（基础心理学专业论文）汉字认知偏侧化的新验证.pdf

摘要 汉字认知偏侧化是汉字认知心理学的一个重要课题。半视野速示法是比较常 用的验证大脑功能偏侧化的方法，但是其中一些重要细节有待改进。本研究对该 方法进行了改进，并用改进方法对偏侧化的存在进行了新的验证。 半视野速示法需要改进的细节有：没有使用掩蔽刺激、呈现时间的控制可能 不精确、反应时记录不精确等。本研究对上述细节进行了精确的控制。 本研究由三个实验组成：汉字一汉字异同判断实验，图形一图形异同判断实 验，以及汉字数字- n 拉伯数字异同判断实验。大学生被试的实验结果表明：人 对汉字一汉字异同、汉字数字一阿拉伯数字异同的判断能力存在左右半球的差 异，而对图形一图形异同的判断能力不存在左右半球的差异。 实验一要求被试判断两个汉字是否拥有相同的部分。结果表明对汉字字形的 认知具有偏侧化的倾向。为了考察这是否属于形状认知的偏侧化，实验二采用几 何图形作为实验材料，要求被试判断两个图形是否完全相同。结果表明对于几何 形状的认知没有表现出偏侧化。这说明实验一中出现的偏侧化不是由于形状引起 的，而是因为汉字的文字属性( 字义信息) 引起的。实验三进一步考察数字概念 方面的字义加工的偏侧化，要求被试判断汉字与阿拉伯数字所指是否同一数字。 结果表明对汉字数字的加工也是偏侧化的。 关键词：汉字半视野速示技术偏侧化数字认知 a b s t r a c t t h el a t e r a l i z a t i o no fc h i n e s ec h a r a c t e r si sam a i ns u b j e c ti nc o g n i t i v ep s y c h o l o g y t a c h i t o s c o p i ch a l fv i s u a lf i e l dt e c h n i q u ei st h em a i nr e s e a r c hm e t h o du s u a l l yb e i n g a d o p t e dt oe x a m i n et h el a t e r a l i z a t i o no ft h eb r a i ni n t h i sf i e l d h o w e v e r , t h e r ea r e s o m ei m p o r t a n td e t a i l sw h i c hr e q u i r e di m p r o v e m e n t t h ec u r r e n tr e s e a r c hi m p r o v e s t h ee x p e r i m e n t a lm e t h o da n dg i v e sn e we v i d e n c et ov e r i f yt h el a t e r a l i z a t i o n t h o s ed e t a i l st h a tn e e di m p r o v e m e n ti n c l u d e ：n om a s ki nt h ee x p e r i m e n t ， i m p r e c i s ec o n t r o lo ft h ep r e s e n t a t i o nt i m ea n di n a c c u r a t er e p o r to ft h er e s p o n s et i m e ， b e s i d e st h ec a r e f u lc o n t r o lo ft h ea b o v ed e t a i l s t h i sr e s e a r c hc o m p o s e so ft h r e e e x p e r i m e n t s ：c h i n e s e c h a r a c t e r - c h i n e s e c h a r a c t e rs i m i l a r i t yi d e n t i f i c a t i o ne x p e r i m e n t ；f i g u r e f i g u r es i m i l a r i t yi d e n t i f i c a t i o n e x p e r i m e n ta n dc h i n e s en u m b e r s a r a b i cd i g i t a ls i m i l a r i t yi d e n t i f i c a t i o ne x p e r i m e n t t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l to fc o l l e g es t u d e n t ss h o w st h a tt h e r ei sd i f f e r e n c eb e t w e e nt h e l e f ta n dr i g h th e m i s p h e r ea st ot h ef i r s ta n dt h i r de x p e r i m e n t s ，b u tt h e r ei sn o d i f f e r e n c ei nt h es e c o n de x p e r i m e n t t h ef i r s te x p e r i m e n tr e q u i r e st h ep a r t i c i p a n t st od i s c r i m i n a t ew h e t h e rt h et w o c h i n e s ec h a r a c t e r ss h a r et h es a m ec o m p o n e n t s t oe x a m i n ew h e t h e ri ti sc a u s e db y t h el a t e r a l i z a t i o no ff o r mc o g n i t i o n ，t h es e c o n de x p e r i m e n ti sc o n d u c t e d ，u s i n g g e o m e t r i cf i g u r e s t h ep a r t i c i p a n t sa r ea s k e dt oi d e n t i f yw h e t h e rt h et w of i g u r e sa r e i d e n t i c a l t h er e s u l ts h o w st h a tt h e r ei sn ol a t e r a l i z a t i o ni nr e c o g n i z i n gg e o m e t r i c f i g u r e s t h i si n d i c a t e st h a tt h el a t e r a l i z a t i o ni ne x p e r i m e n t1i sn o tc a u s e db ys h a p e ， b u tb yt h ea t t r i b u t eo fc h i n e s ec h a r a c t e r s ( i n f o r m a t i o na b o u tm e a n i n 曲e x p e r i m e n t3 f u r t h e re x a m i n e st h el a t e r a l i z a t i o no ft h em e a n i n go nt h en u m b e rc o n c e p t ，a s k i n gt h e p a r t i c i p a n t st od e t e r m i n ew h e t h e rt h ec h i n e s ec h a r a c t e r sm a t c ht h ea r a b i cd i g i t a l c o r r e s p o n d i n g l y t h er e s u l ts h o w s t h e r ei sl a t e r a l i z a t i o ni nc h i n e s en u m b e rc o g n i t i o n k e yw o r d s ： c h i n e s e c h a r a c t e r s ，t a c h i t o s c o p i c h a l f v i s u a lf i e l d t e c h n i q u e ， l a t e r a l i z a t i o n ，d i g i tc o g n i t i o n 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得 的研究成果据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其 他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人 和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：遑亟堑日期： 作者签名： 渔堂垒主 日期： 学位论文授权使用声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在 解密后适用本规定。 学位论文作者签名：涅鸽埒 导师签名： 日期：d 2 丑! ：吵 1 导言 1 1 认知偏侧化 自从1 8 6 0 年布洛卡( b r o c a ，1 8 6 0 ) 【1 】发现人控制言语的中枢位于左半球的 额下回，1 8 7 4 年威尔尼克( w e m i c k e ，1 8 7 4 ) 2 1 发现颞上回存在着对书面语的理 解中枢，研究者开始了对大脑半球机能差异和机能定位的研究。入的大脑两半球 并不是均等地支配人的活动，两半球的机能存在着分工。不少研究( 郭念锋、尹 文刚，1 9 8 6 ) p j 认为，大脑左半球主要控制与语言有关的活动，包括控制与调节 言语的功能，阅读理解书面语的功能，书写文字的功能等；右半球主要是控制空 间知觉的功能，包括空间定向、平面与立体图形的感知、深度知觉、辨别各种颜 色、音乐感知以及识别一些简单文字等。这就是大脑半球优势现象或认知功能的 偏侧化现象。 大脑两半球功能差异的研究一直是心理学、认知神经科学等学科的关注热 点。从国内外研究的现况来看，对西方语言文字的研究已经有了比较一致的研究 结论，即认为左半球是实现语言功能的优势半球。而汉字是由象形文字发展而来， 有着独特的历史价值和现实意义。由此引出一个问题；长期学习和使用汉字的中 国人对汉字的认知加工特征是否有别于西方的拼音文字呢? 作为使用表意文字 汉字的中国人的大脑，是否同样表现出偏侧化的优势呢? 目前，此领域的研 究结论仍然存在很大分歧。本研究试图通过改进半视野速示法，考察汉字辨识的 正确率在两半球的差异，从而探讨汉字识别是否存在优势半球。 1 2 半视野实验 心理学家巧妙地创造了半视野速示实验来研究两半球的功能差异问题。最 初，为了探索正常人大脑左右两半球之间的功能差异，心理学家密斯金和弗格斯 ( m i s h k i n & f o r g a y s ，1 9 5 2 ) ( 4 1 用速示器研究人的视知觉的不对称性。该方法根 据人类视觉的解剖生理特点，快速地向被试的半侧视野呈现语词的或非语词的各 种刺激物，要求被试对它们进行辨别，根据所得到的成绩，判断大脑的哪一侧半 球在加工这种类型的刺激时占优势。他们采用这一技术首次发现词汇辨认的视野 偏侧化效应。从2 0 世纪6 0 年代中期开始，这一技术被广泛用于对正常入被试进 1 行大脑功能偏侧化的实验研究中。m o h r 等( 2 0 0 2 ) 1 5 1 认为，半视野速示法是一 种较为可靠的研究方法。 半视野速示技术利用了人类视觉神经传导通路的半交叉特性，其原理是：视 野内的一切点，都是同时被看到的，被看到的外界视野的中心与视网膜中央凹相 对应。视野本应是圆的，但鼻、眉和颧骨遮住了视野的一部分，造成了它不规则 的轮廓。鼻侧是主要被遮住的部分，即左眼的右侧和右眼的左侧。视野可分为单 眼视野和双眼视野。正常情况下，双眼视野呈椭圆形，双眼视野在视觉过程中大 部分是重叠的，以注视点为中心约6 0 7 0 度的区域为双眼重叠区，重叠的区域 构成重叠视野，从而使双眼网膜上形成的两个物象重叠成为一个物象。重叠视野 大于单眼视野，这就抵消了单眼视野所受到的限制。重叠区域以外的颞侧视野， 即左眼的左侧和右眼的右侧，只能各由一侧眼看到，称为单眼新月或颞侧半月， 这对双眼视觉产生立体感有一定的作用。视觉通路是颞侧纤维传到同侧，鼻侧纤 维交叉到对侧大脑半球，所以在呈现时间很短的情况下( 短于眼球再对周围刺激 点集中所需的时间1 5 0 2 0 0 毫秒) ，可以保证信息只传到一侧半球。即来自左右 眼视网膜鼻侧神经纤维在视交叉处交叉后投射至对侧大脑半球枕叶视觉中枢，而 颞侧纤维不交叉就传到同侧大脑半球的视觉中枢。在要求被试两眼凝视视野中心 点的同时，用速示仪器短暂地向被试的半边视野呈现刺激，任何来自一侧视野的 刺激均可以直接到达被试的对侧半球，满足半边视野与大脑半球间的“交叉投射” 关系。国内外有不少研究者利用这个方法进行了实验研究( 蔡厚德，1 9 9 6 ) 【6 】。 简言之，半视野速示法为研究正常人的大脑左右半球的功能差异提供了一种 相对有效的方法。较之一些神经生理学方法，它相对简便，因而成为研究者乐于 采用的范式。本研究也采用了这个方法。 1 3 汉字认知的偏侧化研究 关于语言功能偏侧化以及语言脑功能定位，目前还尚无定论。纵观近5 0 年 来对裂脑人的研究成果( 周昌乐，唐孝威，2 0 0 1 ) 7 1 ，一般认为与语言活动有关 的脑区主要包括b r o c a 区、w e m i c k e 区、顶叶运动区和运动前区、前额区、听觉 区、顶叶联合区、视觉区、视昕联合区等。b r o c a 区为运动语言中枢：顶叶运动 区和运动前区涉及所有的语言运动器官组织，包括口、唇、舌及手等发音和书写 运动器官组织：w e m i c k e 区属于语言理解中枢：前额区与语言思维有关，并与运 2 动前区相关连；顶叶联合区主要是汇集了顶叶、颞叶和枕叶的神经束，通常被认 为是躯体的、视觉的和听觉的信号综合区；颞叶中初级听觉区和听觉联合区主要 接收听觉刺激并进行语言高级信息处理；视听联合区涉及视觉语言处理和唇读活 动：枕叶中的初级视觉区和视觉联合区涉及阅读活动等。以上涉及语言活动的脑 区被认为在同侧，一般是位于左半球( 只有大约三分之一的左利手人，语言中枢 各区是位于右半球) 。一般而言，语言活动大多数发生在左脑，但声调、表情、 体态等非语言性内容则发生在右脑。语言和大脑的关系历来是众多研究者关注的 问题。 作为书写符号的汉字和它的字音和字义几乎成了不可分割的整体，因而汉字 ( 书面语) 和汉语( 口语) 相互作用，但二者并不是平行的关系。而且，对文字 的认知不是一个单纯的视觉加工的过程，还包括感觉运动成分等复杂的神经网 络。不同的文字系统在空间结构上不同，汉字是方块平面结构，容易形成整体知 觉。正因为汉字研究有着与其他文字不同的诸多特色，所以汉字研究成为了研究 者的兴趣点之一。综合心理学关于汉字认知偏侧化的研究，大致可以分为以下几 个阶段。 1 3 1 早期研究 大脑左右半球和身体左右两侧的关系是对侧交叉支配的( s p e r r y ，1 9 6 9 ) 8 】。 如果以两眼前方注视中心的垂直线来划分，其左侧空间为左视野，右侧空间为右 视野。出现在左视野的事物是通过左眼球和右眼球的各自右侧一半视网膜把信息 传递到大脑右半球视觉区的，而出现在右视野的事物是通过左眼球和右眼球的各 自左侧一半视网膜把视觉信息传递到大脑左半球视觉区的。 汉字的脑功能研究在日本开展得比较旱。在众多文字中，日文是唯一可以用 两种符号进行书写的文字：表音的曰文假名和表意的日文汉字。s a s a n u m a 等人 ( 1 9 7 5 ) 9 1 的研究发现，日语失语症病人使用这两种符号系统的能力出现选择性 障碍。此后，日本学者采用半视野速示方法对日本假名与汉字的脑功能偏侧化进 行比较研究。他们的研究结果显示，假名辨认具有左半球优势，日文汉字辨认虽 然有右半球优势，但优势不显著。另外，h a t t a ( 1 9 7 9 ) i i 0 1 的研究认为汉字辨认 具有右半球优势。汉字的字形特点比较突出，不少汉字主要的区别就在于笔画的 长短和位置，有特定的整体造型，字形本身也比拼音文字丰富，而右半球尤其是 后顶叶皮质主要负责几何空间和视空间分析，在探测和回忆复杂的图形方面具有 3 优势，因此右半球很可能更多地参与对汉字的认知加工过程。 台湾著名学者曾志朗( 1 9 7 9 ) f 1 1 】认为大脑阅读汉字的部位广泛分布于左脑， 并因文字形、音、义的转换等辨识作用，会产生复杂的交互作用。他认为字形、 字音及字义的处理过程，主要分布在大脑左下额叶、左上颞回等区域。但辨识常 用字、少用字，形音相近字如( 义，仪，议) 、形音差异字如( 昔，借，错) ，在 左脑前区所需的语音计算、转换字形、语音应对等有很大的差异。他通过实验还 发现中国入对汉字单字和双字的处理准确度不同，单字上表现出了左视野右 半球优势，而双字词则相反。他认为由于速示单字的形符性特点，被试容易把汉 字知觉为图形，因此才有右半球优势：但是双字词的认知难度增加，更倾向于言 语加工，因此表现出左半球优势。郑昭明( 1 9 8 1 ) 【1 2 】以汉字、假字及非字和汉词 及非汉词( 二字词) 为刺激物，采用半视野速示法进行实验，结果显示单字为右 脑优势，双字词为左脑优势，非字和菲词左右脑则无明显差异。可见，早期关于 汉字偏侧化的研究结论已经是众说纷纭。 1 3 2 上世纪8 0 年代以后的研究 2 0 世纪8 0 年代的研究证据( 张武田、彭瑞祥，1 9 8 4 ) 【1 3 】显示，左半球可能 是能影响特异性加工系统处理信息的执行控制器，也就是说，左半球可能有一定 的执行功能，辅助右脑特异系统功能的实现。8 0 年代以后，心理学家逐渐关注 汉字和大脑的关系。罗清旭等( 1 9 8 7 ) 1 1 4 l 采用反应时范式，以汉字单词和图片为 刺激，实验结果表明在反应时上汉字单词加工为左半球优势，图片加工为右半球 优势。张武田等( 1 9 8 8 ) 1 1 5 荆用音同汉字或形似汉字做实验刺激，发现对音的判 断反应时方面的表现为左半球优势，对形的判断则是右半球占优势。e r p ( 尤其 是p 3 0 0 ) 在音同情况下，左半球明显比右半球的振幅小，而形似情况下就没有 明显的差异了。羊彪等( 1 9 8 9 ) 1 6 】比较了汉语和英语为母语的被试在两种文字辨 认中大脑两半球的功能特点。对于汉字的辨认两国学生都表现出了两半球均势， 在英文辨认上，外籍老师是左半球优势。李心天等( 1 9 8 8 ) i a 7 1 有关脑损伤患者和 裂脑患者的研究也支持了左脑优势的观点。郭可教等( 1 9 9 0 ) l l 驯对正常儿童和弱 智儿童进行了实验研究，发现他们在音、义辨认方面有两半球均势的倾向。八田 武志( 1 9 8 8 ) 【1 9 】曾经发现，汉字认知在较浅的水平，诸如形态判断、词汇决定上 存在右半球优势，在较深水平如字义判断上就表现为左半球优势。该时期的研究 结论也出现了多元化的趋势。 4 由此可见，这一时期对于汉字与大脑的关系问题，研究者也得出了不同的结 论。许多研究结果大体上都支持布洛卡和威尔尼克的研究结果( 焦守恕，1 9 8 1 ) 2 0 】，认为说话能力归大脑左半球掌管，并且与左半球的特定部位相关。他们的研 究也证明了大多数人的左半球语言功能占优势。大多数裂脑人左半球既有口头语 言能力也有书面语言能力，而大脑右半球则只能理解少数写出的单词，而且临床 研究表明，左脑损伤也更容易造成语言障碍。许多速示实验( 尹文刚，1 9 8 4 ) 2 l 】 结果发现，大多数人完成文字材料任务有左半球优势。当然，也有入( 郭可教、 李士其，1 9 9 0 ) 【矧认为汉字认知过程中，是左脑和右脑并用的，因为一个汉字代 表一个音节，既是读音单位也是书写单位和意义单位，汉字认知与两半球都有关 系，在字形、字音以及字义上可以构成一个统一的认知单位，这可以说是汉字与 拼音文字在认知过程中的主要区别之一。 1 3 3 上世纪9 0 年代的研究 从2 0 世纪9 0 年代开始，中国心理学界对汉语汉字的研究显现出一种日益高 涨的研究热潮。研究者借鉴了国外语言研究的理论模型和实验范式，并且把它们 进行修正创新，然后应用到汉字研究中，因此这之后的研究更加深入细致，涉及 的面也越来越广。 高定国、郭可教( 1 9 9 3 ) 【2 3 1 对汉字认知与大脑两半球关系的研究作了回顾。 对于欧美人的言语和大脑两半球的关系的研究结果较为一致：左半球是言语优势 半球，具有文字处理能力；右半球在空间、图形知觉上有优势。但是，对于汉字 认知的脑机制，研究者并未得到普遍认可的结论。有人认为汉字认知同西方文字 认知一样，属于左半球占优势，也有人认为右半球在汉字处理中占优势或者两半 球均有相当的文字处理能力。所以，该时期的研究结论也相当不统一。 1 3 4 近年来的研究 目前，国内运用e r p 方法对汉字识别进行研究的较多，f m r i 的运用开始起 步。运用f m r i 、p e t 以及e r p 等脑功能成像手段，研究者发现语言功能的半球 优势具有时间、空间的特异性和任务的相关性。任务难度、生理成熟度可能是影 响偏侧化年龄发展模式的重要中介因素。材料的语言属性而非物理特性可能是影 响脑区激活程度的关键因素。语言功能的偏侧化与大脑结构不对称性密切相关。 以上这些结果大大丰富了人们对语言功能偏侧化现象的认识，而且运用脑功能成 像技术，研究者已经l 丌始触及到语言偏侧化的核心问题，逐渐深化对偏侧化的内 5 在认知与神经机制问题的探讨。例如，魏景汉、匡培梓等( 1 9 9 5 ) 1 2 4 采用汉字形 音义正启动和词义联想方法，对汉字的形音义进行了全视野和半视野系统研究， 发现汉字认知始于1 0 0 1 6 0 m s 之间，大脑两半球在汉字认知过程中存在着差异， 在约2 0 0 2 7 0 m s 之间左脑加工占优势。魏景汉、罗跃嘉( 1 9 9 7 ) 2 5 】对汉字形音 识别的跨通路注意e r p 的研究结果表明，听觉n 1 最大峰值均位于额叶中央部， 视觉n 1 最大峰值位于两侧枕部与颞后部，有明显的通路差异性。 刘丽虹、张积家和谭力海( 2 0 0 4 ) 瞄1 总结了汉语加工脑神经机制研究的新迸 展，提到中国人和西方人的语言差异会导致神经活动差异。k o c h u n o v 等人( 2 0 0 3 ) z r l 利用变形区域测定技术探测到中国人同讲英语的白人的皮层差异有四处，三处 在左半球，一处在右半球。它们分别是：( 1 ) 左额叶和额中回；( 2 ) 左颞叶和左 颞中下回最前部；( 3 ) 左顶叶，只有这个区域中国人小于白人；( 4 ) 右顶叶，中 国人的这个区域明显大于白人。左额中回在加工汉语时是激活最强的区域，研究 者认为该区主要调节汉语加工中相对复杂的认知资源分配，左额中回的最前部负 责汉字笔划视觉空问的精细分析。戚微微( 2 0 0 5 ) 【2 卅用自制仪器分离了双眼 颞侧和鼻侧视野，结果证明对手写汉字和印刷体汉字都是大脑双侧加工。从以上 研究可以来看，以汉字词为材料考察大脑两半球功能所得到的实验结果，可以归 纳为以下几种：左半球优势；右半球优势；大脑两半球均势( 表1 ) ： 表l 三种不同的观点 1 3 5 跨学科的研究趋势 胡增建、柏李( 1 9 8 3 ) 1 2 9 】认为汉字认知研究一直是脑科学研究的重要课题， 也是心理学中实验研究较多的一个领域，它需要心理学、神经生理学、脑化学等 多种学科的合作。这说明跨学科的联合逐渐演变成为一种趋势。同理，如果汉字 6 的认知研究如果只是个别学科的闭门造车，那么将很难发展成熟。所以，汉字的 研究需要不断向纵深度扩展。 许多研究证明了右半球有着它特殊的功能( 邵郊，2 0 0 2 ) 3 0 l 。右半球支配着 空间方位定向和图形认知。它比左半球更好地完成三度空间辨认和绘画立体图 形，在按照图案构造立体模型上，比左半球显示更有效的形象构思和形象透视能 力。由此推论右半球有着方位知觉、触摸觉、绘画、雕刻等艺术活动方面的优势。 两半球的专门化在个体发展中有一个明显的发展过程，而且它是随着个体掌握语 言和言语能力完善化而发展的。在儿童时期，左半球受损伤，右半球代偿语言功 能将没有多大的困难。但是，如果成年人的左半球受损，其语言缺陷将是不可避 免的。 心理学的许多研究( 彭聃龄，2 0 0 4 ) 1 3 1 】也阐述了有关大脑皮层结构的机能定 位问题。有关机能定位的知识大多数来自脑损伤引起的功能缺陷。而确切的损伤 定位在病人活着的时候很难十分确切鉴定出来，大脑一个地方损伤，有时与不同 的功能缺陷联系着，而许多种心理功能又不是完全由某一脑区所掌管。因此模糊 不清和模棱两可的情况时常出现，这些困难只能靠大量的神经外科手术资料的积 累来加以分析。因此，神经生理学和心理学的知识是互相作用和互相促进其研究 进展的。心理学关于汉字的认知研究势必涉及多种学科，诸如语言文字学、计算 机科学、人机工程学等。 ， 总之，汉字是把声音和意义结合得最密切、最完全地表现视觉符号和语音符 号结合的一种文字。汉字是人类最古老、最系统的文字之一，是独具魅力的文字。 汉语经过几千年的不断发展，日臻完善，形成了较为完备的系统。同时，它没有 经历大规模的改变，具有很强的稳定性，而且构形优美，文化含量丰富。因此， 研究汉语以及记录汉语的汉字有重要的意义。 1 4 对以往研究方法的改进 1 4 1 以往研究的缺陷 以往半视野速示实验存在的问题有： ( 一) 有些研究没有采用掩蔽刺激。 由于这个因素所造成的干扰在实际操作过程中是相当明显的。刺激呈现之 后，视觉后像仍然可以停留很久，这在本研究的预实验中表现得很明显。即便是 7 刺激呈现时间很短，但是正常被试还是能够很顺利地做出正确的判断。 ( 二) 有些实验呈现时间精确率低。 早期用机械控制的速示器，由于受到仪器性能的影响导致实验的精确度不 高。后期采用计算机呈现刺激，往往没有根据屏幕的刷新频率来设定不同的时间 间隔，容易造成刺激呈现时间的不精确。根据本研究预实验的测定，还发现计算 机清除屏幕其实不会即时使刺激消失，必须在相同位置呈现新的刺激( 哪怕是空 自图形) 才能达到即时消除的作用。 ( 三) 记录反应时间不精确。 用计算机记录反应时间是许多实验的基本方法。但是，如果不使用毫秒级计 时的按键盒，计时误差将会很大，不适合认知偏侧化实验等对于计时精度要求较 高( 小于2 0 3 0 毫秒) 的研究。本研究的三个实验精确控制刺激呈现时间，并 记录被试反应，采用反应正确率作为分析指标。 1 4 2 本研究在方法上的改进 关于实验的方法。本研究的刺激以各种不同的但固定的时间呈现，被试的任 务是判断屏幕上出现的刺激是否上下匹配，以正确率作为辨认效果的指标。 关于刺激的呈现时间。本研究根据电脑刷新频率的整数倍设定实验刺激呈现 的时间间隔，经过多次程序测试，确保了时间记录的准确性。本研究在很短的时 间内呈现汉字数字和阿拉伯数字是有一定的实验依据的。张武田、冯玲( 1 9 9 6 ) 1 3 2 j 提到，关于大脑半球功能偏侧化的实验为了控制被试的眼睛运动，采用速示技 术，已有的研究表明从注视点到眼睛移向_ 侧视野的目标字，大概需要2 0 0 毫秒， 因此许多研究都用小于这个参数的呈现时间来保证刺激投射的准确性。本研究也 参考了这一时间。 关于注视点的呈现时间。本研究还借鉴了b e t t i n am o h r 和f r i e d e m a n n p u l v e r m i i l l e r ( 2 0 0 2 ) 【5 1 的实验所采用的8 0 0 毫秒作为注视点的时间。 关于掩蔽刺激。本研究为了防止视觉后像帮助被试对目标刺激的回忆，加入 了掩蔽刺激。前两个实验的掩蔽刺激是一个方形的复杂图形，第三个实验考虑到 该图形对汉字数字和阿拉伯数字未必能够起到相应的掩蔽效果，故采用大写的汉 字数字“捌”来作为汉字数字的掩蔽刺激，采用阿拉伯数字的“8 ”来作为对阿 拉伯数字的掩蔽刺激，这两个掩蔽刺激均采被作为目标刺激呈现过。 r 1 5 本研究的内容 研究主要包括如下三个实验。 实验一：汉字一汉字异同判断的偏侧化。要求被试判断半视野同时呈现的两 个汉字是否拥有相同的部件( 偏旁) 。该实验主要考察大学生被试对汉字字形的 认知是否具有偏侧化的倾向。 实验二；图形一图形异同判断的偏侧化。为了考察实验一可能出现的偏侧化 是否仅仅属于形状认知的偏侧化，本实验采用几何图形作为实验材料，要求被试 判断半视野同时呈现的两个图形是否相同。如果实验二的结果表明被试对几何形 状的认知没有表现出偏侧化，那么说明实验一中出现的偏侧化不是由于形状引起 的，而是因为汉字的字义信息引起的。 实验三：汉字数字一阿拉伯数字异同判断偏侧化。本实验要求被试判断汉字 与阿拉伯数字是否同一数字，进一步考察数字概念方面的字义加工的偏侧化。如 果实验结果表明对汉字数字的加工也是偏侧化的，那么说明对汉字信息的加工存 在特殊的地方，有别于单纯对图形的加工。 2 实验一：汉字一汉字异同判断的偏侧化 2 1 方法 2 1 1 被试 华东师范大学心理系本科生3 2 名，视力正常或矫正视力在1 2 以上，男女 各半，年龄在1 8 2 5 岁之间。 2 1 2 刺激 采用部分常用汉字作为本研究的刺激，向一侧视野呈现上下两个汉字，要求 被试报告两个汉字有无相同部件( 偏旁) 。如果没有任何相同部件，就报告“异”； 如果有，则报告“同”。例如，“休”和“代”应该判断为“同”；“的”和“这” 应该判断为“异”。异同反应各使用汉字对3 0 对，共6 0 对。 本实验( 与以下两个实验) 都在计算机上进行。被试距离屏幕8 0 c m 。屏幕 背景为灰色：r g b ( 1 2 8 ，1 2 8 ，1 2 8 ) 。汉字颜色为黑色：r g b ( 0 ，0 ，o ) 。亮度8 5 ， 9 对比度8 5 。仪器为视觉实验室电脑，刺激呈现在一台2 1 英寸的s o n yg 5 2 0 彩 色显示器中央( 分辨率为1 9 2 0 1 4 4 0 像素，刷新频率为8 5 h z ) 。显示器的亮度根 据8 一b i t 对照表( l o o k u pt a b l e ) ，使用s p i d e r 2 p r o 进行校准。两个汉字上下排列。 刺激呈现时间分别分为6 种：5 8 m s ，7 0 m s ，8 2 m s ，9 4 m s ，1 0 6 m s 和1 1 8 m s 。异 同判断刺激项目在左、右视野各呈现一次，以平衡左右视野。汉字一律用宋体 7 2 号字，长和宽比例相等，每个汉字大小统一为1 0 5 p i x e l x l 0 5 p i x e l 。根据视角 的计算公式，得出汉字形成的视角为1 4 3 。1 4 3 。，上下两个汉字中心点形成 的视角为2 1 5 。，注视点“+ ”与上下两个汉字中心连线的中点形成的视角为6 0 6 。左右视野的刺激以注视点为中心对称。三个实验采用的仪器均相同，详细的 实验材料见附录。 2 1 3 程序 本实验每次试验的过程如图1 所示。具体步骤为： ( - - ) 输入被试基本信息( 实验序号、性别、专业) 。 ( 二) 呈现指导语： “屏幕中央的三角形出现3 秒后，请注视屏幕中央出现的中心点“+ ”，8 0 0 毫秒后一对上下排列的汉字会随机出现在中心点的左侧或右侧，然后很快被掩 蔽，请判断屏幕上的两个汉字是否拥有相同的部分( 只需一个部分相同) 。如果 有，请用左手按“同”反应键；如果没有，请用右手按“异”反应键。明确实验 任务后，请按“确定”按钮进入练习阶段。练习完毕，请按空格键开始正式实验。” ( 三) 开始练习和实验。实验共2 4 0 次试验，6 0 次试验后由被试自己调节 休息时间，每1 2 0 次试验后由程序强制被试休息1 8 0 秒。这种实验次数的安排参 考了一些学者( 柯学、自学军、隋南，2 0 0 4 ) 3 3 】的研究，同时也经过了若干次的 预实验而最终确定的。 1 0 准备时籁注视时阅刺激呈现时间掩蔽刺激 3 0 d o r e s 8 0 0 m s 囚一口 5 8 1 1 8 m s 图1 实验一试验流程图 - - _ 反应 实验中为了获得更好的效果，还用固定支架保证被试头部位置的稳定。另外， 主试告知被试，每次试验开始时屏幕中央的三角形将出现3 秒钟的时间，在这段 时问里，被试可以眨眼，甚至短暂地把眼睛闭起来休息，被试可以寻找自己认为 最能够让眼睛放松的方式。3 秒钟过后，出现“+ ”，此时眼睛必须注视着屏幕 中间的这个“+ ”，尽量避免眨眼。之后，在“+ ”的左边或者右边会随机出现 上下排列的两个刺激，此时被试的眼睛不能向“+ ”左右移动( 即不能一直看着 “+ ”的左边或者右边) ，必须始终盯着中心的“+ ”，直到掩蔽刺激出现。这两 个上下排列的刺激会很快闪现，如果被试实在看不到，就随机按“同”或“异”， 但是不要一直按同一个反应键( 即，看不到只按“同”或“异”) 。 2 2 结果与讨论 计算各被试的左视野正确率、右视野正确率和总正确率。各个呈现时间下正 确率的均值和标准差见表2 。图2 为实验一左右视野正确率比较图。 1 1 表2 各个呈现时间下正确率的均值与标准差 正 确 塞 1 | 7口82 9 4 1 0 61 1 8 呈现时间( 毫秒) 图2 实验一左右视野正确率比较图 可见，在5 8 m s 、7 0 m s 、8 2 m s 、9 4 m s 和1 0 6 m s 呈现时间水平下，右视野正 确率、左视野正确率、总j 下确率3 种正确率平均水平较低；而在1 1 8 m s 的呈现时 1 2 间水平下被试的正确率较高。 对正确率进行方差分析，结果见表3 。 表3 实验一反应正确率方差分析表 表2 显示，呈现时闽以及左右视野对被试的正确率有显著影响，但两者的交 互作用是不显著的，正确率水平随着呈现时间的增加而增加。逐对检验结果( 表 4 ) 则显示在1 1 8 m s 的呈现条件下，被试判断的正确率水平较高，且左右视野正确 率差异具有显著意义。 表4 实验一各处理正确率间逐对检验结果 在刺激呈现时间为1 1 8 m s 的条件下，右视野正确率水平显著高于左视野，说 明对于汉字形状的识别有偏侧化倾向：左脑占优势。性别、视野+ 性别的交互作 用对判断的正确率水平的影响都不显著。 但是，汉字具有某些图形特点，汉字辨认可能服从图形辨认的某些规律。如 曹传咏、沈晔( 1 9 6 3 ) 1 3 4 】认为，文字的字形可以是图形的一种特殊形式。因此， 1 3 实验二采用图形作为刺激，意在考察本实验发现的偏侧化现象是否可以归结为形 状知觉的偏侧化。 3 实验二：图形一图形异同判断的偏侧化 3 1 方法 3 1 1 被试 华东师范大学心理系本科生3 2 名，视力正常或矫正视力在1 2 以上，男女 各半，年龄在1 8 2 5 岁之间。 3 1 2 刺激 采用自制图形作为本研究的刺激，向一侧视野呈现上下两个图形，要求被试 报告两个图形是否完全相同。如果不相同，就报告“异”；如果完全相同，则报 告“同”。异同反应各使用图形对3 0 对，共6 0 对。 3 1 3 程序 本实验每次试验的过程如图3 所示。具体步骤为： ( 一) 输入被试基本信息( 实验序号、性别、专业) 。 ( 二) 呈现指导语： “屏幕中央的三角形出现3 秒后，请注视屏幕中央出现的中心点“+ ”，8 0 0 毫秒后一对上下排列的图形会随机出现在中心点的左侧或右侧，然后很快被掩 蔽，请判断屏幕上的两个图形是否完全相同。如果相同，请用左手按“同”反应 键；如果不同，请用右手按“异”反应键。明确实验任务后，请按“确定”按钮 进入练习阶段。练习完毕，请按空格键开始正式实验。” ( 三) 开始练习和实验。实验共2 4 0 次试验，6 0 次试验后由被试自己调节 体息时间，每1 2 0 次试验后由程序强制被试休息1 8 0 秒。 1 4 准备时闻注视时问绷激呈现目词掩蔽刺激 3 0 0 0 r m8 0 0 m s 囚一口 5 8 1 1 8 m s 图3 实验二试验流程图 - - 复匿 3 2 结果与讨论 计算各被试的左视野正确率、右视野正确率和总正确率。各个呈现时间下正 确率的均值和标准差见表5 。图4 为实验一左右视野正确率t e 较图。 表5 各个呈现时间下正确率的均值与标准差 1 0 0 0 9 0 i e o 8 0 确 室0 7 0 o 6 0 o 5 0 7 08 29 41 0 61 1 8 呈现时间( 毫秒) 图4 实验二左右视野正确率比较图 由以上图表发现，在5 8 m s 、7 0 m s 、8 2 m s 、9 4 m s 和1 0 6 m s 呈现时间水平下 右视野正确率、左视野正确率、总正确率3 种正确率平均水平较低，方差较大； 而在1 1 8 m s 的呈现时间水平下被试的正确率水平平均值大，方差较小，分布情况 与前面几个呈现时间水平下的分布情况有较大区别。 对正确率进行随机区组设计的方差分析，结果见表6 。 表6 实验二反应正确率方差分析表 表5 显示被试的正确率水平受到了呈现时间水平的显著影响，并且随着呈现 时间水平的增加而上升；而其他因素的影响都不是很显著。 1 6 按照视野呈现时间分成2 6 共1 2 组，把这1 2 组进行方差分析，得到的 结果如表7 ： 表7 各处理间方差分析 用l s d 法进行逐对检，结果见表8 。 表8 实验二各处理正确率问逐对检验结果 结果显示：1 1 8 m s 下的正确率水平与其他各呈现时间条件的正确率水平均有 显著差异。推测在1 1 8 m s 的呈现时间时，被试的判断能力水平不同于其他呈现时 间。因此，据此，进一步分析1 1 8 m s 的呈现时间下的实验数据。 由图5 的被试在1 1 8 m s 的呈现时间下的各正确率水平折线图，我们看到被试 的总正确率水平分布相对稳定，而左、右视野的正确率水平却有较大波动，无法 看出是否存在水平上的差异。 1 u u u u 0 9 5 0 0 鞲一一 0 9 0 0 0 0 8 5 0 0 0 8 0 0 0 k j ! j _ 1 j 0 7 5 0 0 0 7 0 0 0 0 6 5 0 0 u b u u u 矿 k b 屯9 秒咿移哆 i 一一左视野正确率- - 右视野正确率一总正确率l 图5 呈现时间为1 1 8 m s 条件下各被试正确率的折线图 用方差分析来检验该呈现时间下的左、右视野的正确率水平是否存在差异， 同时考察视野、性别及其交互作用，得到表9 。 表9 在1 1 8 毫秒呈现条件下的正确率水平与视野、性别因素的关系 结果显示，在1 1 8 m s 的呈现时间水平下该实验被试的判断的正确率水平没有 受到视野、性别及其交互作用的显著影响，即在该实验中，被试对图形一图形的 反应能力不存在因图形出现的视野( 左、右) 而产生的差异。 实验一的结果表明，大学生被试对汉字字形的认知具有偏侧化的倾向。那么， 这是否属于形状认知的偏侧化仍然需要通过实验来考察。因此，实验二采用几何 图形作为实验材料，要求被试判断两个图形是否完全相同，结果表明对于几何形 状的认知没有表现出偏侧化。这说明实验一中出现的偏侧化不是由于形状引起 的，而是因为汉字的文字属性引起的。实验三将进一步考察数字概念方面的字义 加工是否存在偏侧化。 4 实验三：汉字数字一阿拉伯数字异同判断的偏侧化 4 1 方法 4 1 1 被试 华东师范大学心理系本科生3 2 名，视力正常或矫正视力在1 2 以上，男女 各半，年龄在1 8 2 5 岁之间。 、 4 1 2 刺激 采用自制阿拉伯数字和汉字数字作为本研究的刺激，向一侧视野呈现，要求 被试报告阿拉伯数字是否和汉字数字相对应。如果不对应，就报告“异”；如果 完全匹配，则报告“同”。例如，“四”和“4 ”应该判断为“同”；“四”和“3 ” 应该判断为“异”。异同反应各使用这种配对3 0 对，共6 0 对。刺激呈现时间为 9 4 m s ，1 0 6 m s 和1 1 8 m s 。 4 1 3 程序 本实验每次试验的过程如图6 所示。具体步骤为： ( 一) 输入被试基本信息( 实验序号、性别、专业) 。 ( 二) 呈现指导语： “屏幕中央的三角形出现3 秒后，请注视屏幕中央出现的中心点“+ ”，8 0 0 毫秒后一对阿拉伯数字和汉字数字会随机出现在中心点的左例或右侧，然后很快 被掩蔽，请判断屏幕上的阿拉伯数字是否和汉字数字相对应。如果对应，请用左 手按“同”反应键；如果不对应，请用右手按“异”反应键。明确实验任务后， 请按“确定”按钮进入练习阶段。练习完毕，请按空格键开始正式实验。” ( 三) 开始练习和实验。实验共2 4 0 次试验，6 0 次试验后由被试自己调节 休息时间，每1 2 0 次试验后由程序强制被试休息1 8 0 秒。 1 9 准各时问注视时问刺激呈现f i 、 问掩蔽刺激 3 0 0 0 m s 囚一口 9 4 一l1 8 m s 图6 实验三试验流程图 _ l 峄反应 4 2 结果与讨论 计算各被试的左视野正确率、右视野正确率和总正确率。各个呈现时间下正 确率的均值和标准差见表1 0 。图7 为实验一左右视野正确率比较图。 表1 0 各个呈现时间下三种正确率的均值与标准差 1 0 0 o 9 0 正o 8 0 确 室0 7 0 o 6 0 0 5 0 。 1 0 61 1 8 呈现时间( 毫秒) 图7 实验三左右视野正确率均值比较图 以上