（基础心理学专业论文）不同熟练水平中—英双语者的反应抑制能力的眼动研究.pdf

摘要 摘要 | f i i ii lll 1 ll rl rllli y 17 2 6 8 2 9 本研究采用眼动追踪技术和反向眼跳范式，检查了不同熟练水平中一英双语者 在不同s o a ( 提示线索和目标呈现的异步时间间隔) 、不同提示通道和不同任务难度 条件下对不同熟练水平的反应抑制能力。研究结果表明：( 1 ) 所有被试的反向眼跳 的潜伏期要显著长于朝向眼跳的潜伏期，且错误率也显著高于朝向眼跳；( 2 ) 双语 熟练者的反向眼跳的潜伏期要短于双语不熟练者的反向眼跳的潜伏期，且双语熟练 者的错误率明显低于双语不熟练者的错误率：( 3 ) s o a 为3 0 0 m s 下的眼跳潜伏期显 著长于5 0 0 m s 下的眼跳潜伏期；( 4 ) 不同提示通道和任务难度对不同熟练水平的双 语者的反应抑制能力的影响并不显著。以上结果提示：( 1 ) 被试对反向眼跳的加工 难于对朝向眼跳的加工；( 2 ) 双语熟练者的反应抑制能力明显强于双语不熟练者的 反应抑制能力；( 3 ) 不论是在语言任务还是在非语言任务中，双语的学习都有助于 抑制控制能力的提高。 关键词；不同熟练水平中一英双语者，反应抑制能力，反向眼跳范式 a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h ea d o p t i o no f e y em o v e m e n tt e c h n i q u ea n da n t i s a c c a d ep a r a d i g m ，t h i ss t u d y i n v e s t i g a t e dt h er e s p o n s ei n h i b i t o r yc o n t r o la b i l i t yf o rc h i n e s e - e n g l i s hb i l i n g u a l sw i t h d i f f e r e n tp r o f i c i e n c yl e v e l si nd i f f e r e n ts o a ( t h ei n d u c t i o nt i m ei n t e r v a l sb e t w e e nt h e c u ea n dt a r g e t ) ，p r o m p t i n gc h a n n e l sa n dt a s kd i f f i c u l t i e s t h er e s u l t ss h o w e d ：( 1 ) t h e r e w e r eah i g h e rd i r e c t i o ne r r o rr a t ea n dal o n g e rs a c c a d el a t e n c yo ft h ef i r s ts a c c a d ei n a n t i s a c c a d et a s k ；( 2 ) t h e r ew e r eal o n g e rs a c c a d el a t e n c y , a n dah i g h e rd i r e c t i o ne r r o r r a t eo ft h ef i r s ts a c c a d ei na n t i s a c c a d et a s ko ft h en o n - s k i l l e db i l i n g u a l s ；( 3 ) t h e r ew a sa l o n g e rs a c c a d el a t e n c yi nt h es o a o f3 0 0 m st h a nt h es o ao f5 0 0 m s ；( 4 ) t h ei n f l u e n c e s o ft h ed i f f e r e n tc h a n n e l sa n dt a s kd i f f i c u l t i e so nt h er e s p o n s ei n h i b i t o r yc o n t r o la b i l i t yo f d i f f e r e n tp r o f i c i e n c yl e v e l s c h i n e s e e n g l i s hb i l i n g u a l sw e r en o ts i g n i f i c a n t t h ea b o v e r e s u l t sp r o m p t e d ：( 1 ) a n t i s a c c a d et a s kw a sm o r ed i f f i c u l tt h a np r o s a c c a d et a s k ；( 2 ) t h e r e s p o n s ei n h i b i t o r yc o n t r o la b i l i t yo f t h es k i l l e db i l i n g u a l sw a sb e t t e rt h a nt h en o n - s k i l l e d b i l i n g u a l s ；( 3 ) b o t hi nt h el a n g u a g ea n dn o n l a n g u a g e st a s k s ，b i l i n g u a ls t u d yc o u l d i m p r o v ei n h i b i t o r yc o n t r o la b i l i t y k e yw o r d s ：c h i n e s e - e n g l i s hb i l i n g u a l sw i m d i f f e r e n tp r o f i c i e n c yl e v e l s ，r e s p o n s e i n h i b i t o r ya b i l i t y , a n t i s a c c a d ep a r a d i g m 第1 章前言 1 1 问题提出 1前言 双语的早期研究都着力于探讨书面语言理解或言语理解。最近2 0 年，也有很 多研究开始考查言语产生的机制，但是目前有关双语者言语产生过程中抑制控制的 研究是双语研究中的一个新领域，而反应抑制是抑制控制的重要成分。反应抑制是 指抑制不符合当前需要的或不恰当的行为反应的能力，也是执行控制的重要成分， 它对根据环境变化做出灵活的、目标指向性行为至关重要，对于抑制控制能力中的 反应抑制能力的研究也成为一个热点。 p e a l 和l a m b e r t ( 1 9 6 2 ) 对年龄、性别、社经地位相匹配的法一英双语儿童和法 单语儿童的智力进行了比较。结果发现双语儿童在非言语智力测验和总的智力测验 得分显著高于单语儿童。一些研究者通过实验相继发现熟练双语儿童在认知灵活 性、创造性、元语言意识、概念形成、视一空能力、类比推理、分类技能、场独立 性等方面超过单语儿童。g a l a m b o s ( 1 9 9 0 ) 发现英语一西班牙语双语儿童在评价和更 正句子等需要注意控制的任务上优于单语儿童，研究提示双语儿蕈和单语儿童相 比，在言语任务中表现出注意控制的优势。 如果双语儿童对语言加工的注意控制能力是由双语学习促进的，那么这种得到 促进的一般认知能力应该是跨领域的、普遍的，并可以在其他认知任务中表现出来。 为了检验双语儿童的注意控制优势是否具有普遍性，b i a l y s t o k 等人( 1 9 9 8 ，1 9 9 9 ， 2 0 0 0 ) 探查了熟练双语儿章、第二语言熟练程度低的不熟练双语儿童以及单语儿童 解决非言语问题的能力。结果发现，在需要高水平注意控制的非言语任务中熟练双 语儿章得分显著高于不熟练双语儿章和单语儿童，但在解决需要高水平分析的非言 语问题时，双语儿童与单语儿童间没有显著的差异，这表明双语儿童在言语任务中 表现出来的注意控制优势是跨领域的，但受到语言熟练水平的影响。只有儿童两种 语言都非常热练时，注意控制优势才能在不同的领域中表现出来。与对儿童的研究 相一致，在中老年人中，熟练双语者的认知控制能力更强。b i a l y s t o k 等( 2 0 0 4 ) 研究 发现双语现象减缓了在老年人中认知控制能力的衰退。z i e d 等( 2 0 0 4 ) 对中年双语者 和老年双语者双语抑制控制能力进行了对比研究，研究发现不熟练的双语者随着年 龄的增长，双语的抑制控制能力下降；而熟练的双语者随着年龄的增长，双语抑制 控制能力没有变化。a l b e r tc o s t a ( 2 0 0 8 ) 为了研究双语者在言语产生过程中对两种语 言不断的控制的需要是否可能对他们的注意网络产生很大的影响，比较了双语者和 单语者在注意网络任务( a n t ) ：警觉、定向和执行控制上的成绩。研究发现双语者 第1 章前言 在言语产生过程中对两种语言不断地控制的需要对他们的注意网路产生了很大的 影响：双语者在执行注意网络任务( a n t ) 时，不仅速度快，而且在警觉和执行控制 网络上更有效率；得到了更多的警觉线索，而且在解决冲突信息时也做得更好。这 些结果显示了双语可以对青少年达到有效的注意机制产生影响。e l l e nb i a l y s t o k ， f e r g u sc r a i k ，j e n n e f e rr y a n ( 2 0 0 6 ) 用反眼跳任务研究年龄和使用双语的影响发现 双语者在处理多种类型的反应冲突时比单语者要快，而且这种双语者的优势随着年 龄的增长而增长。这些研究只是探讨了在儿童以及中老年人中双语现象与认知控制 能力的关系，发现在儿童和中老年人中，双语水平越高，其认知控$ i i i 力越强。那 么这种现象是否在各个年龄阶段中都存在呢? 本研究以青年大学生为被试，弥补了 以往研究的空白。并采用非语言任务一反眼跳范式来探讨双语者在言语任务中表现 出来的控制优势是否是跨领域的，以及是否受到语言熟练水平的影响。 对优势反应的抑制( i n h i b i t i o no f p r e p o n d e r a n tr e s p o n s e s ) 是抑制能力的主要体现 之一，也是一种重要的执行功能，这种执行功能强调对优势反应积极的、有意的抑 制，是一种内源性的注意控制，它在人努力克服习惯、熟悉或正在进行的动作等优 势反应从而做出符合当前任务要求的行为时发挥着关键的作用。已有的测量抑制优 势反应能力的范式包括s t r o o p 色词干扰任务、反向线索任务( a n t i c u et a s k ) 以及信 号抑制任务( s t o p s i g n a lt a s k ) 等( n i e u w e n h u i s ，2 0 0 0 ；c o l l e t t e ，l i n d e n ，2 0 0 2 ；c h e r t & l i ，2 0 0 6 ) 。近年来，眼动记录法成为探讨人的认知过程的一种公认的有效方法， 越来越多的心理学工作者开始使用眼动记录的各种范式来考察人的知觉、注意和工 作记忆等心理过程。在抑制与工作记忆的关系研究领域中，反向眼跳任务已成为当 前备受重视的一种范式。所以，在本研究中，采用反i 艮i i i 范式来探讨反应抑制能力。 时间变量对于反向眼跳的影响也受到极大关注。比如，最早由s a s l o w ( 1 9 6 7 ) 提出的间隙效应及其后的相关研究中，g a p 条件下，在周围视野的目标出现之前， 注视点首先消失，即注视点消失与周围视野目标的出现之间存在时间间隔，而o v e r l a p 条件下，周围视野的目标出现时注视点不消失而是一直存在，即两者之间没有 时间间隔。关于间隙效应的研究得到了比较一致的结论，即被试在间隙条件下对目 标的眼跳潜伏期比重叠条件下的眼跳潜伏期要短( 潜伏期减小的量即间隙效应量) ， 而且间隙大约为2 0 0 m s 时，对目标的眼跳潜伏期最短，大于或小于这个时间，眼跳 潜伏期都会增加。b i a l y s t o k 等人( 2 0 0 8 ) 对2 2 名健康志愿者进行的在眼动和反眼动 之间转换的e r p 研究表明仅仅在眼动任务下，在反应潜伏期上存在显著的转换消 耗。而且，这些消耗仅仅在对转换的准备时间限制在3 0 0 m s 时才发生，提示在更长 的1 0 0 0 m s 的准备间隔下，眼跳任务的抑制或者被动的浪费了或者主动地克服了。 我认为间隔时间是一个很重要的因素，不同的间隔时间可能会使被试者做出不同的 准备，从而做出不同的反应。所以，本研究将间隔时间作为一个变量来考察不同的 2 第1 章前言 间隔时间对反应抑制的影响。 在反眼跳实验中，提示线索是很重要的，不同的线索提示会影响实验的结果， 而且对于双语者来说，学习语言的过程本身也不是依靠单通道，通常是双通道或者 是多通道的，来自不同通道的信息也会使双语者的反应不同，以往的研究中有视觉 线索和声音线索，但这些研究往往都是在一个实验中进行研究的，在同一个实验中 研究不同通道的提示线索对反眼跳任务的影响还很少见，本研究想试图发现不同通 道的提示线索对双语者的反应抑制能力的影响，并结合实际提高双语者的反应抑制 能力。 在现实生活中，线索不仅仅是单纯得来自于不同的通道，有时还需要我们对线 索做出一定的判断后才能做出反应，因此，本研究在线索的基础上又增加了一个负 荷的成分来增加实验的难度，使实验和实际可以更好地进行结合。 本文就结合已有研究选取了不同熟练水平的双语者，对他们的反应抑制能力进 行了研究，弥补了以往研究的空缺。而且，本研究采用目前考察反应抑制功能的一 种十分有用的方法反向眼跳范式来研究不同提示通道、任务难度、间隔时间下 不同熟练水平的双语者在反应抑制能力上的区别。 1 2 研究意义 1 2 1 理论意义 本研究试图在已有研究的基础上，将g r e e n 的双语抑制控制模型，即双语者在 语言任务的转换和对语言的抑制控制能力上的优越性推广到非语言任务中，使这一 理论具有更广泛的意义。 1 2 2 实践意义 如果本研究的结果与假设一致，我们就可以鼓励人们去学习双语，而且越熟练 越好，因为不论是在语言任务还是在非语言任务中，他们的抑制控制能力都比别人 有更大的优势；找到了与反应抑制能力相关的机制，在实际生活中，如果我们需要 人们有较强的反应抑制控制力，我们就知道从哪方面进行训练或提高了。 1 3 研究目的与假设 1 3 1 研究目的 本文结合已有研究选取了不同熟练水平的双语者，对他们的反应抑制能力进行 了研究，弥补了以往研究的空缺。而且，本研究采用目前考察反应抑制功能的一种 十分有用的方法一反眼跳范式来研究不同提示通道、任务难度、间隔时间对不同 气 第l 章前言 熟练水平的双语者在反应抑制能力上的影响。 1 3 2 研究假设 ( 1 ) 不同熟练水平的双语者的反应抑制能力是不同的：双语熟练者的反应抑制 能力要强于双语不熟练者的反应抑制能力； ( 2 ) 听觉提示有助于提高双语者的反应抑制能力； ( 3 ) 任务难度越大，反应抑制效率越低； ( 4 ) 提示线索和目标之间的间隔时间越短，反应抑制效率越高。 1 4 研究方法 1 4 1 研究对象 研究对象为南京师范大学和江苏教育学院两所高校的本科生和研究生共6 4 人。 双语水平分为双语熟练组和双语不熟练组两组，每组3 2 人。他们的母语都是汉语， 第二外语是英语。双语熟练者是指一次性通过专业八级者，双语不熟练者是指两次 包括两次以上未通过大学英语四级考试者( 主要是大四学生) 。被试年龄在2 0 2 7 岁 之间。平均年龄为2 2 8 3 岁，s d = i 4 0 。双语熟练与不熟练被试在听他人用英语讲话 时存在及其显著的差异，双语熟练者在理解等级上为7 6 5 ，而双语不熟练者则为 3 7 l 。要求视力或矫正视力1 0 以上，色觉正常。实验结束后赠予精美礼品一份。 1 4 2 实验仪器 实验仪器采用德国s e n s o m o t o r i ci n s t r u m e n t ( 简称s m i ) 公司生产的高速眼动议 ( i v i e wx h i s p e e de y et r a c k i n gs y s t e m s ) 。 1 4 3 实验任务 本实验采用的实验任务为反向眼跳范式。 1 4 4 实验设计 本实验为2 熟练水平( 熟练和不熟练) 2 任务类型( 朝向眼跳和反向眼跳) x 2 提 示通道( 视觉和听觉) 2 任务难度( 低和高) x 2s o a ( 3 0 0 m s 、5 0 0 m s ) 的五因素混合实 验设计。其中，熟练水平为被试间变量，其他四个均为被试内变量。 1 5 实验结果与讨论 本研究以过英语八级的双语熟练大学生和未过英语四级的双语不熟练大学生 为研究对象，以h i s p e e d 眼动仪为实验仪器，采用眼动追踪技术和反向眼跳范式探 4 第1 章前言 讨了不同熟练水平中一英双语者的反应抑制能力的差异。本研究的实验结果有以下 几点： ( 1 ) 反向眼跳的潜伏期要显著长大于朝向眼跳的潜伏期，且错误率也显著高大 于反向眼跳。这主要是因为朝向和反向眼跳任务有不同的加工机制，在朝向眼跳任 务中，被试只是对突现的外源性刺激做出反射性眼跳，而成功的完成一次反向眼跳 通常需要三个基本过程：抑制优势反应，计划产生正确眼跳和执行眼跳，是一种受 自上而下加工控制的自主性眼跳，而朝向眼跳没有抑制优势反应的需求，只要执行 正确眼跳即可，较反向眼跳言更加容易，不论什么情况下，反向眼跳的潜伏期要显 著长于朝向眼跳。在朝向眼跳任务类型中，被试只是对突现的外源性刺激做出反射 性眼跳，所以错误率很低，而做出正确的反向眼跳则需要被试抑制优势反应，并发 动自主眼跳，难免错误率较高。 ( 2 ) 双语熟练者的反应抑制能力强于双语不熟练者的反应抑制能力，表现为双 语熟练者的反向眼跳的潜伏期要短于双语不熟练者的反向眼跳的潜伏期，且双语熟 练者的错误率明显低于双语不熟练者的错误率。这主要是因为完成反向眼跳任务需 要抑制优势反应，而朝向眼跳则不需要，因此双语不熟练者在反向眼跳任务下的眼 跳潜伏期长间接体现出了双语不熟练的被试的抑制优势反应能力不如双语熟练的 被试。而反向眼跳错误的增加反映了被试抑制加工的失败。双语不熟练者不能够抑 制住自己不要去注视目标，错误的做了朝向眼跳，说明了双语不熟练者的抑制优势 反应能力比双语熟练者的抑制优势反应能力低。双语不熟练的被试犯更多方向错误 是由于双语不熟练的被试选择反向眼跳任务的能力不如双语熟练的被试导致。总 之，双语不熟练的被试在反向眼跳任务中犯了更多方向性错误，说明双语不熟练的 被试的抑制优势反应能力比双语熟练的被试低，他们不能够抑制住强烈的视觉捕 捉，容易被目标吸引其注意，进而错误地注视目标，做了不正确的朝向眼跳。 ( 3 ) s o a ( 提示线索和目标呈现的异步时间间隔) 对不同熟练水平的双语者的反 应抑制能力有影响：3 0 0 m s 下的眼跳潜伏期显著长于5 0 0 m s 下的眼跳潜伏期。 h a l l e t t ( 1 9 7 8 ) 指出反眼跳范式依据中央注视点消失与目标出现的时间间隔不同，可 分为三类：重叠( o v e rl a p ) 范式、空白( g a p ) 范式和零( n u l l 或s t e p ) 范式。如果目标出 现时，中央注视点还在，则为重叠范式；如果目标出现时，中央注视点已经消失了 一段时间，则为空白范式；如果目标出现的同时，中央注视点正好消失，则为零范 式。三种范式间需要抑制优势反应的能力不同，空白范式下中央注视点消失一段时 间后目标才出现，这段时间注视得到释放，更易被突现刺激捕捉注意，而要抑制住 这种强烈的视觉捕捉就变得更加困难；重叠范式下目标出现后中央注视点会继续存 在，注视未能获得释放，相对空白范式言较难被突现刺激捕捉注意，于是更容易抑 制住视觉捕捉，进而易化了对优势反应的抑制；零范式抑制优势反应的需求介于这 5 第1 章前言 两种范式之间。在本实验中，3 0 0 m s 的s o a 下，在提示线索之后没有空屏，即反 向眼跳实验范式中的零范式。5 0 0 m s 的s o a 下，在提示线索之后有空屏，即反向 眼跳实验范式中的空白范式。 ( 4 ) 不同提示通道和任务难度对不同熟练水平的双语者的反应抑制能力的影响 并不显著。但在本研究中，听觉提示通道更有利于高难度任务的完成。这可能是因 为在低难度任务下，是对字母a 、b 的反应，而高难度任务是对数字2 7 的反应，对 字母和数字的加工可能存在差异，这种差异可能导致了，在低难度任务下，用视觉 和听觉两种提示通道对被试的影响并不显著；而在高难度任务下，听觉提示通道的 结果显著好于视觉提示通道。 6 第2 章文献综述 2 1 抑制控制模型 2 文献综述 g r e e n 研究了双语者控制两种语言系统的方式，以n o r m a n 和c h a ll i ( 1 9 8 0 ) 的 注意监管系统( s u p e r v i s o r y a t t e n t i o ns y s t e ms a s ) 模型为基础，提出了存在于多水平 控制中的双语抑制控制模型( i n h i b i t o r yc o n t r o lm o d e l ) 。抑制控制模型是双语者控制 语言产生的模型，该模型认为，双语者言语产生中的词汇提取在词条水平上完成， 并且与语言标签( l a n g u a g el a b e l ) 的使用密切相关。双语者在提取目标词汇时，会 同时激活两种语言的词汇( 包括目标词汇和非目标词汇) ，并且非目标词汇会和目标 词汇竞争。双语者为了提取目标词汇，由注意监管系统( s a s ) 控制着的语言任务图 式( l a n g u a g et a s ks c h e m a ) 将非目标语言的词汇加以抑制( g r e e n , 1 9 9 8 ) 。 基于该模型，g r e e n 假设：( 1 ) 抑制效应与被抑制单词的激活水平呈比例关系， 对一种语言的抑制程度取决于双语者这种语言的熟练程度。对于双语不熟练者来 说，l l 是相对于l 2 的优势语言，那么l 2 词汇的激活水平会比l 1 低。因此当用 l 1 表达时，并不需要对l 2 有很多的抑制；反之，当用l 2 表达时，则需要对l l 有 较多的抑制以保证对l 2 词汇的提取。而对于双语熟练者来说，由于对两种语言都 非常熟练，无论说l 1 还是l 2 ，对另外一种语言都需要较多的抑制来保证对当前语 言词汇的提取，双语熟练者为了保证对当前词汇的较快提取，就需要由高水平控制 的目标任务图式能更好的抑制潜在的竞争者，因此，双语熟练者的双语抑制控制能 力高于双语不熟练者的双语抑制控制能力。( 2 ) 克服抑制需要时间。也就是说，从 一个已被抑制的词库中提取词汇会相对困难，因为这会需要更多的时间去克服这种 抑制。那么，对一种语言的词汇的抑制越多，要克服这种抑制就显得更困难( p r i c e & g r e e n ，1 9 9 9 ) 。 2 2 优势反应抑制概述 抑制是大脑中央执行功能的一种重要组成成分。理论界曾认为对抑制的最好界 定是：c l a r k ( 1 9 9 6 ) 提出“抑制是所有减少或制止神经、心理或行为活动的机制。抑 制是在不同领域中操作的一般过程，可影响行为的诸多方面 。c l a r k ( 1 9 9 6 ) 对抑制 的界定整合了不同抑制形式之间的重要共同点，其重要贡献在于承认了抑制机制可 以在不同水平上进行观察。h a s h e r 和z a c k s ( 1 9 8 8 ) 则提出，抑制是工作记忆和其它 各种认知功能的基本成分，它用于阻止无关信息进入或保持在工作记忆中，同时删 7 第2 章文献综述 除已进入到工作记忆中的无关信息，将注意资源限定于目标信息加工的过程。当代 认知心理学家认为，抑制是指控制无关信息进入并保持在工作一记忆中，以及控制 无关信息在整体上干扰认知加工的积极的压制过程，抑制加工不是单一的机制，它 包括防止己部分激活但与目标无关的信息的通达，阻止不合情境的优势反应，压制 无关信息的激活。与抑制和执行功能有关的脑结构主要包括背外侧前额叶皮层、眶 额叶( f r o n t a le y ef i e l d s ，f e f ) 、前扣带回皮层( a n t e r i o rc i n g u l a t e dc o r t e x ，a c c ) 和基底神经节( b a s a lg a n g l i a ，b g ) 等在内的额叶一纹状体环路( f r o n t o s t r i a t a l c i r c u i t r y ) 以及小脑( c e r e b e l l u m ) 等。在注意加工中主要是前扣带回起作用，背外侧 前额叶皮层也起一定的作用，在反应抑制中主要是背外侧前额叶皮层起作用。 不同研究者基于对多重抑制形式的不同理解将抑制划分为不同种类。 l o g a n ( 1 9 9 4 ) 将抑制区分为被动的反应性抑制与主动抑制。反应性抑制指己完成某 项加工后产生了当前加工必须克服的副效应，或后续加工必须克服的残余效应，虽 然产生抑制的过程可以是有意的，但其对当前或后续加工的抑制效应通常是无意 的，而主动抑制则需要进行有准备的认知加工。h a r n i s h f e g e r ( 1 9 9 5 ) 则将抑制区分为 行为抑制与认知抑制。行为抑制包括控制外显行为，如抵制诱惑，延迟满足和动作 抵制等。认知抑制包括对认知内容或认知过程的控制，在此基础上，h a m i s h f e g e r 进一步区分了自动认知抑制与有意认知抑制。自动认知抑制在注意加工中至关重 要，它控制着闸门，决定哪些信息可以进入意识。有意认知抑制是一种有意调用的 加工，用以处理来自内部和外部的无关信息。a r b u t l m o t t ( 1 9 9 5 ) 基于不同抑制现 象的潜在机制，依据联结主义模型将抑制区分为侧抑制和自抑制两个不同过程。侧 抑制通过同一网中相关节点间预先存在的抑制性联系发生作用，当抑制目标是关联 邻居时，便有可能发生侧抑制。侧抑制指在节点被激活后直接抑制该节点，当抑制 目标自成一个单元时便会发生自抑制，如抑制刚刚产生的动作或语言行为。n i g g 等 ( 2 0 0 0 ) 将抑制分成干扰控制、行为抑制、认知抑制以及眼动抑制；周详、白学军等 人( 2 0 0 6 ) 总结大量抑制相关研究，根据注意容量有限和干扰的关系，将抑制划分为 对刺激干扰的抑制( 如f l a n k e r 任务、s i m o n 任务、s t r o o p 任务) 、对认知干扰的抑制 ( 如有意遗忘) 、有意动作抑制( 如g o n og o 任务，s t o ps i g n a l 任务) 、眼动抑制( 如 反眼跳) 、注意定向抑制( 如返回抑制) 。 本研究中的抑制是指眼动抑制，是对优势反应的眼动抑制。优势反应抑制是指 对优势反应积极的、有意的抑制，是一种内源性注意控制。优势反应可以是高度习 惯化的阅读行为，也可以是对外在突现刺激无意识的注意，还可以是正在准备或已 经开始发生的动作，它指导人在克服习惯、熟悉或正在进行的动作等优势行为时发 挥着重要的作用。 第2 章文献综述 2 3 国内外关于反应抑制的研究范式 研究优势反应抑制比较典型的任务有s t r o o p 色词干扰任务、停止信号任务 ( s t o p - s i g n a lt a s k ) 、s i m o n 任务、a 非b 任务和反眼跳任务( a n t i s a c c a d et a s k ) 等。 s t r o o p 色词干扰任务，要求被试报告刺激物的颜色，在干扰条件下( 词的颜色和词 不一致，如绿色的“红字) ，由于存在读字的优势反应，导致报告颜色的反应时 延长。干扰条件和中性条件反应时的差值，即反映被试抑制优势反应的能力；停止 信号任务( s t o p - s i g n a lt a s k ) ，要求被试对呈现的刺激进行简单的判断( 如奇偶判断) ， 听到信号后就克制自己的按键反应，由于被试的按键行为往往蓄势待发或己经开始 发生，导致被试有时不能阻止自己的按键反应。根据g o 信号条件、停止信号条件 下被试对靶刺激的反应时及错误率可以对被试抑制优势反应的能力进行评估： s i m o n 效应任务，要求被试根据刺激的某一维度( 如颜色) 做按键反应，如果出现红 色刺激按左键，出现绿色刺激按右键，当红色刺激出现在屏幕左边( 目标位置与空 间位置一致) 比出现在右边( 目标位置与空间位置不一致) 时被试的按键反应更快， 而绿色刺激出现在右边( 目标位置与空间位置一致) 比出现在左边( 目标位置与空间 位置不一致) 时被试的按键反应更快，根据目标位置与反应方位一致、不一致情况 下的反应时与错误率可以评估s i m o n 效应量，进而评估被试优势反应抑制能力；a 非b 任务中，向婴儿出示一物体，然后在婴儿的注视下固定地将其藏匿在两个或更 多个藏匿点中的一个，让婴儿去找寻所藏物体。短暂延迟之后，婴儿在每次测试中 都能正确找出藏匿的物体。然而，如果接下来将物体藏在第二个( 另一个) 藏匿点， 则婴儿找出物体就有困难，他们会到原先强化过的地点去找物体( 犯所谓的a 非b 错误) ，即使有时婴儿的眼睛盯着正确的藏匿点也会到原先强化过的藏匿点寻找物 体，这是因为婴儿自动恢复先前的藏匿位置而无法抑制优势反应的结果。所以，为 了成功地完成a 非b 任务，婴儿必须不仅要能记住正确的藏匿位置，同时他也必 须能抑制自动恢复的、先前是正确的藏匿点，即必须要抑制住先前的优势反应，因 此婴儿犯的a 非b 错误是评估婴儿优势反应抑制的一个很好指标；反眼跳任务 ( a n t i s a c c a d et a s k ) ，要求被试在朝向眼跳条件下注视突现刺激所在位置，反向眼跳 条件下，注视与突现刺激方向相反距离相等的镜像位置，由于外在突现刺激的吸引， 导致被试对目标刺激注视的反应时加长，错误率增多。反向眼跳条件下的正确反应 时、错误率，可以对被试抑制优势反应的能力进行评估。五种基本的优势反应抑制 范式中，反向眼跳范式通常用于考察优势反应的眼动抑制。 2 4 反向眼跳范式概述及相关研究 9 第2 章文献综述 2 4 1 反眼跳三种范式 反向眼跳范式最初是由h a l l e t t ( 1 9 7 8 ) 首次提出。在其经典性研究中要求被试先 注视屏幕中央的注视点( f i x a t i o np o i n t ，f p ) ，之后目标( t a r g e t ) 突然出现在屏幕左边 或右边，朝向眼跳条件下要求被试注视目标所在位置，反向眼跳条件下要求被试注 视与目标方向相反、距离相等的位置( 如目标出现在屏幕左边，则要求被试注视屏 幕右边的镜像位置) 。反向眼跳范式依据中央注视点消失与目标出现的时间间隔不 同，可分为三类：重叠( o v e rl a p ) 范式、空白( g a p ) 范式和零( n u l l 或s t e p ) 范式。如 果目标出现时，中央注视点还在，则为重叠范式；如果目标出现时，中央注视点已 经消失了一段时间，则为空白范式；如果目标出现的同时，中央注视点正好消失， 则为零范式。三种范式流程举例见图2 1 。 注 图2 1 1 零范式流程图2 1 2 重叠范式流程 图2 1 3 空白范式流程 注棍点 注视点 图2 1 反向眼跳三种范式流程举例图( h a l l e t t ，19 7 8 ) 三种范式间需要抑制优势反应的能力不同，空白范式下中央注视点消失一段时 间后目标才出现，这段时间注视得到释放，更易被突现刺激捕捉注意，而要抑制住 l o 第2 章文献综述 这种强烈的视觉捕捉就变得更加困难；重叠范式下目标出现后中央注视点会继续存 在，注视未能获得释放，相对空白范式较难被突现刺激捕捉注意，于是更容易抑制 住视觉捕捉，进而易化了对优势反应的抑制；零范式抑制优势反应的需求介于这两 种范式之间。m c d o w e l l 和c l c m e n t z ( 1 9 9 7 ) 的研究中要求精神分裂症患者完成空白 范式、零范式和重叠范式下的反向眼跳任务，结果发现空白范式下被试眼跳反应时 最短，错误率最高。空白范式下眼跳反应时短于零范式、重叠范式下眼跳反应时的 现象称为空白效应( g a pe f f e c t ) 。空白效应最初是由s a s l o w ( 1 9 6 7 ) 首次提出，该研 究还发现当注视点消失与目标出现的时间间隔为2 0 0 m s 时，眼跳反应时最短，大于 或小于这个时间间隔眼跳反应时均会变长。f i s c h e r 等人( 1 9 9 7 ) 改变注视点消失与目 标出现的时间间隔( o 6 0 0 m s ) 直到注视点与目标重叠，发现重叠条件下反向眼跳反 应时最长，眼跳错误率最少，空白条件下当时间间隔为2 0 0 m s ，反向眼跳反应时最 短，错误率最高，随着时间间隔逐渐变短或变长，反向眼跳反应时在逐渐变长，眼 跳错误率逐渐减少。大量研究结果( s e 嗽1 0 h o l z m a n ，19 9 5 ；h o l a h a l l ，0 d r i s c o l l ， 2 0 0 5 ：r e u t e r ，r a k u s a n ，k a t h m a n n a ，2 0 0 5 ) 都证明了空白效应的存在。 经典反向眼跳范式得到广泛应用，在此基础上也发展出了许多变式：如目标出 现在屏幕上或下；目标通过闪烁或变大或变色等捕捉被试的注意等。反向眼跳范式 及其变式常用的因变量指标有：i 艮i i i 潜伏期或称眼跳反应时( s a c c a d el a t e n c y ) 、持续 时间( d u r a t i o n ) 、速度( v e l o c i t y ) 、幅度( s i z e a m p l i t u d e ) 、精确性( a c c u r a c y ) 、错误率 ( e r r o rr a t e s ) 以及校正时间( c o r r e c t i o nt i m e ) 等。 2 4 2 反向眼跳范式两种基本任务 反向眼跳范式通常有两种基本任务：朝向眼跳和反向眼跳。目标出现后要求被 试注视目标所在位置为朝向眼跳；目标出现后要求被试注视与目标方向相反、距离 相等的位置为反向眼跳。成功的完成一次反向眼跳通常需要三个基本过程：即抑制 优势反应( i n h i b i t i o no f p r e p o n d e r a n tr e s p o n s e s ) ，计划产生( g e n e r a t i o n ) 正确眼跳和执 行( e x e c u t i o n ) 眼跳。反向眼跳本质上是一种受自上而下加工控制的自主性眼跳，需 要更多注意控制，属于内源性眼跳，即目标指向性眼跳( 9 0 a 1 d i r e c t e d ) ，因此会有更 长的正确眼跳反应时；而单纯的朝向眼跳本质上是一种受自下而上刺激驱动的反射 性眼跳，是由突现刺激捕获人的注意去注视该位置的，不需要或只需要很少注意控 制，完成一次朝向眼跳只需要执行眼跳反应即可，属于外源性眼跳，即刺激驱动性 眼跳( s t i m u l u s d r i v e n ) 。而就眼跳的内部机制言，朝向眼跳可以看成是外源性眼跳和 内源性眼跳的合作模式，反向眼跳可以看成是外源性眼跳和内源性眼跳的竞争模 式，所以反向眼跳任务更加困难，反向眼跳的失败既是一种自上而下( t o p d 0 、) i ，1 1 ) 的 目标指向性因素失败的结果，又是种自下而上( b o r o m u p ) 的刺激驱动性因素成功 第2 章文献综述 的结果，表现在外在行为上即反向眼跳任务中被试错误的做了朝向眼跳。反向眼跳 任务中根据研究需要可在目标出现前或后加入一些次级任务( 如刺激辨别任务，工 作记忆任务等) 。一般来说，突现刺激能够自动地把注意引向其所在的空间位置， 从而加快对这个位置上的刺激的加工。如果这个突现刺激是靶子，那么对该靶子的 反应将会加快；如果是干扰刺激，那么它将会妨碍对其它位置上靶子的加工。因此 无论反向眼跳范式中是否加入次级任务，均是朝向眼跳正确反应时比反向眼跳正确 反应时短，且错误率少。 2 4 3 反向眼跳行为中的抑制过程 一般认为，反向眼跳任务中突然出现的目标刺激会自动激活指向目标的朝向眼 跳计划，当某种内源性因素无法抑制或取消该计划时，就会产生眼跳错误。o l k 等 ( 2 0 0 8 ) 发现抑制过程需要耗费大量时间，因此正确反向眼跳的潜伏期比朝向眼跳要 长。e v e d i n g 等( 1 9 9 8 ) 认为反向眼跳包含两个完整的潜在过程：抑制对视觉刺激的 反射性眼跳和产生相反方向的随意性眼跳。在精神病学和神经学研究中，研究者大 多接受上述观点，认为反向眼跳错误的增加反映了被试抑制加工的失败( c r a w f o r d ， b e n n e t t ，l e k w u w a ，s h a u n a k ，d e a k i n ，2 0 0 2 ) 。 近年来，很多研究者用眼跳程序的并行特性来解释反向眼跳任务中的眼跳行 为，认为刺激出现导致了外源性朝向眼跳和内源性反向眼跳之间的竞争( h u t t o n ， e t t i n g e r ，2 0 0 6 ) 。眼跳竞争假设，即错误的朝向眼跳和正确的反向眼跳之间存在竞 争，认为反向眼跳错误源于无法快速激活正确反应( r o u t e r ，k a t h m a n n ，2 0 0 4 ) 。m u n o z 等( 2 0 0 4 ) 提出在两种决定信号竞争中，如果产生朝向目标眼跳的加工不是特别弱， 随着其达到眼跳激活阈限可能性的增加，眼跳错误就会产生。m a s s e n ( 2 0 0 4 ) 认为如 果内源性因素引发的反向眼跳在达到某种激活阈限后被快速计划，那么它就赢得了 竞争，朝向眼跳就被取消；反之，会先产生错误的朝向眼跳，而后产生正确的反向 眼跳。后续实验结果表明，减少反向眼跳的概率增加了正确反向眼跳潜伏期和眼跳 错误。t a t l e r ( 2 0 0 7 ) 研究发现，矫正反向眼跳错误的平均时间相当短，大约是1 3 0 m s ， 低于产生正确反向眼跳的潜伏期，这进一步证明了眼跳的并行加工过程。 不过，有研究者认为，反向眼跳错误也可以归因于无法抑制不正确的反应 ( h u t t o n ，j o y c e ，b a r n e s ，k e n n a r d ，2 0 0 2 ) 。与其说两种相互独立的过程( 朝向眼跳 抑制和反向眼跳产生) 在反向眼跳行为中起到关键作用，不如说产生反向眼跳的能 力起到了实质性作用，这得到了c u t s u r i d i s 等( 2 0 0 7 ) 基于上丘的反向眼跳和朝向眼 跳决策信号竞争整合神经模型的支持。在l a t e r 模型基础上，研究者认为随意性反 向眼跳和朝向眼跳的决策信号竞争在上丘中得到整合，因此不需要一个自上而下的 抑制信号来阻止错误的朝向眼跳。根据两种决策信号的竞争整合，该模型能准确再 1 2 第2 章文献综述 生大量反向眼跳数据中的错误率和正确反向眼跳潜伏期的分布，也能够准确复制已 有研究发现的错误朝向眼跳之后所产生的正确反向眼跳。 2 4 4 反向眼跳中的神经机制 采用反向眼跳范式进行研究的优势在于其基本范式很成熟，每种眼跳对应的脑 区都己经被大量研究所证实。早期对眼跳生理机制的研究定位比较笼统，g u i t t o n 等( 1 9 8 5 ) 对比了颗叶、额叶损伤病人和正常人的朝向眼跳与反向眼跳认知操作成 绩，结果发现反向眼跳任务中，额叶损伤病人正确眼跳反应时显著长于颗叶损伤组 和正常组，错误率也显著多于颗叶损伤组和正常组，而在朝向眼跳任务中，三组问 没有显著差异，说明额叶在反向眼跳任务中起重要作用。s w e e n e y 等( 1 9 9 6 ) 的研究 指出背外侧前额叶皮层与工作记忆和冲突控制密切相关，在反向眼跳任务中比在朝 向眼跳任务中有更大的激活作用。m a t s u d a 等( 2 0 0 4 ) 通过磁共振成像( f m r i ) 研究发 现，在朝向眼跳、反向眼跳任务中，双侧前额眼动区、附属眼区、下丘脑弯隆周核 ( p e f ) 、左侧晶状体核( l e f tl e n t i c u l a rn u c l e u s ) 和双侧枕骨皮层( b i l a t e r a lo c c i p i t a l c o r t i c e s ) 等都被激活。在反向眼跳任务中，还有双侧背外侧i i 额叶皮层( b i l a t e r a l d o r s o l a t e r a lp r e f r o n t a lc o r t i c e s ) 、双侧顶下小叶( i n f e r i o rp a r i e t a ll o b u l e ，i p l ) 、前扣 带回皮层( a n t e r i o rc i n g u l a t e dc o r t e x ，a c c ) 和视丘( t h a l a m u s ) 被激活，研究中特别 强调额顶叶环路( f r o n t o p a r i e t a lc i r c u i t ) 和额叶一纹状体一视丘一皮层回路 ( f r o n t o s t r i a t o t h a l a m o c o r t i e a lc i r c u i t s ) 这两个区域在抑制自发眼跳和执行自主控 制眼跳过程中的重要作用。e t t i n g e r 等( 2 0 0 5 ) 采用磁共振成像( f m r i ) 考察了朝向眼 跳和反向眼跳的神经基础，研究结果发现朝向眼跳的精确性与右侧小脑叶的灰质数 量成正相关，反向眼跳的正确率与位于眶额叶前方的右额中回的灰质数量成正相 关，朝向眼跳与反向眼跳的差别在于：反向眼跳要抑制住对优势的突现刺激的反应， 涉及到前额叶皮层；反向眼跳要编码与突现刺激相反方向的准确