（基础心理学专业论文）迁移范式下sr相容性对snarc效应的影响.pdf

迁移范式下s r 相容性对s n a r c 效应的影响 中文摘要 迁移范式下s r 相容性对s n a r c 效应的影响 中文摘要 数字表征与空间信息的联系是数字加工研究的重要课题，其中一个典型表现是空 间数字反应联合编码效应( s p a t i a l - n u m e r i c a la s s o c i a t i o no fr e s p o n s ec o d e s ，简称 s n a r c 效应) ，即对于小数和大数的左右手按键反应过程中，出现小数一左手大数 右手的刺激反应匹配优势的现象。对于s n a r c 效应一直存在不同的理论解释，其 中心理数字线说和极性编码说得到了较多认可。本研究使用迁移范式，通过四个实验 来检验这两种观点。四个实验中依次采用了数字判断任务、水平方位判断任务、直交 方位判断任务和颜色判断任务作为前期的训练任务，设置了相容性匹配和不相容匹配 两种指导语条件，在后期的迁移任务中采用字形判断任务( 判断目标数字是倾斜或正 立) 。拟通过考察不同性质的刺激反应联结的相容性对s n a r c 效应的影响( 迁移效 应) ，来进一步探索s n a r c 效应中数字和空间的动态联结，并检验两种理论的解释 效能。 通过实验获得以下结论：1 ) 数量判断任务的相容性对s n a r c 效应产生显著的迁 移作用，说明数量判断任务中建立的数量空间联结能够在s n a r c 任务中保持作用。 2 ) 水平维度判断任务和直交维度判断任务的匹配相容性对s n a r c 效应都产生了影 响，但水平方位空间联结产生的迁移效应更强，说明方位空间联结与内隐的数字空 间联结有紧密的关系，而这种联系的强度受到空间维度因素的影响。3 ) 颜色判断任务 的匹配相容性对s n a r c 效应产生显著影响，提示迁移效应的发生不一定基于共同的 表征机制或具体的刺激反应联结，而是逻辑再编码规则的建立和转移。 关键词：s n a r c 效应；迁移范式；心理数字线；极性编码；逻辑再编码 作者：张萍 指导老师：何华 a b s t r a c ti n f l u e n c eo fs t i m u l u s - r e s p o n s ec o m p a t i b i l i t y0 1 1t h es n a p , 里里堑! gi n 塑! ! 塑! 壁! p 锄蜘i l 乒n i n f l u e n c eo f s t i m u l u s - r e s p o n s ec o m p a t i b i l i t y o nt h e s n a r ce f f e c ti nt h et r a n s f e rp a r a d i g m a b s t r a c t l e f t - r i g h tk e y p r e s s e st on u m e r a l sa r ef a s t e rf o rp a i r i n g so fs m a l ln u m b e r st ol e f t r e s p o n s ea n dl a r g en u m b e r st or i g h tr e s p o n s et h a nf o rt h eo p p o s i t ep a i r i n g s t h i ss p a t i a l n u m e r i c a la s s o c i a t i o no f r e s p o n s ec o d e s ( s n a r c ) e f f e c t w a sr e p o r t e di n19 9 3 ，s i n c ew h e n m a n ys t u d i e sh a v et r i e dt oi d e n t i f yt h eu n d e r l y i n gm e c h a n i s m s a w i d e l ya c c e p t e dm e t a p h o ra p p l i e dt ot h es n a r ce f f e c ti st h a tn u m b e rm a g n i t u d ei s r e p r e s e n t e ds p a t i a l l yo nal e f t t o - r i g h to r d e r e dn u m b e rl i n e w ee x a m i n e dt h i si s s u ei n4 e x p e r i m e n t su s i n g at r a n s f e rp a r a d i g m p a r t i c i p a n t sp r a c t i c e dan u m b e rm a g n i t u d e j u d g m e n tt a s ko rs p a t i a ls t i m u l u s r e s p o n s ec o m p a t i b i l i t yt a s kw i t hp a r a l l e lo ro r t h o g o n a l s t i m u l u s - r e s p o n s ed i m e n s i o n so rc o l o r - j u d g m e n tt a s kp r i o rt op e r f o r m i n gao r i e n t a t i o n - j u d g m e n tt a s k t h es n a r ce f f e c tw a se n h a n c e df o l l o w i n g as m a l l l e f t l a r g e r i g h t m a g n i t u d em a p p i n gb u tr e v e r s e df o l l o w i n gas m a l l f i g h t l a r g e l e f tm a p p i n g ，i n d i c a t i n gt h a t a s s o c i a t i o n sb e t w e e nm a g n i t u d ea n dr e s p o n s ed e f i n e df o rt h em a g n i t u d e - j u d g m e n tt a s k w e r em a i n t a i n e df o rt h ep a r i t y - j u d g m e n tt a s k t h ei n f l u e n c eo ns n a r ce f f e c tw a sb o t h f o u n da f t e rp r a c t i c ew i t hc o m p a t i b l eo ri n c o m p a t i b l es p a t i a lm a p p i n gf o rt h ep a r a l l e l s p a t i a lt a s ka n do r t h o g o n a ls p a t i a lt a s k ，b u t w a sl a r g e rf o l l o w i n gt h ef o r m e rt a s k i nt h el a s t e x p e r i m e n t ，t h es n a r c e f f e c tw a sm o d u l a t e db yc o m p a t i b l eo ri n c o m p a t i b l em a p p i n g a s s i g n e di nt h ec o l o r - i i u d g m e n tt a s k ，t h er e l e v a n ta t t r i b u t ei nw h i c hb a s i c a l l yw a sn e i t h e r n u m e r i c a ln o r s p a c i a l t h e s er e s u l t sa r ei n c o n s i s t e n t 、析t l lt h es n a r c e f f e c tb e i n gd u et oa h o r i z o n t a ln u m b e rl i n er e p r e s e n t a t i o nb u tc o n s i s t e n tw i t ht h ev i e wt h a tc o r r e s p o n d e n c eo f s t i m u l u sa n dr e s p o n s ec o d ep o l a r i t i e sc o n t r i b u t e st ot h ee f f e c t k e yw o r d s ： s n a r ce f f e c t ；t r a n s f e rp a r a d i g m ；m e n t a ln u m b e rl i n e ；c o d e p o l a r i t y ；l o g i c a lr e c o d i n g a c c o u n t w r i t t e n b y ：z h a n gp i n g s u p e r v i s e db y ：h eh u a 迁移范式下s r 相容性对s n a r c 效应的影响引言 引言 作为认知心理学领域的研究热点之一，数的加工机制问题吸引着大量学者的关 注。随着认知科学的发展和研究手段的改进，通过运用各种行为实验和电生理研究方 法，研究者们对数字加工的认知神经基础，心理计算、数字加工的心理过程、数字认 知能力的发展等诸多方面进行了探索并取得了大量成果。 自d e h a e n e 和同事首次发现数字加工和空间反应的关系后，数字的空间表征和加 工机制成为数字认知研究的热点问题之- - ( d e h a e n e ，d u p o u x ，& m e h l e r ，1 9 9 0 ) 。作 为数字加工机制研究中的重要组成部分，数字的空间表征机制对于理解数字的加工过 程具有重要作用。而d e h a e n e 和同事发现的“空间数字反应编码联合效 应”( s p a t i a l - n u m e r i c a la s s o c i a t i o no f r e s p o n s ec o d e s ) ，即s n a r c 效应，就是非常典型 的数字与空间之间密切联系的体现。近二三十年以来，不断有研究者报告新的发现， 并试图揭开s n a r c 效应背后数字表征与空间表征之间关系的本质。 l 文献综述迁移范式下s r 相容性对s n a r c 效应的影响 1 文献综述 1 1 空间数字反应编码联合效应的发现 早在1 8 8 0 年，g a l t o n 在 n a m r e ) 发表文章首先明确提出数字具有空间特性， 提示数字信息与空间信息之间具有某种紧密的关联。1 9 9 0 年，d e h a e n e 等人在研究中 发现了空间与数字编码的联结。在他的一项实验中，随机呈现目标数字( 数字范围在 1 9 9 之间，但不包括5 5 ) ，让被试将目标数字与5 5 作大小比较，并要求其中的一半 被试，当目标数字比5 5 小时用左手按键反应，比5 5 大时用右手按键反应，同时要求 另一半被试做出相反的按键反应。结果前一半被试的反应速度明显快于后一半被试。 这种现象引起了研究者的兴趣。为进一步探索原因，d e h a e n e 等( 1 9 9 3 ) 用数字奇偶判 断任务取代了大小判断任务，并且改为被试内设计。研究结果表明，无论采用一位数 或是两位数作为目标刺激，当目标数字为小数时左手较右手反应更快，而当目标数字 为大数时，右手较左手反应更快。结果与先前的实验结果一致。d e h a e n e 等把这种数 字和空间位置之间的联系称为“空间数字反应编码联合效应”( s n a r ce f f e c t ) 。s n a r c 效应的发现为数字和空间的关联提供了更充足的证据，目前s n a r c 效应已经成为研 究数字和空间关系的重要途径。 1 2s n a r c 效应的普遍性和灵活性 1 2 1s n a r c 效应的普遍性 自从s n a r c 效应被发现以来，引起了众多研究者的兴趣，各种实验刺激和实验 条件被应用于s n a r c 效应的实验研究中以考察其普遍性。在数字范围方面，除了标 准s n a r c 效应中使用的正整数材料外，f i s c h e r 等( 2 0 0 3 ) 在以负数为实验材料的实验 中也发现了s n a r c 效应的存在( f i s c h e r ，2 0 0 3 ；张宇，2 0 0 9 ) ；在数字符号方面，无 论是阿拉伯数字、点符号表示的数字( z o r z i ，p r i i i i s ，& u m i l t a ，2 0 0 2 ) ，还是不同语言 符号表示的数字比如英文数字( c a l a b r i a ，& r o s s e t t i ，2 0 0 5 ) 、中文数字( 刘超，买 晓琴和傅小兰，2 0 0 4 ；杨金桥，2 0 0 9 ；潘运，沈德立和王杰，2 0 0 9 ) 、俄语数字( f i s c h e r ， 2 迁移范式下s r 相容性对s n a r c 效应的影响 l 文献综述 s h a k i ，& c r u i s e ，2 0 0 9 ) 、法语数字( d eb r a u w e r ，d u y c k ，& b r y s b a e r y ，2 0 0 8 ) 等，也 无论实验任务是判断数字的大小、奇偶、音素还是对称性( f i a s ，l a u w e r e y n s & l a m m e r t y n ，2 0 0 1 ：c a l a b r i a ，& r o s s e t t i ，2 0 0 5 ) ，都有相关研究报告s n a r c 效应的 存在；在刺激呈现方面，无论数字是出现在中央还是单侧视野( d e h a e n e ，b o s s i n i ，& g i r a u x ，1 9 9 3 ；k e u s ，& s c h w a r z ，2 0 0 5 ；s c h w a r z ，& k e u s ，2 0 0 4 ) ，无论采用的是 视觉呈现还是听觉呈现刺激方式( f i s c h e r 等，2 0 0 9 ；n u e r k 等，2 0 0 5 ) ，都出现了标准 的s n a r c 效应；在反应方式上，不少研究者报告s n a r c 效应出现在使用双手反应、 语言反应和眼动反应的实验中( k e u s ，j e n k s ，& s c h w a r z ，2 0 0 5 ；s c h w a r z ，& k e u s ， 2 0 0 4 ：f i s c h e r ，w a r l o p ，h i l l ，& f i a s ，2 0 0 4 ) 。除数字以外，g e v e r s 等( 2 0 0 3 ) 采用字母 和月份作为刺激材料，结果仍然出现了s n a r c 效应( g e v e r s ，r e y n v o e t ，& f i a s ，2 0 0 3 ) 。 国内杨金桥等在一项研究中预先要求被试对一定顺序的希腊字母进行熟练学习，然后 让被试对随机呈现的目标字母的顺序进行判断并左右手按键反应，结果也发现了 s n a r c 效应( 杨金桥，张奇，2 0 1 0 ) 。甚至在f i s c h e r ( 2 0 0 3 ) 的实验中，尽管数字作为前 置的无关线索，却也对其后单侧呈现的非数字刺激的方位判断产生影响，表现出类 s n a r c 效应，研究者由此认为数字的空间表征可能是自动激活的，说明s n a r c 效 应具有一定的普遍性和稳定性。大量研究表明，数字的空间表征不受刺激材料和特定 反应方式的限制，数量表征与空间表征的交互作用也不仅限于数字加工任务，而且体 现在顺序判断过程中，并能够自动激活。d e h a e n e 等( 1 9 9 3 ) 认为数字的空间表征的稳 定表现可能是由于长期文化习惯的训练而形成的一种长时记忆联结，这提示空间表征 可能是数字本身具有的属性。 1 2 2s n a r c 效应的灵活性 随着更多研究的展开，研究者发现虽然在许多刺激材料和实验条件下均能够得到 稳定的s n a r c 效应，但其包含的数字空间联结并非一成不变。d e h a e n e 等( 1 9 9 3 ) 采 用数字奇偶判断研究了加工阿拉伯数字0 - 9 所产生的空间效应，他把数字分为0 5 和 4 - 9 两种范围，结果发现如果把数字4 和5 放在o 5 系列中，右手反应要比左手反应 快，但是当放到4 9 的系列中时出现相反的情况。这说明数字的空间编码不是固定不 变的，而是可以按照当前任务的具体要求进行动态调整。 标准s n a r c 任务中，反应类型为水平维度的左右顺序，但研究者也用实验证 l 文献综述迁移范式下s - r 相容性对s n a r c 效应的影响 明了其他方向上的s n a r c 效应。i t 0 和h a t t a ( 2 0 0 4 ) 运用奇偶判断任务，要求被试在 “上下”方向上按键反应。结果仍然发现了s n a r c 效应：当刺激反应匹配方式为“小 数一下方按键”和“大数上方按键”时，无论“上下”反应是“左右”手按键还是“右左” 手按键，被试反应均比其他情况下更快更准确。i t 0 和h a t t a 由此认为s n a r c 效应 并不局限于水平排列的数字表征。 标准s n a r c 任务中包含的空间数字联结为“小数左、大数右”，b a c h t o l d b a u m i l l l e r 和b r u g g e r ( 1 9 9 8 ) 用实验证明数字表征与空间表征的联结方式也是可以调整 的。实验中，研究者安排了数量大小比较任务( 与数字6 进行比较) 同时，要求被试想 象钟面的图像。结果实验得到了反转的s n a r c 效应，也就是对于小数右手反应更快， 对于大数左手反应更快。这种反转可以解释为被试在建造钟面的图像时，将小数字( 小 于6 的数字) 表征在右侧，而大数字( 大于6 的数字) 表征在左侧。r i s t i c ，w r i g h t 和 k i n g s t o n e ( 2 0 0 6 ) 也用类似的方法发现了反转的s n a r c 效应，从而证实s n a r c 效应 中的水平方向的刺激反应联结并非是完全强制性的固定不变的。 以上研究结果表明s n a r c 效应的出现虽然具有一定的稳定性，但并非是一成不 变的，而是能够根据不同任务的具体要求作出动态调整，表现出灵活性( 徐晓东，刘 昌，2 0 0 6 ) 。这提示s n a r c 效应中的数字空间联结可能并非只是一种长时记忆联结， 它在一定程度上也受到工作记忆的影响。 1 3s n a r c 效应的产生阶段 s n a r c 效应的普遍性体现了数字表征与空间表征的紧密联系，二者之间具体如 何发生相互作用以及这种交互作用发生在哪个加工阶段? 这些问题关系到空间表征 参与数字编码的进程和本质。一般认为，s n a r c 效应的可能发生阶段主要有两个， 一个是与刺激数字的心理表征相关的早期阶段，另一个是随之而来的与反应选择相关 的晚期阶段。这两个阶段彼此承接，对于s n a r c 效应的发生并非独立起作用( k e u s ， & s c h w a r z ，2 0 0 5 ) ，但是对于两阶段各自的作用比重存在不同的说法，一种说法认为 s n a r c 效应的发生主要受早期刺激表征阶段的影响，另一种观点则认为与反应相关 的晚期阶段对于效应的产生起着更重要的作用。 最近的一些研究对于早期起源的观点提供支持的证据。t l a u k a ( 2 0 0 2 ) 在他的实验 4 迁移范式下s r 相容性对s n a r c 效应的影响l 文献综述 二中通过单侧呈现数字( 1 0 0 或9 0 0 ) 刺激，要求被试对不同数字按左右键反应。结果 发现除了s n a r c 效应外，还出现了基于刺激呈现位置的类s n a r c 效应，也就是当 目标刺激出现在左侧视野时，对1 0 0 的反应时短于对9 0 0 的反应时，当目标刺激出现 在右侧视野中则相反。通过刺激位置变量的操作，产生了对s n a r c 效应的影响，证 明了早期刺激表征信息对s n a r c 效应的作用。f i s c h e r ，c a s t e l ，d o d d 和p r a t t ( 2 0 0 3 ) 在以数字为无关线索的探测任务实验中发现数字空间表征的自动激活会引起空间注 意的转移，并推测数字的s n a r c 效应可能是由于数字空间表征通过引起空间注意的 转移而产生，也为s n a r c 效应的早期刺激表征阶段起源说提供了证据。 需要注意的是，以上实验任务均与标准的s n a r c 任务存在差异。t l a u k a 的实验 中，目标数字的数量信息是直接与反应相关的，而标准s n a r c 任务中数字的数量信 息是无关变量。并且研究者仅用了1 0 0 和9 0 0 两个数字，没有考察更大数量范围的数 字刺激，由于实验条件不够充分，结果缺乏说服力。f i s c h e r 实验中的目标刺激是左 右随机呈现的白色圆，与数字刺激没有直接关系，而标准s n a r c 效应中数字本身的 某些属性( 例如奇偶性) 作为相关刺激变量。并且实验发现只有在数字刺激与目标刺激 呈现间隔超过6 0 0 m s 以后数字对空间注意的转移才能发生显著影响，从时间进程上与 早期刺激表征阶段不符( k e u s ，& s c h w a r z ，2 0 0 5 ) 。因此，以上研究结果作为支持早 期表征阶段起源说的证据均存在不足。 关于s n a r c 效应源于与反应相关阶段的说法，k e u s 和s c h w a r z ( 2 0 0 5 ) 的研究提供 了一些证据。通过单侧呈现数字刺激，他们发现，当刺激位置与反应位置不一致时， 能够得到s n a i 坨效应，而当刺激位置与反应位置一致时没有发现s n a r c 效应。这表 明s n a r c 效应与另一种效应( 被称为s i m o n 效应) 发生交互作用。s i m o n 效应是一种典 型的刺激反应一致性效应，具体说来就是当目标刺激呈现的物理位置与反应位置相 一致时，比位置不一致的情况下反应更快更准确的现象，即便这种物理位置因素与任 务毫不相关( m a p e l l i ，r u s c o n i ，& u m i l t a ，2 0 0 3 ) 。多数研究支持s i m o n 效应源于数字 加工中的反应选择阶段( s i m o n ，& b e r b a u m ，1 9 9 0 ) ，那么s i m o n 效应和s n a r c 效应之 间的交互作用则表明两种效应可能源于相同的加工阶段( m a p e l l i 等，2 0 0 3 ；s i m o n 等， 1 9 9 0 ；k e u s 等，2 0 0 5 ) 。s c h w a r z 和k e u s ( 2 0 0 4 ) 的另一项眼动实验也为此提供了间接 证据。研究者假设反应准备阶段和执行阶段的加工对扫视任务中的s n a r c 效应有重 5 l 文献综述迁移范式下s r 相容性对s n a r c 效应的影响 要影响，那么对眼动的运动学记录上也能得到s n a r c 效应，结果无论眼动的幅度或 持续时间上均没有发现s n a r c 效应，这表明发生潜伏期上的s n a r c 效应出现在反应 准备阶段和执行阶段之前。 行为实验的结果对效应的发生阶段只能有大致的推测，电生理学研究则提供了更 精准的证据。k e u s 等( 2 0 0 5 ) 记录了被试在完成数字奇偶判断的双手按键任务时头皮相 关点的e r p ( 事件相关电位) 和l r p ( 单侧化准备电位) 。对锁向反应的数据进行分析，结 果在记录点c z 和p z ( 反应执行前的4 5 2 - 4 3 3 m s ，3 8 0 - 2 8 3 m s ，和2 7 2 - 1 6 9 m s ) 得到了显著 的s n a r c 效应；对锁向刺激的数据进行分析，在c z 和f z 点均未发现s n a r c 效应。尽 ， 管在p z 点，在刺激呈现后的2 0 0 2 3 9 m s 和5 2 0 6 3 5 m s 之间发现显著的s n a r c 效应，由 于按键反应的平均反应时为5 1 5 m s ，因此可以认为这里发现的s n a r c 效应与锁向反应 的s n a r c 效应是一致的。k e u s 等认为锁向刺激的数据更好的反映了与刺激相关的效 应，而锁向反应的数据则更好的反映了与反应相关的效应，因而以上e r p 数据的分析 提示效应产生于与反应相关的n i 阶段。为具体确定s n a r c 效应是产生于与反应相 关的选择阶段还是准备或执行阶段，研究者对l r p 数据进一步分析，在执行阶段前的 3 8 0 m s 发现了s n a r c 效应，而反应准备通常在反应执行前的2 0 0 m s 出现，这说明 s n a r c 效应的出现应该在反应准备和执行阶段之前。以上发现也得到其他电生理研 究结果的支持( g e v e r s ，r a t i n c k x ，b a e n c ，& f i a s ，2 0 0 6 ；o t t e n ，s u d e v a n ，l o g a n ，& c o l e s ，1 9 9 6 ) 。 综合以上内容，近几年的行为研究结果均提示与反应相关的晚期阶段对s n a r c 效应的出现有更加重要的影响，电生理研究结果更进一步将数字和空间的交互作用定 位于晚期的反应选择阶段( 张宇，2 0 0 9 ) 。 ， 1 4s n a r c 效应的理论 一般认为s n a r c 效应与数字的心理表征密切相关。f i a s 等( 1 9 9 6 ) 提出数字的心理 表征包含数量信息的加工。在他们的实验2 中，被试被要求判断呈现的阿拉伯数字的 发音中有无特定元音( 如“e v ) ，并按左右键作出反应，结果发现了s n a r c 效应。但是 当被试被要求对呈现的数词的发音做同样的判断时，却没有发现s n a r c 效应( f i a s 等，2 0 0 1 ) 。研究者的解释是在实验中，被试对数字的语音进行判断时，也激活了数 6 迁移范式下s r 相容性对s n a r c 效应的影响 l 文献综述 字的数量信息，而对数词的语音进行判断时只是激活了语义信息，并没有激活相应的 数量信息，因而没有s n a r c 效应。实验提示数字s n a r c 效应与数量信息有关，并且 数字加工时数字的数量信息可以被自动激活( l a m m e r t y n ，f i a s ，& l a u w e r e y n s ，2 0 0 2 ) 。 数量表征与空间表征有什么样的联系，数字的数量信息加工如何激活特定空间反 应，不同研究者在各自实验的基础上提出一些假说，其中最广为接受的是心理数字线 理论。 1 4 1 心理数字线理论 d e h a e n e 等( 1 9 9 3 ) 在发现空间数字反应联合编码的现象后，提出心理数字线理论 进行解释，即可能存在一条自左至右的心理数字线，数字表征按照数量大小从左到右 依次排列在心理数字线上，小数表征在心理数字线的左侧位置，大数表征在右侧位置。 一旦数量表征被激活，会按照数量值在心理数字线上所在的位置进行空间编码。用心 理数字线理论来解释s n a r c 效应是很容易理解的。例如对于数字9 ，作为个位数中的 大数，相对于其他小数，排列在心理数字线的右侧，此时，假如任务要求的反应也在 右侧位置时，数字在数字线上的心理空间位置与反应位置一致，反应更容易被激活， 此时反应是快速而准确的；相反，如果任务要求的反应在左侧位置，与数字在心理数 字线上的方位不同，不同的激活之间发生冲突，最终反应会减慢，或者错误率增加。 脑损伤病人的研究为数字和空间表征的关联提供了病理学上的依据，一侧顶叶的 损伤会造成单侧忽视症。这些忽视症病人的一个显著特征就是不能够注意到损伤半球 对侧的物体，当要求这些病人对线段进行对分时，他们作出的中分点会偏向损伤半球 的同侧。z o r z i 等( 2 0 0 2 ) 要求右顶叶损伤病人说出两个数的中位数( 比如l 一3 、1 5 、1 1 1 5 ) ， 结果发现当两个数字的距离较小时，病人倾向于把中位数偏移到心理数字线左侧( 比 如1 1 1 3 ，病人说出的中位数1 0 ) ；而当两个数距离比较大时，病人会作出偏向右侧的 错误选择( 比如1 1 1 9 ，中位数1 7 ) 。但是，没有空间忽视的右脑损伤病人以及健康控制 组被试都没有出现这种现象。忽视症病人在数字中位数任务和线段中分任务中有相似 的表现，这提示心理数字线不仅仅是一种象征或比喻，而是具有和物理线段相似的空 间特性。 7 1 文献综述 迁移范式fs - r 相容性对s n a r c 效应的影响 1 4 2 心理数字线理论的质疑 随着研究的展开，有关s n a r c 效应的新发现不断出现。各种对不同刺激材料、 反应方式和任务背景的操作实验都报告了s n a r c 效应的普遍出现，表现了数字空间 表征的稳定性。但是不同空间维度上s n a r c 效应的存在却是水平方向的心理数字线 不能够充分解释的。除了前述中i t o 和h a t t a ( 2 0 0 4 ) 报告了垂直方向的s n a r c 效应外， g e v e r s ，l a m m e r t y n ，n o t e b a e r t ，v e r g u t s 和f i a s ( 2 0 0 6 ) 在研究中也通过对反应的空间 表征进行操作，发现不同维度上的数字空间联结可以同时存在。在他们的实验2 中， 研究者要求被试完成奇偶判断任务，并且按“1 、9 ”两个数字键或者“3 、7 ”两个数字键 反应，其中，1 和9 两个数字键反映了“左下右上”的反应方向( 右斜反应) ，3 和7 两个数 字键反映了“左上右下”的反应方向( 左斜反应) 。结果发现，在右斜反应的模式下，得 到t s n a r c 效应( “大数右上键”和“小数左下键”的配对组合中被试反应快于其他情 况，正确率也更高) ；在左斜反应的模式下，没有发现s n a r c 效应。本实验中，刺激 反应联结体现为“小左下大右上”，反应位置同时包含两个空间维度上的信息，这 是单一水平的心理数字线不能够解释的。 s a n t e n s 和g e v e r s ( 2 0 0 8 ) 在最近的一项研究中报告了“小近大远”数字空间表征 的存在，这是心理数字线理论更加难以解释的现象。实验中，被试要将中央呈现的目 标数字( 1 、4 、6 、9 ) 与5 作大小比较，并按键反应。反应键为g 、h 、j 或j 、k 、l 。其 中，j 键为中间键，h ( k ) 键为“近”键，g ( l ) 键为“远”键。研究者要求被试在一半试次 中，看到小数，按h ( k ) 键，看到大数，按g ( l ) 键；另一半试次中，看到小数，按g ( l ) 键，看到大数，按h ( k ) 键。试验中每个试次都需要按中间键开始，每次按键都只能使 用单指。实验假设是，按照心理数字线理论，数字在心理数字线上的空间表征与实际 反应的空间表征一致。那么，对于心理数字线上与5 距离较近的4 和6 ，应该与反应的 “近”键存在刺激反应相容匹配( 近近匹配) ，与5 距离较远的1 和9 ，应该与反应的“远” 键之间存在刺激反应相容性匹配( 远远匹配) 。也就是说对于数字4 和6 ，按h ( k ) 键应 该反应快于按g ( l ) 键，对于数字1 和9 ，按g ( l ) 键应该快于按h ( k ) 键。结果发现数量距 离与反应位置并没有显著交互作用，数量比较与反应位置有显著交互作用。也就是说， 没有发现“近近远远”的刺激反应相容性，相反，得到了“小近大远”的数字空间 联结。实验结果否定了心理数字线理论的假设。 8 迁移范式下s r 相容性对s n a r c 效应的影响1 文献综述 除了在单一任务实验中对s n a r c 效应进行不同方向维度上的探索，在对其他方 向性任务对s n a r c 效应的影响的相关研究中也获得许多发现。f i s c h e r ，s h a k i 和 c r u i s e ( 2 0 0 9 ) 以俄语希伯来语的双语者为被试，要求被试对俄语和希伯来语( 书写方式 为从右向左) 的数词、以及阿拉伯数字进行奇偶判断任务。材料呈现顺序是数词( 俄语 或希伯来语) 和数字交替呈现。呈现方法又分成视觉呈现和听觉呈现两种。结果发现， 视觉呈现的情况下，出现在俄语数词实验后面的数字实验中才有s n a r c 效应，跟在 希伯来语数词实验后面出现的数字实验中没有显著的s n a r c 效应。而在听觉呈现的 情况下，无论俄语或希伯来语的数词奇偶判断任务均出现了s n a r c 效应。实验表明， s n a r c 效应中刺激反应的空间联结经过短期练习后可以受到影响而发生变化，并不 是固定不变的。f i s c h e r 等指出，s n a r c 效应可能只反映了最近的空间经验( 对不同方 向顺序的语词进行数量加工，获得不同的空间联结经验) 、跨感觉通道的联结方式( 视 觉和听觉) 以及长期的方向性习惯，但并不是数字概念本身的属性。也就是说，s n a r c 效应不足以说明数字本身以空间方式表征。 1 4 3s i m o n 效应和双路径模型 心理数字线暗示s n a r c 效应源子内在的数字的位置和外在的反应位置的空问一 致性。根据这种观点，s n a r c 效应跟空间的刺激反应一致性( 相容性) 效应 ( s t i m u l u s - r e s p o n s ec o m p a t i b i l i t ye f f e c t ，简称s r c 效应) 有密切联系。空间s r c 效应是指 在空间判断任务中，当刺激位置与反应位置相一致( 相容) 时，反应显著快于不一致( 不 相容) 的情况( b 萏c h t o l d 等，1 9 9 8 ) 。这种刺激反应方位一致性的反应倾向体现了刺激 反应一致性的匹配优势。这种匹配优势还可以体现在当刺激的位置属性作为任务无关 变量的情况下。s i m o n ( 1 9 9 0 ) 发现，在对单侧呈现的刺激的颜色进行判断的双手按键 任务中，当刺激呈现在注视点左侧，左手反应快于右手反应；当刺激呈现在注视点右 侧，右手反应快于左手反应。这种现象被称为s i m o n 效应( s i m o n 等，1 9 9 0 ) 。 b a r b e r 等( 1 9 9 7 ) 提出双路径模型( d u a l r o u t em o d e l ) 以解释s r c 效应和s i m o n 效应。 根据该模型，两种效应是由于条件路径和非条件路径共同作用的结果。非条件路径是 指刺激使得与之相一致的反应被激活，是长时记忆中刺激与相一致的反应位置的自动 化联结：条件路径是指刺激激活任务要求的反应，这种激活是非自动化的，是短时记 9 l 文献综述 迁移范式下s r 相容性对s n a r c 效应的影响 忆中由任务决定的刺激反应联结。当两种路径引起的刺激反应联结相冲突时，会使 得反应比不冲突的情况更慢，错误率也更高( m a r b l e ，& p r o c t o r ，2 0 0 0 ) 。 在实验支持的基础上，g e v e r s 等( 2 0 0 5 ，2 0 0 6 ) 提出s i m o n 效应和s n a r c 效应可能 具有共同的机制，并将用于解释s i m o n 效应的双路径模型引入s n a r c 效应中。双路径 加工机制源于维度重叠理论，根据该理论，只要只要在刺激和( 或) 反应序列中存在维 度的重叠，就能够得到刺激反应相容性效应。具体到s n a r c 效应，由于刺激的数量 信息和反应的位置中都包含空间维度( 具有一致性或不一致性) ，因此维度重叠能够存 在。在这个意义上，可以认为s n a r c 效应是通过双路径机制进行加工的数量信息和 单侧刺激之间的维度重叠的结果。对于s n a r c 效应，这意味着一个反应的激活是由 数字的数量( 非条件路径) 和任务指导语( 条件路径) 两者共同决定的。举例来说，在奇 偶判断任务中，数量信息在数字奇偶性判断过程中自动激活，同时激活与数量相关的 空间信息，并通过自动化的非条件路径激活与之相一致的刺激反应联结；与此同时， 通过条件路径，奇偶信息的判断激活符合任务要求的刺激反应联结。在相容的实验 条件下( 比如刺激为l ，非条件路径导致左侧反应的准备状态，而任务也要求按左键) ， 通过两种路径激活相同的刺激反应联结，从而减少反应的潜伏期，提高反应准确率； 在不相容的实验条件下( 比如刺激为1 ，非条件路径导致左侧反应的准备状态，而按照 任务要求，条件路径导致右侧反应) ，两种路径激活了不同的刺激反应联结，出现了 反应的冲突，造成反应潜伏期的延长和正确率的下降( g e v e r s ，c a e s s e n s ，& f i a s ，2 0 0 5 ： n o t e b a e r t ，g e v e r s ，v e r g u t s ，& f i a s ，2 0 0 6 ) 。 g e v e r sr a t i n c k x ，b a e n e 和f i a s ( 2 0 0 6 ) 的一项电生理实验为此提供了直接证据。实 验中研究者要求被试对中央呈现的数字进行奇偶判断并按键反应，同时记录被试的 e r p 数据。结果，在不相容的实验条件下，锁向刺激的l r p 表现出朝向错误反应的初 始下降，锁向反应的l r p 也表现出朝向错误反应的初始偏离，说明在不相容刺激反 应匹配下，非条件路径依然能够激活，结果支持双路径理论。d ej o n g ，l i a n g 和 l a u b e r ( 1 9 9 4 ) 也在s i m o n 效应的电生理实验中发现了相似的情况，两者的区别仅在于 s i m o n 效应的空间刺激信息是外显的，而s n a r c 效应中空间信息是内隐的。 双路径模型的提出为解释s n a r e 效应中刺激加工和反应激活过程提供了崭新的 视角，也得到了坚实的实验证据，但是这个模型主要着眼于数字与空间联结的作用过 1 0 迁移范式下s r 相容性对s n a r c 效应的影响 l 文献综述 程，即数字如何通过这种联结激活具体的反应，但是并未解释数字与空间信息究竟如 何关联，这种关联是否数字本身的表征方式等本质问题，因此，与心理数字线理论相 比，双路径模型只是解释了s n 6 眦效应的发生过程，而没有涉及数字空间关联的本质。 1 4 4 极性编码理论 p r o c t o r 和c h o ( 2 0 0 6 ) 提出另一种基于极性编码的学说极性一致理论( p o l a r i t y c o r r e s p o n d e n c et h e o r y ) 。该理论认为，分配到每一个刺激和反应上的极性取决于它们 的维度相对特性，与知觉或概念相似性不同，两极分类能够产生刺激与反应间的图式： 当相同极性( “+ ”与“+ ”，或“一与“一”) 被确定为不同实验情景维度( 如刺激和反应) 时， 它们之间将产生联结。把这种两极性运用到数字加工领域时，“右”和“大”将存在正极 性+ ”，“左”和“小”则存在负极性“一”，正是由于刺激和反应的极性一致，产生了重叠， 数字与空间联结才会产生，而这种重叠与知觉、空间或概念性的重叠无关。 该学说也得到许多实验支持。c h o 和p r o c t o r ( 2 0 0 3 ) 在实验中要求被试对呈现在中 央注视点上方或者下方的刺激进行左右键反应。结果发现，“上右下左”的刺激反 应任务中被试的反应速度显著高于“上左下右”的情况，并且前者正确率也更高。根 据极性一致性原理，上和右是正极性编码，下和左是负极性编码，实验中“上右下 左”两种情况下刺激和反应由于极性一致，产生数字空间联结，反应潜伏期变短，反 应准确性也提高了，而在其他情况下，刺激和反应极性不一致，没有产生数字一空间 联结，因而反应相对较慢。c h o 和p r o c t o r ( 2 0 0 2 ) 认为，“上右下左”的优势是一种反 应位置的分级性的功能：当反应位置移动到右侧，这种优势增加了；当反应位置移动 到左侧，这种优势会降低甚至出现反转，即出现“上左下右”的刺激反应匹配优势。 极性一致性原理也体现在当“上下”的刺激位置成为无关变量，刺激颜色成为任务变 量的实验中。 与之相类似的，g e v e r s ，v e r g u t s ，r e y n v o e t ，c a e s s e n s 和f i a s ( 2 0 0 6 ) 提出了s n a r c 效应计算模型的层级编码假设。该模型包含三个不同的层级，最下层是数量表征，最 上层是反应选择，中间一层作为中介环节，主要作用是根据任务要求对数字进行概念 范畴的编码如“小大”、“奇偶”，并赋予不同极性。根据该假设，考虑到右和上也被 编码为正极性，左和下被编码为负极性，当大数和“右”或“上”进行刺激反应配对，或 者小数和“左”或“下”配对时，反应会更快更准确。例如，g e v e r s