn)1。

3.1.4 實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)程序由E-prime軟件編寫(xiě), 流程見(jiàn)圖6。實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)1相同, 只是實(shí)驗(yàn)材料由圖片變成了物體名稱(chēng)詞語(yǔ)。

現(xiàn)階段在泰煤家園改造中居民參與有效性不高：主要表現(xiàn)為一是居民參與主體缺乏組織性；二是居民參與領(lǐng)域信息不對(duì)稱(chēng)；三是居民參與方式較為被動(dòng)。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.2.1 行為結(jié)果

在編碼階段(見(jiàn)圖7), 被試對(duì)顏色一致名稱(chēng)的辨別正確率(81.90%)顯著低于顏色不一致名稱(chēng)(92.90%),(1, 24) = 57.23,< 0.001, η= 0.71。兩者的反應(yīng)時(shí)差異不顯著, 分別為798.89 ms和788.97 ms。

再認(rèn)階段的行為結(jié)果見(jiàn)圖7。對(duì)再認(rèn)正確率進(jìn)行2(顏色?名稱(chēng)一致性) × 2(新、舊名稱(chēng))重復(fù)測(cè)量方差分析表明, 顏色?名稱(chēng)一致性與新舊項(xiàng)目之間交互顯著,(1, 24) = 58.42,< 0.001, η= 0.71。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 顏色一致舊名稱(chēng)的正確率(92.31%)顯著高于顏色不一致舊名稱(chēng)(72.39%),(1, 24) = 66.75,< 0.001, η= 0.74。對(duì)于新名稱(chēng), 顏色一致名稱(chēng)的正確率(87.82%)顯著低于顏色不一致名稱(chēng)(92.33%),(1, 24) = 7.12,= 0.013, η= 0.23。

在反應(yīng)時(shí)方面, 顏色?名稱(chēng)一致性與新舊名稱(chēng)之間的交互作用顯著,(1, 24) = 53.93,< 0.001, η= 0.69。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 對(duì)于舊名稱(chēng), 顏色?名稱(chēng)一致的反應(yīng)時(shí)(723.08 ms)顯著小于不一致條件(797.50 ms),(1, 24) = 62.85,< 0.001, η= 0.72。對(duì)于新名稱(chēng)而言, 顏色?名稱(chēng)不一致的反應(yīng)時(shí)(729.33 ms)顯著快于顏色?名稱(chēng)一致條件(746.65 ms),(1, 24) = 12.83,= 0.002, η= 0.35。

3.2.2 學(xué)習(xí)階段ERPs分析

學(xué)習(xí)階段的腦電分析(見(jiàn)圖8)選取375~475 ms和500~700 ms兩個(gè)時(shí)段進(jìn)行2(顏色?名稱(chēng)一致性：一致、不一致) × 4(腦區(qū)：額區(qū)、額中區(qū)、中央頂區(qū)和頂區(qū))兩因素重復(fù)測(cè)量方差分析。在375~475 ms時(shí)間窗口內(nèi), 未發(fā)現(xiàn)顏色?名稱(chēng)一致性主效應(yīng); 腦區(qū)位置主效應(yīng)顯著[(3, 72) = 17.38,< 0.001, η= 0.42], 額區(qū)、額中區(qū)波幅顯著負(fù)于中央頂區(qū)和頂區(qū)(s < 0.05); 兩因交互作用不顯著。在500~700 ms時(shí)間窗口內(nèi), 未發(fā)現(xiàn)顏色?名稱(chēng)一致性主效應(yīng); 腦區(qū)位置主效應(yīng)顯著[(3, 72)13.60,< 0.001, η=0.36], 額區(qū)、額中區(qū)波幅顯著負(fù)于中央頂區(qū)和頂區(qū)(s < 0.01); 兩因素交互作用不顯著。因此, 顏色在學(xué)習(xí)物體名稱(chēng)時(shí)并沒(méi)有產(chǎn)生作用。

圖6 實(shí)驗(yàn)2流程圖

注：彩圖見(jiàn)電子版

圖7 不同條件下物體名稱(chēng)的學(xué)習(xí)與再認(rèn)成績(jī)(注：*表示p < 0.05, **表示p < 0.01, ***表示p < 0.001)

圖8 學(xué)習(xí)階段顏色一致與顏色不一致名稱(chēng)的ERP波形和差異波(顏色一致–顏色不一致)地形圖分布

圖9 再認(rèn)階段不同顏色一致性條件下的新舊效應(yīng)及新舊效應(yīng)(舊–新)地形圖分布

3.2.3 再認(rèn)階段ERPs分析

(1) FN400新舊效應(yīng)分析(300~500 ms)

在300~500 ms時(shí)間窗口內(nèi), 名稱(chēng)新舊主效應(yīng)顯著[(1, 24) = 25.57,< 0.001, η= 0.52], 舊名稱(chēng)比新名稱(chēng)誘發(fā)的波幅更正。顏色一致性主效應(yīng)邊緣顯著[(1, 24) = 4.26,= 0.05, η= 0.15], 顏色不一致名稱(chēng)波幅更負(fù)。腦區(qū)位置主效應(yīng)顯著[(3, 72) = 24.39,< 0.001, η= 0.50], 額區(qū)、額中區(qū)波幅顯著負(fù)于中央頂區(qū)和頂區(qū)(s < 0.01)。三因素交互作用顯著,(3, 72) = 6.56,= 0.001, η= 0.22。進(jìn)一步簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 在額區(qū)名稱(chēng)新舊與顏色一致性交互顯著[(1, 24) = 6.07,= 0.021, η= 0.22], 顏色一致條件下, 舊名稱(chēng)波幅顯著大于新名稱(chēng)[(1, 24) = 25.62,< 0.001, η= 0.52], 表現(xiàn)為新舊效應(yīng); 顏色不一致條件下, 新舊名稱(chēng)波幅差異邊緣顯著[(1, 24) = 3.66,= 0.062, η= 0.13], 舊名稱(chēng)波幅更正。在額中區(qū), 名稱(chēng)新舊與顏色一致性交互顯著[(1, 24) = 7.51,= 0.011, η= 0.24], 顏色一致與不一致條件下, 舊名稱(chēng)波幅均大于新名稱(chēng)[(1, 24) = 24.03,< 0.001, η= 0.50;(1, 24) = 4.89,= 0.037, η= 0.17]。在中央頂區(qū)和頂區(qū), 均發(fā)現(xiàn)名稱(chēng)新舊效應(yīng)[(1, 24) = 24.29,< 0.001, η= 0.50;(1, 24) = 27.51,< 0.001, η= 0.53], 舊名稱(chēng)引發(fā)更正的波幅。其他效應(yīng)均不顯著。

顏色一致與不一致名稱(chēng)條件下, 均有顯著的新舊效應(yīng), 因此將舊名稱(chēng)波幅減去新名稱(chēng)波幅, 得到不同條件下的新舊效應(yīng)值作為因變量, 進(jìn)行2(顏色?名稱(chēng)一致性：一致、不一致) × 4(腦區(qū)：額區(qū)、額中區(qū)、中央頂區(qū)和頂區(qū))差異波分析。顏色一致性和腦區(qū)交互顯著[(3, 72) = 6.56,= 0.001, η= 0.22], 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明在額區(qū)和額中區(qū), 顏色一致名稱(chēng)的新舊效應(yīng)顯著大于顏色不一致名稱(chēng)[(1, 24) = 6.07,= 0.021, η= 0.20;(1, 24) = 7.51,= 0.011, η= 0.24]。該結(jié)果表明, 在額區(qū)、額中區(qū), 顏色一致名稱(chēng)引發(fā)更大的FN400新舊效應(yīng), 被試有更多的項(xiàng)目熟悉性。

(2) LPC新舊效應(yīng)分析(500~800 ms)

在500~800 ms時(shí)間窗口內(nèi), 名稱(chēng)新舊主效應(yīng)顯著[(1, 24) = 6.71,= 0.016, η= 0.22], 舊名稱(chēng)波幅更正。顏色一致性主效應(yīng)顯著[(1, 24) = 7.42,= 0.012, η= 0.24], 顏色不一致名稱(chēng)波幅更負(fù)。腦區(qū)主效應(yīng)顯著[(3, 72) = 15.95,< 0.001, η= 0.40], 額區(qū)和額中區(qū)波幅顯著負(fù)于中央頂區(qū)和頂區(qū)(s < 0.01)。名稱(chēng)新舊和顏色一致性?xún)梢蛩亟换ワ@著,(1, 24) = 5.35,= 0.03, η= 0.18。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 對(duì)于顏色一致名稱(chēng), 舊名稱(chēng)波幅更正,(1, 24) = 18.10,< 0.001, η= 0.438。對(duì)于顏色不一致名稱(chēng), 新舊名稱(chēng)的波幅差異不顯著。其他效應(yīng)均不顯著。進(jìn)行差異波分析(舊名稱(chēng)–新名稱(chēng)), 顏色一致名稱(chēng)的新舊效應(yīng)顯著大于顏色不一致名稱(chēng),(1, 24) = 5.35,= 0.030, η= 0.18。由此可見(jiàn), 顏色一致名稱(chēng)引發(fā)更大的LPC新舊效應(yīng), 這表明有更多線索信息被激活, 被試產(chǎn)生更豐富的細(xì)節(jié)回想。

3.3 討論

不同于實(shí)驗(yàn)1, 實(shí)驗(yàn)2的學(xué)習(xí)階段顏色一致性判斷任務(wù)中, 顏色不一致名稱(chēng)的顏色判斷正確率更高。實(shí)驗(yàn)2中, 物體名稱(chēng)的顏色以視覺(jué)方式輸入; 而物體名稱(chēng)則激活物體不同特征的語(yǔ)義表征(Collins & Loftus, 1975)。視覺(jué)輸入所形成的顏色表征與物體名稱(chēng)所激活的自然顏色知識(shí)(語(yǔ)義表征)之間的比較過(guò)程需要更多轉(zhuǎn)換(Kelter et al., 1984), 因而耗費(fèi)更多資源。這反映在實(shí)驗(yàn)2學(xué)習(xí)階段的反應(yīng)時(shí)遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)1 (平均相差97 ms)上。此外, 由于記憶中物體顏色表征具有多重性(Vurro et al., 2013), 即同一物體可能有多種典型顏色, 如香蕉的典型顏色既有黃色, 也有綠色; 但不太可能是紫色。因此, 對(duì)紫色“香蕉”的否定判斷要比對(duì)綠(或黃)色“香蕉”的肯定判斷更加確定。此外, Lupyan (2015)認(rèn)為, 當(dāng)輸入精度較高時(shí), 表面顏色會(huì)由下至上更多的影響心理表征; 反之, 心理表征則更多受顏色知識(shí)影響。即實(shí)驗(yàn)1物體的心理表征更多的受表面顏色影響, 而實(shí)驗(yàn)2中物體的心理表征更多的受顏色知識(shí)影響。在判斷準(zhǔn)確性上表現(xiàn)出顏色不一致項(xiàng)目的辨認(rèn)成績(jī)優(yōu)于一致項(xiàng)目。另一方面, 由于詞語(yǔ)的加工可以更快的激活物體典型顏色語(yǔ)義知識(shí)和心理表征(Huettig & Altmann, 2011; Naor et al., 2003), 減弱了圖片加工中因知覺(jué)顏色與長(zhǎng)時(shí)記憶中顏色沖突帶來(lái)的干擾, 表現(xiàn)出顏色一致與不一致名稱(chēng)的反應(yīng)時(shí)之間沒(méi)有顯著差異。

再認(rèn)階段中, 一致舊名稱(chēng)的反應(yīng)時(shí)和正確率均要好于不一致舊名稱(chēng); 但顏色不一致新名稱(chēng)的反應(yīng)時(shí)更快, 正確率更高。有研究(Brodeur et al., 2017)表明, 顏色一致物體會(huì)帶來(lái)熟悉感, 個(gè)體傾向于判斷“見(jiàn)過(guò)”該物體, 從而干擾記憶, 使得記憶準(zhǔn)確性降低。由于典型顏色和物體名稱(chēng)存在密切聯(lián)系, 被試在面對(duì)新的顏色一致名稱(chēng)時(shí), 會(huì)覺(jué)得熟悉, 因而增加了判斷難度, 使判斷準(zhǔn)確性降低。在300~500 ms內(nèi), 在各腦區(qū)均出現(xiàn)了傳統(tǒng)的FN400新舊效應(yīng), 舊名稱(chēng)比新名稱(chēng)波幅更正; 但在額區(qū)和額中區(qū), 顏色一致名稱(chēng)的新舊效應(yīng)顯著大于顏色不一致名稱(chēng), 表明個(gè)體對(duì)顏色一致名稱(chēng)有更多的熟悉性。在500~ 800 ms內(nèi), 顏色一致名稱(chēng)的新舊效應(yīng)顯著大于顏色不一致名稱(chēng), 即個(gè)體對(duì)顏色一致名稱(chēng)有更多細(xì)節(jié)回想, 促進(jìn)了項(xiàng)目再認(rèn)。

4 總討論

4.1 顏色是物體識(shí)別的重要線索

實(shí)驗(yàn)1的學(xué)習(xí)階段顏色判斷任務(wù)結(jié)果顯示, 顏色一致圖片的反應(yīng)時(shí)和正確率均優(yōu)于顏色不一致圖片, 與Vernon和Lloyd-Jones (2003)的研究結(jié)果一致。顏色作為物體的重要屬性, 當(dāng)前視覺(jué)輸入的顏色與物體典型顏色一致時(shí), 知覺(jué)輸入信息和長(zhǎng)時(shí)記憶中已經(jīng)建立的形狀?顏色表征相吻合, 因而有更快的反應(yīng)和更高的準(zhǔn)確率。相反, 當(dāng)兩者不一致時(shí), 則會(huì)阻礙對(duì)物體的識(shí)別和顏色判斷。這可能是由于當(dāng)我們看到一個(gè)物體時(shí), 它的顏色和形狀以交互的方式并行處理, 兩者結(jié)合起來(lái)形成統(tǒng)一表征(Bram?o et al., 2012), 加工主要以視覺(jué)表征為主。根據(jù)記憶的激活?擴(kuò)散理論(Collins & Loftus, 1975), 實(shí)驗(yàn)2中物體名稱(chēng)激活物體不同特征的語(yǔ)義表征, 而物體名稱(chēng)的顏色以視覺(jué)方式輸入。由于兩者編碼方式的差異以及記憶中物體顏色表征具有多重性(Vurro et al., 2013), 造成對(duì)顏色一致物體名稱(chēng)的判斷出現(xiàn)更多錯(cuò)誤; 而在面對(duì)顏色不一致名稱(chēng)時(shí), 顏色差異較大, 判斷更加明確。

腦電結(jié)果進(jìn)一步顯示, 在學(xué)習(xí)階段, 僅實(shí)驗(yàn)1中, N400表現(xiàn)出顏色一致性效應(yīng), 即顏色不一致圖片比一致圖片誘發(fā)更負(fù)向的ERP波幅。而實(shí)驗(yàn)1的P600以及實(shí)驗(yàn)2的N400、P600都沒(méi)有明顯的顏色一致性效應(yīng)。物體圖片識(shí)別(實(shí)驗(yàn)1)類(lèi)似于圖片場(chǎng)景效應(yīng)對(duì)物體辨別的影響(300~500 ms) (Ganis & Kutas, 2003)以及非典型顏色物體識(shí)別(N350) (Bram?o, Faísca et al., 2011)等; 反映了項(xiàng)目?場(chǎng)景不一致性調(diào)節(jié)了編碼階段的N400(Guillaume et al., 2020)。學(xué)習(xí)物體名稱(chēng)(實(shí)驗(yàn)2)則類(lèi)似于漢語(yǔ)句子理解中實(shí)時(shí)對(duì)隱含的物體顏色信息進(jìn)行心理模擬(李瑩, 商玲玲, 2017), 物體名稱(chēng)激活長(zhǎng)時(shí)記憶中物體特征表征并與當(dāng)前視覺(jué)顏色進(jìn)行匹配過(guò)程更加復(fù)雜(反應(yīng)時(shí)延長(zhǎng)), 視覺(jué)顏色的促進(jìn)作用降低?？傊? 根據(jù)Schendan和Kutas (2002, 2003)對(duì)物體識(shí)別早期(N350或N400)和晚期(P600)階段的劃分, 在物體圖片識(shí)別中, 顏色語(yǔ)義概念表征主要發(fā)生在早期階段(N400)。而物體名稱(chēng)判斷中顏色語(yǔ)義表征則不受視覺(jué)顏色影響。

4.2 物體顏色與形狀、語(yǔ)義表征的關(guān)聯(lián)性

記憶系統(tǒng)中物體存儲(chǔ)與表征方式靈活而復(fù)雜。在早期視覺(jué)加工階段, 顏色信息與物體的其他表面特征(如形狀、紋理等)被平行加工、捆綁, 共同影響物體的內(nèi)部視覺(jué)表征(丁錦紅, 林仲賢, 2000; 丁錦紅等, 2004)。物體的這些特征在長(zhǎng)時(shí)記憶中被分別存儲(chǔ), 同時(shí)存儲(chǔ)的還有情景記憶中它們之間形成的聯(lián)結(jié)(Brady et al., 2013; Brady et al., 2016; 丁錦紅, 林仲賢, 2001)?；貞涍^(guò)程依賴(lài)于編碼、信息特征和刺激背景之間的相互作用(Leynes & Crawford, 2018)。因此, 記憶的提取是對(duì)特征和聯(lián)結(jié)信息的組合提取。就本研究而言, 顏色對(duì)物體再認(rèn)的影響是通過(guò)顏色與形狀以某種方式結(jié)合的表征而體現(xiàn)的。在一定程度上, 物體的表征系統(tǒng)能將任意不同的知覺(jué)信息捆綁到一起, 從而形成新的物體表征, 而不僅僅依賴(lài)于物體的外在特征。因?yàn)槿说倪@種捆綁能力在8~10個(gè)月大就已具備(Oakes et al., 2017), 并且不會(huì)隨年齡增加而減弱(Read et al., 2016)。存儲(chǔ)在長(zhǎng)時(shí)記憶中的顏色?形狀聯(lián)結(jié)和感知過(guò)程中臨時(shí)輸入的顏色?形狀聯(lián)結(jié)共同影響情景記憶提取。促進(jìn)顏色一致舊圖片再認(rèn)的因素可能有兩種, 一是依賴(lài)于長(zhǎng)時(shí)記憶中已經(jīng)存在的形狀與顏色表征; 另一種是在學(xué)習(xí)階段新形成的形狀與顏色聯(lián)結(jié)。而顏色不一致舊圖片的再認(rèn)則只有一種促進(jìn)因素, 即在學(xué)習(xí)階段新形成的形狀與顏色聯(lián)結(jié), 同時(shí)還受到已有牢固聯(lián)結(jié)的提取干擾。因此, 前者的反應(yīng)要優(yōu)于后者, 這與以往研究(Lloyd-Jones & Nakabayashi, 2009; Nagai & Yokosawa, 2003; Vernon & Lloyd-Jones, 2003)一致。

就顏色一致性而言, 顏色一致屬于永久性捆綁, 而不一致則是暫時(shí)捆綁。對(duì)于物體圖片和名稱(chēng)來(lái)說(shuō), 圖片的加工更多基于視覺(jué), 而名稱(chēng)則更多基于語(yǔ)義。在實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2中, 由于顏色知識(shí)與物體其他信息的捆綁強(qiáng)度并不相同; 此外, 物體不同特征之間的綁定需要消耗注意資源(Allen et al., 2012; Baddeley, 2002; Zokaei et al., 2014; 傅亞強(qiáng), 2019)。因此, 在對(duì)物體圖片和名稱(chēng)的顏色一致性進(jìn)行表征時(shí)就會(huì)涉及不同類(lèi)型加工。一種是自動(dòng)處理特定知覺(jué)性的記憶表征(圖片); 另一種則是處理抽象的、一般化的記憶表征(名稱(chēng))。Küper和Zimmer (2018)認(rèn)為這兩種加工不僅可以調(diào)節(jié)回想, 也可以調(diào)節(jié)熟悉性; 更重要的是, 它們反映了情景記憶提取過(guò)程中優(yōu)先處理的信息類(lèi)型和相應(yīng)的加工偏好。在本研究的編碼階段, 物體顏色促進(jìn)圖片識(shí)別, 而抑制物體名稱(chēng)判斷。在提取階段, 物體顏色對(duì)圖片再認(rèn)的促進(jìn)作用表現(xiàn)在熟悉性(FN400)上; 而對(duì)名稱(chēng)的作用則反映在回想(LPC)上。這表明顏色對(duì)知覺(jué)和語(yǔ)義加工有著不同影響; 同時(shí)產(chǎn)生了不同的提取模式。盡管顏色在知覺(jué)加工和概念加工中都是以相同的視覺(jué)方式輸入, 但它在兩種加工中產(chǎn)生作用的方式不同。這種方式上的差異不僅影響了編碼過(guò)程(學(xué)習(xí)階段), 同時(shí)也對(duì)隨后的提取(測(cè)驗(yàn)階段)產(chǎn)生不同影響。對(duì)編碼階段而言, 是編碼或表征轉(zhuǎn)換(概念加工)與不轉(zhuǎn)換(知覺(jué)加工)的差異。而在再認(rèn)提取過(guò)程中, 知覺(jué)水平上的顏色知識(shí)比語(yǔ)義水平加工對(duì)熟悉性的影響更大; 相反, 回想受語(yǔ)義水平影響更明顯。類(lèi)似于Guillaume等(2020)研究中項(xiàng)目?場(chǎng)景一致性作用在早期編碼和后期提取階段的ERP新?舊效應(yīng)上都有所表現(xiàn), 本研究中的項(xiàng)目?顏色一致性作用也均對(duì)編碼和提取產(chǎn)生了影響。

4.3 物體顏色促進(jìn)再認(rèn)提取

物體的高顏色診斷性不僅在知覺(jué)水平上影響物體的辨別, 也影響長(zhǎng)時(shí)記憶中信息的提取。在本研究的再認(rèn)任務(wù)中, 顏色一致的物體圖片或名稱(chēng)的再認(rèn)成績(jī)均要優(yōu)于顏色不一致圖片或名稱(chēng)。存儲(chǔ)在長(zhǎng)時(shí)記憶中的形狀?顏色聯(lián)結(jié)促進(jìn)了對(duì)顏色一致項(xiàng)目的信息提取, 而干擾了顏色不一致項(xiàng)目的提取。這進(jìn)一步證明, 顏色變化對(duì)整體再認(rèn)記憶成績(jī)有顯著影響, 一致項(xiàng)目的識(shí)別準(zhǔn)確率高于不一致項(xiàng)目(Cui et al., 2016)。

兩個(gè)實(shí)驗(yàn)再認(rèn)階段均出現(xiàn)了FN400新舊效應(yīng)。這表明記憶系統(tǒng)對(duì)顏色一致和不一致項(xiàng)目均產(chǎn)生了熟悉性判斷。由于物體識(shí)別過(guò)程中, 其內(nèi)在固有特征是被非自主地加工, 從而影響熟悉性(Ecker et al., 2007); 熟悉性可以促進(jìn)來(lái)源再認(rèn), 在來(lái)源信息被編碼成為項(xiàng)目細(xì)節(jié)時(shí)尤其如此(Diana et al., 2011)。因此, 再認(rèn)提取的早期加工(顏色)是一個(gè)更為自動(dòng)化的過(guò)程。此外, Cycowicz等(2008)還發(fā)現(xiàn), 顏色一致與不一致項(xiàng)目的再認(rèn)差異也發(fā)生在晚期(500~ 600 ms)ERP成分上。而本研究再認(rèn)階段的物體圖片和名稱(chēng)的提取LPC略有不同。實(shí)驗(yàn)1中沒(méi)有顏色一致性效應(yīng), 并且LPC新舊效應(yīng)僅出現(xiàn)在顏色不一致條件下; 而實(shí)驗(yàn)2中的顏色一致性效應(yīng)和新舊效應(yīng)都十分明顯, 即再認(rèn)時(shí)呈現(xiàn)出更大的LPC回想成分。這可能體現(xiàn)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)不同的加工對(duì)象差異, 實(shí)驗(yàn)1是低水平圖形加工, 實(shí)驗(yàn)2是高水平語(yǔ)義加工, 以語(yǔ)義形式存儲(chǔ)在長(zhǎng)時(shí)記憶中的顏色知識(shí)對(duì)其影響不同。在高水平加工中, 顏色作為語(yǔ)義表征的一部分被存儲(chǔ)在物體的知識(shí)框架中, 當(dāng)它被激活時(shí)便形成視覺(jué)表征, 從而促進(jìn)對(duì)物體名稱(chēng)的記憶表征。正如激活?擴(kuò)散模型(Collins & Loftus, 1975),在語(yǔ)義上聯(lián)系緊密的概念之間激活強(qiáng)度更高, 其擴(kuò)散的程度也越大。在本研究中一致顏色與物體名稱(chēng)之間的聯(lián)系程度要高于不一致顏色, 其激活的強(qiáng)度更大, 這便促進(jìn)了對(duì)顏色一致名稱(chēng)的記憶, 再認(rèn)成績(jī)要優(yōu)于顏色不一致名稱(chēng)。

多重記憶系統(tǒng)理論(Schacter et al., 1992)將記憶分成結(jié)構(gòu)描述系統(tǒng)和情景記憶系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)描述系統(tǒng)在視野中加工和表征物體的結(jié)構(gòu)信息而不參與物體大小和顏色等視覺(jué)成分表征, 對(duì)內(nèi)隱記憶任務(wù)產(chǎn)生影響; 情景記憶系統(tǒng)則對(duì)物體的語(yǔ)義和視覺(jué)信息進(jìn)行編碼和表征, 與外顯記憶任務(wù)有關(guān)。這兩個(gè)記憶系統(tǒng)經(jīng)常彼此相互影響。在本研究中, 顏色對(duì)物體再認(rèn)記憶的作用也包括低水平加工和高水平加工。在低水平加工中, 顏色有助于視覺(jué)系統(tǒng)快速而有效地辨別與再認(rèn)物體, 類(lèi)似于內(nèi)隱記憶中的啟動(dòng)作用。而高水平加工中, 顏色作為語(yǔ)義表征的一部分被存儲(chǔ)在物體的知識(shí)框架中, 當(dāng)它被激活時(shí)就會(huì)像知覺(jué)信息一樣表征在視覺(jué)系統(tǒng)中, 反過(guò)來(lái)又會(huì)促進(jìn)記憶表征與提取?？傊? 通過(guò)結(jié)構(gòu)描述系統(tǒng)和情景記憶系統(tǒng)的相互影響, 顏色在低水平和高水平加工中都對(duì)再認(rèn)提取產(chǎn)生促進(jìn)作用, 具體表現(xiàn)為正確的顏色能加強(qiáng)場(chǎng)景的再認(rèn)記憶, 而顏色錯(cuò)誤的圖片則沒(méi)有記憶優(yōu)勢(shì)(Wichmann et al., 2002)。

5 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 顏色對(duì)物體情景記憶編碼與提取均產(chǎn)生影響, 具體表現(xiàn)為：(1)顏色在知覺(jué)和語(yǔ)義水平上對(duì)項(xiàng)目編碼產(chǎn)生不同影響, 顏色一致有助于知覺(jué)水平的物體辨別, 而阻礙語(yǔ)義水平的辨別物體。(2)顏色一致促進(jìn)物體圖片提取中(知覺(jué)水平)的熟悉性和回想; 但只對(duì)物體名稱(chēng)提取(概念水平)的回想有更明顯的促進(jìn)作用。(3)物體名稱(chēng)再認(rèn)過(guò)程中的一致性效應(yīng)表明, 顏色與物體名稱(chēng)也有著密切聯(lián)系, 同樣影響物體的語(yǔ)義表征, 進(jìn)一步支持激活?擴(kuò)散模型。

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Neural mechanism underlying the effects of object color on episodic memory

ZHOU Wenjie, DENG Liqun, DING Jinhong

100048,)(Department of Psychology, Xinxiang Medical University, XinxiangChina

is the degree to which a color is associated with or symbolizes a particular object. Typical color is often associated with high color diagnostic objects and activates the visual (perceptual) or semantic (conceptual) knowledge in long-term memory. However, the relationship between different processing levels (perceptual and conceptual) of object color information and episodic memory retrieval components (familiarity and recollection) remains poorly understood. It is hypothesized that color information can facilitate memory encoding at the perceptual level but inhibit it at the conceptual level. In recognition retrieval, color has a greater impact on familiarity and recollection at the perceptual level, while at the conceptual level, recollection is more affected than familiarity.

In the present study, event-related potential (ERP) and a study-test paradigm were used to investigate the effects of color consistency (visual color input and object color knowledge) on episodic memory encoding and retrieval by using pictures and names of objects with high color diagnosticity. Twenty-seven college students participated in experiment 1. During the study phase, a picture of an object in its diagnostic color (such as a red apple) or non-diagnostic color (purple banana) was presented on a white background for 500ms. The participants were asked to determine whether the color of the object in each picture was consistent with its actual (diagnostic) color. During the test phase, participants provided old/new judgments about the objects that had appeared in the study phase and the equal number of new items. Twenty-five college students participated in the experiment. A similar procedure was used for experiment two, except that items were the names of the objects in their diagnostic or non-diagnostic color rather than pictures. During both experiments, the participants responded by pressing a mouse button. Their reaction time and EEG (electroencephalography) were recorded.

The results of experiment 1 showed that, during the encoding phase, color-inconsistent objects were identified less accurately and more slowly, and this triggered a larger N400 than the color-consistent ones. During the retrieval phase the color-consistent objects were recalled more quickly and accurately, and this triggered larger FN400 (frontal negativity) values than the color-inconsistent objects. However, the opposite effects were observed in experiment 2. Color-inconsistent object names were identified more quickly and accurately, and they elicited the same ERP wave as the color-consistent names. During the recognition stage, the color had an effect only during the period of late positive components (LPCs).

In conclusion, color was found to have different effects on encoding and retrieval of episodic memory at both perceptual and semantic levels. (1) Color had different effects on item coding at the perceptual and semantic levels. Color consistency was found to help the viewer identify objects at the perceptual level, but it hindered object identification at the semantic level. (2) Color congruence was here found to promote familiarity and recollection in object retrieval (perceptual level), but it only improved recollection of an object’s name (conceptual level). (3) The consistency effect in the processing of object name recognition showed that color is closely related to object name, and it also affects the semantic representation of objects, which further supports the spreading activation model.

color diagnosticity, episodic memory, ERPs, familiarity, recollection

2020-06-24

* 國(guó)家自然科學(xué)基金(61572076)、北京自然科學(xué)基金(4202011)、首都師范大學(xué)交叉學(xué)院引導(dǎo)研發(fā)基金(jckxyj2019018)資助。

丁錦紅, E-mail: dingjh@cnu.edu.cn

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