（基础心理学专业论文）中央执行系统的任务转换与预期式短时距估计的关系.pdf

摘要 个体的谈知活动总是在不同龅任务之阐转换 人们完成转换经务簧慢予宠成重 复 至务 并盈往往衰雯舞滤锩误搴 逶势差雾称必转换撰失 嚣蘸臻究茳务转羧 最鬻潮躺鼹经务线索范式 程该范武孛经务楚褥转换莛不可预测魏 在每个靶刺 激出现之前或者同时会有线索提示要执行的任势必型 在时间认知领域 近年来 有关时间 i i 计干扰效应的研究相当活跃 在时间朔非时间双重作业范式下 非时 闻作业辩对闻估诗的于拭效应已经褥瓢了广泛的诞实 另外b w n 镰入研究了时 阔售诗辩黪薅阕终韭懿予挽效褒 鼗彝予挽效藏躲逻辑霞设蹩絮巢题静薅鲎蕊纛 工篱簧麓 种诀知资源 秘辩进行两种俸避的攥终藏会形成双陶干扰效虚 羧近 的一些研究结果表明 时鼹估计对非时间作业的影响并不是完念镣同的 而是一 静菲慰称稳麴千撬 孵翘继讨 秽龚越阕作业之阕墩可能溅现莘囱予摅效应 本研 究根攒上述假设 采用基本逻辑运算任务的转换作为非时间作业 同时让被试完 成预期浅髓辩难售诗戆双薰佟犍范式 其成绩分期与饕时润罄终鼗强务藏绩帮耱 理露鬻骰魄较 这襻在蜜验l 移实验2 串分雾j 探讨了不嚣方窝静予貔教应 实验l 豹结聚袭明 任务转抉对辩搁估计产袅了显著豹子扰效应 丽窭瓣2 豹结采表鞠 时间估计对任务转换也产嗽了干扰效威 即出现了双向干扰效应 迭说明预期式 短时距加工挪任务转换中的舰贝4 激活阶段竞争棚间的加工资源 都属于需要内源 性注意姿源靛控镑4 拥工 菇辩 分挺整 验l 懿缡菜还发褒 基本逻辑运算矮务酶 燕王过程势没有影羲对瓣铬诗或绫 疆器舞逡羧试对饪务嚣熬练程度来看 疆羯 式短时躐估计并不属于需婺外源性注意资源的自动加工 关键谢 糕务转换 预期式爝时距储计 双向于捷 a b s t i a c t t h ec o 卿t i v ea c t i o no fi n d i v i d u a l sa l a y ss w i t c k sa m o n gd i 脑r e n tt a s k s p e o p l e f i i l i s hs 谢t c ht a s k ss i o w e r 也姐m e y 蹦s h 唧e a 垃1 1 9t a s k s a n dm er a t co fm a k i l l g m i s 切k e si so f i c nl l i g h n e l 主仃e 嘲l c ei sc a l l e ds w j 垃hc o s t a tp r e s e n tt a s k c u e i n g p a 砌g mi sm o s t l yu di nt h er e s e a r c ho ft a s ks 谢t c h r e p e a tt f i a l sa l l dn o n s w i t c h t r i a l sa r eb o mu 印d e d i c 诅b l ei nt l l i sp a 删i i g 札1 k 鹅 v i ub es o m cc u e sh i n t i n ga t 廿l e t y p eo ft a s l s 删c h i ub ee x e c u t e db e f o 呛o r w h 锄e v e r y t a r g c ts t i m i l l 懈印p e a r s n i s v i d e l yp f 0 v e dt l l a tn o 一t e l n p o r a lt a s k h 船i n x 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果 据我所知 除了文中特别加以标注和致 谢的地方外 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成巢 也不包含为获得东北师范人学或其他教育机构的学位或证书而使 用过的材料 与我 同工作的同志对本研究所做的任何贯献均已 在论文中作了明确的说明并表示谢意 学位论文作者煞名 辩浆坚同期 学位论文舨权使用授权书 本学位论文作者完全7 解东北师范大学有关保留 使用学位 论文的规定 即 东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机 构遴变学位论文的复印件和磁盘 允许论文被查阅和借阅 本人 授权东j k 师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索 可阱采用影印 缩印或其它复制手段保存 汇编 学位论文 保密的学位论文在解密后适用本授权书 i 学位论文作者签名 日期 学位论文作者毕业后去向 工作革位 通讯地址 导教师签名 期 1 q 0 6 电话 邮编 1前言 1 1任务转换功能的研究概况 工作记忆 w o r k i n gm e m o r y 是由b a d d e l e y h i t c h 1 9 7 4 在短时记忆基础 上提出的一种记忆系统 被定义为负责协调存储和加工的一个资源有限的系统 b a d d e l e y 1 9 8 6 1 又构建了工作记忆多成分模型 它包含一个中央执行 c e n t r a l e x e c u t i v e 控制机制和至少两个从属的子系统 语音回路 p h o n o l o g i c a l o o p 和 视空间画板 v i s u o s p a t i a ls k e t c h p a d 人量行为学和神经心理学方面的研究证 据也表明了三个子系统的存在 随后 b a d d e l e y 对工作记忆模型进行了完善 1 二十几年来对工作记忆的两个存储子系统已有较多的研究 而对加工和存储起协 调作用的中央执行功能成分 c e n t r a le x e c 雠i v ef u n c t i o n 的研究较少 6 a 因此 近年来中央执行系统的功能也逐渐成为工作记忆研究的焦点 1 1 1 中央执行系统功能的可分离性 b a d d e l e y 1 9 7 4 最初把中央执行系统仪仪看作是一个具有通用加工器 g e n e r a 卜p u r p o s ep r o c e s s o r 性质的成分 忽略了对它更深入的研究 而对两 个子系统进行了大量的研究 2 0 世纪8 0 年代 北美心理学家采取了另外 种新 途径研究工作记忆 即按照b a d d e l e y 的定义 他们把工作记忆理解为同步进行信 息储存和加工的能力 进而展开了工作记忆广度任务研究 工作记忆广度 实 质上对应于b a d d e l e y 模型中的中央执行系统的功能之一 就是对储存和加工起协 调作用的能力 1 8 0 年代中期b 8 d d e l e y 为了进一步完善工作记忆理论 开始用 n o r i i l a n 和s h 8 l l i c e 的 监控注意系统 s u p e r v i s o r ya t t e n t i o n a ls y s t e m 吲 理论来解释中央执行系统的功能 由此随机生成任务就成为研究中央执行功能之 一 即抑制优势反应的新方法 有关中央执行系统功能的研究 在日盎发达的研 究手段帮助下 也逐渐成为认知心理学 认知神经科学 神经心理学的研究热点 工作记忆是一种在进行认知活动的同时保持相关信息的系统或机制 它在复 杂的认知活动中扮演着非常重要的角色 被认为是认知的枢纽 h u bo f c o g n i t i o n b a d d e l e y 1 通过对脑仓q 伤临床病人等进行研究 认为中央执行系统 的功能不是单一的功能 它是可以被分离的 并提出四种中央执行功能 包括双 任务协调 d u a 卜t a s kc 0 0 r d i n a t i o n 抑制优势反应 i n h i b i t i o no fp r e p o t e n t r e s p o n s e s 任务转换 t a s ks w i t c h i n g 记忆更新 m e m o r yu p d a t i n g 这四 种功能也是目前研究较多的中央执行功能 除了上面四种功能之外 已有研究涉 及的执行功能还包括如下几种 对进入工作记忆的信息进行临时标注和上下文编 码 j 0 n i d e s s i t h 1 9 9 7 对意图行为计划和排序 w a r d a a l l p o r t 1 9 9 7 对长时记忆的选择性激活 c o n w a e n 9 1 e 1 9 9 4 对长时电忆的选择性激活 c o n w a y e n 9 1 e 1 9 9 4 与此相对 关于中央执行系统功能的研究还存在另外一种观点 认为中央执 行功能是不可分离的 v e r h a e g h e n 等人 1 9 9 7 1 对多种中央执行任务进行年老 化研究中发现了一种 全或无 的现象 a 1 1 一o r n o n ee f f e c t 即在实验中无论涉 及何种中央执行功能都可以产生一种类似的年龄差异 其它研究者 也发现了类 似的现象 但是 v e r h a e g h e n 等人所谓的多种中央执行任务其实都是协调性任务 c o o r d i n a t i v et a s k 的不同难度水平 本质上反映的是同一种中央执行功能 因 此 目前也没有有力证据证明中央执行系统是单一的功能 或者完全受一个共同 的上位机制所支配 为了探讨中央执行系统的不同功能之间的关系 陈天勇等人 2 0 0 2 的研 究设计了一个同时包含三种中央执行功能的实验 即包含随机生成 r a n d o m g e n e r a t i o n 选择性注意 s e l e c t i v ea t t e n t i o n 记忆更新等功能 进行了探 索性分离 发现同一种执行功能内部的不同任务之间 出现类似的年老化 全 或无 现象 而不同种类的执行功能之间却看出年老化 全或无 现象的不一致 研究结果支持了中央执行系统不是一个单一结构的观点 并认为需要进一步的分 离 2 0 0 3 m i y a k e 等人 2 0 0 0 2 0 0 5 则采用潜变量分析 1 a t e n tv a r i a b l e a n a l y s i s 在有效缓解执行功能的任务纯度 结构有效性等问题的基础上 进行 研究发现 三项执行功能 抑制优势反应 任务转换和记忆更新 之间虽然存在 一定的相关 但也清晰地表现出相互可分离性 并且 这三种执行功能在一系列 复杂任务 包括神经心理学测验 中的贡献是不一样的 除了上述认知行为研究之外 关于中央执行功能可分离性的证据还来自如下 两方面 1 一方面来自于临床个案的观察 发现在不同执行功能的测验间有相互 分离的现象 如一些脑损伤病人不能完成威斯康星卡片规类 w c s t 测验 但在 汉诺伊塔 h o t 测验中却表现正常 而另一些病人的表现正好相反 2 另一方 面的证据来自个体差异的群组研究 发现多种人群 健康青 老年人或脑损伤病 人 在不同执行测验或任务上的成绩 都一只表现出较低的相关 1 1 2 任务转换功能的研究范式及其理论 在现实生活中人们往往要同时完成两个或两个以上的任务 必要的时候改变 执行的任务 并且需要在极短的时间内从一个操作任务转换到另一个操作任务 这就需要中央执行系统对其进行协调控制 调节和修正反应 中央执行系统的这 种功能就被定义为任务转换 t a s ks w i t c h i n g 功能 对执行与控制的研究是认 知心理学 认知神经科学 精神病理学 发展心理学以及个体差异研究的重要内 容 而任务转换更是当前执行与控制研究的重要热点 虽然1 9 2 7 年就已经有任务 转换的研究 但其研究真正的繁盛期开始于2 0 世纪9 0 年代的中后期 对其进 行大规模的实证与理论上的探讨也仅发生在最近十年 任务转换的研究范式主要包括四种类型 j e r s i l d 方法 交替转换范式 a l t e r n a t i n g r u n sp a r a d i g 任务线索范式 t a s k c u e i n gp a r a d i 鲫 指示 2 能 并考察了它与任务转换功能之间的关系 另外也考察了语音回路的复述和视 空间画板的复述对任务转换损失的影响 发现中央执行系统功能和语音回路的操 作受损时 任务转换损失明显 尤其是干扰前者产生的影响更大 而干扰视空间 画板的操作时 任务转换损失不显著 s h i n o h a r a 2 0 0 0 也做了类似的研究 却发现只有中央执行系统的抑制优势功能受到干扰时才有明显的转换损失 而干 扰语音回路操作时 转换损失不显著 上述两项研究结果在语音回路这一块出现了分歧 我们却可以从以下两个原 因寻找其共同的结论 1 两项研究所采用的任务性质不同 s h i n o h a r a 采用了 逻辑推理任务 b a d d e l e y 采用计算任务和字母判断任务等 逻辑推理任务主要涉 及中央执行系统的功能而与语音回路的关系不大 1 而计算任务和字母判断任务 除了中央执行系统之外还需要语音回路的参与 2 任务转换程序稍有不同 虽 然两个研究都采用了任务线索范式的转换 但b a d d e l e y 的研究中线索提示在靶刺 激 非时间信息 呈现之前结束 而耙刺激则单独呈现 在s h i n o h a r a 的研究中 线索在耙刺激呈现之前提示一次 接着线索又与耙刺激同时呈现 对此我们推测 如果在任务转换过程中线索提示不持续到与靶刺激一同呈现时 语音回路就要负 责将线索提示的任务规则复述并保持到靶刺激出现 做出反应为止 此时后继任 务的反应时当然会延长 1 2 预期式时距估计的研究概况 1 2 1 时距认知及其影响因素 人们对时间的认知包含时序 s u c c e s s i o n 客观现象的顺序性 和时距 d u r a t i o n 客观现象的持续性 还有时点 t e p o r a ll o c u s 等三个方面 时序 依赖于我们对变化的体验 两个事件可以先后发生 也可以同时发生 而被感知为 按顺序组织的不同 獠 两个值弓l 起的差异 并斟鞋鼎秽蟊毫 函副甜新碰 措猫i 妻 鲴铆雾叫受叭剥燃丽j 涝哟角铂陋耀嚏撼臻磷僧獭 i 嘉孕嚼瀑捌 艘崞驷慰趟重壁翳爨豁竖甏警垒淼 雹笳符凝茹 l 昨计的科学研究的篇章 半个 世纪后的认知研究取向更促使研究者 对时间知觉和估计的认知加工过程展开了 广泛的研究 并从不同角度各自提出了影响时距估计的各种因素 p e r b a l 2 0 0 0 总结 根据研究所采用的不同的时距 不同的时距估计方法 不同的时距估计 范式等因素 被试完成时距估计任务的加工过程将会呈现不同的特点 f r a i s s e 1 9 8 4 根据不同的时距认知涉及不同心理机制 对客观时距进行了 分类 1 不足1 0 0 m s 知觉为瞬时 2 1 0 0 m s 到5 秒 此范围被知觉为现在的一部 分 即 心理现在 p s y c h o l o g i c a l p r e s e n t 3 5 秒以上 仅靠感知不能判断 的时距 需要记忆系统的介入 尽管f r a i s s e 的分类边界是否有效受到了质疑 但 他的目的之一就是探索时间加工过程必须找到合适的客观时距是很清楚的 a11an 1979 1对传统的时间知觉和估计研究方法进行了系统总结 时距估 计方法包括口头报告法 v e r b a le s t i 岫t i o n 时距产生法 p r o d u c t i o n 时距 再现法 r e p r o d u c t i o n 时距比较法 p a i r e dc o m p a r i s o nt a s k 以上是四种 最基本豹方法 另外还包括数量傣计法 类别评定法 拢率设定法等 团头报告 法要求被试对所呈现的时距以客观钟表的时间为单位估计其时距 一般以m s 或s 为反应举位 时距产生法由主试给定具体的靶时距值 如2 秒 让被试控制刺激呈 现的时距或者任务操作的时距 融距复制法善先赉主试呈现 令刺激对躐 然后被 试复制一个同样长短的操作时距 丽时距比较法则让被试判剐两个配对融距的相 对长短 每种方法由于自身性质的不同 有不同的分类标准表现出不同的类型 并且倾向于某一特定知觉偏差 因此也有着不网的局限性 孵鼹估计所用盼范式 是影响雕闷信患热工的主要医素 像是影穗对躐估诗正 确性的主要因素 b l o c k 1 9 8 9 把范式区分为预期范式和回溯范式两种 3 预期 范式让被试在实验前就明确知道在刺激时距呈现完成后 他将对刺激的时距进行 绝对或绷对鲍时距估计判断 雨隧溯范式贱要求在刺激时蓬壁现完毕前 不让被试 知道有时距估计任务 雨当刺激时题呈现结束后 突然让被试对刚才呈现的刺激对 距进行估计 以往大多数的研究结果基本上支持这样一个结论 即回溯范式估计 实际上涉及长时记忆 依赖于存储信息 而预期范式估计则涉及短时记忆 依赖于 时闽笼理器墨瓣间僖惠的积累 1 2 2 预期式时蹶估计的认知理论模型 回溯范式下 一般采用的是滞靥估计 是因为指导语总是把时距估计与靶时距 隔离开 被试对耙时距的加工是被动的 变化 分割模型认必 回瀑式时闻估计就 是基于知觉到的变亿 非时闯信息根据变纯分割成可谈记的片断储存于长对i 己于乙 然后根据判断分割的段数来判断靶时距的长短 因而更易发生认知偏差 如 表征 可得性及参照等 联期范式下 一般采焉双重作业摸式 d u a l t 8 s kp a r a d i g 班 就是在时阚信 息加工 时距估计 佼务之外附加其它任务作为影晌因素 观察时距估计的情况 非时间雠务可以采用备种性质不同的认知任务 包括知觉任务 视觉探索任务 计算任务 s t r o o p 侄务 记忆任务 知觉运动镊务等 大量研究发现这些j 时间 任务几乎都对辩间任务产生了大致等同的干挽现象 蔼没有出现全或无 或者哪 一种性质的非时间任务对时间任务干扰更严重的现象啪1 对于包含非时间任务的双重作业干扰现象 目前有以下解释 1 时间信息 验认锻没有特定感受器官 主要是靠其它感害信患懿整食嘲 燕如g i b b o n s 所说 时间并非是一个知觉维度 丽是一个 衍生的实体 2 有关注意资源的两 个主要理论 总体任务资源说 和 特定任务资源说 的争论结果 d e v a n c e r e n 认为目前的心理学研究任务大多数时候可以根据实际情况只分析总体任务资源的 分配 帮譬前的各种研究倾向于支持总体任务资源说嘲 按照 总体任务资源说 两项性 x 预期范式下时间信息加工所需要的可能是一般而非特殊的注意资源 并且还有研 究表明 非时闯信息加工负荷轻微变化就会显著地影响时闯作业的加工 事实上 对阋知觉还瑟隘箨为评份不圈意识水平状态下诀知功能豹一个可靠指标珏 1 并嚣 时间估计的变化也是各种心理病理条件 f 的一种典型症状 有关预期式时距估计的比较经典的认知理论有t h o 巾a s 和他的同事提出的加 工时问模型 p r o c e s s i n gt i m em o d e l 它认为人类大脑的信息加工系统中存在 两个不同的加工器 即认知计时嚣和刺激加工器 在预期式时距估计中 前者专门 负责加工和编码时间信息 厝者专门负责对刺激信息 非时问信息 进行加工和编 码 注意在它们之间进行分配 认知计时器得到的注意资源越多 时距估计就越长 反之越短 有隈融注意资源对翩激热工器郄认知诗雾寸嚣豹投入成反魄关系 隧蓑蒯 激数和加工深度的增加 注意对计时器的分配就越少 从而导致估计时距更短 可 见该模型也同样假设注意资源的一般而j e 特殊性 支持了 总体任务资源 理论 除了上述的认知理论模型之外 z a k 8 y b l o c k 1 9 9 7 户 提出的 注意闸门模 型 a t t e n t i o n a 卜g a t em o d e l 习前被认为是解释预期时距估计豹较成熟的综 合模型 该模援的特点是在时间加工器和刺激加工器之间加了一道注意 闸门 模型除了计时器开关 注意开关 闸门 工作记忆 反应机制等认知成分之外 逐包括节拍器 计睦器 毙较班镶4 等传统生物模型成分 另强模型中述增加了解释 长时距估计的参照体系 长时记忆 成分 其中节拍器的活动只受体温 新陈代谢 率等生理条件的限制 而与认知因素无关 注意的主要功能是根据不间的任务要求 在时闻信息和非时间信息之间分配加工资源 它按照 全或无 的方式工作 当 注意主要集中予时间信怠船工对 阐门处于开放状态 计时器才能累计脉冲数薰 并转化为相应的内部时间袭祗 存储在工作记忆中 随后计时器中的信息通过反 应机制来做出判断 当注意主要集中于非时间信息时 闸门处于关闭状态 因此 黠距估计主要依据翡是王诈记雩乙中存镤豹骞意义分剡片叛或背景化豹数量 j i n g u 1 9 9 9 汹3 提出的时间 内部知觉模型 i n t e r n a lp e r c e p t i o nm o d e l 比 前者更加突出了工作记忆的作用 认为时间信息进入短时记忆后被组块化 模烈 计数器 上述两种模型都将预期范式研究的解释适用范围由最初的短时距 小于 1 0 0 m s 推广到了更长的时距 综上所述 解释预期式时距估计研究结果的诀知模垄 都瘸于注意模型 这是 资源是一般性的通用的心理资源 1 3工作记忆与预期式时距估计的磺究 尽管关予预期时距估计的理论模型都不同程度地摇到了短时记忆 或者工作 记忆的作用 但我们也明确地看到它只是作为一个容蟹有限的短时记忆库 工作 记忆库等储存系统的概念出现了 即注意分配到时间信息而对其进行编码和加工 的结果将储存到这个储存库里 很明显这个短时记忆或工作记忆概念的运用仅仅 是停留于传统三级记忆系统的阶段 并没有涉及b a d d e l e y 的多成分工作记忆系统 的概念 为弥补这一理论空白 f o r t i n 等人 1 9 8 7 1 9 9 3 1 9 9 5 尝试提出了工 作记忆负载模型 并认为工作记忆中央执行系统对非时间信息的加工 会干扰对时 间信息的加工 中央执行系统 监控注意系统 在任务转换过程中作为内源的 有意识 的控制加工部分 发挥认知功能 g o p h e re ta 1 2 0 0 0 1 k r 锄e r e ta 1 1 9 9 9 k r a y l i n d e n b e r g e r 2 0 0 0 m e i r a n 1 9 9 6 r o g e r s m o n s e l l 1 9 9 5 b a d d e l e y 2 0 0 1 中央执行系统负责一般加工资源在语音回路和视空间画板之间进行分配 及其活动的协调 而在时间估计的双作业条件下 对流逝时间的注意以及时间作业 和非时间作业之间注意的分配等都与中央执行系统的功能有关 因此 m o r r i s 认 为时间信息的加工是基于中央执行系统 而且中央执行系统可以分成几个独立的 子系统或机制 预期式时距加工可能受其中某个子系统或机制的影响 非时间作业对时距估计干扰效应的研究是为了从时间任务和非时间任务的干 扰现象中 推理出时间估计所需要的认知资源以及所涉及的认知过程 许多研究表 明 大部分的非时间作业都可以干扰时间估计 而时间估计只对部分非时间作业具 有干扰作用 从前人有关时间作业和非时间作业加工的干扰模式中 尤其时间作业 和非时间作业加工的双向干扰效应 b i d i r e c t i o n a li n t e r f e r e n c ee f f e c t 及其干 扰的非对称性 a s y 咖e t r i c a li n t e r f e r e n c e 可以看出短时距信息加工的一些特 点 时间估计可能受一般加工资源的控制 从而可能与多种认知作业使用同一资 源 但是这并不意味仅仅包括执行水平的一般资源 时间估计中由于采用不同的 加工策略 也可能使用言语 视觉和运动作业所依赖的特定的加工资源 而这些策 略都受中央时间加工机制的支配 s h i n o h a r a 也认为中央执行系统的主动的认知控制可能影响预期式时间估 计 并且中央执行系统的各项功能对时间信息加工的影响不尽相同 f o r t i n 等人 的研究 1 9 9 9 2 0 0 5 则发现只需要外源性注意而不需要主动去加工非时间信息 时 时距估计成绩并没有出现降低 显然在这一研究中 中央执行系统的不同功 能对时距估计的影响出现了分离 1 中央执行系统的各种功能与预期式时距估计之间的关系如何 z a k a y 和 b l o c k 2 0 0 4 单独研究了中央执行系统的任务转换功能对时距信息加工的影响 让被试分别在预期范式和回溯范式下 用时距再现法估计整个s t r o o p 转换任务所 经历的时距 目标时距1 2 s 发现转换次数越多 预期式再现时距越短 而回溯 式再现时距越长 但这一研究所选择的目标时距已经超过了5 s 即使在预期范式 条件下也无法排除长时记忆的污染 因此也无从分析任务转换的哪个阶段竞争内 源性注意 哪个阶段影响时距估计 7 襞2 鞭备实验不网条停下反瘦对和转换损失的平均数 标准差 m s 藜3 覆簧实验孛不同 s i 下鹑逢舞遥冀强务糖转换交失 由表2 霸瓣3 可以番出糍麓c s l 豹延长 转换按失髭著降低 圈3 液骥在c s i 为l o o o m 8 时转抉损失显著降低 c s i 为2 0 0 0 s 转换损失不显著 分析袋明 在 c s i 兔i o l l l s 楚转换掇失鬟萋鼯低的冁秀点 阂黼小予这些篷畦 被试瓣镫误爱 痘落增多 这静魏天静磅究缭鬃一致 嚣跹l 在舞个窳平上没奏显著蓑器 这表 示r c i 大予5 5 翻s 舞始 对转换爝继任务豹影酶不大 遮帮r u g e 的研究缀榘 致 l 毒 4 正式实验 4 1实验1 4 1 1 被试 大学本科生秘研究生3 0 名 男1 6 名 女1 4 名 年龄为1 9 2 5 岁 平均年 龄2 1 8 岁 裸眼视力或矫正视力诞常 无色盲 被试采取随机取样 但保证均学 过计算机基确课程 熟悉基本逻辑运算 所有被试都自愿参加实验 并且以前未 参加类似实验 4 1 2 仪器 材料和程序 实验仪器 材料同预备实验 刺激除了预备实验中出现的数字刺激之外 还 力l l 了一个直径为2 c m 的自色圆圈 实骏采用2 2 被试内实验设计 因素一为是资进行任务转换 因素二为是否 进行运算 与任务线索一同呈现的是数字时做运算 与任务线索一同呈现的是白 色蕊圈对不做运算 按1 或o 任意键反斑 通过安排这种 空 试次 来测查进 霉运算任务的过程是否也对预期式睦距估计商影响 r c i 根据预备实验 设计为 5 5 0 m s 另外 根据预备实验的结果 任务转换需要的时间约为1 0 0 0 m s 放c s i 取 值为1 0 0 0 m s 任务类型转换方式同预备实验 任务转换在经典任务线索范式下进 行 每 令试次 1 鞋融 要完成的任务类型都是旌梳的 被试无法鬏知任务的转 换与否 一次测试的刺 x 主效臌显著 f 1 2 7 6 8 5 4 9 p o 0 1 任务转换条件下比任务重复条件下 所估计的时距显著变长 2 运算与否主效应不显著 f 1 2 7 1 1 1 8 p o 4 3 6 3 任务转换与否和运算与否之阔豹交互作翔也不显著 f 1 2 7 一1 6 5 2 p 0 2 9 5 4 1 4 讨论 实验l 估计对距的方法是对距产生法 估计的时距为2 s 由结巢可以看出 被试估计的对距都比2 s 物理时闻长 在预期范式下 产生法估计时距的前人研究 结果显示 目标时题小于5 s 时出现高估 而弱标时距大于5 s 时 却会感觉时间 比物理时间短 本实验的结果也验证了前人的研究 g r o n d i n 1 9 9 9 发现 目标时 距在l s 2 s 之阁变化黠 差嬲潮隈和物理对润之淘豹关系慕本趋于稳定 可敬减 少时距本身对实验结果的不稳定影响 1 e w i s 2 0 0 3 通过对有关结果的元分析发 现 小于1 秒的极缀时距的加工主要是自动加王 而大于1 秒的较长时距的加工 主要是囊上面下的认知控镱 加工 易受注意 唤醒等因素的影响 本实验所采用 的2 秒时距的估计就有可能主要受注意等因素豹影响 实验1 中被试怒否做逻辑运算作业 都存在任务转换与否 转换和蹩复 的 主效应 并且均表现为任务转换后估计的时距比任务重复时估计的时距显蕊变长 认躲模整认为 对闻楚认知过稷的翔接结果 咒其跫记于乙和渡意瓣结果 褥零实验 所采用的预期范式 大部分研究都用注意模婆 来解释 关于注意对时距估计的影响 基本理论解释是集中注意到 时间流 上比注意卷入到另一个非时间活动上更高 估时间 根据注意辩门模型 注意影响 闸门 的关闭 当注意集中于时阅任务 对溺门打开 节拍器发出的更多的脉冲通过闸门到达计辩器 有更多的对问信息 被储存到工作记忆库 实验1 中 任务转换和时距估计竞争共同的注意资源 任 务转换自然影响时距估计 还有学者认为注意资源是一种心理工具 因此 他们假 设存在一穗独立豹心理枧潮 在双霪或多重任务条俘下要缴选择帮应答 这种祝 秒 小时 日 月 年乃歪更长时闻 饿计方法之外 还 考虑估计策略以及被试的情绪状态 人格特征等对时间估计的影响旧1 加上其他认 知机锻的逐渐清晰化 1 采用多阂素研究取向来探讨时间估计中的干扰效应 是未来囊鬟逝 睡髑鞋 攫积砰鞘鲶秘翱匪丸 鞫醵j 换过稳誊尘盼嚣麴撵i 嚣譬i 娶殿2 錾签拯錾碧 曼i 耋仕 配琵静墼譬蠢蹯铎蔽援i 繇 l l 礴辜辆蟊黼稀i i 箱灌涵逶鬻窘 囊熏 嚣 名翟等鼎糕基羹淆浠隧离猎崔勰鬻濯翌泣氆 霸湍程攫释斡绘哪髫童蕴襻辑妻弹供静艘 饪务反应鬟当蔫任务线索提示之藏 粒1 豹等待阶段是被动的规则衰退 只要超过5 5 0 m s 不会影响后面的任务转换 而当前任务线索提示到呈现刺激 c s i 这一阶段需要激活当前任务的规则 这个阶段也称 目标转换 阶段 mey e r 和k i e r a s 1 9 9 7 域 任务重建 m o n s e h r o g e r 1 9 9 5 2 0 0 3 阶段 在这一 阶段执行控制功籀簧选择弗转换任务的设置 此过程主要需要内源性注意资源监 控自我生成的信息 f1etcher和henson 2001 总结以往的研究推 激呈现到反殿 s r i 这一阶段 运用刺激一反应所对应的目标规则 这一阶段也 同样需要注意监控 但有人认为这一阶段并不像c s i 阶段那样需要内源性注意监 控 丽哭嚣要终源瞧注意嶷源完成经务 r u g e 等 2 5 实验1 的结果支持了上述观点 识验证了我们的假设 即任务线索范武下的 任务转换的规则激活过程 c s i 和预期式短时距加工竞争共同的一般执行注纛资 源 根据注意闸门模型 着注意资源搬囱非时闻信息加工 那么时阊脉冲到累加 器之闽豹闸门关闭 酵问信息加工暂停 待菲射闻髅息加工完成之君 注意阐门 才打开 再继续加工时间信息 由此可以看出 任务转换的规则激活使时距信息 加工被耽搁 被试所产生的时距当然比物理时距长 实验l 还发现无论在任务转换条件还是任务薰复条俘下 不傲逻辑运算盼掰 能计的时距值与做逻辑运算时估计的时距俊 差异均没有达到鼹著水平 可 三l 看 出 基本逻辑运算过程 s r i 本身不影响预期式短时距估计 我们推测基本逻辑 运算过程可能没有占用时距估计所需簧的一般执行资源 逶遥这个实验我们褥出了两个主要结论 第一 任务转换秘预期式短时蹲估 计竞争共同的一般执行资源 第二 逻辑运算过程涉及的中央执行功能没有影响 预期式时距储计 任务转换对预期式短时距信息加m 产生了干扰效应 那么反过 来预魏式短对距信息趣工会不会对任务转换产生干扰效应 靼两者之间会不会蠢 双向干扰 实验2 的设计就是为了探讨这一问题 4 2 实验2 4 2 1 被试 大学本科生和研究生3 0 名 男1 6 名 女1 4 名 年龄必1 9 2 5 岁 平均年 龄2 l 8 岁 裸眼视力或矫难视力正常 无色盲 被试采取缒枫取样 但保证均学 过计算机基础课程 熟悉基本逻辑运算 所有被试都自愿参加实验 并且以前未 参加类似实验 4 2 2仪器 嚣辩和程序 实验仪器 材料同预备实验 任务线索提示有一半和预备实骏中出现的线索 一样 另外一半的任务线索呈现时 任务线索提示下面加了一个小闹钟图案 本实验为单因素被试内设计 共磊两秘实验条佟 即是否进幸亍时距估计 与 任务线索提乐一同呈现的楚 j 阉钟时傲对距估计 没有小阉钟图案时不做时距估 计 每种实骏条件都包含任务重复和任务转换的情况 做时距估计的试次里晰 被试估计c s i 的长度 即线索提示开始觉得过了1 s 就按键 按1 或o 任意键 然 磊索l 激呈瑷 任务线索伴隧瓣激一同再量现 要求正确焉迅速姥进行逻辑运算 褥按正确键反应 不做时躐估计的试次薰面 c s i 的长度设计为l o o o m s 每一个 试次是否要做时距估计都是随机安排的 本实验的设计目的是 研究预期式短时 1 8 疆嵇诗燕孬遣鼹莛务转换产垒影霸 踅 嚣颈器实验 灸5 5 黼s 记蒙被试瓣运算 反斑射秘镣误率 一次测试的刺激显示和反应顺序觅图5 袋求被试在整个实验中h 陵睛都h 丁着 计算概瓣幕中央 在尽量认真徽闽隔为l s 瓣l 对躐估计的同嚣寸 又螫宪残饪务转换 和运算反应 实验开始之前 要求被试取下手袋 手机等物品 并告知本次实验 包会瓣躐髂诗馁务 举一个转换 0 睦运葵翻a n d 运算 势敲秘寸黢旗诗静试次鲍 程序懿下 越 d 运羹之蘸的o 廷运算试次结寨列警静试次a n d 遥嚣戆任务线索 a n d 出现之间的间隔 r c l 为5 5 0 m s 接着线索 a n d 靼小闹钟一丽 呈现 被试看到线索星现在屏幕上就开始估计1 8 的时间 直到被试按键完成时距 估计 线索才消失 然后玛上呈现刺激 要求被试准确而迅速媳羧键进行运算反 应 翔隔 鬏c 5 鞠m s 后开始下一个试次 任务转换与否 蘸种饿掇 秘是否进程 辩爨臻谤 2 令窳平 缝会产焦豹4 令条耱 1 2 耱转换方蕊 每个条终骞筠令试 次 在鬣式实验蓠有1 5 次练习测试 诖被试熬悉实验进程 在豫式实验中 每一 被试必究成3 8 4 次镶l 试 镣斑成6 4 个试次之瑟插入适当休息 整个实验持续瓣时 间约沌2 0 分钟 圈5 蜜狻2 一凌燕务转换瓣翔激爱痘蘩謦 4 2 3 结果与分析 翦先慰被试妁数据有效性进行了分折 在柳疹分柝中删除了3 个被试鲶数据 逻辑运算的时闻变慢 在时距估计中非时问作业对时距估计的干扰效应已得到广泛的证实 但是研 究者往往强调的是时距估计的准确性 而非时间加工作业只是作为对时问信息加 工进行干扰的一种手段或方法 那么翳对进行的时距佑计和非对闯作业加工豹过 程中 时距估计会不会也对非时间加工作业产生千扰作用呢 也就是是否存在时间 信息加工和非时间信息加工的双向干扰效应 由实验2 的结果 可以看出短时距 加工作监的确影晌了任务转换这一菲时闻作业 影晌了任务规剿激活过程 结合 实验l 的结果 可以断定预期式短时距估计和任务转换之间出现了双向干扰 根 据双向干扰的假设 又可以推测两者可能享有拭同的加工资源或机制 当代认知科学将时间视为和空间类似的信息加工的重要属住 认为主观时问 经验不仅可以被视为直接研究的对象 也可以作为认知加工的一个要素 时阒信 息和非时间信息密不可分 以至于认为信息加工的时间 绑定 是有意识加工的 必要条件 p 6 p p e l 等 2 0 0 0 提出的层级周期振荡模溅 p e r i o d i co s c i l l a t i o n l i l o d e l 也扶神缀生褒学角度出发 认为l 3 秒的短时距是意识活动的辩闽平台 1 本研究实验2 的结果也支持了上述戏点 被试的1 秒时距加工干扰了任务转 换的规则激活过程 破坏了自我生成信息的内部控制加工 实际上是阻碍了时间 窗口 的绑定 综上 本磷究较之z a k a y b l o c k 2 0 0 4 盼研究 纲化了任务转换过程的 不同阶段 探讨了任务规则激活的作业与预期式短时距加工之间的关系 得出主 要结论为两者之间存在双向干扰效应 2 l 5 总讨论 本研究尝试结合任务转换范式和预期式时距估计 两个正式实验都采用双熏 掾遵 分别从不同角度琨察了任务转换却时距倍计之润豹予扰现象 任务转换作 业采用了基本逻辑运算任务 前人有关时间信息加工的研究大部分局限于采用昕 觉呈现 或视觉追踪 字词材料等进行 另外也有心算等简单计算任务 并且就 时闼的 内雀体验 蔼研究时闻 比较体验的对问和实际时闻的麓距 穰少将时 间信息加工与备种注意 记忆等广泛的认知枫制联系起来 至于赢接探讨中央执 行功能与时距估计之间的关系的研究就更少了 本研究采用中央执行系统的任务 转换作为非时间作业 在目前中央执行系统各项功能之间的关系比较含糊的情况 下 也尝试我一个突破口 从射闻信患加工角度磅究了单独豹中央执行功笺 首先研究证实了我们的一个假设 即中央执行系统的任务转换作为执行功能 影响预期式短时距估计 藏如我们所预测的 逻辑运算作业完成与否 预期式时 距估计任务的成绩只受任务转换的影响 在任务线索范式下 任务转换过程的规 疆4 激活 c s i 阶段 与预期式短时距信息加工竞争一般的执行资源 或者可以漉 是内源性控制汝源 而不怒被动的外源性注意资源 第二 本研究观察到了预期 式短时距估计对任务转换的干扰效应 包含预期式时踞估计作业的双重作业中 任 务转换羼逻鞲运算熬正确率魄任务重复条件下显著蹲低 饪务转换嚣豹正臻爱艨 对比任务重复条件下显著燮长 b a d d e l e y 指出 工作记忆的概念强调短时记忆在完成存储和加工信息相互 竞争的复杂豹认知任务中的作用 这样 王作记忆模烈在负责主动加工控靠4 和消 极的存储系统上做了明确的功能上豹翔分 认为加工楚中央虢彳亍系统的功能 磷 存储则是其他两个子系统的功能 关于工作记忆中央执行系统的研究发现 当前正 在进行的任务达到一定的复杂水平时需要中央执行系统的参与 b a u d o u i n 等人 2 6 陇较老年人与年轻入在预期范式下 月对距产生法和懿 距复制法估计时距 5 s 1 4 s 发现 内部时钟 和工作记忆对用两种方法估计 的时距成绩的影响产生了分离 即 内部时钟 主要影响时距产生法估计的时距 e 作记忆主要影响时距复制法估计的时距 1 稷摆 内部对钟 的假设 缱年龄豹增加 弛体溢 新陈代谢率等生化变化 内部时钟 的起搏器频率发生变化 内部时钟 基率越来越不稳定 或者内部 时钟频率减慢 在b a u d o u i n 所设计的实验中 时距产生法估计短时距时并不需要 将时闻信息棚工缝果储存剜工作记忆子系统 只需要工俦记忆豹中受执行系统将 控制住注意资源分配给内部时钟 产生时问 脉冲 计算时间信息并产生对距 因此内部时钟频率的快慢的确影响产生法所估计的时距 但同时也不能忽略中央 鋈蠹霎篓莱i 囊l l 冀l 一妻g j i 墓 重塞i 璧 i 嗡琊甚 滋嘧蚌褂缨渤卷崖苫镒嘤j 出黧西掣丢嚣要烈咪驯 要 糯倒翠删 雌理撑皑 璧 i j l i l 誊一耋 薹 壹 i i 臻蕊磊霉蝽酷警甏嗣要影掣甄黧聪露型 哦雕掣百11 笺x 参考文献 1 b a d d e l e yad h i t c hg w o r k i n gm e m o r y i n b 佣e rgae d t h ep s y c h 0 1 0 9 yo fl e a r n i n g a n dm o t i v a t i o n v o 8 wy o r k a c a d e m i cp r e s s 1 9 7 4 4 7 8 9 2 b a d d e l e yad w o r k i n gm 鲫o r y l o n d o n n e wy o r k o x f o r du n i v e r s i t yp r e ss 1 9 8 6 3 b a d d e l e yad t h e 印i s o d i cb u f f e r an e wc 0 珈p o n e n to fw o r k i n g 咖0 r y t h ei n c o g n i t i v es c i e n c e s 2 0 0 0 4 4 1 7 4 2 3 4 b a d d e l e yad e x p l o r i n gt h ec e n t r a le x e c u t i v e t h eq u a r t e r l yj o u r n a lo f e x p e r i m e n t a lp s y c h o l o g y 1 9 9 6 4 9 a 5 2 8 5 m i y a k ea s h a hp 矾o d e l so fw o r k i n gm e m o r y m e c h a i l i s m so fa c t i v em a i n t e n a n c ea n d e x e c u t i v ec o n t r 0 1 c 衄b r i d g e u k c 鲫b r i d g eu n i v e r s i t yp r e s s 1 9 9 9 4 4 2 4 8 1 6 陈天勇 韩布新 李德明 工作记忆中央执行功能研究新进展 南京师大学报 社会科学 版 2 0 0 3 5 9 2 9 9 7 d a n 伽a i lm c a r p e n t e rrm i n d i v i d u a ld i f f e r e n c e si nw o r k i t l gm e r ya 1 1 dr e a d i n g j 叫r n a lo fv e r b a ll e a r n i n ga n db e h a v i o r 1 9 8 0 l g 4 5 0 4 6 6 8 瑚a nda s h a l l i c et a t t e n t i o nt oa c t i o n w i l l e da n da u t 咖a t i cc o n t r o lo f b e h a v i o r i n d a v i d e s o n r j s c h w a r tg e s h a p i r 0 d c o n s c i o u s n e s sa n d s e l f r e g l l l a t i o n a d v a n c e si nr e s e a r c ha n dt h e o r y v 0 1 4 n e 霄y o r k p l e n i l l i l p r e s s 1 9 8 6 1 1 8 9 j o n i d e sj s i t hee s t r 0 8 9 ea n de x e c u t i v ep r o c e