工作记忆在时间和空间心理联结中的调节作用(2)
2.3实验设计与程序
实验采用2(记忆匹配项:有或无)×2(空间一时间:一致、不一致)的两因素被试内设计。
记忆刺激出现在屏幕中央。时间任务中的刺激出现在屏幕的左侧或右侧。左右之间的水平距离为6°。时距和空间共组成2种实验条件:左侧-短时距/右侧-长时距(一致条件)。右侧-短时距/左侧-长时距(不一致条件)。
实验过程见图1。首先呈现800mg的注视点,然后在屏幕中央出现一个1000ms的刺激(记忆项),间隔450 mss的空屏后,屏幕的两侧相继呈现2个图形,被试的任务是记住各自呈现的时间。并在“?”出现时作出哪个更长/更短的反应。第二个时距比第一个时距更短按“1”键,更长按“3”键,右手的食指和中指分别放在小数字键盘的“1”键和“3”键。最后屏幕中央出现一个探测图形。此时被试判断该图形与记忆项是否相同,记忆探测刺激前的“再认”起提示作用。如果探测项和记忆项完全相同按“Z”键,稍有不同按“C”键。左手的中指和食指分别放在“Z”键和“C”键上。按键反应在被试问平衡。
记忆匹配条件下。时间任务中一个刺激的颜色与记忆项的颜色相同,相应的另一个刺激与记忆项不同;记忆不匹配条件下,两个刺激的颜色都与记忆项不同。记忆匹配和记忆不匹配各占一半。匹配刺激出现在左侧和右侧的比例各占50%:匹配刺激先出现和后出现的顺序,匹配刺激先短后长、先长后短的顺序均在被试内充分平衡。探测项与记忆项相同和不同的比例各为50%。Trial之间的时间间隔为1000ms。
每个被试接受4种处理水平的组合,练习任务中对时间判断和工作记忆的结果进行反馈。当正确率达到80%以上,被试方可进行正式实验。正式实验包括4个blocks,每个block包含64个trials,共256个trials。blocks之间有1-2分钟的休息时间。
3.结果与分析
3.1记忆任务的结果
在正确率上。对记忆任务进行2(记忆匹配:有和无)×2(探测刺激:相同和不同)的两因素重复测量方差分析。结果发现。记忆匹配的主效应显著,F(1,23)=26.01,p<0.001,np2=0.53。记忆匹配条件下的准确率比记忆不匹配条件下的准确率更高(0.95±0.01 vs,0.90+0.01)。探测刺激的主效应显著,F(1,23)=15.89,p<0.01,np2=0.41,两者的交互作用显著。本研究重点关注记忆匹配的作用,探测刺激仅是考察记忆的效果,因此并未对交互作用做深入分析。
在反应时上,记忆匹配、探测刺激的主效应以及两者的交互作用均不显著,Fs<1。
3.2时间判断的正确率
为了考察工作记忆内容的保持对时间知觉的影响,仅分析记忆正确的试次中时间判断的正确率和反应时。剔除反应时间在3个标准差以外的数据,这与已有研究分析标准一致(Fortin&Breton,1995;Bi et al,2014)。对时间判断的正确率进行2(匹配项:有或无)×2(空间-时间:一致、不一致)的两因素重复测量方差分析,结果表明记忆匹配的主效应不显著,F(1,23)=2.00,p>0.05,记忆匹配和记忆不匹配的正确率分别为0.70和0.68:一致性的主效应不显著,Fs<1,p>0.05,两者的交互作用不显著,p>0.05。
3.3时间判断的反应时
结果发现,记忆匹配的主效不显著,F(1,23)=1.12,p>0.05,空间一时间的主效应不显著,F(1,23)=3.12,p>0.05。但是记忆匹配和空间一时间的交互作用显著,F(1,23)=6.59,p<0.05,np2=0.23。简单效应分析表明,记忆匹配条件下,一致与不一致条件下的差异不显著(905.73±51.20ma v8,896.79±51.59ms);记忆不匹配条件下,一致条件下的反应时显著小于不一致条件(854.81±48.19ms v8,906.30±52.47ms)。见图2。
4.讨论
本研究发现。记忆匹配条件下。刺激的空间位置不影响时间判断的反应时,记忆不匹配条件下。短时距条件下,刺激呈现在屏幕的左侧;长时距条件下,刺激呈現在屏幕的右侧,被试的反应时更短。
记忆不匹配条件的结果与已有研究一致,较短的时间与空间中的左侧相联系。较长的时间与空间中的右侧相联系,因此空间位置和时距长短一致时,被试的反应更快。表明空间和时间存在反应编码联合效应(Frassinetti et al。2009;Vallesi etal,2008;Vallesi,McIntosh,&Stuss,2009;Vicarioa et al,2007;Vicario et al,2008),这一结果支持了数量理论(Walsh,2003)。事实上,刺激的呈现位置与时间判断任务是无关的,但是具体的空间概念影响了抽象的时间判断,表明时间和空间存在内在的心理联结。
但是,时间-空间在心理表征上的联结也受到工作记忆的调节。当时间任务中的刺激与工作记忆内容匹配时,对记忆项的保持消除了空间位置对时间判断的影响。只有当时间任务中的刺激与记忆内容无关时,时间判断才受到空间位置的影响。从记忆任务的成绩来看,记忆匹配条件下的准确性显著高于记忆不匹配条件,在反应时上无差异。反映了被试对记忆匹配刺激具有更好的保持效果。究其原因,可能是在信息保持阶段,当保持在记忆中的信息与时间任务中的刺激匹配时。被试可能对该刺激投入了更多的注意并进行复述。因此回忆的效果更好。在工作记忆和视知觉的研究中。Soto等(2005)在每个trial的开始首先要求被试记忆一个刺激,最后再进行记忆探测。在信息保持阶段。被试完成视觉搜索任务。其中某个刺激与记忆内容在特征维度上匹配。发现匹配条件下。被试对目标刺激的反应时更快,正确率更高。这可能是工作记忆内容引起的注意定向造成的:积极地保持某个客体或刺激,能够吸引被试的注意转移到与该刺激相关的任务。很多研究也证明,当目标刺激的某一属性与记忆项匹配时,记忆内容对视觉搜索的促进作用更大(Soto,Heinke,Humphreys。&Blanco,2005;Soto,Hurnphreys,&Heinke,2006;Soto,Wridesworth,Bahrami-Balani,&Humphreys,2010;Downing,2000)。本研究中。在时间判断中。当时间任务中的刺激与记忆内容匹配时。匹配信息以自上而下的方式引导视觉注意。使得注意指向与记忆内容匹配的非时间属性(例如颜色)。忽视了刺激的空间位置,因此记忆匹配条件下,空间位置对时间判断的影响消失。而记忆不匹配条件下。时间任务中的刺激与记忆内容无关。记忆内容并未自动化地捕获注意。此时空间和时间的心理表征联结自动激活,即在心理联结上,左侧对应短时距。右侧对应长时距,结果表现为一致条件下的反应时更短。不一致条件下的反应时更长。工作记忆对时间一空间心理联结的调节作用与已有研究一致(Bi et al,2014),这表明记忆内容的保持改变了数量、空间和时间的自动化联结。
需要指出的是。工作记忆的调节作用也与记忆材料的性质,记忆项与时间任务中刺激的匹配程度(颜色匹配、形状匹配或者两个刺激完全相同)有关。当记忆内容为阿拉伯数字时。时间任务中的刺激与记忆项完全相同,记忆匹配缩短了时间判断的正确率(Bi et al,2014);而当记忆内容为规则图形的颜色时。记忆匹配仅改变了时间判断的反应时间。但无论是正确率还是反应时成绩下降,仅从行为结果上很难判断工作记忆的调节作用发生在早期的知觉阶段还是仅影响了决策反应,今后还需要借助高时间分辨率的ERP技术深入分析具体的影响阶段。
5.结论
时间表征沿着自左向右的空间方向进行表征,这种表征特点具有一定的自动性,但也受到高级认知控制功能例如工作记忆的调节。这表明。时间表征的空间特性具有灵活性,受到工作记忆的调节。 (毕翠华 黄希庭)
实验采用2(记忆匹配项:有或无)×2(空间一时间:一致、不一致)的两因素被试内设计。
记忆刺激出现在屏幕中央。时间任务中的刺激出现在屏幕的左侧或右侧。左右之间的水平距离为6°。时距和空间共组成2种实验条件:左侧-短时距/右侧-长时距(一致条件)。右侧-短时距/左侧-长时距(不一致条件)。
实验过程见图1。首先呈现800mg的注视点,然后在屏幕中央出现一个1000ms的刺激(记忆项),间隔450 mss的空屏后,屏幕的两侧相继呈现2个图形,被试的任务是记住各自呈现的时间。并在“?”出现时作出哪个更长/更短的反应。第二个时距比第一个时距更短按“1”键,更长按“3”键,右手的食指和中指分别放在小数字键盘的“1”键和“3”键。最后屏幕中央出现一个探测图形。此时被试判断该图形与记忆项是否相同,记忆探测刺激前的“再认”起提示作用。如果探测项和记忆项完全相同按“Z”键,稍有不同按“C”键。左手的中指和食指分别放在“Z”键和“C”键上。按键反应在被试问平衡。
记忆匹配条件下。时间任务中一个刺激的颜色与记忆项的颜色相同,相应的另一个刺激与记忆项不同;记忆不匹配条件下,两个刺激的颜色都与记忆项不同。记忆匹配和记忆不匹配各占一半。匹配刺激出现在左侧和右侧的比例各占50%:匹配刺激先出现和后出现的顺序,匹配刺激先短后长、先长后短的顺序均在被试内充分平衡。探测项与记忆项相同和不同的比例各为50%。Trial之间的时间间隔为1000ms。
每个被试接受4种处理水平的组合,练习任务中对时间判断和工作记忆的结果进行反馈。当正确率达到80%以上,被试方可进行正式实验。正式实验包括4个blocks,每个block包含64个trials,共256个trials。blocks之间有1-2分钟的休息时间。
3.结果与分析
3.1记忆任务的结果
在正确率上。对记忆任务进行2(记忆匹配:有和无)×2(探测刺激:相同和不同)的两因素重复测量方差分析。结果发现。记忆匹配的主效应显著,F(1,23)=26.01,p<0.001,np2=0.53。记忆匹配条件下的准确率比记忆不匹配条件下的准确率更高(0.95±0.01 vs,0.90+0.01)。探测刺激的主效应显著,F(1,23)=15.89,p<0.01,np2=0.41,两者的交互作用显著。本研究重点关注记忆匹配的作用,探测刺激仅是考察记忆的效果,因此并未对交互作用做深入分析。
在反应时上,记忆匹配、探测刺激的主效应以及两者的交互作用均不显著,Fs<1。
3.2时间判断的正确率
为了考察工作记忆内容的保持对时间知觉的影响,仅分析记忆正确的试次中时间判断的正确率和反应时。剔除反应时间在3个标准差以外的数据,这与已有研究分析标准一致(Fortin&Breton,1995;Bi et al,2014)。对时间判断的正确率进行2(匹配项:有或无)×2(空间-时间:一致、不一致)的两因素重复测量方差分析,结果表明记忆匹配的主效应不显著,F(1,23)=2.00,p>0.05,记忆匹配和记忆不匹配的正确率分别为0.70和0.68:一致性的主效应不显著,Fs<1,p>0.05,两者的交互作用不显著,p>0.05。
3.3时间判断的反应时
结果发现,记忆匹配的主效不显著,F(1,23)=1.12,p>0.05,空间一时间的主效应不显著,F(1,23)=3.12,p>0.05。但是记忆匹配和空间一时间的交互作用显著,F(1,23)=6.59,p<0.05,np2=0.23。简单效应分析表明,记忆匹配条件下,一致与不一致条件下的差异不显著(905.73±51.20ma v8,896.79±51.59ms);记忆不匹配条件下,一致条件下的反应时显著小于不一致条件(854.81±48.19ms v8,906.30±52.47ms)。见图2。
4.讨论
本研究发现。记忆匹配条件下。刺激的空间位置不影响时间判断的反应时,记忆不匹配条件下。短时距条件下,刺激呈现在屏幕的左侧;长时距条件下,刺激呈現在屏幕的右侧,被试的反应时更短。
记忆不匹配条件的结果与已有研究一致,较短的时间与空间中的左侧相联系。较长的时间与空间中的右侧相联系,因此空间位置和时距长短一致时,被试的反应更快。表明空间和时间存在反应编码联合效应(Frassinetti et al。2009;Vallesi etal,2008;Vallesi,McIntosh,&Stuss,2009;Vicarioa et al,2007;Vicario et al,2008),这一结果支持了数量理论(Walsh,2003)。事实上,刺激的呈现位置与时间判断任务是无关的,但是具体的空间概念影响了抽象的时间判断,表明时间和空间存在内在的心理联结。
但是,时间-空间在心理表征上的联结也受到工作记忆的调节。当时间任务中的刺激与工作记忆内容匹配时,对记忆项的保持消除了空间位置对时间判断的影响。只有当时间任务中的刺激与记忆内容无关时,时间判断才受到空间位置的影响。从记忆任务的成绩来看,记忆匹配条件下的准确性显著高于记忆不匹配条件,在反应时上无差异。反映了被试对记忆匹配刺激具有更好的保持效果。究其原因,可能是在信息保持阶段,当保持在记忆中的信息与时间任务中的刺激匹配时。被试可能对该刺激投入了更多的注意并进行复述。因此回忆的效果更好。在工作记忆和视知觉的研究中。Soto等(2005)在每个trial的开始首先要求被试记忆一个刺激,最后再进行记忆探测。在信息保持阶段。被试完成视觉搜索任务。其中某个刺激与记忆内容在特征维度上匹配。发现匹配条件下。被试对目标刺激的反应时更快,正确率更高。这可能是工作记忆内容引起的注意定向造成的:积极地保持某个客体或刺激,能够吸引被试的注意转移到与该刺激相关的任务。很多研究也证明,当目标刺激的某一属性与记忆项匹配时,记忆内容对视觉搜索的促进作用更大(Soto,Heinke,Humphreys。&Blanco,2005;Soto,Hurnphreys,&Heinke,2006;Soto,Wridesworth,Bahrami-Balani,&Humphreys,2010;Downing,2000)。本研究中。在时间判断中。当时间任务中的刺激与记忆内容匹配时。匹配信息以自上而下的方式引导视觉注意。使得注意指向与记忆内容匹配的非时间属性(例如颜色)。忽视了刺激的空间位置,因此记忆匹配条件下,空间位置对时间判断的影响消失。而记忆不匹配条件下。时间任务中的刺激与记忆内容无关。记忆内容并未自动化地捕获注意。此时空间和时间的心理表征联结自动激活,即在心理联结上,左侧对应短时距。右侧对应长时距,结果表现为一致条件下的反应时更短。不一致条件下的反应时更长。工作记忆对时间一空间心理联结的调节作用与已有研究一致(Bi et al,2014),这表明记忆内容的保持改变了数量、空间和时间的自动化联结。
需要指出的是。工作记忆的调节作用也与记忆材料的性质,记忆项与时间任务中刺激的匹配程度(颜色匹配、形状匹配或者两个刺激完全相同)有关。当记忆内容为阿拉伯数字时。时间任务中的刺激与记忆项完全相同,记忆匹配缩短了时间判断的正确率(Bi et al,2014);而当记忆内容为规则图形的颜色时。记忆匹配仅改变了时间判断的反应时间。但无论是正确率还是反应时成绩下降,仅从行为结果上很难判断工作记忆的调节作用发生在早期的知觉阶段还是仅影响了决策反应,今后还需要借助高时间分辨率的ERP技术深入分析具体的影响阶段。
5.结论
时间表征沿着自左向右的空间方向进行表征,这种表征特点具有一定的自动性,但也受到高级认知控制功能例如工作记忆的调节。这表明。时间表征的空间特性具有灵活性,受到工作记忆的调节。 (毕翠华 黄希庭)