（发展与教育心理学专业论文）心算任务对客体替代掩蔽的影响.pdf

辽宁师范大学硕士学位论文 摘要 “客体替代掩蔽”是指四个点组成的掩蔽物与靶刺激同时呈现很短的时间之 后，掩蔽刺激继续呈现一段时间，而导致靶刺激的可见度下降的视觉掩蔽现象。 以往的研究大多考察目标刺激的数量对客体替代掩蔽的影响，而没有同时考察目 标刺激的数量和双作业任务对客体替代掩蔽的影响。为此，我们进行了3 项实验， 分别考察了心算任务及单个目标刺激对客体替代掩蔽的影响、心算任务及多个目 标刺激对客体替代掩蔽的影响、不同难度的心算任务及多个目标刺激对客体替代 掩蔽的影响。 实验一在客体识别任务之前增加一项心算任务，目标刺激只有一个。实验结 果显示，被试的正确报告率出现天花板效应，心算任务对客体替代掩蔽没有产生 显著影响。实验二将客体识别任务的目标刺激集扩大为8 个，靶刺激为随机呈现 其中的任意一个。将任务类型分为单任务( 不要求心算) 和双任务( 要求心算) 两个水平，并将心算任务与客体识别任务之间的时间间隔分为两个水平( 1 0 0 m s ， 5 0 0 m s ) 。实验结果显示，无论两种任务之间间隔时间为l o o m s 还是5 0 0 m s 情况 下，双任务时的客体替代掩蔽效应都显著强于单任务时；单任务情况下，两种不 同的间隔时间对客体替代掩蔽的影响没有显著差异；双任务情况下，掩蔽效应在 两任务间隔时间为1 0 0 m s 时显著强于两任务间隔时间为5 0 0 m s 时；实验三将心 算任务难度分为三个水平，任务的时间间隔为5 0 0 毫秒，其他条件与实验二相同。 结果显示，心算任务的难度对客体替代掩蔽有显著影响，即心算任务的难度越大， 客体替代掩蔽效应越强。 关键词：客体替代掩蔽；注意；心算任务 心算任务对客体替代掩蔽效应的影响 e f f e c t so fm e n t a la r i t h m e t i ct a s ko no b je c ts u b s t i t u t i o nm a s k i n g a b s t r a c t k n l e o b je c ts u b s t i t u t i o nm a s k i n g ”，m a s ka n dt a r g e ta r es h o w n a tt h es a m et i m e a f t e ras h o r tp e r i o do ft i m e ，m a s kc o n t i n u e st or e n d e rf o rap e r i o do ft i m e ，w h i c h c a u s e st h ev i s i b i l i t yo ft h et a r g e tr e d u c e d m o s to ft h ep r e v i o u sr e s e a r c h e ss t u d ye f f e c t o b t a i n e df r o mt h en u m b e ro ft a r g e ts e t ，w i t h o u ti n v e s t i g a t ed u a l t a s ka n dt a r g e ts e t s i m u l t a n e o u s l y f o rt h i sr e a s o n ，w ed e s i g n e d3e x p e r i m e n t s ，e x a m i n e se f f e c t so f o b j e c ts u b s t i t u t i o nm a s k i n gb yt h em e n t a la r i t h m e t i ct a s k sa n das i n g l et a r g e t ；e f f e c t s o fo b j e c ts u b s t i t u t i o nm a s k i n gb yt a r g e t sa n dm e n t a la r i t h m e t i ct a s k ；e f f e c t so fo b j e c t s u b s t i t u t i o nm a s k i n gb yd i f f e r e n td e g r e eo fd i f f i c u l t yo fm e n t a la r i t h m e t i ct a s ka n d t a r g e t s i ne x p e r i m e n t1 ，w ea d d e dam e n t a la r i t h m e t i ct a s kb e f o r et h eo b je c tr e c o g n i t i o n t a s k s ，i nw h i c ht a r g e ti ss i n g l e t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o wt h a tt h er a t eo fc o r r e c t r e p o r t si sc e i l i n ge f f e c t s ，t h ea d d i t i o no fm e n t a la r i t h m e t i ct a s kd o e s n o th a v ea s i g n i f i c a n ti m p a c to no b j e c ts u b s t i t u t i o nm a s k i n g i nt h ee x p e r i m e n t2 ，t h et a r g e ts e t o fo b j e c tr e c o g n i t i o nt a s kw a se x p a n dt oe i g h ta n dt h et a r g e ts t i m u l iw i l lb ea n yo f t h e mr a n d o m l y , t h et i m ei n t e r v a lb e t w e e nm e n t a l a r i t h m e t i ct a s ka n do b j e c t r e c o g n i t i o nt a s ki sd i v i d e di n t ot w ol e v e l s ( 1o o m s ，5 0 0 m s ) t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t s s ：h o wt h a tb o t ht h em e n t a la r i t h m e t i ct a s ka n dt h et i m ei n t e r v a lh a v eas i g n i f i c a n t e f f e c to fo b j e c ts u b s t i t u t i o nm a s k i n g o b j e c ts u b s t i t u t i o nm a s k i n ge f f e c ti ss t r o n g e ri n t h ec a s eo fd u a l t a s k s t h et i m eo ft w ot a s ki n t e r v a l si ss h o r t e r , t h es t r o n g e rm a s k i n g e f f e c tw a s i ne x p e r i m e n t3 ，t h em e n t a la r i t h m e t i ct a s kd i f f i c u l t yw a sd i v i d e di n t o t h r e el e v e l s t w ot a s kt i m ei n t e r v a lw a s5 0 0m s ，t h eo t h e rc o n d i t i o n st h es a n l ew i t h 矗e e x p e r i m e n t2 t h er e s u l t ss h o wt h a tt h e m e n t a la r i t h m e t i ct a s kd i f f i c u l t yh a sa s i g n i f i c a n te f f e c to ft h eo b j e c ts u b s t i t u t i o nm a s k i n g ，t h a ti s ，t h em e n t a la r i t h m e t i ct a s k d i f f i c u l t yi sg r e a t e r , o b j e c ts u b s t i t u t i o nm a s k i n ge f f e c ti ss t r o n g e r k e y w o r d s ：o b j e c ts u b s t i t u t i o nm a s k i n g ；a t t e n t i o n ；m e n t a la r i t h m e t i ct a s k i i 辽宁师范大学硕士学位论文 1 文献综述 1 1 客体替代掩蔽 1 1 1 视觉掩蔽的概念 视觉加工被认为是一个动态的、随时间演化的加工过程。视觉掩蔽作为一 种视觉加工研究的有效手段，在视知觉实验中被广泛应用，为我们深入了解视觉 系统的机制，也为研究知觉的时间进程、客体间干扰的空间范围以及有哪些不能 为意识觉察的视觉加工等问题，提供了有用信息【2 】。 广义而言，视觉掩蔽指某个客体的可见度，因另一在空间或时间上与其相邻 的客体的呈现而下降。我们将需要被试识别的客体称为“靶刺激”( t a r g e t ) ，而 另一个导致该客体可见度降低的刺激，则称为“掩蔽物”( m a s k ) 。掩蔽物可以在 靶刺激之前、之后或同时呈现，据此分为三种掩蔽：前向掩蔽( f o r w a r dm a s k i n g ) 、 后向掩蔽( b a c k w a r dm a s k i n g ) 、同时掩蔽( s i m u l t a n e o u sm a s k i n g ) 。后向掩蔽还 可以分为偏对比掩蔽、模式掩蔽、噪声掩蔽等。靶刺激和掩蔽之间结构或轮廓相 似，但空间上不重叠，由此产生的掩蔽效应，称为偏对比掩蔽。当掩蔽物与靶刺 激在结构上相似，且在空间上重叠时，由此产生的掩蔽效应，称为模式掩蔽。一 种由噪声( 随机点) 覆盖在靶刺激位置上产生的掩蔽效应，称为噪声掩蔽【3 】。 1 1 2 客体替代掩蔽的概念 在视觉掩蔽中，后向掩蔽的研究在视觉掩蔽的研究中一直占据主导地位。e n n s 和d il o l l o ( 1 9 9 7 ) 首先发现一种新的后向掩蔽，实验所采用的掩蔽物是围绕 而不接触靶刺激的四个点，这四个点形成一个虚拟的正方形包围靶刺激。实验分 为两种条件：同时消失条件( s i m u l t a n e o u s o f f s e tc o n d i t i o n ) 和延迟消失条件 f d e l a y e d o f fs e tc o n d i t i o n ) 【4 1 。两种条件下，目标刺激( 包括一个靶刺激和多个 干扰刺激) 和掩蔽物都是在视野中同时出现，并共同呈现较短的时间。在同时消 失条件下，掩蔽物和目标刺激同时消失；在延迟消失条件下，目标刺激消失，而 掩蔽物继续呈现。结果显示：在同时消失条件下，四点不产生掩蔽效应：而在延 迟消失条件下，四点产生掩蔽效应【5 】。 这种掩蔽效应与传统的后向掩蔽有几点不同：第一，与传统掩蔽物在靶刺激 之后呈现不同，这种掩蔽的掩蔽物与靶刺激同时呈现，之后掩蔽物延迟消失。第 二，掩蔽物仅仅为四个很小的点，与靶刺激没有轮廓上的重叠，也没有形状或轮 心算任务对客体替代掩蔽效应的影响 廓上的相似，甚至无需紧紧围绕靶刺激，二者之间可以存在较大的空间距离，掩 蔽效应依然会发生。第三，必须在注意分散的条件下才能发生。实验中，靶刺激 周围必须有多个干扰项同时呈现，并且靶刺激的位置是随机的。而其他类型的掩 蔽在注意集中的情况下也能发生【6 】。 e n n s 和d i l o l l o 认为这种掩蔽效应既不是传统理论认为的，由于靶刺激和掩 蔽物结构和轮廓重叠而导致的整合( i n t e g r a t i o n ) ，也不是掩蔽物对靶刺激轮廓相似 造成的干扰( i n t e r r u p t i o n ) ，而是一种发生在知觉表征水平上的客体替代( o b j e c t s u b s t i t u t i o n ) ，即靶刺激的表征被掩蔽物的表征所替代而产生的。所以将这种掩蔽 效应称为客体替代掩蔽( o b j e c t s u b s t i t u t i o nm a s k ，o s m ) 。 1 2 客体替代掩蔽掩蔽的机制和理论模型 1 2 1 客体更新理论 m o o r e 等利用知觉中的组织原则将靶刺激和掩蔽物的表征相分离，此时虽然 靶刺激和掩蔽物同时呈现，并且掩蔽物延迟消失，但客体替代掩蔽效应消失。他 们认为视觉系统在知觉动态场景时，是以客体为单位的，这是一种客体调节的更 新过程( o b j e c t m e d i a t e du p d a t i n gp r o c e s s ) ，在时空变化上具有一致性的视觉事件 会被视觉系统视为一个客体。也就是说根据时空特征( 位置和运动轨迹信息) 一 致性，靶刺激和掩蔽物被表征为同一客体，这个客体的变化导致表征的更新，新 的表征替代了旧的表征。只要靶刺激和掩蔽物被表征为同一客体，掩蔽就会发生； 相反，如果分开表征为两个客体，掩蔽就一定不会发生。从这一观点来看，客体 替代掩蔽就是一种典型的客体更新过程。同时呈现的靶刺激和掩蔽物会形成一个 最初的二者组合的轮廓表征，但是在靶刺激没有形成一个稳定的表征前，呈现就 结束了，剩下掩蔽物继续呈现，这个迅速的变化使得最初的客体表征更新为只有 掩蔽物 7 j 。 1 2 2 两客体干扰理论 客体替代掩蔽已经被证明反映了两个水平的加工，图像水平和客体水平。在 图像水平，掩蔽物的视觉轮廓会削弱靶刺激的信息；在客体水平，靶刺激和掩蔽 物会在两个独特的互相干扰的客体中表征。t o d da k a h a na n da n d r e as l i c h t m a n ( 2 0 0 6 ) 的实验中，在三维立体空间中呈现，靶刺激和掩蔽物因为所处的 视觉深度不同，很可能被分开表征，但是掩蔽效应仍然出现了。他们提出客体替 代掩蔽的机制并非客体更新理论所言，靶刺激和掩蔽物被知觉组织成为同一客 辽宁师范大学硕士学位论文 体，暂存在同一客体文件，而是存在两个空间上相互竞争的客体文件里，掩蔽物 的文件对靶刺激的文件的干扰，导致了四点掩蔽的发生【8 】。 1 2 3 客体替代掩蔽的计算机模型 神经科学的研究证明，大脑两个区域之间的联系都是双向的：如果一个源区域 向目标区域发送信息，那么目标区域就会通过往复通路( r e e n t r a n tp a t h w a y s ) n 源 区域反馈信息。视知觉过程不仅包括信息从低级视觉皮层到高级视觉皮层的前馈 过程，还包括信息从高级视觉皮层向低级视觉皮层的反馈过程【9 】。大脑视觉皮层 的往复通路对于视知觉有重要作用：首先，在视觉高级皮层形成的对客体的初始 表征是模糊的，仅停留在一个知觉假设的阶段，因此高级皮层的信息需要返回初 级皮层以验证知觉假设；其次，高级皮层的神经细胞接受野大，因而不能精确表征 刺激信息，而低级视觉皮层细胞接受野小，有更高的空间分辨率，通过皮层间的往 复迭代过程，高级皮层可确定有关客体的位置和特征信息潸谢未定义书瓠1 。 d i l 0 1 1 0 据此构建了客体替代理论计算机模型，包含三个层：输入层( i n p u t l a y e r ) 、工作区( w o r k i n gs p a c e ) 和模式层( p a t t e r nl a y e r ) 。输入层可以被看作是 输入刺激网膜水平的表征，它具有很高的空间分辨率，类似于初级视觉皮层；工作 区是模式层所提出的知觉假设与输入层信息相比较的场所；模式层对模式更加敏 感，有更大的接受野，空间分辨率较低，类似于高级视觉皮层。神经网络的激活开 始于外界刺激对输入层的激活，该区的神经活动和工作区的神经活动经加权后传 至模式层，刺激在模式层被编码成为更抽象的表征。工作区只接受来自模式层的 输入并反映模式层的活动，并且工作区的编码形式和输入层一致，使来自模式层 的反馈信息能和输入层正在接受的信息相比较( 见图1 ) 。这反映了大脑皮层间 信息联系的往复特点。模式识别过程是模式层与输入层间的往复迭代过程，在这 一过程完成前，如果靶刺激消失而掩蔽物存在，那么模式层中靶刺激的表征就会 被掩蔽物的表征所取代【l0 1 。 模式层、 厶一卜一”弋 ， k i 石弋 1，- 二 皴随f夕 直接比较、 7 s 入层 7 图1 客体替代的计算模型( 改编自j t e n n s & d il o l l o ，2 0 0 0 ) 心算任务对客体替代掩蔽效应的影响 1 2 4 注意梯度理论 注意梯度分布理论认为随着离注意中心的距离的增加，注意的易化作用逐渐 减小，也就是存在距离效应。l a b e r g e 等对于注意梯度分布( 也称之为激活分布 模型a c t i v i t y d i s t r i b u t i o n m o d e l ，a d m ) 理论进行了系统的研究。他提出空间注意 是一个存在最高峰的激活分布，研究中使用字词探测方法发现让被试完成字母 归类任务时存在距离效应，并在1 9 8 9 年提出了一个注意梯度的完善模型【1 1 1 。和 探照灯或者透镜理论不同的是，梯度理论认为注意并不一定是一个单一的整体， 而是允许分离出多个注意区域的，以“延时的，空间分布的准备状态”的形式 分布在整个视野当中【l2 1 。一些研究表明在注意中心周围存在一个抑制区域；也 有研究在此基础上提出，注意梯度场是一个墨西哥草帽型的，在最中间有易化的 梯度，外面有一定的区域存在抑制【l3 1 。在目标和掩蔽物之间存在注意的竞争。掩 蔽物的单独保留呈现很容易发生注意捕获，注意点周围形成抑制区域，抹去了之 前在此区域的靶刺激。 1 3 客体替代掩蔽影响因素的实证研究 1 3 1 目标刺激因素 目标刺激集的排列方式，刺激集大小( 即数量) ，特征因素等都影响着客体 替代掩蔽的发生和程度。j w e n n s d il o l l o 的实验将目标刺激集数量分 为五个水平( 1 、2 、4 、8 、1 6 个) ，发现客体替代掩蔽受到刺激集大小的影响， 可能的目标刺激越多掩蔽效果越大1 。j a m e st e n n s ( 2 0 0 4 ) 使用由1 、4 或者7 个字母环形排列，用不同的掩蔽类型：完全包围目标字母的环；由5 0 个点组成 的噪点；构成一个虚拟的方块的围绕目标字母的四点；2 和8 之间的一个数字； 由b c e f g h k 中的一个组成的掩蔽。结果显示刺激集大小的主效应显著，随 着刺激集的增加掩蔽效应逐渐增大【l4 1 。 b o u v i e r & t r e i s m a n 的- - 个研究中他们给被试呈现六对相互交叉的棒( 由一根 垂直棒和一根水平棒组成) 。每一对交叉棒中，一个棒是白色的，另一个是红色、 绿色或者蓝色的。四点掩蔽会围绕其中一个交叉棒( 即为靶刺激) 周围呈现。被 试任务有两种，一种是辨别靶刺激中非白色棒的朝向，该任务需要颜色和朝向的 正确绑定；另一种是辨别靶刺激中非白色棒的颜色，该任务不需绑定。实验的关 键条件是四点掩蔽消失的时间，一种条件下四点掩蔽与六个交叉棒同时消失，另 4 辽宁师范大学硕士学位论文 一种条件下继续呈现3 0 0 m s 后再消失( 产生掩蔽) 。实验结果显示掩蔽显著地降 低了朝向辨别的正确率，却对颜色判断任务没有影响，说明当往复迭代过程受阻 时，单特征加工不受影响，但特征绑定过程会受到破坏【l 5 1 。 1 3 2 同时呈现的掩蔽物因素 掩蔽物的结构、个数、特征因素等都影响着客体替代掩蔽的发生和程度。 y u h o n gj i a n ga n dm a r v i nm c h u n ( 2 0 0 1 ) 使用8 个白色字母( a 、s 、d 和f ， 每个呈现两次) 环形排列，掩蔽物为四点或者白色的字母n 。掩蔽或者出现在环 形的外周或者是在环形的内侧位置。要求被试报告目标字母。结果显示掩蔽类型 的主效应显著，当掩蔽是字母n 时比是四点时回忆正确率更差 16 | 。 k a h a na n dm a t h i s ( 2 0 0 2 ) 发现客体替代掩蔽的效果不受掩蔽物的格式塔知觉 组织的影响。他们考察了四点是否符合知觉组织原则( 相同区域，颜色相同，亮 度相同，主观轮廓) 对掩蔽效应的影响，结果显示四点组成一个格式塔( 完形或 整体) 不是客体替代掩蔽产生的必要条件，不构成格式塔整体的四点也能够产生 掩蔽。值得注意的是，他们并没有改变四点的排列方式，都是保持了在四个角围 绕目标的方式【1 。7 1 。然而，n o b u y u k ih ir o s ea n dn a o y u k io s a k a ( 2 0 0 9 ) 的研究 发现遵循知觉组织形成的主观轮廓影响着客体替代掩蔽的强度，他们认为k a h a n a n dm a t h i s ( 2 0 0 2 ) 的实验中没有请被试预览掩蔽物，作为新异刺激，当掩蔽物 ( 不论是否容易形成格式塔) 突然呈现时，都会捕获注意【l8 1 。但是，主观轮廓也 可能是明度对比产生的，所以，他们的实验结果不能排除明度掩蔽与客体替代掩 蔽混淆的可能。 j a m e st e n n s ( 2 0 0 4 ) 使用由1 、4 或者7 个字母环形排列，用不同的掩蔽类 型：完全包围目标字母的环；由5 0 个点组成的噪点掩蔽；构成一个虚拟的方块的 围绕目标字母的四点掩蔽；2 f n 8 之间的一个数字作为掩蔽物；由b c e f g h k 中的一个组成的掩蔽物。让被试报告靶刺激为字母。结果显示掩蔽类型的主效应 显著，其中字母掩蔽中被试的回忆正确率最差。他们比较了1 5 点掩蔽和4 点掩蔽 的情况，同样使用8 个白色字母( a s d 和f ，每个呈现两次) 有规则环形排列呈 现。掩蔽物为1 5 点掩蔽和4 点掩蔽。掩蔽或者出现在假想环的外周或者是在假想 环的里面位置。结果显示掩蔽密度的主效应显著，4 点掩蔽中被试的回忆正确率 好于1 5 点掩蔽中被试的回忆正确率l l 引。 心算任务对客体替代掩蔽效应的影响 1 3 3 知觉组织因素 靶刺激和掩蔽刺激的知觉组织影响着客体替代掩蔽的发生和程度。j i a n g a n dc h u n ( 2 0 0 1 ) 发现四点不是围绕靶刺激，而是呈现在靶刺激旁边的位置，依 然出现掩蔽效应n 刨。c a t h l e e nm m o o r e 和a e j a n d r ol l e r a s ( 2 0 0 5 ) 通过将 靶刺激和掩蔽物在同时呈现阶段分离，使二者形成各自独立的表征，得到掩蔽效 果下降或消失的结剁2 0 1 。k a h a na n dl i c h t m a n ( 2 0 0 6 ) 将刺激在三维立体空间中 呈现，靶刺激和掩蔽物因为所处的视觉深度不同，很可能被分开表征，但是掩蔽 效应仍然出现了【8 1 。j t e n n s d il o l l o 的实验将二者之间的空间距离作为 自变量( 五个水平：4 0 ，3 0 ，2 0 ，o r1 0m i na r c ) ，发现客体替代掩蔽并不随着 二者之间间隙增加而降低【4 】。y u h o n gj i a n ga n dm a r v i nm c h u n ( 2 0 0 1 ) 使用环形 排列的8 个白色字母作为目标刺激。靶刺激被定义为为被四点掩蔽围绕的那一个 字母。一半的试次中4 点掩蔽出现在与靶刺激相同的位置，另一半的试次中四点 掩蔽的出现在靶刺激外侧( 环型矩阵的外周) 或者是在靶刺激内侧( 环型矩阵的 内侧位置) 。结果显示四点掩蔽位置的主效应不显著【l 制。l l e r a sa n dm o o r e ( 2 0 0 3 ) 使用围绕注视点环形排列的8 个缺口环作为目标刺激，其中7 个干扰项是浅灰色， 靶刺激是深灰色。掩蔽物是围绕环的4 个小的亮灰色点。靶刺激和掩蔽的位置独 立变化，随机出现在环形矩阵的8 个可能位置的任何一个上。结果显示，当靶刺 激和掩蔽物呈现的位置重叠时比没有重叠时掩蔽效应更强 2 1 1 。t o d da k a h a na n d j a m e st e n n s ( 2 0 1 0 ) 在研究客体替代掩蔽的基础上发现客体裁剪( o b j e c t t r i m m i n g ) 的现象，依照同时起始范式，两个或三个排列在目标刺激旁边的点会 抹去目标的部分结构，剩余的其他结构依然可见，就像裁剪去了- 4 , 部分。实验 发现客体裁剪在掩蔽刺激和目标刺激同时消失的条件下也会发生。他们认为，这 个现象否定了客体更新理论认为的目标刺激和掩蔽刺激被表征在同一客体文件 中的观点，而是分开表征在两个独立的客体文件中。并且，视觉系统对掩蔽刺激 的知觉组织决定着客体裁剪现象的发生，知觉组织将两个邻近的相同的圆点知觉 为一个整体，中间形成主观轮廓( 一条虚拟的线) ，掩蔽刺激的主观轮廓邻近目 标刺激的部分实体轮廓时，将实体轮廓裁减掉了【2 2 1 。 1 3 4 延续呈现的掩蔽物因素 延续呈现的掩蔽物特征与之前的掩蔽物是否一致，对客体替代掩蔽存在影 响。l l e r a s 和m m o o r e ( 2 0 0 3 ) 通过操纵延迟消失的掩蔽物的特征来分离和前面 6 辽宁师范大学硕士学位论文 靶刺激和掩蔽物组合的表征。靶刺激和掩蔽物同时呈现同时消失，短暂间隔后， 掩蔽物出现在与原来不同的新的位置上，知觉上出现似动，掩蔽依然出现了。另 一个实验里，靶刺激单独呈现，没有四点围绕，间隔一段时间后，出现在新位置 上一个点，仍然出现了掩蔽效应【2 0 】。 掩蔽物延续呈现的时间影响着客体替代掩蔽的程度。j t e n n s & d il o l l o 的实验将延迟消失的掩蔽物的持续时间作为自变量( 五个水平：0 ，4 0 ，8 0 ，1 6 0 ，a n d 3 2 0m s ) ，发现随着它的持续时间的增加客体替代掩蔽呈下降趋势。他们使用集 大小为1 、2 、4 、8 或者1 6 个环组成。所有的环都在一个4 * 4 的矩阵中。每个环都 有一个缺口，随机指向上、下、左或者右。掩蔽和目标刺激同时呈现，l o m s 后目 标刺激消失，掩蔽物继续呈现o 、4 0 、8 0 、1 6 0 或者3 2 0 m s 。被试的任务是鉴定目 标环的缺口方向。结果显示掩蔽继续呈现时间的主效应显著，在4 0 至u 8 0 m s 这个范 围内，掩蔽效应随时间的增长而逐步提高了【4 j 。 延续呈现的掩蔽物与目标刺激之间的加入时间间隔也会对掩蔽效应有影响。 d il o l l oe ta 1 ( 2 0 0 0 ) ，l l e r a s 和m o o r e ( 2 0 0 3 ) 的实验结果表明掩蔽刺激和目标刺激 之间的时间间隔大于0 时比掩蔽刺激和目标刺激之间时间间隔为o 时掩蔽更强【5 、 2 0 1 。m u n t i n g ( 2 0 0 6 ) 毛e 目标刺激和掩蔽刺激之间分别加入长的时间间隔和短的时间 间隔，结果发现目标刺激和掩蔽刺激之间的时间间隔越长掩蔽效应越大【2 引。 1 3 5 线索提示因素 对靶刺激位置的线索提示，对客体替代掩蔽存在影响。w t r a m m e l ln e i l l ， k e i t ha h u t c h i s o n ，a n dd o n a l df g r a v e s 使用箭头线索提示，将掩蔽物的 掩蔽作用与线索作用分离，结果显示掩蔽效果虽然下降了但依然很强口4 1 。v i n c e n t d il o ll o ，j a m e st e n n s ( 2 0 0 0 ) 首先呈现持续时间分别是0 、4 5 、9 0 、1 3 5 或 者1 8 0 m s 的4 点掩蔽，表明目标环即将出现的位置。紧接着呈现同时呈现4 5 m s 的掩蔽和目标矩阵，目标矩阵消失后掩蔽物仍然停留9 0 m s 。结果显示空间前线 索的主效应显著，有空间前线索比无空间前线索的试验中被试的回忆正确率高。 而且随着前线索持续时间的增加掩蔽强度逐步降低 4 1 。y u h o n gj i a n ga n dm a r v i n m c h u n ( 2 0 0 1 ) 的实验中有一半的试次，前线索在掩蔽的位置。另一半的试次， 前线索在目标和掩蔽的位置。结果显示前线索有效性的主效应显著，在有效的前 线索情况中被试的回忆正确率更好【l 6 1 。 心算任务对客体替代掩蔽效应的影响 1 4 问题与假设 1 4 1 问题提出 注意在客体替代掩蔽中起着非常重要的作用【2 5 1 。注意决定着靶刺激表征的 质量，和识别靶刺激的速度。先前大多实验中对注意的操作，主要有这些方法： 一、在靶刺激将要出现的位置做线索提示；二、减少目标刺激集的总数；三、靶 刺激特征突出化，更易吸引注意 2 6 、2 7 2 8 1 。例如，j t e n n s d il o l l o 的实 验发现掩蔽物提前呈现在目标位置，起到前线索的作用，有助选择性注意提前聚 焦于目标，从而降低了客体替代掩蔽m 1 。d il o l l oe ta 1 的一个实验发现，当 靶刺激的特征与干扰项特征不一致( 干扰项都是圆形，靶刺激为圆形上加一条直 线箭头) 时，掩蔽效应大大减小。他的另一个实验将刺激集数量分为五个水平( 1 、 2 、4 、8 、1 6 个) ，发现刺激集越小，即干扰刺激越少，掩蔽效应越小。在没有 干扰刺激，一个靶刺激在固定位置呈现时，掩蔽效应消失哺3 。这些研究认为空间 上注意的分散是客体替代掩蔽效应发生的必要条件。 有研究者试图在时间维度上分散注意，p a u le d u x 的实验在靶刺激呈现之前 增加一个心算任务，加减法的心算任务与顶叶和额叶的激活有关，而视知觉的后 期加工需要这两个脑区的参与【2 9 1 。并且为了排除空间上注意的分散，只在屏幕中 央呈现一个靶刺激，没有干扰刺激，结果显示增加心算任务后掩蔽效应增大【3 们。 他认为空间上注意分散并非客体替代掩蔽效应发生的必要条件。d e l l a c q u a ( 2 0 0 3 ) 使用注意瞬脱的双任务范式研究了客体替代掩蔽，证明在时间维度上分 散注意可以造成客体替代掩蔽效应，然而，值得注意的是，他的实验中客体识别 任务包括8 个目标刺激，其中靶刺激随机出现在某个位置，也就是说存在空间上 的注意分散【3 l 】。 关于在时间维度上的注意分散对客体替代掩蔽的影响的实证研究很少，并且 出现了不一致的结论，所以，有必要进一步考察时空上的注意分散对客体替代掩 蔽效应的影响。空间上注意的分散是否是客体替代掩蔽效应发生的必要条件? 仅 仅时间维度上的注意分散是否足以导致客体替代掩蔽效应? 根据客体替代理论， 如果注意能够很快的聚焦到靶刺激上，靶刺激最初的表征会有很高的信噪比，靶 刺激的识别也会很准确；反过来说，由于空间上注意的分散，对靶刺激的注意聚 焦被延迟，并且靶刺激呈现时间非常短暂，当注意聚焦到靶刺激位置上时，屏幕 辽宁师范大学硕士学位论文 上只剩下掩蔽物了，所以靶刺激的表征很容易被后面的掩蔽物所替代 3 2 】。如果没 有空间上的注意分散，只有一个靶刺激在固定位置呈现，那么被试会将注意提前 聚焦到靶刺激位置，不会有延迟，即使前面增加了一项心算任务，也完全可以在 计算最后一个数字同时，识别并记住靶刺激。 1 4 2 实验假设 ( 1 ) 在客体识别任务中没有干扰刺激，只有一个靶刺激固定位置呈现情况下， 即不存在空间上的注意分散时，在客体识别任务前增加心算任务，不会对客体替 代掩蔽效应产生影响。 ( 2 ) 在客体识别任务中存在干扰刺激，靶刺激呈现位置随机情况下，即存在 空间上的注意分散时，在客体识别任务之前增加心算任务，对客体替代掩蔽效应 有影响。有心算任务时比无心算任务时，掩蔽效应较强；并且，心算任务与客体 识别任务的前后间隔时间较短时，掩蔽效应较强；两项任务的间隔时间较长时， 掩蔽效应较弱。 ( 3 ) 心算任务难度对客体替代掩蔽效应有影响。完成难度较大的心算任务时， 掩蔽效应较强；相反，完成难度较小的心算任务时，掩蔽效应较弱。 1 4 3 研究意义 客体替代掩蔽具有现象和工具的双重价值。对于认知心理学而言，客体替代 掩蔽为探讨客体表征的实质提供了一个有效的研究工具；对于认知神经科学而言， 客体替代掩蔽可作为一个精密的“时间切片”【3 3 1 。借助这一工具，我们可深入探 讨大脑中知觉信息流的动态过程，从而为认知心理学所提出的各种知觉加工模型 提供证据 3 4 】。 关于注意在客体替代掩蔽中的作用，前人的研究大多集中于空间上的注意分 散( 目标刺激集为多个) ，仅有的两篇涉及时间维度上注意的分散的研究中，还 存在一些争议，进一步考察时空上的注意分散对客体替代掩蔽效应的影响，可以 丰富该领域的研究数据。有助于我们深入了解注意与客体替代掩蔽的关系，注意 与视觉觉知的关系，也为研究掩蔽形成的时间进程提供帮助。 2 实验研究 2 1 实验一 2 1 1 实验目的 考察没有空间上注意分散时，心算任务对客体替代掩蔽效应是否存在影响。 9 心算任务对客体替代掩蔽效应的影响 2 1 2 被试 1 6 名视力或矫正视力正常的大学生被试，男生女生各8 人。 2 1 3 实验材料 任务一为心算任务，使用阿拉伯数字“1 9 ”。计算过程只有最后一次加法计 算需要进位，结果不会出现负数，例如，5 + 3 4 + 8 = ? 任务二为客体识别任务，刺 激项目为上、下、左、右四种朝向的缺口环“c ”。掩蔽物为分布在缺口环四角的 四个黑色圆点。刺激项目采用p h o t o s h o p 软件设计，颜色为黑色，背景为白色。 阿拉伯数字字体为黑体，大小为1 4 点。 2 1 4 实验设计 采用单因素被试内设计，自变量为任务类型( 双任务，单任务) ，因变量为 被试对缺口环朝向的正确报告率。 2 1 5 实验程序 实验程序使用e - p r i m e 软件呈现，所有被试头部距离显示屏约7 0 e r a 。每次 试验首先呈现一个注视点“+ ”5 0 0 m s ，四个数字相继在屏幕中央呈现，每个数字 呈现5 0 0 m s ，且数字之间间隔一个空屏5 0 0 m s 。要求被试心算“数字一”+ “数 字二”一“数字三” + “数字四”，既快又准地报告计算结果。紧接着靶刺 激与四点掩蔽同时呈现1 0 m s ，然后四点继续呈现2 0 0 m s ，最后空屏。( 见图2 ) 要求被试判断缺口环的缺口朝向，不要求速度，只要求准确。记录被试的正确识 别率，被试按任意键进入下一次试验。每名被试练习5 次，一共4 8 个试次。 指导语：“您好，欢迎参加我们的实验，每次试验您会首先看到一个注视点 “+ ，然后四个数字相继在屏幕中央出现，要求您心算：“数字一” + “数字 二”一“数字三” + “数字四”= ? ，1 2 头报告计算结果，要求既快又准。 紧接着屏幕中央会出现一个被四个点包围的缺口环，要求您准确报告缺口环的缺 口朝向( 上、下、左、右) 。首先5 次练习，按任意键进入。” 1 0 辽宁师范大学硕士学位论文 i 谴两 | | 图2 实验一程序图示 2 1 6 结果分析 两种不同类型任务下被试报告正确率的均值与标准差见表1 ： 表1 被试报告正确率的均值与标准差 以被试报告正确率为因变量，以任务类型为自变量，做单因素方差分析。结 果显示，两种任务类型下正确报告率差异不显著尺1 ，3 1 ) - 2 0 6 6 ，p o 0 5 。并且不 论是单任务还是双任务情况下，被试的正确报告率都很高，出现“天花板效应”。 即无论是否增加心算任务，都没有出现明显的客体替代掩蔽现象。 2 2 实验二 2 2 1 实验目的 考察存在空间上的注意分散时，心算任务对客体替代掩蔽是否存在影响。 2 2 ，2 被试 3 2 名视力或矫正视力正常的大学生被试，男生女生各1 6 人。 2 2 3 实验材料 任务一为心算任务，使用阿拉伯数字“l 一9 ”。计算过程只有最后一次加法计 心算任务对客体替代掩蔽效应的影响 算需要进位，结果不会出现负数，例如，5 + 3 4 + 8 = ? 任务二为客体识别任务，刺 激项目为上、下、左、右四种朝向的缺口环“c ”，一共8 个，以屏幕中心为圆点 呈环形排列。掩蔽物为分布在缺口环四角的四个黑色圆点。其中一个缺口环被掩 蔽物围绕就是要求报告的靶刺激，另外七个缺口环为干扰刺激。刺激项目采用 p h o t o s h o p 软件设计，颜色为黑色，背景为白色。阿拉伯数字字体为黑体，大小 为1 4 点。使用大写“c ”作为缺口环，字体为a r i a l ，大小为3 8 点。 2 2 4 实验设计 采用两因素被试内设计，自变量为任务类型( 双任务，单任务) ，两任务间 隔时间( 1 0 0 m s ，5 0 0 m s ) ，因变量为被试对缺口环朝向的正确报告率。 2 2 5 实验程序 实验程序使用e p r i m e 软件呈现，所有被试头部距离显示屏约7 0 c m 。每次 试验首先呈现一个注视点“+ ”5 0 0 m s ，四个数字相继在屏幕中央呈现，每个数字 呈现5 0 0 m s ，且数字之间间隔一个空屏5 0 0 m s 。要求被试心算“数字一 + “数 字二”一“数字三” + “数字四”，既快又准地报告计算结果。紧接着靶刺 激与四点掩蔽同时呈现1 0 m s ，然后四点继续呈现2 0 0 m s ，最后空屏。( 见图3 ) 要求被试判断缺口环的缺口朝向，不要求速度，只要求准确。记录被试的正确识 别率，被试按任意键进入下一次试验。每名被试练习5 次，一共4 8 个试次。 指导语：“您好，欢迎参加我们的实验，每次试验您会首先看到一个注视点 “+ ”，然后四个数字相继在屏幕中央出现，要求您心算：“数字一” + “数字 二”一“数字三” + “数字四”= ? ，口头报告计算结果，要求既快又准。 紧接着屏幕上会出现8 个缺口环，其中某一个被四个点包围的缺口环，要求您准 确报告该缺口环的缺口朝向( 上、下、左、右) 。首先5 次练习，按任意键进入。” 1 2 辽宁师范大学硕士学位论文 + 图3 实验二程序图示 2 2 6 结果分析 各水平下被试报告正确率的均值与标准差见表1 ： 务 表1 各水平下被试报告正确率的均值与标准差 以被试报告正确率为因变量，以任务类型和两任务间隔时间为自变量，做两 因素方差分析。结果显示，任务类型的主效应显著，即双任务情况下的正确报告 率显著低于单任务情况下的正确报告率f ( 1 ，1 2 3 ) = 7 3 4 2 0 ，p 0 0 1 。有心算任 务情况下，掩蔽效应更强。两任务间隔时间的主效应显著，即两任务间隔1 0 0 m s 与5 0 0 m s 两种情况下，被试的正确报告率存在显著差异尺1 ，1 2 3 ) = 2 9 4 1 2 ，p 0 0 1 。 较短的两任务的间隔时间下，掩蔽效应较强。相反，较长的间隔时间下，掩蔽效 应较弱。 两因素的交互作用显著f ( 1 ，1 2 3 ) = 1 4 5 4 4 ，p 0 0 1 ；双任务情况下，两种不同的间隔时间对客体替代掩蔽 的影响存在显著差异f ( 1 ，1 2 3 ) = 2 6 6 9 ，p 0 0 1 ，掩蔽效应在两任务的间隔时间 为1 0 0 m s 时显著强于两任务的间隔时间为5 0 0 m s 时；间隔时间为1 0 0 m s 情况下， 两种不同任务类型对客体替代掩蔽的影响存在显著差异只1 ，1 2 3 ) = 6 2 0 8 ，p 0 0 1 ， 掩蔽效应在双任务时显著强于单任务时；间隔时间为5 0 0 m s 情况下，两种不同 任务类型对客体替代掩蔽的影响存在显著差异f ( 1 ，1 2 3 ) = 9 1 5 ，p 0 0 1 ，掩蔽 效应在双任务时显著强于单任务时。 2 3 实验三 2 3 1 实验目的 考察心算任务难度对客体替代掩蔽效应的影响。 2 3 2 被试 3 2 名视力或矫正视力正常的大学生被试，男生女生各1 6 人。 2 3 3 实验材料 任务一为心算任务，使用阿拉伯数字“1 9 ”。心算任务难度分为三个水平： 高难度水平，每一次计算都会有进位或借位( 从一位数到两位数，或反之) ，例 如，6 + 8 5 + 9 = ? ；中等难度水平，只有最后一次加法计算需要进位，例如， 5 + 3 4 + 8 = ? ；低难度水平，每一次计算都不会出现进位或借位，例如，2 + 4 1 + 3 = ? 。 任务一和任务二之间的时间间隔固定为5 0 0 m s 。任务二为客体识别任务，刺激项 目为上、下、左、右四种朝向的缺口环“c ”，一共8 个，以屏幕中心为圆点呈环 形排列。掩蔽物为分布在缺口环四角的四个黑色圆点。其中一个缺口环被掩蔽物 围绕就是要求报告的靶刺激，另外七个缺口环为干扰刺激。刺激项目采用 p h o t o s h o p 软件设计，颜色为黑色，背景为白色。阿拉伯数字字体为黑体，大小 为1 4 点。使用大写“c ”作为缺口环，字体为a r i a l ，大小为3 8 点。 2 3 4 实验设计 采用单因素被试内设计，自变量为心算任务难度( 高难度，中等难度，低 难度) ，因变量为被试对缺口环朝向的正确报告率。 2 3 5 实验程序 实验程序使用e -