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Stroop效应对两种不同认知过程的探索摘要 本实验通过测定与比较被试对四种不同字色组合的反应时，来检验念字与命名这两种不同的认知过程之间的差异，以及认知过程中的干扰作用。本实验被试为华东师范大学心理学系8名大二学生，其中4名男生，4名女生。实验中发现加入念字过程后（即第二次实验），字色无关与字色语义无关而音义相关两组数据较第一次实验反应时具有显著性差异。在每次实验中，被试对于不同字色组合并未发现显著性差异，但由图表可得第一次实验中被试对字色矛盾反应时略高于其他几组反应时，而第二次实验中，各组反应时也有略微差异。另本实验未发现性别差异。关键词：Stroop效应 念字 命名 认知过程1. 引言Stroop 效应早在1935 年由美国心理学家John RiddlyStroop 发现。当命名用红墨水写成的有意义刺激(如“绿”) 和无意义的刺激词的颜色时,会发现前者的颜色命名时间比后者长。这种同一刺激的颜色信息(红色) 和词义信息(绿) 相互发生干扰的现象就是著名的Stroop 效应。从广泛意义来说,就是一个刺激的两个不同维度发生相互干扰的现象。Stroop 效应自发现以来,一直为认知研究所青睐。其研究的范式日趋成熟,研究领域广为拓展。由最初的注意、认知、语言等基础学科发展到情绪、记忆、脑、神经科学等领域,近年来更将Stroop 效应的研究扩展到应用层面。最近两年有研究者通过ERP 来研究情绪言语中性别- 特定的Stroop 效应 ;禁忌语的Stroop 效应;数字的Stroop 效应;对立颜色Stroop 干扰的减少;执行功能中抑制能力与儿童数量加工能力的关系;在应用领域,有报告指出酒精依赖的患者可能是由于对酒精伤害人体的关联性的认知不足造成的。可通过Stroop 效应(酒精相关词语) 激发指示语来提高酒精依赖患者的认知成绩,一定程度上减少患者对酒精的依赖;也有人将Stroop 效应作为精神病理学的一种方法,研究饮食无序的患者;用情绪Stroop 范式研究烧伤患者的认知障碍等等。国内外研究者都曾对Stroop 效应的研究进行总结。例如很多文献引用过Macleod 的文章,他回顾了有关Stroop 效应的大量研究,并归纳出18 项重要的研究成果1. 用系列刺激、单个刺激和作各种不同的反应都观察到了Stroop效应，相同的数据模式在大量类似Stroop的实验任务中得到了证实。2. 无关字词（或无关字词的部分）和将被命名的墨水颜色之间的正字法联系和听觉/音节联系导致了这种干扰。3. 同仅仅命名墨水颜色相比，与颜色概念毫无联系的动词刺激同颜色命名之间产生的干扰很小，但随着单词与颜色概念的语义联系的增强，干扰随之增大。4. 如果一个同颜色无关的字词在其颜色命名测试之前不久被一个同颜色有关的字词或短语激活，它会导致同颜色命名产生干扰（或促进、或两者都有）。5. 无关字词和将要命名的墨水颜色之间和一致经常导致促进，然后，这种促进同在不一致状况下产生的相应干扰6. 如果将要命名的颜色和将要忽略的字词在不同的空间位置上呈现，干扰相对于标准整合型的任务会减少（但不会消失），在非整合的情形中，位置的不确定性影响很大。7. 在不一致条件测试和控制条件测试中插入相一致的测试，会导致被试对两个刺激维度采取分半注意的策略，从而增加不一致条件测试中的干扰。8. 当第n-1次测试中的无关字词正好是第n次测试中靶字的名字、它同颜色命名之间的干扰会暂时加剧；当第n-1次的墨水颜色同第n次测试中的字词相配，会对第n-1次测试中的颜色命名带来一些促进。如果第n-1次测试中的字词在第n次测试中重复出现。那么因为字词已经压抑，第n次测试中对不同墨水颜色的命名干扰就会减少。9. 传递即将到来的Stroop测试信息的预先线索能用于建立改进作业的加工策略。如果这些线索超过主观意识水平，而且一小组的线索被连续运用的话。10. 当刺激的两个维度不同时呈现时，发现两个维度先后呈现相差在100ms以内，一致词或不一致词对颜色（或图片）命名产生的促进或干扰最大，如果字词先呈现，干扰在较短的时间间隔内较大，而促进则在较长的时间间隔内较大。操纵刺激不同时呈现的时间间隔对字词阅读没有影响。11. 可能会出现一种颠倒的Stroop效应（例如，不相配的无关墨水颜色引起字词阅读的干扰），但这种效应并不是简单的由于各个维度加工的相对速度不一致的后果。12. 多维刺激中各个维度加工的联系程度在决定一个维度对另一个维度干扰程度时起着很大作用。对一个维度加工的练习越多，这个维度对另一维度加工影响的可能性越大。13. 当反应通道由口头报告转为手动控制时，干扰（但不是促进）减少了，但仍然是显著地，对于刺激反应相一致的情形，如果无关维度的正常加工导致的反应正好是为有关维度所指定的，干扰可能会增高。14. 当一组刺激的无关维度包含了有关维度易于反应的名称时，会比没有重合的刺激组产生较多的干扰结果。虽然一般认为，反应组的大小可能影响干扰，但现有的结果还不清楚。15. 任何年龄的被试在Srtoop干扰上都没有性别差异。16. 干扰在小学低年级时就已经出现，随着阅读技能的提高，大约在二、三年级之间到达最高水平。随着阅读能力的继续发展，成年时期干扰逐年下降，直到接近60岁，此时干扰又重新升高。17. 左半球通常比右半球显示出更多的干扰。18. 双双语者两种语言之间的干扰，尽管不如任何一种语言之内的干扰那么大，但也非常大，语言之间的干扰一般来说是语言内干扰的75%。此外，主导语言比非主导语言产生的干扰可能性更大。2. 方法2.1被试华东师范大学应用心理学系大二学生8名其中4名男生，4名女生2.2仪器与材料仪器：计算机与 PsyTech 心理实验系统。材料：共 16 张卡片，实验时随机呈现A 套（字色一致）：红色的“红”字（A1），黄色的“黄”字（A2），蓝色的“蓝”字（A3），绿色的“绿”字（A4），共 4 张。B 套（字色矛盾）：绿色的“红”字（B1），蓝色的“黄”字（B2），黄色的“蓝”字（B3），红色的“绿”字（B4），共 4 张。C 套（字色无关）：红色的“我”字（C1），黄色的“爱”字（C2），蓝色的“中”字（C3），绿色的“华”字（C4），共 4 张。D 套（字色语义无关而音义有关）：绿色的“洪”字（D1），蓝色的“皇”字（D2），黄色的“拦”字（D3），红色的“滤”字（D4），共 4 张。2.3实验程序1.登录并打开 PsyTech 心理实验软件主界面，选中实验列表中的“Srtoop”效应。单击呈现实验简介。点击“进入实验”到“操作向导”窗口。实验者可进行参数设置（或使用默认值），然后点击“开始实验”按钮进入指导语界面。可先进行练习实验，也可以直接点击“正式实验”按钮开始。2.第一次指导语是：这是一个测反应时的实验。实验中屏幕会呈现一系列汉字。汉字是什么颜色，你就用优势手按2 号反应盒上相应的颜色键，而 不要管那个字的内容是什么。反 应越快越好。在你明白了实验步骤后，可以先进行练习，然后点击下面的 “正式实验”按钮开始。第二次指导语是：这是一个测反应时的实验，实验中屏幕会呈现一系列汉字。请你使用 2 号反应盒对呈现的汉字准备反应。汉字一旦出现，你就大声念出这个字，同时根据汉字的颜色用优势手按相对应的颜色键。反应越快越好。在你明白了实验步骤后，可以按反应盒上任意键，实验就继续。3第一次指导语后，被试根据要求对呈现的汉字作出相应反应，直至弹出休息框。倒计时,3 分钟休息结束，第二次出现指导语，被试仔细阅读指导语后按任意键，实验即继续。被试按指导语要求反应，程序记录第二次实验时的反应时。如果反应错误，该次实验无效，程序自动补足。4 实验结束，数据被自动保存。实验者可直接查看结果，也可换被试继续实验，以后在主界面“数据”菜单中查看3. 结果3.1被试实验结果8名被试两次实验 A、B、C、D 组各自的反应时平均数和标准差见表1、表2表1 第一次实验8名被试反应平均数及标准差被试ABCD170811057227782744746820729349751649452145415365066225800997771915647050872855775464495335308663674674632平均数621.125691.375656660.5标准差123.46243.50127.54137.72表2 第二次实验8名被试反应平均数及标准差被试ABCD1846103510711363274771610527823498408447531443448752151259351273995117668851108819112976975766085608932109511481092平均数746.75837.25832.625893.125标准差193.052329.20274.44337.15以任务为横坐标，8名被试反应时平均数为纵坐标制成统计图1图1 八名被试两次实验反应时平均数统计图由图1可见第一次实验中字色矛盾这一组虽在统计上为出现显著性差异，但略高于其他几组反应时，而在第二次实验中，加入了念字这一过程，则字色一致、字色矛盾、以及字色语义无关音义有关这三组在统计上虽无显著性差异，但略微有所差距，并且加入念字过程后，每一组的反应时均较先前实验反应时高一些，且字色无关与字色语义无关而音义相关两组较先前反应时检验得到显著性差异3.2两次实验中ABCD各组间差异比较分别对两次实验中ABCD组进行方差分析，结果见表3、表4表3 第一次实验中ABCD方差分析表ABCDA-0.4040.6770.638B0.404-0.6730.712C0.6770.673-0.957D0.6380.7120.957-由表3可知，第一次实验中ABCD各组间并无显著性差异表4 第一次实验中ABCD方差分析表ABCDA-0.5370.5570.320B0537-0.9750.702C0.5570.975-0.679D0.3200.7020.679-由表4可知，第二次实验中ABCD各组间并无显著性差异3.3 ABCD各组数据在两次实验中前后比较对两次实验中ABCD各组数据进行配对样本T检验，结果见表5表5 两次实验中ABCD配对样本T检验 T值自由度P值A1-A2-2.15870.068B1-B2-1.57770.159C1-C2-2.83670.025D1-D2-2.12370.048由表5可知C组p=0.0250.05在两次实验中具有显著性差异；D组p=0.0480.05在两次实验中具有显著性差异3.4 Stroop效应性别差异将男女被试在两次实验中ABCD各组实验数据进行独立样本T检验，结果见表6、表7表6 第一次实验中男女被试各组数据独立样本T检验F值P值T值自由度P值A0.0590816-0.02960978B0.0460.838-0.37460.721C2.9780.1350.42760.684D0.4920.509-0.03860.971表7 第二次实验中男女被试各组数据独立样本T检验F值P值T值自由度P值A4.6480.0742.03860.088B0.0020.9681.70360.14C3.9190.0950.58860.578D0.2580.6290.78460.463由表6、表7可知两次实验中男女被试各组数据均无显著性差异，故不具有性别差异4. 讨论4.1 Stroop效应词义加工理论4.1.1词义的加工是自动的词义加工自动化是一种被广泛接受的理论。在大量教科书和研究报告中， 都对Stroop 效应中词义的加工予以自动化解释。 Stroop 本人发现阅读熟练的被试加工刺激（词）时，即便被试有意识地忽略词义，也不可避免地要对其加工，这种加工的流畅性被认为是词义自动化加工的标志。 Brown 认为词语的视觉识别在很大程度上是自动的。 词义自动化加工理论认为， 当要求被试命名词语的颜色时，由于读词是一种自动化的，无需控制，所以会干扰对词语的颜色命名。 尽管后来有学者对自动化加工提出补充，但对Stroop 效应解释的前提还是承认词义加工是自动化的。4.1.2词义的加工是受控制的近来，许多研究者对词义加工自动化的观点提出质疑。 他们认为有诸多因素影响并制约着词的自动化加工。 Waszak 认为文字阅读的自动化不是解释Stroop 效应的唯一理由。 Marsha 认为，即使词义是自动加工，被试还是能够发挥足够的控制来完成命名词语的颜色，特别是当被试对所要完成的任务有强烈需求时。语境影响词义的自动化加工。 Smith 和Bensner提出语境影响Stroop 任务中的词义加工。Besner 和Stolz 认为，人脑中存在一个默认的加工模式，使对词的加工达到语义水平，但语境可以制约并影响这个模式，当词被看作非语言对象时，Stroop效应中仍存在强的语境依赖性。 尽管以上研究都认为词义加工存在默认的加工模式，不是加工的自动化，但他们也承认这种默认的加工模式目前仍缺乏系统的理论支持。空间注意影响词义的自动化加工。 Risko 把Stroop 范式和视觉搜索范式结合起来，发现词语视觉识别受空间注意和任务要求影响，并不是纯粹自动化的。 Risko 给被试呈现3 个、5 个和7 个词，其中包括一个有颜色的靶子，颜色词作为靶子词的分心物存在于靶子词的周围，其位置有整体和分离两种情况。 当颜色词和靶子位置是整体时， 产生了Stroop 效应，说明颜色词的词义干扰了对靶子颜色的命名。 当颜色词和靶子位置是分离时，没有产生Stroop 效应，说明对颜色词的加工没有达到语义水平，颜色词没有干扰靶子颜色的命名。 Risko 据此提出， 词语的视觉识别依赖于空间注意和被试的心向，空间注意不确定性的增加在一定程度上减少了对外围词语被加工的可能性。 Brown 等人发现当靶子呈现在三个可能的位置之一时，要比靶子呈现在个固定位置产生的Stroop 效应要小。任务性质影响词义的自动化加工。研究显示，任务性质决定不相关词干扰被试的颜色判断。在标准的Stroop 任务中，典型的反应是被试必须将视觉刺激（显示颜色）转换为口头报告。 Virzi 认为，如果不需要译码，将不会出现Stroop 效应。语境有无、空间位置的确定与否、注意负荷的高低、是否要求译码，都对词的自动化加工有重要的影响。4.2 ABCD组间差异比较本实验并未在统计上发现两次实验中四组不同的色词配对产生显著性差异，仅在图1中发现被试的反应时有略微的差别，这与前人研究不符。可能原因如下：1. 本实验被试仅为8名学生，且均为心理系的学生，在做实验之前对Stroop效应有一定的了解，故可能产生霍桑效应，并且本实验被试数目过小且不具有代表性。2. 被试的视力可能成为本实验的控制变量之一，而实验中并未对该变量采取平衡等控制，那么被试在看清屏幕上的字可能也会产生一定的反应时，而在这个过程中，若根据早期的相对加工速度理论，被试对于颜色的加工可能与对字词的加工速度相差不大，故对于字词的加工产生的干扰不明显。导致各组间无法产生显著差异。3. 实验素材中每一组色词配对卡片仅为4张，会使其本身的效应不明显，若增加任务数量，或许会使Stroop效应较为明显。 ABCD四组的顺序均以随机的方式安排在任务当中，虽能抵消每一组任务中的练习效应以及期望效应，然而，也会因此减弱每一组色词配对本身所应该产生的效应，它会受到其他三组色词配对的干扰。4. 每个被试需要在两次实验中各需要接受16次的辨别，虽然任务数目并不大，但由于任务较为简单，可能会产生一定的练习效应。5. 环境、灯光、声音以及周围人的影响，可能会使被试在完成每一组色词配对时的反应时均受到影响，导致每组间差异不显著。4.3有无念字过程差异比较 本实验发现加入念字过程前后，字色无关(C组)与字色语义无关而音义相关（D组）两组数据较第一次实验反应时具有显著性差异。Macleod研究中发现“同仅仅命名墨水颜色相比，与颜色概念毫无联系的动词刺激同颜色命名之间产生的干扰很小，但随着单词与颜色概念的语义联系的增强，干扰随之增大。”当加入念字这一过程之后，干扰被逐渐