（基础心理学专业论文）sor模型的批判和预期效应的研究.pdf

摘要 摘要 主流的认知心理学认为s o r 模型准确地表明了人在刺激反应任务中的信息 加工过程。然而，事实证明这种认识是不准确的。第一，刺激不是认知过程的真正 起点，因为在刺激呈现之前还有一个准备状态。第二，人的加工过程并非像机器般 被动地接受刺激，而是一个目标导向的主动过程。第三，反应并不是被试在刺激呈 现后有意识决定的结果，而可能只是无意识的自动化的。 基于上述认识，我们可以得到以下结论，s o r 模型并不能准确反映刺激反应 任务的加工过程。刺激之前的加工也需要引起关注，所以这个模型可以变成 o s o r 。在任务操作中，预期扮演了一个重要的角色。预期是基于未来信息而作 用于当前任务的加工过程，其可分为效果预期与发动预期。通过与机器人的对比， 可以看出人的刺激反应任务中是有预期的。而认知神经科学的研究也为预期的存在 提供了证据。o s o r 模型认为预期在刺激反应任务中十分重要的，比如o t 会影 响o 。基于这样的假设，设计以下实验： 实验一采用p o s n c r 线索化注意范式，以线索提示的一致性作为自变量。结果证 明在有预期的条件下，线索化任务操作正确率提高，反应时下降，表明预期能够提 高刺激反应任务的效率。 实验二采用s t r o o p 任务，以固定的注视点时间和难度为自变量，发现s t r o o p 任 务的正确率与反应时在不同条件下不同，表明预期时间影响操作效率。 实验三同样采用s t r o o p 任务，但是不同的是随机化注视点时间，探索在不确定 的预期时间条件下的操作效率，发现s t r o o p 任务中可能存在最佳的预期时间。实验 同样证明预期时间在刺激转换任务中是一个重要的变量。 预期不仅仅涉及到刺激呈现之前的认知活动，还涉及到有意识的准备过程与无 意识的反应过程。然而，预期在刺激反应任务中的作用还没有被充分认识，所以需 要更深入的研究o s o r 模型中的o 。 a b s t r a c t s o - rm o d e li sg e n e r a l l yu s e dt oi n d i c a t et h ew a yo fi n f o r m a t i o np r o c e s s i n g h o w e v e r , s o m er e s e a r c h e r sh a v et h e o r e t i c a l l ya n de x p e r i m e n t a l l yp r o v e dt h a tt h i s m o d e ld o e s n tr e f l e c tt h er e a l i t y f i r s t , s t i m u l ia r en o tt h eb e g i n n i n g so ft h ec o g n i t i v e p r o c e s s i n g t h ec o g n i t i v ep r e p a r a t i o nb e f o r et h ep r e s e n c eo fs t i m u l u si se s s e n t i a lt o c a r r yo u tt h er e s p o n s e ，w h i c hm e a n st h a tt h ec o g n i t i v ep r o c e s s i n gd o e s n tb e g i nw i t h s t i m u l i s e c o n d ，h u m a nb e i n g s c o g n i t i v ep r o c e s s i n gi sag o a l - o r i e n t e dw a yi n s t e a d o ft h ep a s s i v ew a yf o rt h em a c h i n e s t h i r d ，r e a c t i o n sa r en o ti m m e d i a t e l yi n i t i a t e d b ya ni n t e n t i o nw h i c hi sc o n s c i o u s b u tr a t h e r , t h er e s p o n s e sa r ea u t o m a t i ca n d u n c o n s c i o u s w i t ht h e s en e wc o n c e p t i o n so fs - rt r a n s l a t i o n , a n t i c i p a t i o ni s e m p l o y e dt o e x p l a i nw h a tr e a l l yh a p p e n si ni t e v e ni na l le x p e r i m e n tw h i c hi sn o te c o l o g i c a l l y v a l i d ，t h es u b j e c t sa l s on e e da n t i c i p a t i o na b o u tt h ec o m i n gs t i m u l ia n d c o r r e s p o n d i n gr e s p o n s e s t h ec o n c e p to fa n t i c i p a t i o ni sd e f i n e da n du s e dt oe x p l a i n t h ee v e n t si nd a i l yl i f ea n di nal a b o r a t o r y b e s i d e s ，t h en e u r a lb a s i so f a n t i c i p a t i o ni s c o n s i d e r e d w i t ht h e s eu n d e r s t a n d i n g so fs - rt r a n s l a t i o n , t h ee f f e c to fa n t i c i p a t i o n r e q u i r e sm o r ec o n s i d e r a t i o n ，a n ds - o rm o d e ls h o u l db ee v o l v e di n t oo s0r m o d e l t h u s ，t h r e ee x p e r i m e n t sa r ed e s i g nt oe x p l o r eh o wp r e p a r a t i o nb e f o r et h e p r e s e n c eo f s t i m u l ia f f e c t st h ep e r f o r m a n c eo ft h et a s k s i n e x p e r i m e n t1 ，p o s n e r sp a r a d i g mo fc u e da t t e n t i o n t a s ki sh i r e dt o d e m o n s t r a t et h a tw i t ha n t i c i p a t i o ns u b j e c t sd ob e t t e rp e r f o r m a n c e s oi ti sc o n c l u d e d t h a ta n t i c i p a t i o ni sa b l et oe n h a n c et h ep e r f o r m a n c eo ft h et a s k i n e x p e r i m e n t2 ，s t r o o pt a s k i se m p l o y e d w i t hd i f f e r e n t a n t i c i p a t i o n d u r a t i o n s ( w i t h 缸e dd u r a t i o no ff i x a t i o n si no n eb l o c k ) ，s u b j e c t ss h o wd i f f e r e n t p e r f o r m a n c e ，w h i c hm e a n sd i f f e r e n tt h ea n t i e i p a t i o nd u r a t i o n se x e r td i f f e r e n te f f e c t s o nt h ep e r f o r m a n c eo f s t r o o pt a s k i ne x p e r i m e n t3 ，a 1 1t h ep r o c e d u r ea r et h es a l t l ea si nt h ee x p e r i m e n t2b u tw i 廿l r a n d o md u r a t i o no ff i x a t i o n s s u b j e c t sa l s os h o wd i f f e r e n tp e r f o r m a n c ei nd i f f e r e n t c o n d i t i o n s ，t h o u g hi ti sn o tt h es a m e a st h a ti ne x p e r i m e n t2 绪论 绪论 自1 9 6 7 年奈瑟尔出版的认知心理学以来，认知心理学的研究弥漫着机 械化的气息。奈瑟尔将人看作是一个信息加工的系统，认为认知过程就是信息 加工过程，包括感觉输入的编码、贮存和提取的全过程。这种以计算机类比的 方式当然也是有积极意义的，然而这种观念统治了心理学，结果把认知心理学 当作计算机科学来研究。事实上，人脑的工作方式与计算机是截然不同的。人 脑处处体现着自主性和灵活性，而计算机处处体验着被动性与刻板性。这种类 比导致了用计算机的机制来“规范 人脑的运作方式。在面对计算机的时候， 人脑似乎应该“见贤思齐 ，结果严重误导人们对人脑认知能力的认识。对于计 算机来说，其加工顺序的确可以用简单的“输入一加工输出 来描述。而人 脑则可以随心所欲地建构内心世界、天马行空地想象、源源不断地创造。其不 同之处显而易见。其中一个非常大的不同之处在于人脑有预期，这种预期的特 点即使在最基本的简单反应操作中也有体现。 本文集中研究预期在最基本的认知结构中的作用，对当前的基本的认知结 构s o r 提出质疑，并探索预期在刺激反应转化中的作用，并提出了o s o r 模型，以强调刺激呈现之前预期的作用。 在认知心理学中，s - o r 模型是比较公认的认知过程模型。按照这个结构， 认知活动是从刺激开始的，所以在普通心理学中会认为感觉是思维的基础【l 】。 一般认为，在信息输入后，大脑对其进行加工，而后有自上而下的影响，一系 列的机体操作结束后，做出决定，再产生动作。在实验室中，研究者很自然会 得出s o r 的结构。因为“被试是名副其实的被动，很多自主性都体现在实 验者的身上。被试所做的就是安安静静地坐在那里等待刺激的呈现，然后再根 据要求作相应的反应。乍看之下这是非常符合s o - r 模型的。而实际上，被试 并非完全被动，他们需要学习指导语和按键反应，他们需要在刺激呈现之前做 好充分的准备。当我们把目光放到现实生活中时，我们发现大多数的行为都是 很自主的。早上从床上睁开眼睛的一刻开始，我们就要起床，然后穿衣服。这 些都是自上而下的，都是目标导向的行为，这也是观念运动理论( i d e o - m o t o r t h e o r y ) 的基本原则。事实上一个人不是在等待某个刺激出现后，再做出起床 的反应，也不是等待某个刺激，然后才选择穿上什么衣服。然而大多数的认知 福建师范大学硕士学位论文 心理学中关于知觉、注意的研究，都是基于s - o - r 结构的。研究的起点都是在 刺激呈现之后来研究心理加工过程。在很多情境下，刺激呈现之前，人早已开 始了认知活动，如预期。事实上，刺激呈现之前的预期现象长期被认知心理学 研究者忽视。 预期体现了在刺激出现之前就产生的自上而下的加工。在日常生活中，我 们有多少行为是自上而下，而有多少行为是自下而上的呢? 自下而上意味着这 个认知过程是从信号输入( 刺激) 开始的。可以说，我们的大多数行为不是刺 激驱动的，而是需要或者目标驱动的。总之，无论有没有明显的意识，我们的 大多数行为是有目的的，而不是被“刺激”所触发的。 本文专注于研究在刺激反应转换任务中预期所扮演的角色。作者假设，在 刺激呈现之前，不同的预期状态会对刺激反应任务产生不同的影响。第一，有 无预期会对任务的反应时与准确率产生影响。第二，不同的准备时间会对任务 的反应时与准确率产生影响。第三，刺激呈现时间不确定的条件下，反应时与 准确率也会不同。 本文主要通过实验来探索预期时间与操作成绩之间的关系，即o 与o 的关 系。研究的逻辑是这样的：如果预期的时间不同导致反应时间不同，那就说明 o 作用于o 。如果预期的状态不同会影响任务操作，那就意味着研究者需要重 新认识基本的认知过程，对大脑的动作方式也需要重新思考。 2 第一章对主流的s - o r 模型的认识及批判 第一章对主流的s o r 模型的认识及批判 1 1 s o r 模型概述 自从认知心理学兴起以来，s o r 模型就作为认识人的信息处理基本过程 人模型。从原来行为主义的刺激反应模式( s rp a r a d i g m ) 到后来的刺激有机 体反应模型( s o rp a r a d i g m ) ，人们对心理的认识发生了巨大的变化。现在， 人们习惯上认为，人对信息的处理过程先是从一个物理刺激的呈现开始，然后 通过感官对外界刺激进行接收，经过神经系统的加工后，做出决定，然后才有 动作的输出【2 1 。这一看法有十分“悠久的历史，也是现代认知心理学的基础 之一。很多认知心理学学者将人看作是一个信息加工的系统，认为认知就是信 息加工，包括感觉输入的编码、贮存和提取的全过程。按照这一观点，认知可 以分解为一系列阶段，每个阶段是一个对输入的信息进行某些特定操作的单元， 而反应则是这一系列阶段和操作的产物【3 】，简化后就是s 0 r 。从上面的定义 与基本结构可以看出，认知心理学的起点是感觉的输入，是刺激物。 1 2 s o r 模型和d o n d e r s 的减法反应时 s o r 模型早在1 9 世纪就已经在d o n d e r s 的实验室里展现。d o n d e r s 提出 用减法反应时的方法来计算刺激反应转化中各个过程所需要的时间( 关于心理 过程的速度) 。这个经典的方法对后世产生的重大的影响，后继的心理学研究者 开始的大量的心理活动的时间测定工作。这个方法似乎是解开大脑这个黑匣子 的钥匙。而自从2 0 世纪5 0 年代到现在，通过这个模型假设来探索大脑这个“黑 匣子成为认知心理学研究的基本假设。我们先看看那减法反应时的核心内容。 a 反应( a r e a c t i o n ) ，又称简单反应( s i m p l er e a c t i o n ) 。 a 反应一般只有一个刺激和一个反应，例如对于呈现的一个光刺激，被试 立即按键做出反应。可以看到，简单反应时中测量的是基线水平的反应时。其 特点是：刺激确定，反应也确定。 b 反应( b r e a c t i o n ) ，又称选择反应( c h o i c er e a c t i o n ) 。在这类反应中，有 二个或二个以上的刺激和相应于刺激的反应数。也就是说，每一个刺激都有它 相应的反应。在b 反应中除了基线操作外还包括了刺激辨认和反应选择的心理 3 福建师范大学硕士学位论文 操作。选择反应时中测量的是辨别刺激的时间与“决定 所需时间，它可以通 过反应时减去a 反应时间获得。其特点是：刺激不确定，反应也不确定。 c 反应( c r e a c t i o n ) ，又称辨别反应( i d e n t i f i c a t i o nr e a c t i o n ) 。c 反应和b 反应有相同点：具有二个或二个以上的刺激。c 反应和b 反应也有区别之处： c 反应中只有一个刺激是要求有反应的，而其余刺激是不要求做出反应的，即 不要求做任何事。辨别反应时中测量的是“决定 所需时间，即用选择反应时 减去辨别反应时，得到“意识决定 时间为3 6 毫秒。特点：刺激不确定，反应 确定【4 】。 d o n d e r s 认为三个任务反应时不同的原因，是因为其加工的复杂程度( 阶 段数目) 不同。有趣的是，在他提出了减法反应时后，遭遇到了“内省者 们 的攻击。因为当一个训练有素的内省者进行唐德斯反应时任务时，他们注意到 对c 反应的感受不像是一个a 反应加上其它的什么东西，b 反应也不像是c 反应加上别的什么，而是觉得三种反应均不相i 司e 5 j 。后来的研究者几乎都支持 了d o n d e r s 的减法反应时逻辑，即反应时间的长短反映了大脑加工的复杂程度， 而且是一种累积效应。然而，影响反应时的因素并不仅仅在于大脑的主动加工 与判断，刺激本身能够“绕过”意识与反应相互影响。当前一些学者认为，刺 激的知觉与动作反应的关系非常紧密，比如动作的反应模式就影响了对刺激的 知觉们。下文再详细讨论这个问题。 d o n d e r s 认为在s r 之间的转化要依靠“意志器官”( t h eo r g a no f w i l l ) 。反 应时即s r 转化时所需的时间，即“意志决定 所需的时间【7 1 。这是个非常简 明的模型，它也很容易用计算机来模拟。从这个结构我们可以看到，整个过程 的起点是刺激，而且刺激、加工过程和反应都是独立的单元。这意味着，在一 开始刺激与认知过程这个“黑匣子是没有关系的，而刺激与反应没有直接的 关联。然而，在刺激出现之前，人的认知不可能与刺激毫无关系，至少对刺激 的知觉与曾经的学习有关，如被试需要领会指导语及进行按键练习。上面三种 类型的反应任务，刺激与反应有些是确定的，有些是不确定的。在一次试验之 前，被试都需要做到心中有数，即他们已经预期将要出现的刺激和要求的反应 方式。事实上在冯特时期，他的学生卡特尔和屈尔佩后来都建立了专门的反应 时实验室 6 1 ，并提出了与d o n d e r s 不同的解释。卡特尔做了许多关于反应时的 实验。他认为被试在做简单反应测验时，其注意力完全集中于那个将出现的刺 激和那个将运动的手指上。当刺激到来时，眼睛一大脑一手指之间的神经通路 4 第一章对主流的s - o r 模型的认识及批判 早已准备好了，因此反应时很快。而在选择反应测验中，需要有更多的神经通 路来做接通的准备，这时被试的心理状况就会比较复杂，会产生焦虑、怀疑等 复杂的心理状态，因此导致反应时延长。从中可以看到，卡特尔认为刺激呈现 之前的状态影响了反应时。冯特的另一个学生，屈尔佩则发展出一种内省的方 法，来研究简单反应时与复杂反应时，其学生还证明了准备定势对反应时影响。 这种解释强调了刺激呈现之前的状态对任务操作的影响，不过没有引起太多研 究者的注意。 1 3对s o r 模型批判 上面以d o n d e r s 的减法反应时任务为例，说明人的认知过程不是像s o r 模型所认为的那样简单。s o r 模型虽然得到大多数研究者认可，但是它有不 准确之处。以下从三个方面来重新思考这个模型。一是关于认知的起点问题， 二是关于刺激、反应及加工过程的交互作用，三是探讨看似有意识的动作是否 由意识直接发动的。结论是：o t s o r 模型更符合刺激反应刺激的认知过程。 1 3 1 认知的起点往往不是对刺激的感知 s o r 模型已经非常简明地表示出了认知的起点刺激。我们很容易认 为动作反应是由刺激物激发的刺激给机体一个提示，然后机体做出决定， 然后发动行为。在实验室里确实很容易就得出把s 作为起点的结论，因为“被 试的确是非常被动的。他们被实验者安排在计算机前面，只需要等待刺激呈现， 然后对其进行反应。结果，在实验室条件下，认知过程被很“自然地简化成 s o r 模型【l l 】。不过，这仅仅是表面而已。当被试刚刚接触实验的时候，被试 对实验的内容很可能一无所知。通过阅读指导语或者是主试的讲解，他记住了 对什么样的刺激做什么样的反应。被试需要一个学习的过程【1 1 】。而在他们进入 正式实验后，在刺激之前呈现之前，他们往往需要在工作记忆中保持指导语或 者操作方法，让自己保持最佳状态以使快速准确地完成刺激反应的转换任务。 这些认知过程过程，对任务的完成起着至关重要的作用，但是往往被忽视了。 可以看到，即使是在非生态化的实验室中做非生态化的实验，人脑的加工 过程也是极其复杂的。比如，如果先前没有对刺激的预期与准备，这个刺激是 没有意义的人们不知道要对这个刺激作何反应。即使我们看到刺激后做出 了反应，其过程也包括了对刺激意义的加工。这个过程往往要通过提取先前的 5 福建师范大学硕士学位论文 学习经验( 指导语和练习) ，然后对其进行意义加工，然后再决定用其中一个手 指做出反应【1 2 】。如果这个过程没有自动化，这个过程不可能在几百毫秒里完成。 可是，我们的s 到r 往往是在很短的时候内完成，比如几百毫秒( 如简单反应 时与选择反应时) ，不可能等o 把s 分析清楚后再做出r 。也就是说，在实验 操作中，有了预期，我们才知道什么样的刺激要有什么样的反应，并且当相应 的刺激一出现时，我们需要做出快速的反应。这意味着，在刺激呈现之前，被 试的大脑不是一片空白或者与刺激反应无关，而是一个既依赖于先前学习又对 未来事件充满预期的状态。在这种状态下，被试才能对相应的刺激迅速作出正 确的反应。所以，预期的过程包括了被试在事物出现之前的准备( 等待“如果 ) ， 并且对此需要做出何种反应( “那么”) 1 3 1 。 这样一来，我们就可以认为在刺激转换任务中，真正的起点应该是在刺激 呈现之前。当然，广义的起点可以是在学习指导语或者练习的时候。而针对于 一次试验来说真正的认知起点应该在一次刺激之前的预期状态，可以用 o s o r 表示。 1 3 2 刺激反应任务是目标导向的 s o r 是典型的信息加工的阶段性模型。三个元素相对独立，中间是通过 大脑加工完成联系的。人的行为是目标导向的，人们的操作都对为了达成目标。 这意味着人在做某种行为的时候，往往对结果有一个预期。在s o r 模型中， 我们对结果的认识似乎是发生在刺激之后，也就是说在人们认识了刺激之后才 决定要做出什么样的反应，所以o 也涉及到一个全面的决策过程。目标的作用 又在哪里体现出来呢? 实际上，被试不是机械地对刺激作刻板的反应。他们在 进行刺激反应任务操作时都在完成一个目标。他们知道自己要完成什么样的任 务，知道想要的结果，也知道自己按键会产生什么样的结果。整个过程，对他 们来说是去完成目标的过程，具有某种意义，是一个充满预期的过程。整个操 作过程也体现出自我效能感和结果效能感的特点。我们可以看到，即使是实验 室中的操作，被试的行为也是有目标导向的。而s o r 模型没有隐含这样的意 识。这个模型无法体现目标导向的特点。认知中的反应时都是用来推断s 与r 之间o 的，然而这个“黑匣子 却装不下十分重要的预期。预期很可能会影响 对s 与r 的加工，而且先前的准备状态很可能会影响反应时。 近年来，研究者逐渐认知到了s - o - r 的认知结构不符合现实中的认知过程。 6 第一章对主流的s - o r 模型的认识及批判 比较有代表性的是h o m m e l 和k u n d e 。他们认为刺激转换过程是符合i d e o - m o t o r 模型的【1 4 】。h o m r n e l 认为我们大部分的行为是目标导向的，而不是刺激驱动的， 或者说是前摄式的而非反应式的【1 5 】。他们强调要对s - o r 结果中的o 重新认识。 i d e o - m o t o r 模型认为动作与结果表征是联系在一起的。一旦建立的联结，我们 只需要想到”希望的结果就可以产生合适的动作【1 6 1 。这个过程可以分成两步， 第一是动作与其结果有系统地发生，第二是动作的结果通过逆向的方式激活相 应的动作【1 7 】。动作与其结果的表征是双向联结的，所以只要想象或者刺激结果 就可以触发相应的动作【1 8 ，1 9 】( 见图1 ) 。h e r b a r t 认为对感觉的预期不仅仅先于 自主动作而且也决定了自主动作，这也与行为主义和当代认知心理学的观点是 非常不同的【2 0 】。 另外，r i c h t e r 认为，关于动作的想法并不是充分条件，而是必要条件。发 动动作还需要一个意愿【2 0 】。 困日 图1i d e o m o t o r 模型 广 l 目标j i 一 1 3 3 反应的发动往往是不由意识直接决定并发动的 正如前面所提到的，d o n d e r s 通过反应时来测量s r 之间决策所需要的时 间。其中似乎暗含了一个意思；d o n d e r s 在测验意识操作的时间。大多数人直 觉上也认为，反应是在意识的直接指挥下发动的。对于这一点，事实上早在1 8 7 9 年，e x n e r 已经对d o n d e r s 的减法反应时提出了反对意见。他不认为在刺激反 应之间的转化受到意识的干预。他认为在任务前的准备阶段就设置好了反应模 式。于是，只要有一定的准备并且在意愿上没有抑制，那么在刺激呈现的时候， 我们可以十分有效地做出反应。这样的任务过程是不需要意志努力的。按照这 种说法，刺激反应的转化是不需要用意识去推动的。意识只是在刺激呈现之前 7 福建师范大学硕士学位论文 设置了一个反应模式，而刺激呈现时我们只需自动反应就可以了。w o o d w o r t h 称这种反应为p r e p a r e dr e f l e x 2 1 1 。这个观点也可以这样理解，由于我们对刺激与 反应都有一个预期，这个预期就是上面所说的反应模式。其中预期往往是有意 识的，它在刺激反应转换时自动作用，那是一种无意识的作用。然而，e x n e r 等人的观点并没有引起重视。随后兴起的是行为主义，因为声势浩大，几乎掩 盖了其它的声音。 b e n j a m i nl i b e t 认为意识的出现至少发生在接收刺激后的5 0 0 毫秒，由此我 们可以推想在刺激反应任务中的意识与无意识之间的关系。l i b e t 在开颅状态 下对大脑皮层进行直接刺激( d c r ) 实验。理论上，如果用一定电流刺激大脑 躯体感觉皮层，躯体对应的部分就会有感觉体验。然而，实验发现用微弱电流 刺激刺激皮层时，刺激持续约5 0 0 毫秒后人才意识到对应的躯体感觉。在对皮 层的系列刺激中，如果刺激时间小于5 0 0 毫秒，脑电的振幅不会增加。虽然这 一系列刺激会对后来的行为产生影响，但其影响处于无意识状态。另外，l i b e t 的研究发现，在刺激脑皮层时，脉冲的频率与强度( 在合理范围内) 与意识产 生的快慢无关。l i b e t 把以上观察到的现象总结解释为“t i m e o nt h e o r y ，就是 指皮层需要5 0 0 毫秒左右的刺激才能产生相应的意识，这仅仅与时间有关，与 刺激频率和强度无关【2 2 , 2 3 。 根据l i b e t 的结论，我们应该重新审视经典的s o r 。s o r 模型强调了对 刺激的中枢加工过程，习惯上认为认知过程0 大部分是有意识的加工。s 是向 神经系统发出一个请求，这个请求需要得到大脑的加工处理，但是不能决定r 。 但是这个过程与l i b e t 的研究结果不相符合。以下以简单反应任务与选择反应 任务为例，看看o 的过程。如果从“5 0 0 毫秒 的角度来看，我们会有新的认 识。假如我们要到5 0 0 毫秒才能意识到所见之物的话，那么小于5 0 0 毫秒的反 应都是无意识的。 在d o n d e r s 的a 反应时任务即简单反应时实验中，当我们看到屏幕闪现出 刺激物时，就立刻做出反应，甚至我们不必看清刺激为何物。按这样的推断， 简单反应任务类似一种反射，就像开车时看到前方有人时所做出的迅速反应。 简单反应操作的过程应该是无意识的。那么，d o n d e r s 的c 反应时任务即选择 反应的操作( 如红色刺激则按左键，绿色刺激则按右键) 是有意识的吗? 选择 反应相对复杂，我们首先需要判断刺激是什么，然后决定选择其中一只手作反 应。被试在实验中都会认为有明显的意识驱动。然而，我们的选择反应时仅仅 8 第一章对主流的s - o r 模型的认识及批判 为3 0 0 毫秒，远远不到意识出现的时间5 0 0 毫秒。那应该如何解释呢? 按照l i b e t 的结论来推断，选择反应其实是无意识做出的。但是又如何解释这种迅速的刺 激反应的转化( s rt r a n s l a t i o n ) 呢? 而且，如果许多动作都是无意识发动的， 那么意识在行为选择与执行中起什么作用呢? b a r g h 认为意识的作用在灵活地 选择可以自动进行的行为，于是这个行为在执行时无需借助有意识的注意【2 4 】。 这可以用预期来解释。即反应是无意识发动的，意识没有“直接 、“即时”地 在指挥。这些无意识的运动在运动触发之前已经设定好了程序，设定的时候有 更多意识的成分，我们可以把这种( 往往) 有意识的准备状态称作预期。所以， 在这个充满着大部分动作是无意识的世界中，预期显得十分重要。如果认同 l i b e t 的意识延迟的结论，我们就需要更加关注被心理学界相对忽视的“预期 。 k u n d e 认为预期除了结果预期，还强调发动预期，又被称为动作触发表征。 他认为在自主的动作中，刺激的呈现并不是认知过程的开始，而是准备阶段( 发 动预期) 的结束。他举了一个不太适当的例子，说s t r o o p 任务中口头反应比按 键反应时s t r o o p 效应更大，是因为平时当看到字的时候习惯于读出来。在这种 习惯( 广义上的预期) 之下，字的呈现就自动触发了反应。他举的另一个例子 就是阈下启动效应。认为当阈下刺激呈现时，触及了动作触发表刎2 习。事实上， k u n d e 是从自动反应的角度来看待发动预期的。他并没有强调目标导向任务中、 准备状态下的发动预期。 h o m m e l 认为在刺激反应转换中，虽然意愿决定了要采用何种反应规则， 并且如何形成动作表征和发动动作，但是当这样过程一旦确立，刺激就好像直 接地、不受控制地触动的刺激反应转换的任务要求，于是产生了刺激反应的 主观意愿下的自动转换【2 。这个观点与l i b e t 的研究结果有内在的联系，可以 比较好地解释了刺激反应转换任务中的高效操作。 综上，我们至少可以得出以下三点结论：第一，刺激反应任务是一个目标 导向的过程。如果被试的意识上没有这样的导向，他们是无法完成组织刺激的 加工与动作的反应。所以在刺激呈现之前，人的大脑不是一片空白，而是处在 一种准备状态，即我们所说的预期。所以，更准确地说，预期做为刺激反应任 务的开端更加合适。第二，而在充分的预期下，反应往往是在刺激呈现之后自 动触发的。虽然预期可能是有意识的准备，但是刺激反应的转换是一个无意识 的过程【2 6 1 。第三，刺激与反应不是完全独立的单元，动作的结果会影响动作的 9 福建师范大学硕士学位论文 发动。如果刺激反应转换过程中，动作的发动是受到动作的结果的影响，那意 味着在动作发动之前已经对动作结果进行加工了。这也说明，动作发动受到动 作结果的预期的影响。这些都表明s - o r 模型不适合描述大部分的认知加工过 程，更合理的应该是0 s o - r 模型，即在原先的基础上加入刺激呈现前的认知 过程。 第二章预期的基本问题与0 s 0 r 模型 第二章预期的基本问题与o s o r 模型 2 1概念的界定 预期是基于未来信息而作用于当前任务的加工过程【2 7 1 。它包括两个方面， 一个是关于未来的信息，它意味着我们已经对未来有所认识( 虽然不一定是正 确的) 。另一方面，预期要用“未来”作用于“现在”。有了对未来的表征，当 前的活动就有了参照的对象，因此可以更好地调节当前的行为。可以说，比较 完整的预期，要包括对刺激的预期( 事物出现之前对其已经有某种认识) 和对 反应的预期( 对刺激做出何种应对要心中有数) 【2 引。 对未来的预期受过去的经验影响。从广义上讲，预期存在于几乎所有行为 之中。即使走入自己房间，人们也在不断地用预期检验。“电脑是不是在桌子上? 茶杯是不是放在书的旁边? 一旦发现与预期( 当然，这里的预期大多是无意 识的) 不同，我们马上会引起注意，无意识的检验马上进入意识。即使是拿起 一个苹果的过程也是一个有预期的过程。人们一定知道苹果是长什么样的，不 然看到了苹果也不会形成苹果的意义。人们也一定知道如何把它抓起来，而且 也知道拿着时是有点硬度的，与海绵极为不同，而且它是不会爆炸的。所以， 在去找苹果之前，人们就知道苹果( 刺激) 长什么样、你如何抓起它( 反应) 以及会有怎么样的结果。如果没有这些预期，我们恐怕是不能顺利地吃苹果。 这些情况尤其体现在面对新的物品时。所以我们的s r 过程包括了对刺激、相 应的反应及反应的结果预期。那么，同样的道理，简单如按键反应任务也是目 标指向的行为【7 ，1 钔。事实上，对于人脑，这种过程是很复杂的，因为预期与各 种认知功能有密切的联系，包括注意、语言、计划等等。 这里需要辨析预期的概念。计算机也有预定的各种程序，它们对不同的刺 激输入会有不同的反应。以电脑打字为例，对电脑输入一些字母，电脑会转出 相应的字，这也算是一种输入输出的转化过程。这个过程是如何实现的呢? 我们当然不能把这样的程序当作预期。本文讲的预期，是一个主动的状态，是 不断地对未来的事件提出假设并进行检验的过程，同时预期是一种准备状态， 是在刺激呈现之前就调动有机体做好应对方式。应当强调的是，本文所关注的 预期是指与刺激反应任务相关的预期。因为考虑到预期这个概念的外延非常 广，所以在这里只关注在实验室中s - o r 模型相关的预期。更确切地说，是 1 1 福建师范大学硕士学位论文 o s o r 模型中的o 。 预期与目标有什么区别呢? 上文提到刺激反应任务是目标导向的，但是本 文为何更强调预期昵? 预期强调把对未来的预见作用于现在，它强调的是对当 前行为的影响。而目标仅仅强调想要达到的结果，而没有强调这个结果与准备 状态、刺激感知、动作反应的关联。 预期与前瞻记忆又有什么不同呢? 前瞻记忆也仅仅是对未来事件的表征， 一般没有特定的动作信息，也不强调对目前的行为的作用，而仅仅与心理时间 与计划加工有关。 我们也可以看到，刺激反应的转换过程也可以体现出自我效能感和结果效 能感的特点。可以说，自我效能感与结果效能感都是一种预期，前者是对自己 努力的预期，后者是对事件发展结果的预期，它们不是目标也不是计划，是用 未来的信息作用现在。一般来说，效能感用于相对长期的情境，而非刺激反应 转换任务这样的“瞬间操作。 另外，预期是自上而下的心理过程。但是首先要明确一下，自上而下至少 有两种理解方式。第一种，在s o r 模型中，自上而下发生在o 的过程，是在 刺激呈现之后发生的，它是影响了对输入信息的加工。第二种，是以观念作为 起点，它是在刺激呈现之前的。这种自上而下，体现了人的行为的自主性，与 预期、目标等概念相关，即o s0r 模型中的0 。第二种是主流认知心理学中 相当忽视的，但是这种情形是认知过程的主要形式，所以我们需要对认知心理 学的基础原则有一个变革性的认识，重新关注o 。 2 2预期的构成 本文所论述的是关于刺激呈现与动作反应的预期，也就是任务操作之前短 时间的准备状态。在预期状态时，被试很可能是把这些指令或者表征储存在工 作记忆中。正如双通道模型( d u a l r o u t em o d e l s ) 所认为的：刺激反应的转化 过程实际上需要暂时的、短期的刺激反应联结。这些联结是针对特定的任务， 依赖于目的的，是临时的刺激反应规则，他们储存在工作记中【2 1 1 。即使是看似 刺激驱动简单反应时任务，实际上也是需要自上而下的预期的作用。根据k u n d e 的观点，预期可以分为效果预期与发动预期【2 5 】。这两个表征都存在于工作记忆 之中。以下对这两种类型进行详细的阐述。 第二章预期的基本问题与0 s0r 模型 2 2 1 效果预期 效果预期可以分为感知效果预期和价值效果预期。 感知效果预期是指“推测”即将产生的行为给自身的感知觉带来的“体验 ， 它往往是基于经验的一些推测，比如拿起一个物体时我们对其质地和重量有一 些预期，提起一大块铁和一大块泡沫前预期是不同的。所以，感知的效果预期 是一个人行动的参照。有了这样的参照，我们感觉到世界是可控的。有了这种 参照，我们能够很好地调节自己的行为。比如很多人听着耳机跟唱时，因为缺 少对自己声音的听觉预期，所以就不能很好地控制自己的行为，结果自己的声 音就会扭曲或者容易跑调。而当自己预先想着自己唱的旋律，就更加字正腔圆。 有了前馈( f e e d f o r w a r d ) ，我们才能时刻调节自己的动作与预期一致f 2 9 1 。预期 的结果是对未来行动的参照【3 0 】。 价值效果预期指想要什么结果可以认为是想要到达什么目标。这就有 点像结果效能感。我们的行为大部分都是目标导向的，个体都是先想到要得到 的结果，然后制定动作的程序。比如在简单反应时任务中，刺激呈现后的按键 反应就会被计算机记录，并且呈现下一个刺激。毫无疑问，被试是知道任务要 求的，并且他们始终有一个目标，即预期的效果，否则他们的行为就会毫无意 义【3 1 】。所以，效果预期与自己的目标紧密相连。 2 2 2 发动预期 一 发动预期的结构就是“如果那么 。目标与计划表现了“想要”、“那么”， 它们是预期出现的结果：“如果”表示当某个刺激呈现时，机体就会反应去达成 “那么”。这个过程就是先安装好了机关，然后等待某时刻( 如果) 被触发。如 果真的如前面讨论的反应的发动是无意识的，那么一旦出现“如果 条件， 就会触发一个无意识的过程。这好像是先前的预期已经安装好“机关 ，它能被 某刺激触发。这就意味着我们的动作不是直接由有意识的想法直接发动的，而 仅仅在准备过程中是有意识的。准备过程正体现了操作的自主性。由此我们可 以认为，预期与自主动作有很大的关系。当在预期过程中被试有意识地、主动 地编写了动作反应的程序，然后等待刺激的出现，随即“机关”( 无意识地) 发 动，在很短的时间内完成任务。很多学者发现了这种自主的自动反应，除了先 前提到的p r e p a r e dr e f l e x ，还有人把这种预期称作i m p l 锄既t a t i o ni n t e n t i o n s 【3 2 1 、 福建师范大学硕士学位论文 s t a r ta n t i c i p a t i o n s t 3 3 1 、a c t i o np l a n s 3 4 】就很好地表达了这个机制。 如此一来，刺激的角色发生了变化，它不再是一个认知过程的起点。很多 时候，它只是一个动作的触发点，或者可以叫做准备阶段的结束【”】。而在这个 触发点之前，人们需要设置“如何触发”，即任务操作的程序。 h o m m e l 提出了一个理论，称为t e c ( t h e o r yo f e v e n tc o d i n g ) 。这个理论的 认为我们的知觉与动作几乎是以相同的方式来表征的，即有功能上与神经上的 共同基础【9 ，1 引，而且激活了感知就会触发相应的动作【1 1 1 。h o m m e l 用实验证明 了中间的认知操作并非完全是受人们自主控制的，比如操作的结果预期对知觉 有巨大的影响，而且结果预期是用来激活知觉系统和动作系统。而在认知神经 科学上也有相关的证据，比如在目标词出现之前的启动词激活了运动皮层。而 被试往往没有意识到启动词是什么，但是却自动地激活了运动皮层。这意味着 运动的发动在很多时候是不需要意识的参与的。这些观点与d o n d e r s 的观点是 不同的，因为d o n d e r s 认为反应时是我们的主观意识做出决定所需要的时候， 而事实上，在刺激反应转换中除了我们的意愿之外还有其它自动的过程。 需要强调的是，虽然我们认为在动作反应的时候是一种无意识的过程，但 是，这不是反射。被试在实验室中学习一种反应模式，事实没有真正变成习惯 或者达到自动化，还不是反射性动作，尤其是一些相对复杂的操作如s t r o o p 任 务。所以，这是在认知的基础上形成的一种联结，其具有自主性和灵活性，在 任务开始前需要作好准备，设定反应程序。而对于像s t r o o p 任务这种误导性较 强的操作，还需要在反应程序中设置抑制方案。这些复杂的过程是不可能通过 反射来完成的。所以，预期起的作用很可能是在刺激出现之前设定好反应方案， 并且加强了认知上的知觉动作联结，使被试在看到刺激的时候能够马上做出反 应。 现在总结一下预期在刺激反应转换中的作用。它使被试处于警戒状态，把 注意力灌注在即将出现的刺激与做出的相应的反应上。它需要激活一些认知过 程并且可能需要抑制一些过程。在效果预期的指引下，一旦出现了符合发动预 期的刺激，机能会做出类似反射性质的快速反应。从中可以看出，0 s0r 模 型中的o t 对整个任务的完成起着关键性的作用。 2 3在人与机器的比较中看预期 可以说，s - o r 模型体现的是计算机的工作方式。事实上，人脑的工作方 1 4 第二章预期的基本问题与o 。s - o r 模型 式与计算机是截然不同的。人脑处处体现着预期，体现着自主性，体现着灵活 性。而计算机处处体验着反应性、被动性与刻板性【3 6 1 。所以对于人来说，o s