不同刺激颜色对视觉反应时的影响.docx

不同刺激颜色对视觉反应时的影响摘要 研究了不同刺激颜色和是否用优势手做出反应对视觉简单、辨别和选择反应时的影响。被试为华东师范大学本科生一名。本研究分为三个实验。实验1给被试分别呈现红、黄、蓝、绿四种圆形颜色刺激，让被试在看到刺激后立即按键。实验2要求被试在看到红、黄、蓝、绿四种圆形颜色刺激时分别只对某一种颜色的刺激作出反应。实验3要求被试在看到红、黄、蓝、绿四种圆形颜色刺激时按下对应的键。并在实验1、3中设置了非优势手组。结果发现：总体而言，三种视觉反应时中不同颜色的视觉反应时均无显著差异。优势和非优势手视觉简单反应时存在显著差异，而视觉选择反应时不存在显著差异。关键词 减数法 简单反应时 辨别反应时 选择反应时1 引言天文学家贝塞尔用反应时发现人差方程的27年后，生理学家赫尔姆霍茨用反应时实验成功的测定了蛙的神经传导速度，这也是第一个反应时的测验。现在普遍把反应时分为三个时段：第一时段，刺激使感受器产生了兴奋，其冲动传递到感觉神经元的时间；第二时段，神经冲动经感觉神经传至大脑皮质的感觉中枢和运动中枢，从那里经运动神经到效应器官的时间；第三时段，效应器官接受冲动后开始效应活动的时间。由于神经传导的时间远远小于反应时的时间。荷兰生理学家唐德斯意识到可以利用反应时来测量各种心理活动所需的时间，并发展出唐德斯反应时ABC三种反应时任务。A反应为简单反应时，是指给被试呈现单一的刺激，同时要求被试他们只作单一的反应；B反应为辨别反应时，包含简单反应和刺激辨别两个成分；C反应时选择反应时，包含简单反应、刺激辨别和反应选择三个成分。唐德斯的减数法认为反应时的不同成分是连续但独立的，可以通过几种反应时相减得到辨别时间和选择时间。【1】现在，反应时已经成为心理研究中的一种常用方法，用于内隐记忆、认知、人格等多方面的研究。通过对反应时的研究，研究者发现焦虑症与抑郁症组视觉、听觉反应时各项指标与对照组比较明显延长，抑郁组比焦虑组反应时延长更突出。【2】得出焦虑与抑郁患者均存在一定程度神经心理损害特征抑郁患者更明显的结论。而在某些实验中内隐实验与外显实验的分离现象很有可能是因为外显行为是在被试较高意识状态下发生的，通过语言的描述，使问卷结果易受人格、情绪及社会称许等变量的影响，而内隐实验可以较好地排除这一影响。【3】根据上面的介绍，本实验基于唐德斯的减数法假设，计算色觉简单、辨别、选择反应时，并从中分离出色觉的辨别时间和选择时间。2 方法2.1 被试华东师范大学心理与认知科学学院本科生一名，女，18岁。2.2 材料和仪器仪器：计算机及PsyTech心理实验系统材料：直径为100像素4种颜色（红、黄、绿、蓝）圆。2.3 实验步骤2.3.1 色觉简单反应时（1）登录并打开PsyTech心理实验系统，选择实验列表中的“视觉简单反应时”。点击“进入实验”，实验者可在此界面设置参数，然后点击“开始实验”。被试可先进行练习，也可直接进入实验。（2）实验指导语为：这是一个视觉简单反应时实验。请你手指放在面前的红键上，眼睛注视屏幕，出现“预备”时你要准备反应，一旦出现颜色圆立即按反应键，要求既快又准。程序将自动记录抢按和按错次数。每10次一组，抢按则本组重做，两组之间可稍稍休息。（3）实验开始每次呈现刺激前屏幕出现“预备”，时间为2秒。为保障数据的有效性，防止被试抢按，预备时间设置为0.2秒随机化，即预备时间在1.82.2秒之间随机分布。若出现抢按，则程序显示警告信息，本组 （10次）实验重新做，程序记录抢按次数。被试每次做出按键反应后。自动进入下一次实验，直至做完设定的次数。（4）保存数据。（5）重新设置颜色参数（红、黄、蓝、绿刺激各呈现一次，不要求顺序），按以上步骤进行实验。（6）任选一种刺激颜色，用非优势手再做一次。2.3.2 色觉辨别反应时（1）登录并打开PsyTech心理实验系统，选择实验列表中的“视觉辨别反应时”。点击“进入实验”，实验者可在此界面设置参数，然后点击“开始实验”。被试可先进行练习，也可直接进入实验。（2）指导语如下：这是一个不同颜色刺激的视觉辨别反应时实验。请你端坐屏幕前，用优势手放在反应盒上。眼睛注视屏幕，当出现 “预备”时，你要准备反应。当出现有效刺激颜色圆时你就反应，按对应颜色键，要求反应又快又准。 程序将自动记录抢按和按错的次数。当你明白了上述实验步骤后，可以先进行练习，练习结束后点击下面的“正式实验”按钮开始。（3）实验开始，每次呈现刺激前屏幕上先出现“预备”，然后随机呈现4种颜色圆（每种颜色呈现次数相等） 。被试只对事先设定的颜色即有效刺激作出反应，若出现抢按或选择错误则程序自动记录次数，且按错的反应时不参予统计平均。 被试每次做出反应后，自动进入下一次实验，直至做完设定的次数。（4）保存数据。（5）重新设置颜色参数（红、黄、蓝、绿刺激各作为有效刺激一次，不要求顺序），再次实验。2.3.3 色觉选择反应时（1）登录并打开PsyTech心理实验系统，选择实验列表中的“视觉选择反应时”。点击“进入实验”，实验者可在此界面设置参数，然后点击“开始实验”。被试可先进行练习，也可直接进入实验。（2）这是一个不同颜色刺激的选择反应时实验。请用优势手放在反应盒上。眼睛注视屏幕，当出现 “预备”时，你要准备反应。并根据屏幕呈现的不同颜色，按相对应的颜色键，要求反应又快又准。 程序将自动记录抢按和按错的次数。当你明白了上述实验步骤后，可以先进行练习，练习结束后点击下面的“正式实验”按钮开始。（3）实验开始，每次呈现刺激前屏幕上先出现“预备”，然后随机呈现4种颜色圆（各种颜色呈现次数相等 ）。被试根据呈现作出相应选择反应。若出现抢按或选择错误则程序自动记录次数，且按错的反应时不参予统计平均。 被试每次做出反应后，自动进入下一次实验，直至做完设定的次数（4）保存数据，用非优势手再做一次。3 结果3.1 四种颜色的视觉简单反应时表1 红、黄、蓝、绿四种颜色刺激的视觉简单反应时及相关（单位：ms）刺激颜色反应时SDSig.总体Sig.红261.6539.69黄蓝绿0.3880.5540.1640.135黄258.8565.26红蓝绿0.5540.4200.362蓝240.8538.25红黄绿0.1640.4200.917绿239.338.07红黄蓝0.1350.3620.917红、黄、蓝、绿四种颜色刺激的简单反应时及相关如表1所示，红圆刺激反应时为261.65ms，黄圆刺激反应时为258.85ms，蓝圆刺激反应时为240.85ms，绿圆刺激反应时为239.3ms。总平均简单反应时为250.16ms.四种颜色刺激的简单反应时两两之间p0.05，不存在显著差异。四种颜色的简单反应时总体p=0.3880.05，也不存在显著差异。3.2 是否用优势手按键对视觉简单反应时的影响表2 被试优势和非优势手视觉简单反应时比较（单位：ms）按键用手反应时标准差（SD）tSig.优势手261.6539.692.5510.015非优势手232.5530.05由表2可看出，被试优势手的简单反应时为261.65ms，非优势手的简单反应时为232.55ms，p=0.0150.05，所以被试使用优势手按键的反应时与使用非优势手的反应时存在显著差异。3.3 四种颜色的视觉辨别反应时表3 红、黄、蓝、绿四种颜色刺激的视觉辨别反应时及相关（单位：ms）刺激颜色反应时SDSig.总体Sig.红427.987.96黄蓝绿0.1060.4730.3320.111黄457.2112.35红蓝绿0.4730.0920.024*蓝387.384.91红黄绿0.3220.0920.532绿361.871.67红黄蓝0.1110.024*0.532注：p*0.05红、黄、蓝、绿四种颜色刺激的辨别反应时及相关如表3所示，红圆刺激反应时为427.9ms，黄圆刺激反应时为457.2ms，蓝圆刺激反应时为387.3ms，绿圆刺激反应时为361.8ms。总平均辨别反应时为408.53ms。其中黄色和绿色的辨别反应时p0.05，不存在显著差异。3.4 反应时中的刺激辨别成分所占时间 红、黄、蓝、绿四种颜色刺激的辨别时间分别为166.25ms，198.35ms，166.45ms，122.5ms。总平均辨别时间为163.39ms。辨别成分所占时间：绿红蓝0.05，不存在显著差异。四种颜色的简单反应时总体p=0.3290.05，也不存在显著差异。3.6 是否用优势手按键对视觉选择反应时的影响表5 被试优势和非优势手视觉选择反应时比较（单位：ms）按键用手反应时标准差（SD）tSig.优势手667.38273.93-1.4720.145非优势手764.88257.63由表5可看出，被试优势手的选择反应时为667.38ms，非优势手的选择反应时为764.88ms，p=0.1450.05，所以被试使用优势手按键的反应时与使用非优势手的反应时不存在显著差异。3.7 反应时中的刺激选择成分所占时间红、黄、蓝、绿四种颜色刺激的选择时间分别为163.1ms，251.5ms，227.2ms，433.5ms。总平均选择为268.8ms。选择成分所占时间：红蓝黄绿。4 讨论4.1 被试优势和非优势手视觉简单反应时存在显著差异的原因被试优势和非优势手的视觉简单反应时存在显著差异，且非优势手比优势手所用时间短。原因可能是被试在一开始的时候往往精力不太集中，不能进入状态。可以以ABBA的形式设置四组实验来平衡误差。另外，也可能是由于使用非优势手实验的时候，被试感到非优势手完成任务比用优势手陌生，被试想要很好地完成任务，就在反应时有更多的有意注意，而在使用优势手时会随意一些。4.2 黄色和绿色辨别反应时存在显著差异，而简单、选择反应时不存在差异的原因在做出反应后，被试要用不同的指头按下不同颜色的键作为对颜色刺激的应答，而被试本身有可能对使用不同手指的熟悉程度不同。所以在选择反应时中不存在这种差异。也有可能是与被试对不同颜色的喜好有关。据了解，绿色是被试最喜欢的颜色。而选择反应时不存在这种差异可能是因为选择反应时的任务比较复杂，用时较长，而辨别时间的差异这个较长的用时中不太显著。其次刺激的强度也是一个影响因素，如计算机屏幕的亮度，房间的明亮程度所形成的对比度等都可能影响被试的判断。最后，被试当时实验时自身的机体状态也可能影响实验结果，如果在实验时被试身体和心理感觉良好，能够最大程度的集中注意力，那么所测得的反应时就可能比较准确，相反如果被试实验时身心状态不佳，则可能使实验结果出现较大误差。4.3 简单、辨别、选择反应时的关系通过数据计算，我们得出简单反应时为250.16ms，辨别反应时为408.53ms， 选择反应时为677ms。.此数据表明，简单反应时时间最短，应该是最基础，最低层次的视觉反应。而选择反应时时间最长，视觉选择反应时应该是高层次的视觉反应。反应时中的刺激辨别成分所占时间为163.39ms，反应时中的刺激选择成分所占时间为268.8ms。表明选择反应时的确可以分成简单反应时成分、辨别成分和选择成分。由此可见，心理的活动所需要的时间与活动的复杂程度有关，越复杂的心理活动所需要的时间就会越长。4.4 本实验需要改进的地方绿色选择时间远远大于其他颜色，甚至比红色高两倍多，分析原始数据发现，是因为个别极值的存在，且测试次数较少，使得绿色的选择反应时时间的平均值较大。我们可以修改程序，给被试一个有限的时间，超出时间即记作超时，避免由于被试注意力不集中，或偶然因素的影响造成的极值，减小实验误差。5 结论5.1 该被试简单反应时为250.16ms，辨别时间为163.39ms，选择为268.8ms5.2 总体而言，三种视觉反应时中不同颜色的视觉反应时均无显著差异。5.3 优势和非优势手视觉简单反应时存在显著差异，而视觉选择反应时不存在显著差异。5.4 辨别反应时包括简单反应时成分