事件提示和时间提示对新异干扰的影响_来自听视跨通道和听通道的证据_李毕琴
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心理科学进展 2012, Vol. 20, No. 6, 815–824 Advances in Psychological Science DOI: 10.3724/SP.J.1042.2012.00815
815 ·研究简报(Research Reports)·
事件提示和时间提示对新异干扰的影响 —— 来自听视跨通道和听通道的证据*
李毕琴1,2 PARMENTIER Fabrice B. R.3,4 张 明1 (1东北师范大学心理学系, 长春 130024) (2贵州师范大学心理学系, 贵阳 550001;
(3 Department of Psychology, University of the Balearic Islands, Palma 07122, Spain)
(4 Department of Psychology, University of Western Australia, Perth 6009, Australia)
摘 要 采用Oddball范式考察听视跨感觉通道和听感觉通道中“无关刺激”或“无关属性”的信号提示对新异干扰的影响。实验1和实验2分别比较了听视跨通道和听通道中时间事件提示、时间提示和事件提示三种条件。结果表明：(1)时间提示条件下新异干扰效应消失, 而事件提示条件下新异干扰效应仍存在。无关刺激意外变化引起的靶任务行为受损, 不仅与偏差刺激的小概率和新颖性有关, 而且与干扰刺激与靶子间提示信号关联有关, 这种提示关联中事件发生的提示功能比时间间隔的提示功能更为重要。(2)听通道下新异干扰与视听跨通道结果一致, 无关属性也会起到提示信号作用, 同样事件提示功能比时间提示功能更重要。 关键词 新异干扰; 事件提示; 时间提示; 听视跨通道; 听通道 分类号 B842
1 引言
当我们环视四周时, 每时每刻都有成百上千的信息等待加工。由于注意资源有限, 大脑需要筛选出可能对随后的认知加工有用的信息, 而那些被筛选掉的无关信息并不能完全被忽视掉, 特别是当无关信息发生改变时就会引起我们情不自禁的注意, 产生朝向反应, 从而影响对有用信息的加工。于是, 我们把这种由无关信息变化引起的, 使得当前任务成绩受损的现象称之为新异干扰(Escera, Alho, Winkler, & Näätänen, 1998)。新异干扰的研究通常使用Oddball范式, 例如, 要求被试忽略某一刺激或刺激属性, 完成靶任务。当要求忽略的刺激或刺激属性发生小概率变化时, 就会引起朝向反应, 使靶子反应变慢, 成绩受损 收稿日期:2011-10-25 * 中央高校基本科研业务费专项资金资助(10SSXT114)；高等学校博士学科点专项科研基金博导类资助课题(20110043110012)。 通讯作者:张明, E-mail: zhangm@nenu.edu.cn (Berti & Schröger, 2001)。新异干扰的行为或脑电研究中, 通常把在一系列连续呈现的刺激流中频繁出现的称为标准刺激; 而小概率且重复使用的刺激称为偏差刺激, 不重复使用的称为新异刺激(Parmentier, 2008)。由于本研究使用的是偏差刺激, 因此产生的干扰也可以称为偏差干扰。 新异干扰现象在跨感觉通道以及单感觉通道(如听觉、视觉、触觉)的行为和脑电研究都得到了证实(Berti & Schröger, 2003; Andrés, Parmentier, & Escera, 2006; Parmentier, Elsley, Andrés, & Barceló, 2011a; Parmentier, Ljungberg, Elsley, & Lindkvist, 2011b)。在跨感觉通道研究中, 通常要求被试忽略听觉刺激, 完成简单的视觉判断(如奇偶数), 结果发现听觉偏差刺激的出现会导致视觉判断的反应变慢, 成绩受损(Escera, Yago, & Alho, 2001)。同样, van Mourik等人(2007)发现对图片进行有无生命辨别时也会产生新异干扰。此外, Hughes, Vachont和Jones (2005)还证实听觉偏差刺激的出现也会影响系列回忆的成绩。除了跨感觉通道研究外, 听感觉通道研究也证实了新异干816 心 理 科 学 进 展 第20卷 扰现象的存在。研究者要求被试辨别声音持续时间长短, 而忽略声音的其他无关属性(如音高、音强、方位等), 结果发现无关属性变化并不能完全忽略, 反而对靶任务产生了干扰(Schröger & Wolff, 1998)。 目前诸多研究者通过脑电研究来解释新异干扰过程, 认为干扰是由于新异刺激引起的非随意注意定向的作用。与偏差干扰有关的脑电变化分为三个阶段：第一阶段是失匹配负波(MMN, Näätänen & Winkler, 1999), 发生在无关信息出现后的100~250ms, 是外界变化信息的自动探测。这一阶段与前注意加工有关, 反映了感觉初级皮层对“原始信号”的加工(Grimm, Widmann, & Schröger, 2004)。随后是新异P3 (Novelty P3)或P3a成分, 反映了注意对于新异声音刺激的加工(Friedman, Cycowicz & Gaeta, 2001)。最后出现的是重新定位负波(reorientation negativity, RON), 反映了注意经过短暂的干扰后再次转向相关任务的过程(Berti, Roeber, & Schröger, 2004; Berti, 2008)。这一阶段是注意资源在对偏差刺激进行暂时评估和加工后的重新定向, 被看成是真正意义上的“分心”过程(Berti et al., 2004; SanMiguel, Corral, & Escera, 2008)。关于新异干扰现象有着不同的解释。早期观点认为新异干扰是由于新异刺激的小概率及不可预知性引起, 这种观点被称之为感觉记忆痕迹的失匹配假说(Näätänen, 1990)。失匹配说认为无关信息变化的觉察主要发生在初级感觉皮层, 因此干扰现象对刺激的物理属性变化很敏感。然而, 与失匹配说不同的早期观点还有规则偏差假说和预测模型。他们认为偏差干扰现象也需要自上而下认知加工过程的参与(Cowan, Winkler, Teder & Näätänen, 1993; Winkler, 2007)。 近年来越来越多的研究认为干扰是自下而上刺激驱动和自上而下认知控制的交互作用的结果。自下而上刺激驱动的作用一直被广泛认同, 认知控制的作用主要体现在注意转移和重新定位过程。既然干扰不是纯粹的自下而上的刺激驱动过程, 那么自上而下的认知控制又起着什么样的作用呢？于是, 研究者探讨了新异干扰的影响因素及条件。基于此, Parmentier, Elsley和Ljungberg (2010)提出了提示信号作用的观点。他们对以往的新异干扰研究进行分析, 发现实验程序中无关刺
激与靶子的时间间隔通常是固定的。Parmentier等人认为这与任务指导语所说的“无关刺激与任务完全无关”相矛盾, 虽然无关刺激与靶子识别和靶子判断没有任何关系, 但无关刺激和靶子在时间间隔和事件发生过程存在潜在关联。声音刺激可能成为“提示信号”, 为靶子发生做准备。正是因为“无关刺激”变成了“有关刺激”, “有关刺激”变化必然会对靶任务产生影响, 于是干扰就产生。他们认为过去的研究在研究方法存在局限, 虽然干扰刺激不能为靶子识别和靶子反应提供任何直接线索, 但并不是完全无关。例如, 实验过程中被试会意识到声音刺激后必将出现视觉靶子, 于是, 声音刺激就成为带有目标导向的相关信息。由于标准刺激出现的概率大于偏差刺激, 认知系统将对下一个试次产生期望, 标准刺激的出现会更有效地激活了注意警觉系统, 从而优化随后靶子的行为反应。与之相反, 偏差刺激的出现将与认知系统的期望产生冲突, 从而导致靶子反应变慢。Andrés等人(2006)的实验为Parmentier等人的观点提供了理论基础, 他们比较了老年人和青年人在标准刺激、偏差刺激和无关干扰刺激消失三种条件下的靶任务反应。结果发现标准刺激与无关干扰刺激消失间不存在年龄差异, 而偏差刺激与无关刺激消失间则存在年龄差异。这说明标准刺激和偏差刺激虽然都是无关干扰刺激, 但两者存在区别, 标准刺激可能激活了注意警觉系统, 而偏差刺激出现将引起无关信息注意抑制能力。Parmentier等人认为注意警觉其实就是认知期望的结果。为了进一步证实自己的观点, 他们同时改变无关刺激与靶子时间间隔和靶子出现概率, 在视听跨通道中比较了100%和50%靶出现概率条件, 发现在不确定靶子是否出现的条件下, 偏差刺激对靶任务不再产生干扰。 Parmentier等人的提示信号作用观点结合认知期望假说很好地解释了新异干扰的心理加工过程。观点虽然完善了早期理论, 但未能区分不同提示信号功能对新异干扰的影响。早在1880年Wundt就证实有提示的简单反应会快于无提示, 且固定时间间隔下提示效应会加强。此外，
在有效提示时间段中时间间隔越长, 提示效应越大(Niemi & Näätänen, 1981; Hackley, 2009)。另有研究发现当靶子不确定时, 靶任务的反应时会增加, 如靶子反应会随Catch Trial比例的增加
