時空感知和路標(biāo)線索對認(rèn)知地圖空間信息的影響

摘 要 空間導(dǎo)航的時空特性與認(rèn)知地圖密切關(guān)聯(lián)。采用路徑整合范式，通過路徑距離判斷任務(wù)和草圖繪制任務(wù)測量認(rèn)知地圖的空間信息，探索空間導(dǎo)航中時空感知與路標(biāo)線索對空間信息加工的影響。結(jié)果顯示：（1）時空感知僅影響空間信息精確性，即時空感知跨度較長時，路徑距離判斷精確性較差而轉(zhuǎn)彎角度判斷精確性較好；（2）路標(biāo)線索增強了時空感知對路徑距離判斷的精確性，但降低了轉(zhuǎn)彎角度判斷的精確性。也就是說，認(rèn)知地圖空間信息加工受到導(dǎo)航時空特性的影響，即直線加工受速度知覺調(diào)節(jié)的時空感知影響，轉(zhuǎn)彎加工受時間知覺影響。這一結(jié)論對理解個體空間導(dǎo)航的認(rèn)知加工過程具有重要意義。

關(guān)鍵詞 認(rèn)知地圖 時空感知 路標(biāo)線索 空間導(dǎo)航

1 引言

空間導(dǎo)航是人們?nèi)粘５幕净顒?，在這一過程中，人們通過自覺對比環(huán)境與腦海中的“地圖”，即認(rèn)知地圖，來確定位置、判斷方位并規(guī)劃路線。認(rèn)知地圖（cognitive map）是實現(xiàn)導(dǎo)航的前提和基礎(chǔ)，個體通過加工空間環(huán)境信息并且自覺更新和整合跨時空信息形成認(rèn)知地圖以支持空間導(dǎo)航，使空間導(dǎo)航具備時空特性（Teghil et al.， 2019; Wolbers amp;Hegarty， 2010）。

TEM 模型（tolman-eichenbaum machine） 提出環(huán)境中的不同空間刺激各自被表征為獨立因子，獨立因子中抽象出的結(jié)構(gòu)在不同感覺刺激間泛化以支持空間信息的靈活重組，從而構(gòu)建認(rèn)知地圖（吳文雅，吳亮， 2023; Whittington et al.， 2020）。TEM 模型初步詮釋了認(rèn)知地圖構(gòu)建過程中現(xiàn)實空間信息與抽象空間結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，但事實上認(rèn)知地圖并非完全客觀，個體受認(rèn)知資源限制難以詳盡地編碼環(huán)境中的空間信息，因此認(rèn)知地圖具有選擇性和扭曲性（吳文雅， 吳亮， 2023）。而個體簡化編碼的方式以及對現(xiàn)實空間信息的扭曲程度可能與個體感知到的現(xiàn)實空間信息的復(fù)雜性等特征有關(guān)?？臻g導(dǎo)航中的時空感知（spatiotemporal perception）指個體對導(dǎo)航過程中的空間與時間感知信息的綜合加工，包括導(dǎo)航距離估計和導(dǎo)航時長估計（Brunec et al.， 2017）。人們通常使用時間間距表達(dá)空間距離，如十分鐘路程，也會使用直線或箭頭表達(dá)時間的線性特征。隱喻理論（metaphor theory）提出人們通過以時間概念為象征維度的空間表征形成空間概念（Boroditsky，2000），這意味著個體的時間感知信息能夠影響空間感知信息。鑒于時間感知與空間感知的緊密聯(lián)系以及對現(xiàn)實空間信息的感知可能會影響個體對認(rèn)知地圖的構(gòu)建，本研究推測空間導(dǎo)航中的時空感知會影響個體對空間信息內(nèi)在抽象結(jié)構(gòu)的泛化。

環(huán)境空間信息包括重要路標(biāo)（包括起點、終點和標(biāo)志建筑物等）間的相對位置和距離，個體以路徑整合的形式將環(huán)境空間信息與自身運動信息綜合加工納入認(rèn)知地圖（Poucet et al.， 2014）。環(huán)境空間信息可能影響個體的時空感知。在空間導(dǎo)航過程中，Riemer 等人（2018）發(fā)現(xiàn)空間距離會影響個體對運動持續(xù)時間的估計，也有研究發(fā)現(xiàn)個體會結(jié)合運動速度與持續(xù)時間來估計空間距離，表明運動持續(xù)時間對空間距離估計的影響（Kaski et al.， 2016）。此外，環(huán)境中的轉(zhuǎn)彎特征也會影響個體的時空感知，個體對U 形路線和L 形路線的導(dǎo)航距離估計和持續(xù)時間估計存在顯著差異（Brunec et al.， 2017）。研究表明，人們會低估導(dǎo)航所需時長，但當(dāng)環(huán)境中存在轉(zhuǎn)彎時，人們可能將轉(zhuǎn)彎視作空間邊界從而高估導(dǎo)航時間（Bonasia et al.， 2016; Brunec et al.， 2020）。個體通過路徑整合構(gòu)建認(rèn)知地圖的過程中除依靠內(nèi)源性信息（前庭覺等體感信息）加工環(huán)境空間信息外，也會依靠路標(biāo)線索等外源性信息進(jìn)行（過繼成思等，2019）。路標(biāo)指環(huán)境中醒目、穩(wěn)定且包含位置信息的物體（Lew， 2011）。個體通過識別、記憶路標(biāo)特征和路標(biāo)間的空間關(guān)系初步建立空間表征。線索整合模型認(rèn)為個體會整合身體信息和路標(biāo)信息計算空間方向（Harootonian et al.， 2022），但并未深入探討其中的認(rèn)知加工機制，一些研究為該模型提供了間接證據(jù)。例如，個體會通過記憶客體隨時間推移而變化的形狀來構(gòu)建整體知覺（Unuma et al.， 2010）。在空間導(dǎo)航中，個體能夠?qū)⑹录磿r間順序（前/ 后）和持續(xù)時間以空間順序（左/ 右）編碼為“心理時間線”（mental time line）使離散的空間信息整合為具有連續(xù)時空性的空間信息（Bonato et al.， 2012）。另外，時間知覺受一定時間內(nèi)發(fā)生事件的數(shù)量和性質(zhì)影響（彭聃齡， 2019），路標(biāo)可作為空間導(dǎo)航中的“事件”影響個體構(gòu)建認(rèn)知地圖。Tau 效應(yīng)（Taueffect）提出刺激間的時間間隔是個體判斷空間距離長短的依據(jù)（Jones amp; Huang， 1982）。因此，環(huán)境中的路標(biāo)可能會影響個體的主觀時間知覺從而影響對認(rèn)知地圖的空間信息加工。綜上，本研究推測在時空感知跨度較長的環(huán)境中，個體傾向于高估導(dǎo)航距離和轉(zhuǎn)彎角度，當(dāng)環(huán)境中存在路標(biāo)時，時空感知對構(gòu)建認(rèn)知地圖的影響更為顯著。本研究的實驗1 就上述問題進(jìn)行探討，以時空感知跨度（50s 尋路、100s 尋路）為組間變量反映個體在空間導(dǎo)航中的時空感知，路標(biāo)線索（有、無路標(biāo)）為組內(nèi)變量，認(rèn)知地圖空間信息為因變量，提出假設(shè)1：相比于50s尋路任務(wù)，人們在100s 尋路任務(wù)中會高估路徑距離和轉(zhuǎn)彎角度，空間信息判斷精確性和認(rèn)知地圖整合準(zhǔn)確性均會產(chǎn)生較大偏差；當(dāng)環(huán)境中存在路標(biāo)時，個體在100s 尋路環(huán)境中對空間信息判斷的精確性和認(rèn)知地圖整合準(zhǔn)確性提高。

時空感知強調(diào)個體對空間知覺與時間知覺的綜合加工。Riemer 等人（2018）提出，個體在導(dǎo)航過程中的速度知覺調(diào)節(jié)空間知覺與時間知覺的綜合加工?？臻g導(dǎo)航中人們會根據(jù)視覺信息提供的運動方向和速度信息推導(dǎo)客體的移動距離和運動持續(xù)時間（Riemer et al.， 2022），并且速度估計與運動持續(xù)時間估計之間存在正相關(guān)（Kline amp; Reed， 2013），相比于刺激移動較慢的環(huán)境，人們在移動較快的環(huán)境中會高估運動持續(xù)時間（Mate et al.， 2009）。隨著客體移動速度加快，人們的主觀導(dǎo)航時間延長，空間信息也易被高估。然而，當(dāng)個體在構(gòu)建認(rèn)知地圖時，空間信息的編碼是否與速度知覺相關(guān)？此時，個體的時空感知如何影響認(rèn)知地圖中空間信息的加工？本研究的實驗2 將移動速度固定以作為控制變量，以空間導(dǎo)航的時空感知跨度（有、無停留時間）為組間變量，路標(biāo)線索（有、無路標(biāo)）為組內(nèi)變量，探究個體導(dǎo)航中時空感知對構(gòu)建認(rèn)知地圖的影響，并提出假設(shè)2：個體在導(dǎo)航過程中的時空感知受路標(biāo)線索影響而延長，從而使空間信息判斷偏差增加；環(huán)境中無路標(biāo)時，個體依據(jù)時空感知中的時間知覺判斷空間信息。本研究揭示了空間導(dǎo)航的時空特性在個體構(gòu)建認(rèn)知地圖過程中對空間信息加工的影響作用。

2 實驗1 時空感知和路標(biāo)線索對認(rèn)知地圖空間信息的影響

2.1 方法

2.1.1 被試

采用G*Power 3.0 計算本實驗所需被試量至少為34 人，f = .25，α = .01，1- β = .80 （Faul et al.，2007），共招募43 名學(xué)生參與實驗。Ishikawa 和Zhou（2020）發(fā)現(xiàn)方向感差的人難以形成認(rèn)知地圖，因此使用中文修訂的方向感問卷（Santa BarbaraSense-of-Direction scale， SBSOD; 趙悅彤， 2021;Hegarty et al.， 2002）篩選具備一定方向感的被試參與實驗。Montello 和Xiao（2011） 對SBSOD 量表進(jìn)行跨文化評分，方向感較差的被試得分M±SD =2.9± .7。本研究選用各項目得分不小于3，問卷分?jǐn)?shù)不小于36 分的被試參與本次實驗，最終有34 名被試數(shù)據(jù)納入分析（64% 為女性，年齡范圍M±SD= 21.11±3.86 歲）。

2.1.2 實驗材料

利用Unity3D 軟件和Asset Store 中的POLYGONcity pack 素材庫構(gòu)建虛擬地圖。實驗場景參考Weisberg 等（2014）設(shè)計的虛擬地圖（如圖1），虛擬地圖包括兩條主路線及一條連接路線，主路線間由連接路線相連構(gòu)成完整地圖。虛擬地圖以第一視角呈現(xiàn)，攝像機角度設(shè)置60°，導(dǎo)航時長根據(jù)地圖路線長度及模擬行走速度設(shè)置，100s 尋路條件中導(dǎo)航速度設(shè)置為6km/h，50s 尋路條件中導(dǎo)航速度設(shè)置為12km/h。實驗材料通過21 寸的Dell 顯示器呈現(xiàn)，分辨率為1920×1080，刷新率為75Hz。

2.1.3 實驗設(shè)計與流程

本實驗采用2（時空感知跨度：50s 尋路、100s尋路）×2（路標(biāo)線索：有、無路標(biāo)）的混合實驗設(shè)計。時空感知跨度為組間變量，路標(biāo)線索為組內(nèi)變量，有路標(biāo)條件下共9 個路標(biāo)。因變量采取三類指標(biāo)，分別為離散空間信息指標(biāo)（路徑距離判斷任務(wù)中的路徑長度和路徑長度判斷偏差）、整合空間信息指標(biāo)（草圖繪制任務(wù)中的空間信息，包括路徑判斷偏差、角度判斷偏差）和草圖繪制準(zhǔn)確率。離散空間信息指標(biāo)與整合空間信息指標(biāo)均衡量個體對空間信息加工的精確性，草圖繪制準(zhǔn)確率衡量個體構(gòu)建認(rèn)知地圖的準(zhǔn)確性。

參照Ishikawa 和Zhou（2020） 的實驗任務(wù)研究，將實驗任務(wù)分為路徑距離判斷任務(wù)和草圖繪制任務(wù)。路徑距離判斷任務(wù)中，被試在導(dǎo)航視頻中記憶的第一段路線即為標(biāo)準(zhǔn)路徑，被試需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)路徑在答題紙中的長度判斷其余每條路徑的長度。該任務(wù)中被試判斷的路徑長度和路徑長度判斷偏差作為離散空間信息指標(biāo)。草圖繪制任務(wù)要求被試在A4 大小的答題紙上畫出虛擬地圖的草圖，盡可能準(zhǔn)確地描繪路線形狀、起點、目標(biāo)、路標(biāo)（僅在有路標(biāo)條件中繪制路標(biāo)）和轉(zhuǎn)彎位置（答題示例圖見圖3）。該任務(wù)中被試?yán)L制的草圖得分比率、路徑判斷準(zhǔn)確率差異和角度判斷差異分別為草圖繪制準(zhǔn)確率和整合空間信息指標(biāo)中的路徑判斷偏差和角度判斷偏差。組間變量采取隨機分組形式將被試分至50s 尋路組/100s 尋路組。組內(nèi)變量以ABBA 形式平衡實驗順序。

通過方向感問卷篩選符合條件的被試參與實驗。正式實驗開始前由主試向被試展示實驗指導(dǎo)語并解釋實驗流程。被試練習(xí)正確率達(dá)到80% 后開始正式實驗。正式實驗開始后，被試需要先觀看導(dǎo)航視頻，之后依次進(jìn)行路徑距離判斷及草圖繪制任務(wù)。主路線與連接路線的導(dǎo)航視頻分三部分呈現(xiàn)，被試每觀看完一部分視頻后均需完成實驗任務(wù)，每組被試觀看6 次視頻，實驗持續(xù)20～30 分鐘。

2.2 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果

分別計算離散空間信息指標(biāo)、整合空間信息指標(biāo)和草圖繪制準(zhǔn)確率。離散空間信息指標(biāo)中，路徑長度測量被試在路徑距離判斷任務(wù)中報告的路線長度，路徑長度判斷偏差（D1）計算被試對每段路徑判斷比率與原圖長度比率之差的均值（Ishikawa amp;Zhou， 2020），計算表達(dá)式為：

其中Lj 為被試判斷的路徑長度，Lo 為地圖中路徑長度，Ls 為標(biāo)準(zhǔn)路徑長度，n 為路徑數(shù)量，i 為第i 個路徑。d1 為被試對每條路徑的判斷偏差，D1 為路徑長度判斷偏差。

整合空間信息指標(biāo)中，路徑判斷偏差（D2）測量被試在草圖繪制中每段路徑的長度，計算被試判斷比率與原圖路徑長度比率之差，計算方式與D1 相同。為與路徑判斷任務(wù)中的路徑長度判斷偏差做區(qū)分，數(shù)據(jù)分析中寫作D2。角度判斷偏差測量被試在草圖繪制中各轉(zhuǎn)彎角度，計算被試判斷度數(shù)與原角度之差的均值，記作D3，計算表達(dá)式為：

其中ai 為被試判斷的角度度數(shù)，ao 為地圖中的角度度數(shù)，i 為第i 個轉(zhuǎn)彎，D3 為角度偏差，n 為轉(zhuǎn)彎數(shù)。

草圖繪制準(zhǔn)確率計分規(guī)則基于被試畫出的能辨認(rèn)的典型路線進(jìn)行計分（吳佳鑫， 2022），由2 位同實驗室人員共同對被試?yán)L制的草圖進(jìn)行計分。計分規(guī)則采取雙盲處理，若2 位實驗室人員評分差值大于總分的1/3，需要第3 位實驗室人員對該結(jié)果評分，刪去偏差值較大的分?jǐn)?shù)，取評分均值為最終得分。路線形狀與正確路線基本一致得3 分；路線可以辨別但存在部分錯誤得2 分；無法辨認(rèn)路線得1 分；正確命名路線起點和終點得1 分；指出路線方向得1 分；在此基礎(chǔ)上，被試畫出路線附近的相應(yīng)路標(biāo)信息、描述等情況均可加1 分。最終分?jǐn)?shù)區(qū)間為無路標(biāo)線索環(huán)境0～36 分，有路標(biāo)線索環(huán)境0～46 分，計算被試?yán)L制草圖的準(zhǔn)確率，即被試得分除以總分。使用IBM SPSS 27.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

離散空間信息指標(biāo)、整合空間信息指標(biāo)和草圖繪制準(zhǔn)確率的均值、標(biāo)準(zhǔn)差以及變量間的相關(guān)系數(shù)如表1 所示，重復(fù)測量方差分析結(jié)果如表2 所示。

離散空間信息指標(biāo)中，路徑長度的方差分析結(jié)果顯示，時空感知跨度（p gt; .05）和路標(biāo)線索的主效應(yīng)（p gt; .05）均不顯著，時空感知跨度和路標(biāo)線索的交互效應(yīng)顯著（見圖4），F(xiàn) （1， 32） = 12.04， p lt; .01，η 2= .27。簡單效應(yīng)分析顯示，環(huán)境中無路標(biāo)線索時，50s 尋路條件中被試的路徑距離判斷更長（M100s =5.10，SD100s = 1.13；M50s = 6.25，SD50s = 1.07）， F （1，32） = 11.23， p lt; .01， η 2 = .22。環(huán)境中存在路標(biāo)線索時，時空感知跨度對路徑距離判斷無顯著影響（p= .35）。D1 的方差分析結(jié)果顯示，時空感知跨度主效應(yīng)不顯著（p gt; .05），路標(biāo)線索主效應(yīng)顯著，F(xiàn) （1，32） = 5.62，p lt; .05， η 2 = .15。對路標(biāo)線索主效應(yīng)的事后檢驗結(jié)果顯示，無路標(biāo)條件下被試對D1 的判斷偏差顯著大于有路標(biāo)條件（M 無 = -.13，SD 無 = .04；M 有 = -.03，SD 有 = .03），t （1， 33） = -2.12，p lt; .05，Cohen' s d = .36。時空感知跨度和路標(biāo)線索交互效應(yīng)顯著（圖4），F(xiàn) （1， 32） = 9.11，p lt; .01，η 2 = .22。簡單效應(yīng)分析顯示，100s 尋路條件下，無路標(biāo)線索條件下被試對D1 的判斷誤差更大（M 無 = -.23，SD無 = .16；M 有 = -.004，SD 有 = .20），F(xiàn) （1， 32） = 14.52，p lt; .01，η 2= .36。50s 尋路條件下，路標(biāo)線索對D1無顯著影響（p gt; .05）。

整合空間信息指標(biāo)中，D2 的方差分析結(jié)果顯示，時空感知跨度主效應(yīng)不顯著（p gt; .05），路標(biāo)線索主效應(yīng)顯著，F(xiàn) （1， 32） = 13.50，p lt; .01，η 2 = .30。對路標(biāo)線索主效應(yīng)的事后檢驗結(jié)果顯示，有路標(biāo)條件下的判斷偏差顯著大于無路標(biāo)條件（M 無 = - .09，SD 無 = .07；M 有 = .25，SD 有 = .07），t （1， 33） = -3.53，p lt; .05，Cohen' s d = .61。時空感知跨度和路標(biāo)線索的交互效應(yīng)邊緣顯著（圖5），F(xiàn)（1， 32） = 3.78，p =.06，η 2 = .11。簡單效應(yīng)分析顯示，100s 尋路條件下，無路標(biāo)線索時人們的判斷誤差更?。∕ 無 = - .24，SD無 = .39；M 有 = .27，SD 有 = .43），F(xiàn)（1， 32） =15.78，p lt;.01，η 2= .33。環(huán)境存在路標(biāo)線索時，時空感知跨度對路徑距離判斷無顯著影響（p gt; .05）。D3 的方差分析結(jié)果顯示，時空感知跨度主效應(yīng)（p gt; .05）和路標(biāo)線索主效應(yīng)（p gt; .05）均不顯著，時空感知跨度和路標(biāo)線索交互效應(yīng)顯著（見圖5），F(xiàn)（1， 32） = 7.02，plt; .05，η 2 = .18。簡單效應(yīng)分析顯示，無路標(biāo)線索環(huán)境中時空感知跨度對認(rèn)知地圖的空間信息判斷無顯著影響（p gt; .05），有路標(biāo)線索時，時空感知跨度對角度判斷影響邊緣顯著，100s 尋路條件中判斷偏差更大（M100s = -8.99，SD100s = 12.74；M50s = -2.18，SD50s= 7.15），F(xiàn)（1， 32） = 3.69，p = .06，η 2 = .10。

草圖繪制準(zhǔn)確率的方差分析結(jié)果均不顯著（見表2）。

為探究路標(biāo)線索對空間信息判斷過程的影響，本研究對不同路標(biāo)線索條件下的主路線和連接路線中每段路徑的D1、D2 和D3 進(jìn)行差異分析，結(jié)果如表3。此外，我們使用折線圖反映被試對路線判斷偏差的變化，折線圖如圖6。導(dǎo)航全程分為三部分，1～4 為第一段主路線，5、6 為連接路線，有路標(biāo)環(huán)境中7～9為第二段主路線，無路標(biāo)環(huán)境中7～8 為第二段主路線。從表3 中可知，被試在第一段路徑判斷中均未表現(xiàn)出顯著差異。結(jié)合折線圖中均值的變化中可以發(fā)現(xiàn)，D1 的分析中，有路標(biāo)時路徑判斷偏差變化更大，而在D2 的分析中，無路標(biāo)時路徑判斷偏差變化更大。

2.3 小結(jié)

實驗1 驗證了空間導(dǎo)航中個體的時空感知會影響認(rèn)知地圖的空間信息。時空感知跨度較長時，路徑判斷精確性較差而轉(zhuǎn)彎角度判斷精確性較好。當(dāng)環(huán)境中存在路標(biāo)線索時，時空感知跨度較長時，個體會高估路徑距離，空間信息判斷偏差較小。草圖繪制準(zhǔn)確率不受時空感知影響。

3 實驗2 速度固定后時空感知和路標(biāo)線索對認(rèn)知地圖空間信息的影響

3.1 方法

3.1.1 被試

被試量的估算方式以及篩選被試的方式同實驗1，最終共有35 名被試符合實驗要求（34% 為女性，年齡范圍M±SD = 21.11±3.86）。

3.1.2 實驗材料

實驗2 中虛擬地圖同樣包含兩條主路線與一條連接路線，但在細(xì)節(jié)上與實驗1 有所區(qū)別，如圖7。導(dǎo)航視頻中的行進(jìn)速度均設(shè)置為12km/h，在有停留時間的條件下于轉(zhuǎn)彎處設(shè)置兩個停留點，共停留50s 以延長個體在空間導(dǎo)航過程中的主觀導(dǎo)航時間。被試被告知停留點隨機且不知曉停留時長，被試需集中注意力關(guān)注下次導(dǎo)航開始的時間。無停留條件中導(dǎo)航時長為50s，有停留條件中導(dǎo)航時長為100s。

3.1.3 實驗設(shè)計與流程

實驗2 采用2（時空感知跨度：有、無停留時間）×2（路標(biāo)線索：有、無路標(biāo)）的混合實驗設(shè)計，時空感知跨度為組間變量，路標(biāo)線索為組內(nèi)變量。因變量與實驗1 相同。實驗任務(wù)、實驗流程與被試分組方式同實驗1。

3.2 實驗結(jié)果

數(shù)據(jù)分析方法與實驗1 相同。離散空間信息指標(biāo)、整合空間信息指標(biāo)與草圖繪制準(zhǔn)確率之間的相關(guān)結(jié)果和描述性統(tǒng)計如表4 所示，重復(fù)測量方差分析結(jié)果如表5 所示。離散空間信息指標(biāo)中，路徑長度的方差分析結(jié)果顯示，時空感知跨度主效應(yīng)（p gt;.05）和路標(biāo)線索主效應(yīng)（p gt; .05）均不顯著，時空感知跨度和路標(biāo)線索交互效應(yīng)顯著（見圖8），F(xiàn) （1，33） = 4.72，p lt; .05，η 2 = .13。簡單效應(yīng)分析顯示，無停留時間條件下，有路標(biāo)線索時人們對路徑長度的判斷更長（M 無 = 5.72，SD 無 = .99；M 有 = 6.11，SD 有 = 1.15），F(xiàn) （1， 33） = 6.78，p lt; .05，η 2 = .17。有停留時間條件下，路標(biāo)線索對路徑長度并無顯著影響（p gt; .05）。D1 的方差分析結(jié)果顯示，時空感知跨度主效應(yīng)不顯著（p gt; .05），路標(biāo)線索主效應(yīng)顯著，F(xiàn) （1， 33） = 4.92，p lt; .05，η 2 = .13。對路標(biāo)線索主效應(yīng)的事后檢驗結(jié)果顯示，有路標(biāo)條件下的判斷偏差顯著大于無路標(biāo)條件（M 無 = - .03，SD 無 =.03；M 有 = .26，SD 有 = .03），t （1， 34） = -2.59，p lt;.05，Cohen' s d = .44。時空感知跨度和路標(biāo)線索交互效應(yīng)顯著（圖8），F(xiàn) （1， 33） = 9.13，p lt; .01，η 2 =.22。簡單效應(yīng)分析顯示，無停留時間條件下，有路標(biāo)線索時人們的判斷偏差更?。∕ 無 = - .08，SD 無 =.22；M 有 = .03，SD 有 = .24），F(xiàn) （1， 33） = 17.16，p lt;.01，η 2 = .34。有停留時間條件下，路標(biāo)線索對D1無顯著影響（p gt; .05）。

整合空間信息指標(biāo)分析中，D2 的方差分析結(jié)果均不顯著（見表5）。D3 的方差分析結(jié)果顯示，時空感知跨度主效應(yīng)不顯著（p gt; .05），路標(biāo)線索主效應(yīng)顯著，F(xiàn) （1， 33） = 6.94，p lt; .05，η 2 = .17。對路標(biāo)線索主效應(yīng)的事后檢驗結(jié)果顯示，有路標(biāo)條件下的判斷偏差顯著大于無路標(biāo)條件（M 無 = -6.81，SD 無 = 1.26；M 有 = -13.21，SD 有 = 1.92），t （1， 34） =2.97，p lt; .01，Cohen' s d = .50。時空感知跨度和路標(biāo)線索交互效應(yīng)顯著（見圖9），F(xiàn) （1， 33） = 4.39，plt; .05，η 2= .12。簡單效應(yīng)顯示，無停留時間條件下，有路標(biāo)線索時人們的判斷偏差更大（M 無 = -4.86，SD 無 = 5.03；M 有 = -14.78，SD 有 = 7.72），F(xiàn) （1， 33） =13.99，p lt; .01，η 2 = .30。有停留時間條件下，路標(biāo)線索對D3 無顯著影響（p gt; .05）。

草圖繪制準(zhǔn)確率結(jié)果顯示，時空感知跨度主效應(yīng)不顯著（p gt; .05），路標(biāo)線索主效應(yīng)顯著，F(xiàn) （1，33） = 5.13，p lt; .05，η 2 = .14。對路標(biāo)線索主效應(yīng)的事后檢驗結(jié)果顯示，有路標(biāo)條件下草圖繪制準(zhǔn)確率顯著大于無路標(biāo)條件（M 無 = .77，SD 無 = .13；M 有 =.82，SD 有 = .15），t （1， 34） = -2.25，p lt; .05，Cohen' sd = .38。時空感知跨度和路標(biāo)線索交互效應(yīng)不顯著（pgt; .05）。

對不同路標(biāo)線索條件下三條路線中每段路徑的D1、D2 和D3 進(jìn)行差異分析，t 檢驗結(jié)果見表6，判斷均值折線圖如圖10。實驗2中1～3為第一段主路線，4、5 為連接路線，6～8 為第二段主路線，由于D2 的分析中，將被試?yán)L制的第一段路徑作為標(biāo)準(zhǔn)路徑，因此以3 和5 為劃分點，D3 的分析中，由于沒有標(biāo)準(zhǔn)路徑，同樣以3 和5 為劃分點。根據(jù)表6，D1 的t 檢驗結(jié)果中僅有第4 段路徑顯示出了顯著差異，t （1， 34） = 3.25，p lt; .01，Cohen' s d = .55。D2 的t 檢驗結(jié)果中并無路徑有顯著差異。D3 的t 檢驗結(jié)果顯示僅在第1、2、4、6 段路徑中表現(xiàn)出了顯著差異（見表6）。

3.3 小結(jié)

實驗2 固定空間導(dǎo)航的行進(jìn)速度后發(fā)現(xiàn)，時空感知跨度不影響個體路徑距離判斷的精確性，但影響轉(zhuǎn)彎角度判斷的精確性。實驗2 中仍然沒有發(fā)現(xiàn)時空感知對個體繪制認(rèn)知地圖準(zhǔn)確性的影響。

4 討論

本研究以兩項實驗探究了個體在構(gòu)建認(rèn)知地圖過程中時空感知和路標(biāo)線索對空間信息加工的影響機制。結(jié)果表明，個體在構(gòu)建認(rèn)知地圖過程中，時空感知僅影響空間信息加工的精確性而不影響準(zhǔn)確性，且直線加工與轉(zhuǎn)彎加工受影響機制不同。研究支持了認(rèn)知地圖的TEM 模型，從空間導(dǎo)航時空特性的角度解釋了個體對認(rèn)知地圖空間信息的加工機制。

4.1 時空感知在認(rèn)知地圖空間信息中的影響機制

本研究發(fā)現(xiàn)空間導(dǎo)航中時空感知對路徑長度判斷的影響存在趨中效應(yīng)（center-tendency effect），即個體在路徑長度估計時表現(xiàn)出高估短路徑或低估長路徑的現(xiàn)象。該結(jié)果與前人研究結(jié)果不一致，可能是由于不同類型的導(dǎo)航任務(wù)對個體認(rèn)知加工過程要求不同。van Rijn（2014）的距離再現(xiàn)任務(wù)要求個體感知距離后立即做出判斷，而本研究要求個體建立對環(huán)境的整體認(rèn)識后再模擬路徑距離，這一過程相較于距離再現(xiàn)任務(wù)增加了對空間信息的編碼加工。Arnold 等人（2016）提出，人們在空間導(dǎo)航中會結(jié)合持續(xù)時間與空間特征模擬路徑距離長度（Burgesset al.， 2001）。心理模擬路徑距離與心理模擬的時間壓縮性密切相關(guān)，為完成高效模擬，人們傾向于以更快的速度模擬移動速度較慢的客體，這種時間壓縮性會使個體在模擬過程中產(chǎn)生認(rèn)知扭曲，即個體受時間壓縮性的影響低估了主觀導(dǎo)航時間從而低估導(dǎo)航距離。從本質(zhì)上看，路徑長度判斷與主觀感知的時空感知跨度長短表現(xiàn)出一致性，說明個體在構(gòu)建認(rèn)知地圖時受Tau 效應(yīng)影響。

本研究還發(fā)現(xiàn)個體在認(rèn)知地圖空間信息的精確性判斷中，時空感知跨度與路徑判斷偏差成正比，與轉(zhuǎn)彎角度判斷偏差成反比。對于路徑距離判斷，本研究認(rèn)為心理模擬的時間壓縮性會增強個體對空間信息的認(rèn)知扭曲程度，從而導(dǎo)致時空感知跨度較長時個體對路徑判斷的精確性以及整合空間信息指標(biāo)都處于較低水平。而在導(dǎo)航速度固定后，路徑精確性在不同時空感知跨度條件中并無差異，說明速度知覺是影響路徑判斷的關(guān)鍵因素。視覺運動處理（visual motion processing）是判斷和比較客體移動速度的認(rèn)知能力（Manning et al.，2018），因此本研究推測與速度知覺有關(guān)的視覺運動處理能力是個體加工直線信息的關(guān)鍵。對于轉(zhuǎn)彎角度判斷，個體在兩項實驗中均表現(xiàn)出低估角度度數(shù)，體現(xiàn)了心理模擬的時間壓縮性。而在控制了導(dǎo)航速度后，轉(zhuǎn)彎角度精確性仍受時空感知影響，并且此時角度判斷偏差與時空感知跨度成正比，說明轉(zhuǎn)彎角度判斷受時空感知中的主觀時間知覺影響。此外，在認(rèn)知地圖的準(zhǔn)確性判斷中，我們并未發(fā)現(xiàn)時空感知在其中的影響。綜上，時空感知能夠通過多渠道影響個體在構(gòu)建認(rèn)知地圖過程中對不同類型空間信息精確性的認(rèn)知加工，直線信息加工受速度知覺調(diào)節(jié)的時空感知影響，而轉(zhuǎn)彎信息加工受主觀時間知覺影響。

4.2 時空感知與路標(biāo)線索在構(gòu)建認(rèn)知地圖中的交互作用

本研究發(fā)現(xiàn)了時空感知和路標(biāo)線索在個體構(gòu)建認(rèn)知地圖過程中對空間信息加工的交互作用。對于路徑距離判斷，在無路標(biāo)線索的環(huán)境中，個體對路徑距離的判斷受時空感知影響，在有路標(biāo)線索的環(huán)境中，時空感知并不影響路徑距離判斷。在較長的導(dǎo)航時長跨度條件下，對路徑距離的判斷也更長。van Rijn（2014） 提出的時間擴張效應(yīng)（temporaldilation effects）解釋了路標(biāo)線索在時空感知影響路徑距離時的作用，他認(rèn)為當(dāng)個體以較快的速度移動并感知到更多的環(huán)境變化時會延長主觀的導(dǎo)航時長，從而導(dǎo)致個體對路徑長度判斷產(chǎn)生偏差。因此，個體會參考環(huán)境中的路標(biāo)線索來判斷導(dǎo)航時長，從而影響對路徑的直線加工。對于轉(zhuǎn)彎角度判斷，路標(biāo)線索會增加個體對轉(zhuǎn)彎角度判斷的偏差。根據(jù)線索整合模型的觀點，個體會結(jié)合環(huán)境線索與自身運動線索判斷空間方位。時間知覺作為內(nèi)源性信息為個體提供了自身運動線索，而在整合環(huán)境線索的過程中路標(biāo)線索增強了心理模擬的時間壓縮性使個體表現(xiàn)出低估角度度數(shù)。這一結(jié)果也證明了個體在判斷轉(zhuǎn)彎角度時主要依賴于時間知覺，該結(jié)論與先前研究結(jié)論一致，即個體依賴自身運動信息判斷轉(zhuǎn)彎角度（Ivanenko et al.， 1997）。

此外，本研究發(fā)現(xiàn)了路標(biāo)線索對個體空間信息加工過程的影響。在路徑的直線加工中，個體對每段路線中起始路徑的判斷偏差并未表現(xiàn)出顯著差異，而在其余路徑中表現(xiàn)出顯著差異。有路標(biāo)時，個體在整合線索后提高了路徑距離判斷的精確性，但在控制了導(dǎo)航速度后，路標(biāo)線索不再對路徑判斷的精確性產(chǎn)生影響。據(jù)此本研究推測，線索整合需要個體能夠感知到導(dǎo)航速度的變化。相較于路徑的直線加工，轉(zhuǎn)彎角度的加工機制則呈現(xiàn)出不同的特點。個體對每條路線的第一個轉(zhuǎn)彎處的判斷會表現(xiàn)出顯著差異，即使速度固定，差異依然存在?？臻g導(dǎo)航中轉(zhuǎn)彎角度的相關(guān)研究認(rèn)為，轉(zhuǎn)彎將連續(xù)空間信息切割為不同路徑，并在長時記憶中增強轉(zhuǎn)彎處的空間編碼（Brunec etal.， 2020）。因此，個體對每條路線第一個轉(zhuǎn)彎處判斷的精確性受長時記憶增強效果的影響，路標(biāo)在其中并未產(chǎn)生影響。

綜上，本研究結(jié)果支持了TEM 模型，即個體在構(gòu)建認(rèn)知地圖的空間結(jié)構(gòu)時將空間刺激分開表征形成獨立因子，路標(biāo)與路徑并不獨立存在而是會依據(jù)時間進(jìn)程編碼為同一因子，直線與轉(zhuǎn)彎互為相互獨立的因子。空間感知信息與時間感知信息之間的加工存在泛化。

4.3 不足與展望

本研究仍存在一些不足之處。首先，本研究并未考慮時間與空間相互作用時個體的認(rèn)知神經(jīng)加工機制，未來可從該角度出發(fā)探究認(rèn)知地圖時空特性的認(rèn)知神經(jīng)基礎(chǔ)。其次，本研究探究了個體學(xué)習(xí)新環(huán)境后構(gòu)建認(rèn)知地圖過程中時空感知對空間信息加工的影響機制。而在以認(rèn)知地圖為基礎(chǔ)的空間導(dǎo)航與空間定向中，時間和空間感知信息加工如何相互作用是未來需繼續(xù)探索的問題。

5 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)時空感知影響認(rèn)知地圖加工的精確性而不影響準(zhǔn)確性，路徑判斷精確性隨導(dǎo)航時長的增加而增加，轉(zhuǎn)彎角度精確性隨導(dǎo)航時長增加而減少；路標(biāo)線索增強時空感知，增加路徑判斷精確性但降低轉(zhuǎn)彎角度判斷精確性。結(jié)果說明空間信息加工中直線和轉(zhuǎn)彎加工受不同因素影響，即直線信息加工受速度知覺調(diào)節(jié)的時空感知影響，轉(zhuǎn)彎加工受時間知覺影響。

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本研究得到國家社會科學(xué)基金一般項目（19BSH038）的資助。