不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)視覺(jué)覺(jué)察的影響*

2016-01-10 00:47:16劉思耘賈會(huì)賓趙慶柏

心理學(xué)報(bào) 2016年7期

劉思耘周倩賈會(huì)賓趙慶柏

(青少年網(wǎng)絡(luò)心理與行為教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,華中師范大學(xué)心理學(xué)院,武漢 430079)

1 前言

在現(xiàn)實(shí)生活中,人類在加工某種信息時(shí),不可避免地會(huì)受到其它無(wú)關(guān)信息的干擾,如無(wú)關(guān)聲音對(duì)視覺(jué)信息加工的跨感覺(jué)通道的干擾。視聽(tīng)交互的認(rèn)知加工機(jī)制一直是認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域探討的熱門話題之一,不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)(the Irrelevant Speech Effect,ISE,又稱the Unattended Speech Effect)即為其中現(xiàn)象之一,指無(wú)關(guān)的言語(yǔ)聲音對(duì)個(gè)體當(dāng)下的視覺(jué)序列回憶成績(jī)產(chǎn)生不可抗拒的干擾,即使事先告知被試不要留意該聲音刺激(Baddeley &Salamé,1986;Colle &Welsh,1976;Jones,Macken,&Murray,1993;Neath,2000)。

前人針對(duì)這一現(xiàn)象提出了諸多理論模型,但這些模型之間并未達(dá)成一致觀點(diǎn),且自身也并不能完滿解釋所有與不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)有關(guān)的現(xiàn)象,其中爭(zhēng)議較大的是關(guān)于這一過(guò)程中的認(rèn)知干擾機(jī)制本質(zhì)及是否有注意機(jī)制參與。

1.1 不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)視覺(jué)信息加工產(chǎn)生干擾的機(jī)制

在關(guān)于不相關(guān)言語(yǔ)干擾機(jī)制的爭(zhēng)論中,爭(zhēng)論的焦點(diǎn)主要集中在以下兩點(diǎn)：(1)不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)產(chǎn)生的原因到底是由于聽(tīng)覺(jué)刺激和視覺(jué)刺激的內(nèi)容產(chǎn)生沖突造成的還是兩個(gè)通道輸入的刺激形成的序列不一致從而是在序列上產(chǎn)生沖突造成的？(2)不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)產(chǎn)生過(guò)程中是否涉及注意的機(jī)制。

由于前人多采用讓被試對(duì)視覺(jué)刺激進(jìn)行序列回憶的方式來(lái)探討不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)視覺(jué)信息加工的影響,因此所提出的理論模型的內(nèi)容也與視覺(jué)序列回憶這種實(shí)驗(yàn)范式有關(guān),如視覺(jué)刺激總是呈一定序列、視覺(jué)刺激不止一個(gè)、視覺(jué)刺激多為數(shù)字/字母/單詞之類的抽象符號(hào)等等?？梢哉f(shuō),前人所提出的多個(gè)不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)模型具有相當(dāng)濃厚的范式色彩。如語(yǔ)音存儲(chǔ)假說(shuō)(the Phonological Store Hypothesis)(Salamé &Baddeley,1986)認(rèn)為,不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)制是聽(tīng)覺(jué)信息對(duì)視覺(jué)信息的語(yǔ)音存儲(chǔ)產(chǎn)生干擾,與個(gè)體的注意機(jī)制無(wú)關(guān);而改變狀態(tài)假說(shuō)(the Changing State Hypothesis)則認(rèn)為,不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)產(chǎn)生的關(guān)鍵是由于前后變化的不相關(guān)聽(tīng)覺(jué)刺激(如音位或音調(diào)上的變化)也構(gòu)成了一個(gè)序列,而這個(gè)序列干擾了以相同方式形成的視覺(jué)信息序列表征,從而降低了視覺(jué)信息的回憶成績(jī)(Jones &Macken,1993;Jones et al.,1993;張樂(lè),梁寧建,2007)。改變狀態(tài)假說(shuō)認(rèn)為不相關(guān)言語(yǔ)的干擾與刺激的內(nèi)容無(wú)關(guān),是對(duì)視覺(jué)刺激加工過(guò)程的干擾(Jones&Tremblay,2000)。這種嚴(yán)重依賴于特別實(shí)驗(yàn)范式產(chǎn)生的理論模型內(nèi)容無(wú)疑限制了我們從根本上去了解此類視聽(tīng)交互加工的本質(zhì),因此有必要突破特定實(shí)驗(yàn)范式的限制,建構(gòu)基于干擾本質(zhì)的模型。

有的研究者提出不相關(guān)言語(yǔ)不僅僅在記憶層面干擾視覺(jué)加工,還通過(guò)對(duì)注意機(jī)制的調(diào)節(jié)來(lái)產(chǎn)生影響,如建立在記憶和注意框架內(nèi)的具身加工模型(Embedded-Processes Model) (Cowan,1995,1999)認(rèn)為,不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)視覺(jué)信息系列回憶的干擾是通過(guò)注意的偏離導(dǎo)致的,視覺(jué)呈現(xiàn)的記憶項(xiàng)目在有限資源的注意焦點(diǎn)內(nèi)得以復(fù)述和保留,而新異的或與任務(wù)無(wú)關(guān)的變化刺激則引起一種朝向反應(yīng)(orienting response),該反應(yīng)分散了復(fù)述加工過(guò)程中的注意力,從而減少了目標(biāo)表征的激活及成功復(fù)述的概率。多個(gè)其它研究支持了這個(gè)解釋(Bell,Dentale,Buchner,&Mayr,2010;Buchner,Bell,Rothermund,&Wentura,2008;Chein &Fiez,2010)。也有研究者運(yùn)用時(shí)間獨(dú)特性假說(shuō)(the Temporal Distinctiveness Theory),從注意資源分配的角度提出了注意機(jī)制對(duì)這一過(guò)程的參與(LeCompte,1996)。由此看來(lái),前人已經(jīng)察覺(jué)到不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)視覺(jué)刺激加工的干擾不僅僅停留在單個(gè)的認(rèn)知加工層面(如記憶),既使他們是在某個(gè)特定的認(rèn)知層面采用相對(duì)固定的實(shí)驗(yàn)范式去觀察的(如視覺(jué)記憶任務(wù))。

1.2 與不相關(guān)言語(yǔ)有關(guān)的ERP研究

近些年研究者采用事件相關(guān)電位(ERP)和腦成像(如fMRI)等神經(jīng)機(jī)制探究方法,探討與不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)有關(guān)的腦機(jī)制。其中有關(guān) ERP腦電的研究分為兩類,一類關(guān)注無(wú)關(guān)言語(yǔ)刺激所誘發(fā)的 ERP成分,另一類關(guān)注當(dāng)前任務(wù)中視覺(jué)刺激所誘發(fā)的ERP成分。

研究者提出無(wú)關(guān)聽(tīng)覺(jué)刺激能夠誘發(fā) N1、P3a和重新定向負(fù)波(reorienting negativity,RON)等多個(gè) ERP成分,且這些成分可能反映了注意轉(zhuǎn)換的不同階段(Bell et al.,2010;Bendixen,Roeber,&Schr?ger,2007;Escera &Corral,2007;Campbell,Winkler,&Kujala,2007;Campbell,Winkler,Kujala,&N??t?nen,2003),暗示著不相關(guān)言語(yǔ)刺激很有可能影響了注意的認(rèn)知加工。具體來(lái)說(shuō),N1是聽(tīng)覺(jué)ERP成分中最具代表性或通道特異性的早期成分,是刺激開(kāi)始后100 ms左右記錄到的一個(gè)負(fù)成分(趙侖,2010)。從功能上來(lái)說(shuō),聽(tīng)覺(jué)刺激的早期 N1成分具有注意效應(yīng)。不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn),盡管要求被試忽略聽(tīng)覺(jué)通道而集中注意視覺(jué)刺激,忽略的聽(tīng)覺(jué)通道刺激還是誘發(fā)了 N1,且主要分布在頭皮的額中央?yún)^(qū),波幅由刺激的物理性質(zhì)改變的多少?zèng)Q定(Bell et al.,2010)。當(dāng)控制狀態(tài)改變的數(shù)量時(shí),不同類型的聽(tīng)覺(jué)刺激(如音調(diào)、言語(yǔ)、環(huán)境聲音等)產(chǎn)生非常相似的N1反應(yīng)(N??t?nen &Picton,1987)。P3家族包括很多成分,而與不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)有關(guān)的P3a (Novelty P3)是由頻次較少的、與任務(wù)不相關(guān)的刺激(新異刺激)在 300 ms左右誘發(fā)出的一個(gè)正成分,潛伏期較短,比反映了靶刺激注意加工過(guò)程的P3b靠前(如250～300 ms),頭皮分布也較為廣泛,最大波幅位于額葉后部,也較 P3b明顯靠前(趙侖,2010)。從功能上來(lái)說(shuō),P3a反映了刺激驅(qū)動(dòng)的自下而上的前腦區(qū)注意加工機(jī)制(Polich,2007),且 P3a是現(xiàn)已公認(rèn)的朝向反應(yīng)的主要標(biāo)志。在不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)產(chǎn)生過(guò)程中,盡管要求被試忽略聽(tīng)覺(jué)通道出現(xiàn)的刺激,但其固有的新異性仍有可能引起被試的朝向反應(yīng)。因此,P3a的出現(xiàn)很有可能是由于被試的注意資源被分散,導(dǎo)致他們?cè)谥魅蝿?wù)中表現(xiàn)出更高的錯(cuò)誤率和更長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)(Escera,Alho,Winkler,&N??t?nen,1998;Escera,Yago,&Alho,2001)。另外,P3a成分之后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)后期負(fù)成分,且在額區(qū)達(dá)到最大(Escera et al.,2001)。鑒于這種負(fù)偏離可能至少部分反映了注意重新定向到主要任務(wù)上的假設(shè),因此該成分被稱為重新定向負(fù)波(RON) (Berti,2008;Escera et al.,2001)。

前人針對(duì)視覺(jué)呈現(xiàn)的記憶項(xiàng)目的加工是否受不相關(guān)言語(yǔ)的影響也進(jìn)行了多個(gè) ERP的研究。他們認(rèn)為如果不相關(guān)言語(yǔ)吸引了當(dāng)前視覺(jué)任務(wù)的注意力,那么視覺(jué)活動(dòng)相關(guān)的神經(jīng)活動(dòng)會(huì)被減弱。而視覺(jué) ERP早期成分通常包括 C1、顳枕區(qū)的 P1和N1/N170、額中央?yún)^(qū)的N1和P2(趙侖,2010),這些ERP成分應(yīng)該或多或少有不同程度的反映。這里我們主要分析并總結(jié)前人找到的與視覺(jué)注意有關(guān)的P1/N1成分。P1一般開(kāi)始于刺激呈現(xiàn)后的60～90 ms,幅度通常在偏側(cè)枕區(qū)(如O1、O2)達(dá)到最大,峰值潛伏期在100～130 ms之間,且受刺激對(duì)比度、空間注意指向以及被試的喚醒狀態(tài)等因素的影響,但與其它自上而下的變量無(wú)關(guān)(Hillyard &Anllo-Vento,1998;Hillyard,Vogel,&Luck,1998)。N1出現(xiàn)在P1之后,常出現(xiàn)在頂枕外側(cè)紋狀區(qū),與刺激特征的加工過(guò)程有關(guān)(Hillyard &Anllo-Vento,1998;Hillyard et al.,1998)。它包括幾種視覺(jué)N1子成分,某些子成分反映了某種辨別過(guò)程(趙侖,2010)。研究發(fā)現(xiàn),頭皮后部的P1、N1以及額區(qū)的N1均受到注意的顯著影響,表現(xiàn)為幅值的增強(qiáng)(Hillyard &Anllo-Vento,1998;Hillyard et al.,1998)。由于不相關(guān)言語(yǔ)可能會(huì)自動(dòng)獲取注意資源,損害被試對(duì)視覺(jué)表征項(xiàng)目的認(rèn)知加工,因此很有可能會(huì)導(dǎo)致與視覺(jué)記憶項(xiàng)目加工相應(yīng)的 ERP成份波幅減弱,有研究通過(guò)采集EEG數(shù)據(jù)支持了這一假設(shè),發(fā)現(xiàn)了N1波幅的減弱(Weisz &Schlittmeier,2005)。

由以上諸多 ERP研究可以看出,關(guān)于不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)的腦電研究結(jié)果在某種程度上均支持了注意在這種跨通道信息加工過(guò)程中的參與作用,為不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)與注意機(jī)制的關(guān)聯(lián)提供了腦神經(jīng)機(jī)制的依據(jù)。同時(shí)也表明,雖然前人是在記憶層面觀察到的不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng),但并不表明不相關(guān)言語(yǔ)只在記憶層面對(duì)認(rèn)知功能造成損害,不排除更早階段的認(rèn)知加工也會(huì)受到影響。

1.3 視覺(jué)意識(shí)覺(jué)察研究

從前人提出的多種理論以及相關(guān)的 ERP研究來(lái)看,在記憶層面完全揭示不相關(guān)言語(yǔ)干擾的機(jī)制以及探討注意在其中的作用似乎沒(méi)有那么容易。盡管視覺(jué)信息的記憶成績(jī)受損是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最明顯的不相關(guān)言語(yǔ)造成的影響,但這并不能說(shuō)明更早階段的視覺(jué)信息加工過(guò)程沒(méi)有受到干擾。本研究將不從傳統(tǒng)的記憶層面探討該問(wèn)題,而是從知覺(jué)層面去探討跨感覺(jué)通道信息加工間的干擾本質(zhì),試圖從不同的角度獲取解決相關(guān)理論爭(zhēng)論的關(guān)鍵信息。

盡管知覺(jué)過(guò)程發(fā)生在個(gè)體對(duì)外界信息加工的早期階段,遠(yuǎn)早于記憶階段,但知覺(jué)過(guò)程仍是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,包含了多個(gè)步驟(Eysenck &Keane,2000)。因此,為了更有效地探測(cè)不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)的機(jī)制,我們將探測(cè)窗口移至視知覺(jué)加工的早期階段,即視覺(jué)意識(shí)或覺(jué)察階段。視覺(jué)意識(shí)或覺(jué)察(visual consciousness or awareness)指的是被試根據(jù)自身的主觀體驗(yàn)確實(shí)感知到某個(gè)刺激的存在,而不是隨機(jī)猜測(cè)或根據(jù)無(wú)意識(shí)視覺(jué)體驗(yàn),或后續(xù)對(duì)體驗(yàn)到的內(nèi)容進(jìn)行再加工來(lái)判斷刺激是否呈現(xiàn)。該過(guò)程與無(wú)意識(shí)視覺(jué)加工或后期意識(shí)加工過(guò)程有所不同(Block,2001)。在本研究中,我們交替使用視覺(jué)意識(shí)(visual consciousness)和視覺(jué)覺(jué)察(visual awareness)兩個(gè)概念,使用前者時(shí)偏向從靜態(tài)的角度強(qiáng)調(diào)意識(shí)概念本身,使用后者時(shí)偏向從動(dòng)態(tài)的角度強(qiáng)調(diào)個(gè)體產(chǎn)生視覺(jué)意識(shí)的過(guò)程。值得注意的是,視覺(jué)意識(shí)并不完全等同于視覺(jué)閾限。雖然前者始于閾限,但其可靠的覺(jué)察階段應(yīng)該出現(xiàn)在閾限之上的短暫時(shí)間內(nèi)。因此,我們?cè)诒狙芯恐袑⒉粫?huì)采用觀察視覺(jué)刺激閾限的方式來(lái)探討視覺(jué)覺(jué)察過(guò)程,而是采用一種能夠產(chǎn)生足夠視知覺(jué)但僅僅停留在覺(jué)察階段的刺激呈現(xiàn)方式。

目前,大量研究表明與視覺(jué)意識(shí)相關(guān)的 ERP成分可能有以下3種(Koivisto &Revonsuo,2010)：(1) P1,大約在刺激出現(xiàn)后100 ms;(2)早期后部負(fù)波VAN (visual awareness negativity),大約在刺激出現(xiàn)后200 ms,也稱為視覺(jué)覺(jué)察負(fù)波;(3)后期正波LP(late positivity),位于 P3時(shí)間窗口內(nèi),大約是刺激出現(xiàn)后400 ms。P1成分是刺激呈現(xiàn)后100 ms的正成分,反映的是個(gè)體對(duì)刺激的感覺(jué)反應(yīng),且與空間注意有關(guān)(Luck &Ford,1998)。然而,根據(jù)視覺(jué)意識(shí)的不同操作范式,只有部分研究發(fā)現(xiàn)視覺(jué)意識(shí)中P1成分得到增強(qiáng)(Koivisto &Revonsuo,2010),表明P1還不是視覺(jué)意識(shí)的穩(wěn)定腦電成分表征。相比于未進(jìn)入視覺(jué)意識(shí)的刺激,VAN是進(jìn)入意識(shí)的視覺(jué)刺激在200 ms左右引發(fā)的早期負(fù)波的增強(qiáng),主要分布于顳葉后部和頂枕葉,且對(duì)視覺(jué)意識(shí)具有跨任務(wù)范式的穩(wěn)定性。VAN之后常常跟隨一個(gè)晚期正向差異成分(LP),通常在P3時(shí)間窗口,尤其是頂葉和中央記錄位置。多個(gè)研究表明,VAN被認(rèn)為是上述3種成分中代表視覺(jué)意識(shí)產(chǎn)生的最早最可靠的相關(guān)成分(Koivisto &Revonsuo,2010;Koivisto et al.,2008)。

本研究共設(shè)計(jì)了3個(gè)實(shí)驗(yàn),均采用視覺(jué)掩蔽范式和聽(tīng)覺(jué)刺激輸入的視聽(tīng)交互范式,采用信號(hào)檢測(cè)論技術(shù)和ERP技術(shù)探討不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)視覺(jué)覺(jué)察過(guò)程的影響。在選取視覺(jué)加工材料時(shí),我們選取了兼具視覺(jué)普遍性和重要性的灰色實(shí)心圓、卡通圓形時(shí)鐘和卡通面孔作為簡(jiǎn)單圖片材料,真實(shí)的客體(房子和面孔)作為復(fù)雜圖片材料。實(shí)驗(yàn) 1的假設(shè)是：不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)簡(jiǎn)單客體(灰色實(shí)心圓、卡通時(shí)鐘、卡通面孔)的視覺(jué)意識(shí)會(huì)產(chǎn)生顯著干擾,而不相關(guān)純音并不會(huì)產(chǎn)生明顯的干擾,且這種不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)對(duì)不同物體視知覺(jué)覺(jué)察的影響并無(wú)差異。實(shí)驗(yàn)2的假設(shè)是：不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)復(fù)雜物體的視覺(jué)意識(shí)也會(huì)產(chǎn)生顯著干擾,且由于面孔加工所具有的某種可能的特殊性,不同復(fù)雜程度物體受到的干擾會(huì)有所不同。實(shí)驗(yàn)3在前兩個(gè)行為實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用ERP技術(shù)進(jìn)一步探討不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)發(fā)生的神經(jīng)機(jī)制。該實(shí)驗(yàn)的假設(shè)為：行為學(xué)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2假設(shè)基本保持一致,即不相關(guān)言語(yǔ)會(huì)對(duì)視覺(jué)意識(shí)產(chǎn)生干擾。腦電結(jié)果預(yù)期為,在不相關(guān)言語(yǔ)條件下,被試后部腦區(qū)誘發(fā)的 VAN成分顯著削弱,進(jìn)一步支持不相關(guān)言語(yǔ)會(huì)對(duì)視覺(jué)覺(jué)察過(guò)程造成干擾。

2 實(shí)驗(yàn)1 不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)簡(jiǎn)單圖片視覺(jué)覺(jué)察的影響

2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>
采用視覺(jué)掩蔽范式和信號(hào)檢測(cè)論技術(shù),比較 3種不同聲音背景條件下被試對(duì)不同簡(jiǎn)單圖片進(jìn)行視覺(jué)覺(jué)察的行為表現(xiàn),探討視覺(jué)覺(jué)察過(guò)程是否存在不相關(guān)言語(yǔ)的干擾,以及這種效應(yīng)在不同物體覺(jué)察中是否存在差異。

2.2 研究方法

本實(shí)驗(yàn)的視覺(jué)刺激呈現(xiàn)方式參考了Koivisto等人(2008)在探測(cè)視覺(jué)意識(shí)最早ERP成分的研究中實(shí)驗(yàn)1所使用的實(shí)驗(yàn)范式。

2.2.1 被試

華中師范大學(xué)在校大學(xué)生70名(男生18名,女生52名),年齡范圍在19 ～26歲之間(

=23.13,

=2.14),均自愿參加實(shí)驗(yàn)。所有被試的聽(tīng)力、視力或矯正視力正常。每位被試完成實(shí)驗(yàn)后均獲得精美禮品一份。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料

不相關(guān)聲音材料分為兩類：?jiǎn)巫?bei4)和純音(嘟)。其中單字由一位普通話標(biāo)準(zhǔn)的女生在語(yǔ)音室錄制,然后通過(guò)Goldwave Digital Audio Editor編輯軟件對(duì)單字及純音聲音材料進(jìn)行處理,并單獨(dú)保存形成時(shí)長(zhǎng)均為0.025 s的兩個(gè)聲音文件。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中該聲音文件會(huì)通過(guò)程序被連續(xù)調(diào)用呈現(xiàn)。聲音大小的范圍是70～80 dB。

用于視覺(jué)意識(shí)的圖片材料分為三類：灰色實(shí)心圓,卡通面孔,卡通時(shí)鐘,其視角均為 3.27°×3.27°,所有圖片(RGB分別是 235、235、235)的大小為113.1 kb,分辨率為72像素/英寸。程序中前后掩蔽刺激為黑白模式的方塊,其視角也為3.27°×3.27°。

2.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用 3(不相關(guān)聲音類型：?jiǎn)巫?vs.純音 vs.安靜 )×3(視覺(jué)覺(jué)察圖片類型：灰色實(shí)心圓 vs.卡通面孔 vs.卡通時(shí)鐘)兩因素混合設(shè)計(jì)。其中,不相關(guān)聲音類型為被試內(nèi)變量,視覺(jué)覺(jué)察圖片類型為被試間變量。要求被試完成視覺(jué)覺(jué)察任務(wù),即判斷是否覺(jué)察到靶刺激圖片。本實(shí)驗(yàn)采用信號(hào)檢測(cè)論技術(shù),靶刺激圖片為信號(hào),空白圖片為噪音,記錄被試的擊中、漏報(bào)、虛報(bào)、正確拒斥的反應(yīng),因變量為被試的辨別力(

)和反應(yīng)傾向(

)。

2.2.4 實(shí)驗(yàn)程序

采用E-Prime 1.1進(jìn)行編程。整個(gè)實(shí)驗(yàn)在顯示分辨率為 1440×900的臺(tái)式 Lenovo計(jì)算機(jī)上完成,屏幕刷新率為 60 Hz。被試進(jìn)入隔音實(shí)驗(yàn)室后,被隨機(jī)劃分到不同的實(shí)驗(yàn)條件組,然后保持舒適坐姿坐在計(jì)算機(jī)屏幕前,眼睛與顯示器平直,視距約為60cm (50～70cm)。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下每個(gè)被試要完成3種不相關(guān)聲音條件下的視覺(jué)覺(jué)察任務(wù)。每一種實(shí)驗(yàn)條件包括160個(gè)試次,其中80次靶刺激呈現(xiàn),80次靶刺激缺失,所有試次隨機(jī)呈現(xiàn),共 160×3(單字、純音和安靜條件)=480個(gè)試次。

顯示器背景為白色,顯示器亮度、對(duì)比度和色彩均為統(tǒng)一設(shè)置。首先,給被試呈現(xiàn)指導(dǎo)語(yǔ),待被試完全正確理解實(shí)驗(yàn)過(guò)程和任務(wù)內(nèi)容后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。每個(gè)試次的具體流程如下：首先計(jì)算機(jī)屏幕中央呈現(xiàn)1200 ms的黑白模式前掩蔽刺激,作為警示被試集中注意的注視點(diǎn)。隨后在前掩蔽刺激出現(xiàn)的位置呈現(xiàn)靶刺激或者空屏,呈現(xiàn)時(shí)間為 83 ms,兩種情況出現(xiàn)的概率均為 50%。然后在同一位置再呈現(xiàn)83 ms的空屏,直到黑白模式的后掩蔽刺激出現(xiàn)并持續(xù)1200 ms。試次間隔ISI為1600 ms。被試在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中佩戴耳機(jī),不相關(guān)聲音(單字和純音)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中一直呈現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)要求被試集中注意屏幕中央,并避免在試次進(jìn)行中眨眼和轉(zhuǎn)動(dòng)眼睛。如果被試有意識(shí)地察覺(jué)到靶刺激就按“是”鍵,如果沒(méi)有察覺(jué)到就按“否”鍵。不鼓勵(lì)他們猜測(cè),而是根據(jù)自己的意識(shí)知覺(jué)來(lái)做出反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)依據(jù)背景聲音的3個(gè)水平分為3個(gè)實(shí)驗(yàn)單元,呈現(xiàn)順序在被試間做了平衡。每個(gè)正式實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前都有一個(gè)演示和練習(xí)階段,練習(xí)階段中刺激和后掩蔽間隔逐漸縮短至正式實(shí)驗(yàn)的水平,且在練習(xí)階段給被試提供反饋,確保被試正確理解實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)語(yǔ)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)單元結(jié)束后被試有短暫的休息時(shí)間。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)3組被試的辨別力和反應(yīng)傾向分別進(jìn)行計(jì)算和分析。辨別力指標(biāo)(

)即被試對(duì)刺激的感受性。當(dāng)

＞0時(shí),表明被試對(duì)信號(hào)是敏感的,信號(hào)是足夠強(qiáng)的;

值越大表示被試對(duì)刺激的敏感性越高;而當(dāng)

＜0時(shí),表明被試對(duì)信號(hào)不敏感,被試是隨機(jī)做出的反應(yīng)。反應(yīng)傾向(

)是被試在判斷過(guò)程中所持的決策標(biāo)準(zhǔn),可用于推斷被試的反應(yīng)是基于真實(shí)的視覺(jué)覺(jué)察還是摻雜了猜測(cè)的成分在里面。當(dāng)

＞1時(shí),表明被試在對(duì)信號(hào)不夠敏感的情況下傾向于做出“否”的反應(yīng),是一種較為保守的、嚴(yán)格的策略和標(biāo)準(zhǔn);而當(dāng)

＜1時(shí),表明被試在對(duì)信號(hào)不夠敏感的情況下傾向于做出“是”的反應(yīng),是一種較為冒險(xiǎn)激進(jìn)或?qū)捤傻牟呗院蜆?biāo)準(zhǔn);當(dāng)

值接近或等于1時(shí),表明被試在對(duì)信號(hào)敏感性不強(qiáng)的情況下采取了不松也不嚴(yán)的標(biāo)準(zhǔn)。辨別力和反應(yīng)傾向的計(jì)算方法為：1)計(jì)算被試的擊中率、漏報(bào)率、虛報(bào)率、正確拒斥率;2)根據(jù)PZO轉(zhuǎn)化表,將擊中率和虛報(bào)率轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的

值和

值;3)根據(jù)公式

d’

=Z?Z

,計(jì)算相應(yīng)的

d’

和

。根據(jù)信號(hào)檢測(cè)論的數(shù)據(jù)分析方法,排除辨別力指標(biāo)不合格(

≤0)的被試10名,共采集60名有效被試數(shù)據(jù)。其中灰色實(shí)心圓條件下有效被試17名,卡通面孔條件下有效被試 19名,卡通時(shí)鐘條件下有效被試24名。實(shí)驗(yàn)1被試的擊中率和虛報(bào)率數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 實(shí)驗(yàn) 1中被試對(duì)不同視覺(jué)刺激覺(jué)察的擊中率和虛報(bào)率

2.3.1 辨別力指標(biāo)

首先,對(duì)被試的辨別力指標(biāo)進(jìn)行單樣本

檢驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)覺(jué)察到灰色實(shí)心圓時(shí),被試在 3種不同聽(tīng)覺(jué)條件下的辨別力指標(biāo)均顯著大于 0 (

(16)=7.99,

＜0.001;

(16)=6.75,

＜0.001;

(16)=7.82,

＜0.001);當(dāng)覺(jué)察到卡通面孔時(shí),被試在3種不同聽(tīng)覺(jué)條件下的辨別力指標(biāo)也均顯著大于 0 (

(18)=10.50,

＜0.001;

(18)=12.31,

＜0.001;

(18)=12.52,

＜0.001);當(dāng)覺(jué)察到卡通時(shí)鐘圖片時(shí),被試在3種不同聽(tīng)覺(jué)條件下的辨別力指標(biāo)也均顯著大于0 (

(23)=8.54,

＜0.001;

(23)=16.09,

＜0.001;

(23)=21.01,

＜0.001)。這些結(jié)果表明所有被試對(duì)于刺激的敏感度都足夠強(qiáng),都是基于個(gè)人真實(shí)觀察而不是隨機(jī)猜測(cè)做出的反應(yīng)。

圖1 不同聲音背景條件下被試對(duì)不同圖片覺(jué)察反應(yīng)的辨別力

2.3.2 反應(yīng)傾向指標(biāo)

首先,對(duì)被試的反應(yīng)傾向指標(biāo)進(jìn)行單樣本

檢驗(yàn)。結(jié)果顯示,當(dāng)覺(jué)察到灰色實(shí)心圓時(shí),被試在 3種聲音背景條件下的反應(yīng)傾向指標(biāo)均顯著大于 1(

(16)=2.81,

=0.013;

(16)=2.81,

=0.013;

(16)=2.12,

=0.050);當(dāng)覺(jué)察到是卡通面孔時(shí),被試在單字背景條件下的反應(yīng)傾向顯著大于1 (

(18)=2.31,

=0.033),而在純音條件和安靜條件下的反應(yīng)傾向與1差異不顯著(

(18)=1.95,

=0.066;

(18)=1.17,

=0.258);當(dāng)覺(jué)察到是卡通時(shí)鐘時(shí),被試在3種背景下的反應(yīng)傾向指標(biāo)也均顯著大于 1 (

(23)=2.77,

=0.011;

(23)=2.76,

=0.011;

(23)=2.51,

=0.020)。這些結(jié)果表明被試在大多數(shù)聲音背景條件下,對(duì)視覺(jué)覺(jué)察過(guò)程采取的是較嚴(yán)的保守策略。

2.4 討論

以上結(jié)果表明被試在視覺(jué)覺(jué)察加工過(guò)程中受到了不相關(guān)言語(yǔ)的干擾,但由于不相關(guān)聲音類型和圖片類型之間無(wú)交互作用,表明不相關(guān)言語(yǔ)在視覺(jué)覺(jué)察階段產(chǎn)生的干擾與覺(jué)察內(nèi)容無(wú)關(guān)。這一結(jié)果從不同的層面和角度支持了前人提出的改變狀態(tài)假說(shuō),即認(rèn)為不相關(guān)言語(yǔ)是對(duì)視覺(jué)刺激加工過(guò)程的一種干擾(Jones &Tremblay,2000),而不是如語(yǔ)音存儲(chǔ)假說(shuō)(Salamé &Baddeley,1986)所認(rèn)為的對(duì)視覺(jué)信息內(nèi)容產(chǎn)生的干擾。但是,由于實(shí)驗(yàn)1中的視覺(jué)刺激是單個(gè)的靜止的圖片,并不涉及任何序列問(wèn)題,因此我們推斷至少在這個(gè)階段產(chǎn)生的視聽(tīng)交互沖突并不是來(lái)自于序列,而是刺激內(nèi)容本身。另外,被試對(duì)卡通面孔和卡通時(shí)鐘的辨別力顯著高于對(duì)灰色實(shí)心圓的辨別力,而對(duì)卡通面孔和卡通時(shí)鐘的辨別力則無(wú)顯著差異。這個(gè)結(jié)果似乎并不支持面孔加工特異的觀點(diǎn)。對(duì)于人類來(lái)說(shuō),面孔是一種內(nèi)容非常豐富、意義不同尋常的視覺(jué)刺激,有研究者認(rèn)為面孔識(shí)別有別于其它類型的物體識(shí)別(如 Farah,Klein,&Levinson,1995),大腦有專門的區(qū)域(顳葉區(qū))負(fù)責(zé)加工人類面孔(Desimone,1991);但也有研究者認(rèn)為面孔識(shí)別只是物體識(shí)別的特殊形式,本質(zhì)上與物體識(shí)別沒(méi)有差異。如研究發(fā)現(xiàn)面孔知覺(jué)的整體加工優(yōu)勢(shì)和梭狀回面孔識(shí)別區(qū)都是后天習(xí)得性增強(qiáng)或募集的結(jié)果,表明面孔識(shí)別能力只是后天經(jīng)驗(yàn)積累的結(jié)果,即面孔知覺(jué)的專家理論(趙侖,2010)?？ㄍ婵缀涂ㄍ〞r(shí)鐘由于具有某些共同的特征,如圓的外形、且內(nèi)部都有一些明顯的特點(diǎn),被試完全可以采取相同的策略來(lái)識(shí)別這兩個(gè)不同的客體。但由于實(shí)驗(yàn)1中的材料是卡通性質(zhì)的,與真實(shí)面孔的復(fù)雜性相比過(guò)于簡(jiǎn)單,因此還不能完全推斷出人們對(duì)真實(shí)面孔加工的情況。同時(shí),該結(jié)果表明隨著圖形復(fù)雜程度的增加,被試的辨別力也會(huì)有所增強(qiáng)。

進(jìn)一步分析這幾個(gè)圖形的區(qū)別,發(fā)現(xiàn)相對(duì)于灰色實(shí)心圓而言,卡通面孔和卡通時(shí)鐘多了一些客體特有的屬性,如眼睛、嘴巴、時(shí)針和分針等。雖然這3種圖片的灰度保持一致,但卡通面孔和卡通時(shí)鐘確實(shí)比灰色實(shí)心圓多了很多空白,在快速呈現(xiàn)的條件下,由于亮度的不同形成明顯的輪廓。因此,被試在覺(jué)察卡通面孔和卡通時(shí)鐘過(guò)程中可能僅僅依賴是否察覺(jué)到了輪廓,而非真正覺(jué)察到面孔和時(shí)鐘。這從被試對(duì)卡通面孔和卡通時(shí)鐘辨別力并無(wú)差異也可獲得一定程度的支持。因此,灰色圓和卡通面孔/卡通時(shí)鐘之間的覺(jué)察差異有可能是由于被試采取了不同的策略導(dǎo)致的。

3 實(shí)驗(yàn)2 不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)復(fù)雜圖片視覺(jué)覺(jué)察的影響

3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>
由于卡通面孔、卡通時(shí)鐘與真實(shí)面孔、真實(shí)時(shí)鐘仍有許多不同,因此實(shí)驗(yàn)2采用客體的真實(shí)圖片,即真人面孔和真實(shí)房子,作為實(shí)驗(yàn)材料并分別作為彼此的信號(hào)和噪音,以探討不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)復(fù)雜圖片的視覺(jué)覺(jué)察是否造成干擾,以及這種干擾與實(shí)驗(yàn) 1中產(chǎn)生的干擾效應(yīng)是否有所不同。

3.2 研究方法

3.2.1 被試

華中師范大學(xué)在校大學(xué)生24名(男生6名,女生18名),年齡范圍在22～26歲之間(

=24.25,

=0.99),均自愿參加實(shí)驗(yàn)。所有被試的聽(tīng)力、視力或矯治視力正常。每位被試完成實(shí)驗(yàn)后均獲得精美禮品一份。

3.2.2 實(shí)驗(yàn)材料

不相關(guān)言語(yǔ)聲音材料：同實(shí)驗(yàn)1。

視覺(jué)覺(jué)察圖片材料為真人面孔圖片和真實(shí)房子圖片。同時(shí),為確保被試在安靜條件下對(duì)不同圖片具有相同的辨別力,我們將真實(shí)房子圖片和真人面孔圖片進(jìn)行不同灰度水平的處理,以確保兩種圖片在判斷難度上無(wú)差異。實(shí)驗(yàn)材料篩選過(guò)程的具體操作方法如下：

首先,通過(guò)Adobe Photoshop CS 5軟件處理真實(shí)房子和真人面孔的原始圖片,使其大小為 113.1 kb,分辨率為 72像素/英寸,設(shè)置圖層不同的不透明度。根據(jù)不透明度這一指標(biāo),從中選取不透明度分別為 77%和82%的房子圖片及不透明度分別為77%和80%的面孔圖片作為預(yù)實(shí)驗(yàn)的刺激材料。將這4類圖片分為兩組：A.77%房子圖片和80%面孔圖片;B.82%房子圖片和77%面孔圖片。在每組條件下房子和面孔圖片互為信號(hào)和噪音,分別計(jì)算各自的擊中率、漏報(bào)率、虛報(bào)率和正確拒斥率。

隨機(jī)選取華中師范大學(xué)在校 15名學(xué)生進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn),每名被試參與兩種條件(A和B)下的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)1排除被試的標(biāo)準(zhǔn),采集到14名被試的有效數(shù)據(jù)。所有被試的視力或矯治視力正常。同實(shí)驗(yàn)1的數(shù)據(jù)處理過(guò)程,首先對(duì)辨別力和反應(yīng)傾向指標(biāo)進(jìn)行單樣本t檢驗(yàn),該14名被試的數(shù)據(jù)均符合要求,即均基于個(gè)人觀察作出的反應(yīng),且采用的判斷標(biāo)準(zhǔn)適中。然后,分別對(duì)兩組條件下被試對(duì)房子和面孔的辨別力和反應(yīng)傾向指標(biāo)進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),被試對(duì)不透明度分別為77%的房子和80%的面孔的辨別力和反應(yīng)傾向及對(duì)不透明度分別為 82%的房子和77%的面孔的辨別力和反應(yīng)傾向之間差異都不顯著(

(13)=?2.00,

=0.067;

(13)=1.06,

=0.307;

(12)=1.45,

=0.174;

(13)=?1.52,

=0.151;

(13)=0.87,

=0.401;

(13)=0.82,

=0.428)。由于我們采用的是被試內(nèi)設(shè)計(jì),故可以將4種圖片類型的辨別力和反應(yīng)傾向指標(biāo)進(jìn)行單因素方差分析,具體結(jié)果分別如下：在辨別力這一指標(biāo)上,4種圖片類型的主效應(yīng)也不顯著,

(3,39)=0.17,

MSE

=1.30,

=0.918。兩兩比較發(fā)現(xiàn)結(jié)果同擊中率,四者彼此之間差異不顯著(

＞0.05)。在反應(yīng)傾向這一指標(biāo)上,4種圖片類型主效應(yīng)也不顯著,

(3,39)=1.14,

MSE

=0.51,

=0.346。兩兩比較發(fā)現(xiàn)結(jié)果同擊中率和辨別力指標(biāo),四者彼此之間差異不顯著(

＞0.05)。結(jié)合擊中率、辨別力和反應(yīng)傾向3個(gè)指標(biāo),本實(shí)驗(yàn)采取不透明度 82%的房子和77%的面孔作為正式實(shí)驗(yàn)的刺激材料。

3.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用 3(不相關(guān)聲音類型：?jiǎn)巫?vs.純音 vs.安靜 )×2(視覺(jué)覺(jué)察圖片類型：真實(shí)房子圖片 vs.真人面孔圖片)兩因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)。其它同實(shí)驗(yàn)1。

3.2.4 實(shí)驗(yàn)程序

同實(shí)驗(yàn)1。不同之處在于實(shí)驗(yàn)1中靶刺激要么出現(xiàn)要么不出現(xiàn),噪音為空屏。而實(shí)驗(yàn)2中真實(shí)房子圖片和真實(shí)面孔圖片,彼此作為信號(hào)和噪音隨機(jī)呈現(xiàn),且無(wú)空屏呈現(xiàn)。

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)被試的辨別力和反應(yīng)傾向分別進(jìn)行計(jì)算和分析,計(jì)算和分析方法同實(shí)驗(yàn) 1。首先根據(jù)信號(hào)檢測(cè)論的辨別力指標(biāo)(

)排除不符合要求的 4名被試數(shù)據(jù),故有效被試為20名(男生5名,女生15名)。有效被試年齡范圍是 22～26歲(

=24.20,

=1.01),采用同實(shí)驗(yàn) 1相同的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,不同之處在于真實(shí)房子圖片和真人面孔圖片分別作為彼此的信號(hào)和噪音。被試的擊中率和虛報(bào)率數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 實(shí)驗(yàn) 2中被試對(duì)不同視覺(jué)刺激覺(jué)察的擊中率和虛報(bào)率

3.3.1 辨別力指標(biāo)

同實(shí)驗(yàn) 1,首先對(duì)被試的辨別力指標(biāo)進(jìn)行單樣本

檢驗(yàn)。結(jié)果表明,當(dāng)真實(shí)房子圖片作為信號(hào)、真人面孔圖片作為噪音時(shí),被試對(duì)房子圖片的辨別力在 3種背景下均顯著大于 0 (

(19)=6.63,

＜0.001;

(19)=10.63,

＜0.001;

(19)=13.37,

＜0.001);當(dāng)真人面孔圖片作為信號(hào)、真實(shí)房子圖片作為噪音時(shí),被試對(duì)面孔的辨別力在3種背景下也均顯著大于0 (

(19)=6.65,

＜0.001;

(19)=10.65,

＜0.001;

(19)=13.39,

＜0.001)。這些結(jié)果表明所有被試對(duì)上述材料是基于個(gè)人觀察做出的反應(yīng)而不是憑隨機(jī)猜測(cè)做出的反應(yīng)。采用兩因素重復(fù)測(cè)量的方差分析(MANOVA)對(duì)被試在3種不同背景聲音條件下的辨別力進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)只有不相關(guān)聲音類型主效應(yīng)顯著,

(2,38)=13.78,

MSE

=1.31,

＜0.001,

=0.42。對(duì)不相關(guān)聲音類型兩兩比較發(fā)現(xiàn),單字背景條件下的辨別力與純音背景和安靜條件下的辨別力差異顯著(單字vs.純音：

=0.003;單字 vs.安靜：

＜0.001),而純音背景條件和安靜條件下的辨別力差異不顯著(

=0.230)。見(jiàn)圖2。

圖2 不同聲音背景條件下被試對(duì)復(fù)雜圖片覺(jué)察反應(yīng)的辨別力

3.3.2 反應(yīng)傾向指標(biāo)

同實(shí)驗(yàn) 1,首先對(duì)被試的反應(yīng)傾向指標(biāo)進(jìn)行單樣本

檢驗(yàn)。結(jié)果顯示,當(dāng)真實(shí)房子圖片作為信號(hào)、真人面孔圖片作為噪音時(shí),被試對(duì)房子圖片的反應(yīng)傾向指標(biāo)在純音和安靜背景下均顯著大于1 (

(19)=2.21,

=0.040;

(19)=2.41,

=0.026),而在單字聲音背景下與1無(wú)顯著差異(

(19)=1.38,

=0.184);當(dāng)真人面孔圖片作為信號(hào)、真實(shí)房子圖片作為噪音時(shí),被試對(duì)面孔的反應(yīng)傾向指標(biāo)在3種背景下與1并無(wú)明顯差異(

(19)=1.25,

=0.227;

(19)=0.49,

=0.627;

(19)=?0.74,

=0.470)。該結(jié)果表明被試在大多數(shù)情況下對(duì)真實(shí)面孔或物體采取的標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)也不松。

3.4 討論

以上分析表明,被試對(duì)真實(shí)復(fù)雜圖片的視覺(jué)覺(jué)察過(guò)程亦受到不相關(guān)言語(yǔ)聲音的干擾,即被試在單字條件下的辨別力比在純音和安靜條件下的辨別力差,且干擾效應(yīng)與覺(jué)察的內(nèi)容無(wú)關(guān)。實(shí)驗(yàn)2雖然采用了更為復(fù)雜的視覺(jué)刺激圖片,但其結(jié)果仍與實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果保持了一致,表明視覺(jué)刺激內(nèi)容復(fù)雜性的增加并不會(huì)改變視聽(tīng)交互過(guò)程中聽(tīng)覺(jué)刺激對(duì)視覺(jué)刺激影響的模式,即聽(tīng)覺(jué)刺激是對(duì)視覺(jué)刺激加工過(guò)程而不是內(nèi)容的干擾,且這個(gè)過(guò)程至少在視覺(jué)意識(shí)階段不涉及與序列有關(guān)的信息。同樣的,實(shí)驗(yàn) 2的結(jié)果在一定程度上駁斥了前人提出的語(yǔ)音存儲(chǔ)假說(shuō)(Salamé &Baddeley,1986),支持了與改變狀態(tài)假說(shuō)類似的觀點(diǎn)(Jones &Macken,1993;Jones et al.,1993)。另外,實(shí)驗(yàn)2并未發(fā)現(xiàn)被試對(duì)真實(shí)面孔和真實(shí)房子圖片的覺(jué)察過(guò)程有任何不同,該結(jié)果似乎表明面孔覺(jué)察過(guò)程與其它類別的客體識(shí)別沒(méi)有本質(zhì)的差異。但盡管如此,我們?nèi)圆荒苡纱藖?lái)否定面孔知覺(jué)(face perception)的特殊性,這是因?yàn)楫?dāng)前專門的面孔知覺(jué)的研究更多是從社會(huì)層面去考慮的,涉及到面孔識(shí)別的社會(huì)功能,即更復(fù)雜的面孔情緒的加工和判斷(Bruce &Young,1986;McArthur &Baron,1983),因此所采用的視覺(jué)刺激材料在情緒特征和種族特征上更豐富、更具社會(huì)信息功能(Tottenham et al.,2009),這就有可能和本實(shí)驗(yàn)中單純判斷是否為面孔有所不同。因此,本實(shí)驗(yàn) 2的結(jié)果僅在意識(shí)覺(jué)察階段揭示了面孔加工與其它客體加工相似的本質(zhì)。

為了從腦機(jī)制層面進(jìn)一步揭示視覺(jué)覺(jué)察過(guò)程受不相關(guān)言語(yǔ)聲音影響的本質(zhì),在實(shí)驗(yàn) 3中,我們將采用ERP腦電技術(shù)對(duì)該過(guò)程做更細(xì)致的觀察。

4 實(shí)驗(yàn)3 不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)簡(jiǎn)單圖形視覺(jué)覺(jué)察影響的神經(jīng)機(jī)制

4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>
由于在實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中觀察到了不相關(guān)言語(yǔ)的干擾作用,因此推測(cè)在神經(jīng)活動(dòng)層面,不相關(guān)言語(yǔ)會(huì)影響到頂枕區(qū)的 VAN成分,即與純音和安靜條件相比,不相關(guān)言語(yǔ)條件下被試頂枕區(qū)的 VAN波幅顯著降低。

4.2 研究方法

4.2.1 被試

在校大學(xué)生28名(男生9名,女生19名),年齡范圍在18～25歲之間(

=21.61,

=1.62),均自愿參加實(shí)驗(yàn)。所有被試的聽(tīng)力、視力或矯正視力正常,無(wú)精神疾病和神經(jīng)障礙病史。所有被試之前均未參加過(guò)本研究的實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后被試獲得若干報(bào)酬。

4.2.2 實(shí)驗(yàn)材料

由于本實(shí)驗(yàn)的主要目的是觀察在不相關(guān)言語(yǔ)聲音干擾的過(guò)程中,視覺(jué)覺(jué)察負(fù)波 VAN是否會(huì)受到影響,從而驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) 1和實(shí)驗(yàn) 2的行為學(xué)結(jié)果,因此本實(shí)驗(yàn)將采用與實(shí)驗(yàn)1相同的不相關(guān)聲音材料,而視覺(jué)覺(jué)察圖片材料同實(shí)驗(yàn)1中的灰色實(shí)心圓圖片。

4.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素3水平(不相關(guān)聲音類型：?jiǎn)巫講s.純音vs.安靜 )設(shè)計(jì)。其它同實(shí)驗(yàn)1。

4.2.4 實(shí)驗(yàn)程序

同實(shí)驗(yàn)1。

4.2.5 ERP數(shù)據(jù)記錄與分析

使用德國(guó)Brian Products公司的腦電事件相關(guān)電位記錄分析系統(tǒng),按照國(guó)際10-20系統(tǒng)擴(kuò)展的64導(dǎo)電極帽記錄EEG。參考電極設(shè)定在FCz。同時(shí)在右眼外側(cè)記錄水平眼電(HEOG)和左眼眶上側(cè)記錄垂直眼電(VEOG)。保證電極與頭皮接觸處平均電阻小于 5k?。濾波帶寬為 0.05～100 Hz,采樣率為250 Hz/導(dǎo)。腦電采集的同時(shí)記錄被試的行為數(shù)據(jù)。

離線分析中,將參考電極轉(zhuǎn)換為雙側(cè)乳突平均。帶通濾波0.05～45 Hz以去除高頻噪音,并利用獨(dú)立成分分析校正眼電等偽跡。分別對(duì)擊中和漏報(bào)條件下的 ERP進(jìn)行疊加平均,事件分析的時(shí)間窗鎖定在目標(biāo)刺激呈現(xiàn)后的0～1000 ms,以刺激前的200 ms作為基線。

4.3 研究結(jié)果

首先整理所有被試的數(shù)據(jù),剔除無(wú)效數(shù)據(jù)。剔除的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè),一個(gè)是行為數(shù)據(jù)中辨別力和反應(yīng)傾向的標(biāo)準(zhǔn),另一個(gè)是腦電數(shù)據(jù)分析的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)被試的辨別力和反應(yīng)傾向分別進(jìn)行計(jì)算和分析,計(jì)算和分析方法同實(shí)驗(yàn)1。根據(jù)信號(hào)檢測(cè)論的辨別力指標(biāo)(

＜0)排除不合格數(shù)據(jù)的被試6名,另根據(jù)ERP數(shù)據(jù)要求(疊加次數(shù)不少于30次)排除另外6名被試,故最終有效被試為16名(男生5名,女生11名)。有效被試年齡范圍是20～25歲(

=21.88,

=1.71)。

4.3.1 行為結(jié)果

被試的擊中率和虛報(bào)率數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表3 實(shí)驗(yàn) 3中被試(N=16)覺(jué)察灰色實(shí)心圓時(shí)的擊中率和虛報(bào)率

(1)辨別力指標(biāo)

同實(shí)驗(yàn) 1和實(shí)驗(yàn) 2,首先對(duì)被試的辨別力指標(biāo)進(jìn)行單樣本

檢驗(yàn)。結(jié)果表明,當(dāng)覺(jué)察到灰色實(shí)心圓時(shí),被試在3種聲音背景下的辨別力指標(biāo)均顯著大于 0 (

(15)=3.79,

=0.002;

(15)=5.66,

＜0.001;

(15)=5.22,

＜0.001)。這些結(jié)果表明所有被試都是基于個(gè)人真實(shí)觀察所做出的反應(yīng)而不是隨機(jī)的反應(yīng),且被試在該腦電實(shí)驗(yàn)中的辨別力與前人用腦電探測(cè)視覺(jué)意識(shí)時(shí)所探測(cè)到的圖形辨別力較為一致(參見(jiàn)Koivisto et al.,2008).單因素重復(fù)測(cè)量的方差分析發(fā)現(xiàn),不相關(guān)聲音類型主效應(yīng)顯著,

(2,30)=6.17,

MSE

=1.28,

=0.006,

=0.29。對(duì)不相關(guān)聲音類型兩兩比較發(fā)現(xiàn),被試在單字背景條件下的辨別力與純音和安靜背景下的辨別力存在顯著差異(單字 vs.純音：

=0.004;單字vs.安靜：

=0.011),而純音和安靜背景下的辨別力差異則不顯著(

=0.593)。見(jiàn)圖3。

圖3 不同聲音背景條件下被試對(duì)灰色實(shí)心圓覺(jué)察反應(yīng)的辨別力指標(biāo)

(2)反應(yīng)傾向指標(biāo)

同實(shí)驗(yàn) 1和實(shí)驗(yàn) 2,首先對(duì)被試的反應(yīng)傾向指標(biāo)進(jìn)行單樣本

檢驗(yàn)。結(jié)果顯示,當(dāng)被試覺(jué)察到灰色實(shí)心圓時(shí),被試在3種背景下的反應(yīng)傾向指標(biāo)與1并無(wú)顯著差異(

(15)=1.65,

=0.121;

(15)=1.65,

=0.121;

(15)=1.91,

=0.076)。這些結(jié)果表明被試采取的標(biāo)準(zhǔn)適中,不松也不嚴(yán)。單因素重復(fù)測(cè)量的方差分析發(fā)現(xiàn),不相關(guān)聲音類型主效應(yīng)不顯著(

(2,30)=0.30,

MSE

=2.03,

=0.746)。

4.3.2 腦電數(shù)據(jù)結(jié)果

4.4 討論

實(shí)驗(yàn)3結(jié)果發(fā)現(xiàn)在3種聲音背景條件下,擊中比漏報(bào)在200 ms左右的后部皮層上誘發(fā)了一個(gè)更負(fù)成分,研究認(rèn)為該成分是VAN,反映的是視覺(jué)意識(shí)(Koivisto &Revonsuo,2010;Koivisto et al.,2008)。與VAN在產(chǎn)生時(shí)間、極性和皮層位置上均比較相似的成分有N2pc (N2-posterior-contralateral)和選擇負(fù)波(Selection Negtivity,SN),這二個(gè)成分均與選擇注意有關(guān)(Luck &Ford,1998)。本研究中,被試只是對(duì)是否覺(jué)察到靶刺激進(jìn)行判斷,而不是對(duì)靶刺激進(jìn)行視覺(jué)搜索,因此發(fā)現(xiàn)的負(fù)成分應(yīng)該不是N2pc。而SN成分反映的是相對(duì)于非目標(biāo)刺激或?qū)傩?被試對(duì)目標(biāo)刺激或?qū)傩缘淖⒁饬?Hillyard &Anllo-Vento,1998)。如果認(rèn)為實(shí)驗(yàn)3中擊中減去漏報(bào)的負(fù)差異波是 SN,反映的是被試在目標(biāo)視覺(jué)刺激和背景聽(tīng)覺(jué)刺激間的選擇性注意,那么在安靜條件下,由于聽(tīng)覺(jué)刺激不存在,該差異波也應(yīng)該不存在。但結(jié)果并非如此,說(shuō)明該差異波并非SN。此外,在對(duì)注意和意識(shí)的關(guān)系探討研究中,有研究者(Koivisto,Revonsuo,&Salminen,2005)通過(guò)操控對(duì)視覺(jué)刺激的意識(shí)(有意識(shí)和無(wú)意識(shí))和注意(目標(biāo)與非目標(biāo))發(fā)現(xiàn),對(duì)于注意和非注意刺激,VAN的早期部分是相似的,且早于任何與選擇性注意相關(guān)的電生理效應(yīng)。由此,研究者認(rèn)為視覺(jué)意識(shí)和選擇性注意在最初是彼此獨(dú)立的?；谏鲜鲇懻摵蛯?shí)驗(yàn)3所采用的實(shí)驗(yàn)范式,可以確認(rèn)實(shí)驗(yàn)3中發(fā)現(xiàn)的擊中與漏報(bào)在 200ms以后后部皮層的負(fù)向差異波就是VAN。在實(shí)驗(yàn)3中,ERP結(jié)果與行為辨別力結(jié)果一致,VAN波幅也表現(xiàn)出從安靜到純音到單字的逐漸降低的趨勢(shì),且單字條件和安靜條件相比存在顯著差異,表明單字條件下被試的視覺(jué)覺(jué)察過(guò)程在行為學(xué)層面和腦神經(jīng)機(jī)制層面均受到了干擾。

對(duì)于注意是否在不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)視覺(jué)覺(jué)察過(guò)程中發(fā)揮作用的問(wèn)題,由于視覺(jué)意識(shí)和注意是彼此獨(dú)立的,因此不能直接確定注意在其中發(fā)揮了作用。如果說(shuō)不相關(guān)言語(yǔ)是通過(guò)注意機(jī)制來(lái)影響視覺(jué)覺(jué)察的,那么與注意相關(guān)的 ERP成分應(yīng)該早于 VAN出現(xiàn)。在視覺(jué)意識(shí)相關(guān)研究中,與注意相關(guān)的早期ERP成分是P1,反映了個(gè)體對(duì)刺激的感覺(jué)反應(yīng)(Luck&Ford,1998)。但實(shí)驗(yàn)3與很多其它同類的研究一樣,未發(fā)現(xiàn)與視覺(jué)覺(jué)察相關(guān)的 P1成分(Koivisto &Revonsuo,2010),也就無(wú)從比較3種聲音背景下的視覺(jué)加工差異。由此可以推斷,雖然無(wú)法否認(rèn)不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)注意機(jī)制產(chǎn)生了干擾,但可以確認(rèn)對(duì)注意的干擾不會(huì)發(fā)生在視覺(jué)覺(jué)察之前。也就是說(shuō),在視覺(jué)信息加工的初期是意識(shí)覺(jué)察過(guò)程本身而非注意機(jī)制受到了不相關(guān)言語(yǔ)的干擾。

圖4 三種聲音背景條件下VAN波形和地形圖

5 綜合討論

前人在定義不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)時(shí)大多指無(wú)關(guān)言語(yǔ)顯著損害同時(shí)進(jìn)行的記憶任務(wù)成績(jī)的一種現(xiàn)象(Baddeley &Salamé,1986;Colle &Welsh,1976;Jones et al.,1993;Neath,2000),所采用的實(shí)驗(yàn)范式基本上圍繞回憶任務(wù)展開(kāi)(如Farley,Neath,Allbritton,&Surprenant,2007),如短時(shí)序列回憶或自由回憶。但在此類研究的基礎(chǔ)之上所提出的多個(gè)理論模型仍不能圓滿地解釋不相關(guān)言語(yǔ)的干擾本質(zhì)。本研究將觀察的窗口設(shè)定在知覺(jué)的早期階段,即視覺(jué)意識(shí)階段,探討當(dāng)視覺(jué)呈現(xiàn)不同復(fù)雜程度的客體讓被試進(jìn)行視覺(jué)覺(jué)察判斷時(shí),不相關(guān)言語(yǔ)是否會(huì)干擾被試的視覺(jué)信息加工。

實(shí)驗(yàn)1首先觀察不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)灰色實(shí)心圓、卡通面孔和卡通時(shí)鐘等簡(jiǎn)單視覺(jué)刺激覺(jué)察過(guò)程的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)視覺(jué)覺(jué)察產(chǎn)生了影響,且對(duì)不同內(nèi)容圖片的影響是一樣的,表明不相關(guān)言語(yǔ)的干擾與視覺(jué)覺(jué)察內(nèi)容無(wú)關(guān)。實(shí)驗(yàn)2在保證各圖片知覺(jué)難度無(wú)差異的條件下探討不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)更為復(fù)雜的真人面孔和真實(shí)房子圖片覺(jué)察過(guò)程的影響,結(jié)果與實(shí)驗(yàn)1結(jié)果一致。實(shí)驗(yàn)3利用事件相關(guān)電位高時(shí)間分辨率的優(yōu)點(diǎn),觀察視覺(jué)覺(jué)察過(guò)程中不相關(guān)言語(yǔ)影響的腦電活動(dòng),結(jié)果驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2所發(fā)現(xiàn)的不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)的行為學(xué)研究結(jié)果。

5.1 不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)

本研究中的 3個(gè)實(shí)驗(yàn),不論是行為數(shù)據(jù)還是ERPs數(shù)據(jù),都表明在視覺(jué)覺(jué)察這一短暫的視知覺(jué)初期不相關(guān)言語(yǔ)也產(chǎn)生了干擾,且這個(gè)層面的視聽(tīng)交互間的干擾不受視覺(jué)意識(shí)內(nèi)容的影響。如果不相關(guān)言語(yǔ)在視覺(jué)覺(jué)察層面干擾的不是視覺(jué)內(nèi)容的加工,那干擾的是什么呢？

在不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)的相關(guān)理論中,語(yǔ)音存儲(chǔ)假說(shuō)(Salamé &Baddeley,1986)認(rèn)為不相關(guān)言語(yǔ)干擾了內(nèi)容的加工過(guò)程,即是聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)刺激與視覺(jué)刺激在內(nèi)容上的類別相似性導(dǎo)致了兩者加工的沖突;而改變狀態(tài)假說(shuō)(Jones &Macken,1993;Jones et al.,1993)則從序列加工干擾的角度探討不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)的本質(zhì),即認(rèn)為是聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)刺激組成的序列和視覺(jué)刺激組成的序列相互間產(chǎn)生了干擾。從本研究的行為學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)不同內(nèi)容的信息加工并不存在不同的干擾,視覺(jué)刺激的復(fù)雜程度的改變以及不同類型的視覺(jué)刺激均不會(huì)改變聽(tīng)覺(jué)刺激的干擾模式。這個(gè)結(jié)果可能由兩種原因?qū)е拢阂?不同內(nèi)容的視覺(jué)信息加工在意識(shí)覺(jué)察階段并無(wú)本質(zhì)不同;二)不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)視覺(jué)意識(shí)的內(nèi)容確實(shí)不造成干擾,而是對(duì)意識(shí)覺(jué)察的過(guò)程造成干擾。本研究實(shí)驗(yàn)1發(fā)現(xiàn),被試對(duì)灰色實(shí)心圓和卡通圖片的辨別力確實(shí)有所不同,表明被試對(duì)不同內(nèi)容視覺(jué)刺激的視覺(jué)覺(jué)察能力是不同的,即不同內(nèi)容的視覺(jué)信息在視覺(jué)覺(jué)察階段是有區(qū)別的。如果是這樣的話,那么不相關(guān)言語(yǔ)產(chǎn)生的干擾很有可能與視覺(jué)意識(shí)內(nèi)容無(wú)關(guān),而與視覺(jué)覺(jué)察的過(guò)程有關(guān)。接下來(lái)我們從意識(shí)和注意的關(guān)系進(jìn)一步討論在意識(shí)覺(jué)察過(guò)程中所涉及到的認(rèn)知加工成分。

5.2 注意機(jī)制與不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)關(guān)系

在探討不相關(guān)言語(yǔ)效應(yīng)的過(guò)程中,研究者們還一直關(guān)注注意的機(jī)制在其中是否起到作用,即該效應(yīng)的產(chǎn)生是否是由于聽(tīng)覺(jué)刺激干擾了個(gè)體對(duì)視覺(jué)刺激的注意分配所導(dǎo)致的(LeCompte,1996),很多ERP研究為注意機(jī)制的參與也提供了支持性證據(jù)(Bell et al.,2010;Buchner et al.,2008;Chein &Fiez,2010;Escera et al.,1998,2001),但上述研究中提到的注意機(jī)制的參與均發(fā)生在記憶階段,而本研究則從視覺(jué)覺(jué)察階段為注意機(jī)制是否參與其中提供了證據(jù)。

意識(shí)和注意這兩個(gè)認(rèn)知機(jī)制在功能上的一個(gè)共性是都能幫助人類從海量信息中選取部分信息進(jìn)行進(jìn)一步加工(Lamme,2003),但兩者無(wú)論在機(jī)制還是功能上又有很大的不同,研究者們一直在探討這兩者的關(guān)系是相互獨(dú)立的還是相互依存的。典型的注意變化盲(change blindness)和無(wú)意視盲(inattentional blindness)現(xiàn)象使得有些學(xué)者提出沒(méi)有注意就沒(méi)有視覺(jué)意識(shí),個(gè)體當(dāng)前所意識(shí)到的就是他們當(dāng)前注意到的東西,兩者在本質(zhì)上是一樣的(O’Regan &No?,2001;Posner,1994)。但也有學(xué)者認(rèn)為兩者不僅在功能上是可分離的,且發(fā)生在兩個(gè)不同的階段(如Koch &Tsuchiya,2007;Lamme,2003;Eimer &Grubert,2015),如有些選擇性注意并不一定能導(dǎo)致意識(shí)(He,Cavanagh,&Intriligator,1996),而有些研究發(fā)現(xiàn)注意的參與不僅在行為水平上可以促進(jìn)個(gè)體對(duì)客體的意識(shí),還可在腦電水平上使之與未注意到的客體意識(shí)產(chǎn)生差異(Wyart &Tallon-Baudry,2008)。

鑒于意識(shí)和注意兩者關(guān)系的緊密性及可分離性,結(jié)合本研究的目的和實(shí)驗(yàn)過(guò)程,我們來(lái)分析一下在本研究的3個(gè)實(shí)驗(yàn)中注意是否參與到其中,且是否是由于注意機(jī)制受到影響導(dǎo)致意識(shí)覺(jué)察行為受到影響？本研究的3個(gè)實(shí)驗(yàn)均是在實(shí)驗(yàn)室的電腦上進(jìn)行的,且由于視覺(jué)刺激在屏幕上呈現(xiàn)的時(shí)間有限,因此每個(gè)刺激出現(xiàn)之前,被試均被要求集中注意力對(duì)屏幕上的刺激進(jìn)行又快又準(zhǔn)確的意識(shí)覺(jué)察反應(yīng)。也就是說(shuō)在所有實(shí)驗(yàn)中,在視覺(jué)刺激呈現(xiàn)之前,被試的注意機(jī)制已經(jīng)得以調(diào)用和運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)驗(yàn)中所有的意識(shí)覺(jué)察判斷都是與注意相結(jié)合情況下的行為。那么在這個(gè)過(guò)程中,是注意的機(jī)制受到了干擾還是意識(shí)覺(jué)察過(guò)程本身受到干擾呢？在實(shí)驗(yàn)3的ERP研究中,3種不相關(guān)聲音條件下均未發(fā)現(xiàn)明顯的表征注意的 P1成分,但卻發(fā)現(xiàn)了表征視覺(jué)覺(jué)察的VAN成分的顯著差異。由此可以推斷,在視覺(jué)信息加工的初期是意識(shí)覺(jué)察過(guò)程本身而非注意機(jī)制受到了不相關(guān)言語(yǔ)的干擾。

6 結(jié)論

本研究要求被試分別在安靜、純音及不相關(guān)言語(yǔ)三種聽(tīng)覺(jué)條件下判斷是否察覺(jué)到靶刺激圖片,探討了聽(tīng)覺(jué)信息輸入對(duì)視覺(jué)刺激覺(jué)察過(guò)程的影響。結(jié)果表明：(1)視知覺(jué)覺(jué)察過(guò)程中存在不相關(guān)言語(yǔ)的干擾;(2)不相關(guān)言語(yǔ)對(duì)視覺(jué)覺(jué)察的干擾與視覺(jué)刺激內(nèi)容無(wú)關(guān),是對(duì)覺(jué)察過(guò)程的干擾;(3)不相干言語(yǔ)在視覺(jué)意識(shí)覺(jué)察階段不對(duì)注意產(chǎn)生影響,干擾的是純粹的意識(shí)覺(jué)察過(guò)程。

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