掩蔽啟動范式中的負相容效應:掩蔽啟動范式
發(fā)布時間:2020-03-03 來源: 感悟愛情 點擊:
摘要 掩蔽啟動范式中,當掩蔽刺激與目標刺激的時間間隔達到100~200ms時,出現(xiàn)負相容效應。負相容效應是指相容條件的反應時大于不相容條件,錯誤率高于不相容條件。目前主要有三種理論來解釋負相容效應的發(fā)生機制,分別是自我抑制理論、目標更新理論和掩蔽抑制理論。三種理論探討了負相容效應發(fā)生的機制,即負相容效應發(fā)生在知覺階段還是反應階段,涉及自我引發(fā)抑制還是刺激引發(fā)抑制。有關負相容效應發(fā)生的機制還需進一步的探討。
關鍵詞 視覺掩蔽;閾下啟動:負相容效應
分類號 B842
在變化萬千的環(huán)境中,有機體經(jīng)常需要快速而靈活的對新穎刺激做出反應,一般認為,這種行為控制過程包括兩個方面:其一是在刺激被意識覺察之前就能迅速引發(fā)動作反應,其二是一旦感覺信息不再支持當前行為時,立即中斷并改變當前的行為(Bowman,Schlaghecken & Elmer,2006)。無意識條件會怎樣影響人類行為,一直是心理學工作者努力探索的問題。早期的盲視實驗(Weiskrantz,Warrington,Sanders&Marshall,1974)和神經(jīng)受損被試的視錯覺實驗(Agliotti,DeSouza&Goodale,1995;Bridgeman,Kirch&Sperling,1981)等已證實閾下刺激可通過直接的感覺一運動聯(lián)結影響動作反應過程。近年來,研究者對掩蔽啟動范式中負相容效應的深入研究,支持了閾下刺激除了能被動增加相應的神經(jīng)激活水平外,還可能受到抑制過程的控制。
掩蔽啟動范式考察啟動刺激在不被意識覺察的情況下是否會影響被試對目標刺激的反應,其做法是在瞬間呈現(xiàn)(50ms以下)的啟動刺激之后、目標刺激之前加入一個掩蔽刺激。通常情況下,當掩蔽刺激與目標刺激的時間間隔很短(SOA為0~60ms),啟動刺激與目標刺激的反應傾向相同時(相容條件),相比啟動刺激與目標刺激的反應傾向相反時(不相容條件),被試的反應時更短、錯誤率更低,產(chǎn)生正相容效應(positive compatibility effect,PCE)。當掩蔽刺激與目標刺激的時間間隔延長(SOA為100~200ms,),與中性條件相比,不相容條件下的反應時更短,錯誤率更低,而相容條件下反應時更長,錯誤率更高,產(chǎn)生負相容效應(negative compatibility effect,NCE)。
在20世紀90年代,Neumann和Klotz在這種范式下發(fā)現(xiàn)的都是正相容效應(Neumann&Klotz,1994;Klotz&Neumann,1999)。Leuthold和Kopp(1998)隨后又采用Neumann的實驗程序,測量了反應中的單側化準備電位(Lateralized Readiness Potential,LRP),發(fā)現(xiàn)當與選擇和執(zhí)行對目標刺激的反應有關的LRP負波出現(xiàn)之前,在不相容條件下,出現(xiàn)一個微弱的正波;相容條件下,出現(xiàn)一個微弱的負波,且此負波部分與反應有關的負波重疊。他們認為,這些微弱波幅的存在表明:根據(jù)對啟動刺激的辨認和被試的實驗任務,與啟動刺激有關的反應會自動激活。這一結果后來也相繼被許多研究所證實(cheesman&Merikle,1999;Merikle & Joordens,1997a;Merikle & Joordens, 1997b; Dehaene, Naccache,Le Clec"H, Koechlin, Mueller, Dehaene-Lambertz,Francois van de Moortele&Le Bihan,1998)。
Neumann認為這個現(xiàn)象恰可證明Milner和Goodale(1995)提出的視覺系統(tǒng)的兩通路假說。該假說認為,視覺系統(tǒng)有兩條通路,視知覺系統(tǒng)和視覺動作系統(tǒng)。視知覺系統(tǒng)由聯(lián)結初級視皮層和顳葉前部皮層的腹側神經(jīng)束調節(jié),而視覺動作系統(tǒng)由聯(lián)結初級視皮層和頂葉后部皮層的背側神經(jīng)束調節(jié)。視覺動作系統(tǒng)的作用是讓感覺信息與反應參數(shù)可以不通過意識的中介而直接發(fā)生聯(lián)結,它又叫直接的感覺,運動聯(lián)結。因此盡管掩蔽刺激中斷了對啟動刺激的知覺分析,阻止了對這些刺激的有意識的辨認,但這些感覺一運動聯(lián)結能使感覺刺激直接通達反應相關的加工階段。
但自Eimer和Schlaghecken在這種范式下發(fā)現(xiàn)負相容效應后,其發(fā)生機制引起了研究者的廣泛興趣。
1 負相容效應的提出
負相容效應最早由Eimer和Schlaghecken于1998年提出。他們采用模式掩蔽的實驗程序,連續(xù)的在注視點上呈現(xiàn)啟動、掩蔽和目標刺激。啟動刺激分為三種:左朝向的雙箭頭“>”:以及中性箭頭“>”。其實驗程序是,在啟動刺激持續(xù)呈現(xiàn)16ms后,立刻呈現(xiàn)掩蔽刺激100ms,掩蔽刺激是由向左和向右的雙箭頭疊加成的圖形。之后再呈現(xiàn)目標刺激100ms,目標刺激只包括前兩種啟動刺激。被試根據(jù)目標刺激的箭頭方向用左手和右手做出相應的按鍵反應。
實驗所得結果與預期模式完全相反,雖然被試覺察不到啟動刺激,但與中性實驗條件相比,不相容條件下的反應時更短,錯誤率更低,而相容條件下反應時更長,錯誤率更高。單側化準備電位的記錄結果也與Leuthold等(1998)的結果不同:在相容條件下,當啟動刺激呈現(xiàn)249ms后,出現(xiàn)了微弱的負波,360ms后出現(xiàn)微弱的正波,最后出現(xiàn)與反應有關的LRP負波;在不相容條件下,前兩個波的方向發(fā)生反轉,即首先出現(xiàn)正波,然后出現(xiàn)負波,并且負波與反應有關的LRP負波發(fā)生重疊。
2 負相容效應的發(fā)生機制
迄今為止,負相容效應的發(fā)生機制仍在爭論中。從表面上看,閾下啟動刺激對動作反應的影響似乎與掩蔽刺激有關,但它究竟影響目標加工過程中的哪個階段?從本質上說,目標加工過程中至少有以下三個階段需要分別討論:知覺加工階段、中樞加工階段以及反應輸出階段。
2.1知覺加工階段
在負相容效應的研究中,采用的掩蔽刺激大多具有與啟動刺激和目標刺激顯著相似的合成特征。有研究者認為,如果將靜態(tài)序列呈現(xiàn)的啟動刺激和掩蔽刺激看作是一個動態(tài)刺激,那么掩蔽刺激引起的反應激活模式將與先前啟動刺激引起的反應激活模式相反或不同。例如,最初研究中所使用的掩蔽刺激是兩個啟動刺激的合成圖形,當啟動刺激呈現(xiàn)后(向左的箭頭),掩蔽刺激(左右合成箭頭)僅相當于給當前啟動刺激加上一個新的刺激(向右箭頭),這個刺激的方向和啟動刺激相反,所以產(chǎn)生了負相容效應。也就是說,負相容效應主要來源于知覺階段的交互作用。這個觀點既有理論支持也得到了實驗驗證。
2.1.1目標更新理論
Lleras和Enns(2005)提出的目標更新理論(object updating theory)解釋了負相容效應在知覺 層面上的產(chǎn)生原理。該理論認為,每一個新的刺激都要被整合到當前存在的視覺場景中,產(chǎn)生一個更新過的、新的視覺場景。一旦新的視覺場景產(chǎn)生,它將代替原有的視覺場景。當掩蔽刺激中發(fā)現(xiàn)新的元素,這個元素又需要與啟動刺激作不同的反應,那么由啟動刺激引起的反應激活將被停止,而產(chǎn)生對新元素的反應準備。對備選反應的激活是反應優(yōu)勢發(fā)生反轉的原因。當掩蔽刺激與目標刺激的時間間隔長時,掩蔽刺激所引起的反應激活才能產(chǎn)生,與啟動刺激方向相同的目標刺激反應被延遲,而與啟動刺激方向相反的反應則被易化。
2.1.2支持負相容效應產(chǎn)生在知覺階段的實驗證據(jù)
掩蔽刺激和啟動刺激的相關性影響相容效應是支持知覺階段負相容效應最直接的證據(jù)。Lleras等(2005)比較了相同條件下采用無關掩蔽和有關掩蔽的結果。實驗設計上,他們根據(jù)是否包括啟動和目標刺激的相關特征,將掩蔽刺激分為有關掩蔽刺激和無關掩蔽刺激。在有關掩蔽刺激條件下,掩蔽刺激與啟動刺激和目標刺激具有相同或相似特征;而無關掩蔽刺激條件下,掩蔽刺激與啟動刺激和目標刺激沒有相同或相似特征。具體來說,他們采用的啟動刺激與目標刺激為箭頭圖形,有關掩蔽刺激用與組成箭頭線段方向一致的線段疊加組成,無關掩蔽刺激用同數(shù)量的垂直和水平線段疊加組成。實驗結果表明,無關掩蔽條件下產(chǎn)生正相容效應,而有關掩蔽條件下產(chǎn)生負相容效應。采用同樣的實驗程序,通過增加或減少組成掩蔽刺激的線段數(shù)目來改變刺激的密度,得到的結果與前者一致。證明了負相容效應的產(chǎn)生與掩蔽刺激和啟動刺激的相關性有關。
Verleger,Jas"kowski,Aydemir,Van der Lubbe和Groen(2004)的實驗也證明了上述結論。實驗采用Eimer等(1998)使用的材料和程序,并加入一個由黑白灰三色小方塊組成的方形無關掩蔽刺激。通過比較有關掩蔽刺激與無關掩蔽刺激的實驗結果發(fā)現(xiàn):箭頭組成的有關掩蔽刺激產(chǎn)生負相容效應,而黑白灰的無關掩蔽刺激產(chǎn)生正相容效應。為此。他們提出了積極掩蔽理論(active mask theory),其實質與目標更新理論相似,即在有關掩蔽條件下,可以將啟動刺激和掩蔽刺激看作是一個動態(tài)刺激而不是兩個靜態(tài)刺激,在掩蔽刺激中,任何與啟動刺激和目標刺激相似的顯著特征都能引起不同于啟動刺激的反應激活(Jas"kowski&Przekoracka-Krawczyk,2005)。
為了進一步證明知覺交互作用是負相容效應產(chǎn)生的主要原因,Mattler(2006)使用四個邊中任意一個邊有突起箭頭的正方形作為啟動和目標刺激,四個邊都有突起箭頭的正方形作為掩蔽刺激,要求被試對左右邊突起箭頭的正方形用左手反應,上下邊突起箭頭的正方形用右手反應,從而創(chuàng)造了三種刺激間的關系:相同條件、反應一致條件和反應不一致條件。相同條件指啟動與目標刺激在知覺和反應上均相同(如啟動刺激為左邊突起箭頭的正方形,目標刺激與啟動刺激相同);反應一致條件指啟動與目標刺激在知覺上不同,但反應上相同(如啟動刺激為左邊突起箭頭的正方形,目標刺激為右邊突起箭頭的正方形);反應不一致條件指啟動與目標刺激在知覺和反應上均不同(如啟動刺激為左邊突起箭頭的正方形,而目標刺激為上邊突起箭頭的正方形)。Mattler通過比較三種條件下的反應時,區(qū)分了在反應中知覺階段和反應階段的反應差異,結果發(fā)現(xiàn),反應一致條件下的反應時顯著短于相同條件下的反應時,但與反應不一致條件下的反應時沒有顯著差異,從而證明負相容效應主要來源于知覺階段。
2.2中樞加工階段
以往研究表明,刺激可以被強制加工到一定的語義水平,無論它是否能夠被有意識的覺察到(Deutsch&Deutsch,1963)。但負相容效應是否受到中樞語義分析水平的影響?啟動刺激能否在它的語義網(wǎng)絡中自動產(chǎn)生廣泛激活,例如,向左或向右的箭頭啟動刺激能否不依賴于反應方式,而直接表征抽象水平的“左”或“右”的編碼?從當前的研究結果看,負相容效應的產(chǎn)生似乎與中樞語義加工無關。
比如,Eimer等(1998)將箭頭目標刺激換成“LL”和“RR”字母后,就沒有出現(xiàn)負相容效應,說明對箭頭啟動刺激并沒有產(chǎn)生語義水平的分析。
Eimer,Schub5和Schlaghecken(2002)也專門考察了負相容效應產(chǎn)生的階段。他們采用箭頭刺激作為實驗材料,在手反應的同時加入了腳的反應,即當目標刺激為“++”時,根據(jù)其呈現(xiàn)在注視點的左右兩側,要求被試分別用左右腳進行反應,相容條件下啟動刺激與手或腳同向,不相容條件下啟動刺激與手腳反應反向。實驗結果發(fā)現(xiàn),負相容效應僅在啟動刺激與手方向相反時出現(xiàn),而在啟動刺激與腳方向相反時不出現(xiàn),說明負相容效應在反應方式之間不能遷移,因此它不產(chǎn)生在抽象的中樞編碼階段,而是產(chǎn)生在具體的效應器動作階段。
Klapp和Haas(2005)采用左右箭頭刺激作為啟動刺激,目標刺激包括左右箭頭刺激、非箭頭刺激(字母“LL”和“RR”、左右出現(xiàn)的“+”號,均做相應的左右手按鍵反應。)和自由反應刺激(向內和向外的箭頭,按左右鍵中任意一個進行反應。)。實驗分別考察了箭頭刺激與自由反應刺激混合、兩種非箭頭刺激各自與自由反應刺激混合三種實驗條件。結果發(fā)現(xiàn),只有在箭頭刺激與自由反應刺激混合的條件下,被試的自由反應才具有反應偏向,即傾向于選擇與啟動刺激相反的反應,并且在自由反應中出現(xiàn)負相容效應。這證明了負相容效應的出現(xiàn)不需要對刺激的相關意義做深入的理解,而可能僅與簡單、具體的刺激一反應(S-R)聯(lián)結有關。
2.3反應輸出階段
NCE來源于動作反應階段的直接證據(jù)是有關負相容效應中LRP的研究結果。在與反應相關的負波出現(xiàn)之前,相繼出現(xiàn)兩個微弱的、方向相反的波,它們可以解釋成啟動刺激引起的激活和隨后發(fā)生的抑制過程。同時也支持了負相容效應的出現(xiàn)與啟動刺激與掩蔽刺激之間的SOA有關(Schlaghecken&Eimer,1997;Eimer,1999)。在掩蔽啟動范式中,啟動刺激引起相應反應的早期激活,當掩蔽刺激與目標刺激的時間間隔很短時,與啟動刺激反應傾向相同的目標刺激被促進,這是由于目標刺激出現(xiàn)時,啟動刺激引起的反應激活仍然存在。而當掩蔽刺激與目標刺激的時間間隔延長,抑制過程發(fā)生作用,與啟動刺激反應傾向相同的目標刺激被抑制。
近期,Schlaghecken,Klapp和Maylor(2008)也采用行為實驗研究了負相容效應產(chǎn)生的位置。他們采用左右朝向的雙箭頭作為啟動刺激,掩蔽刺激采用隨機重疊短線段,而目標刺激中1/3為左朝向雙箭頭,1/3為右朝向雙箭頭,1/3為圓圈,三種目標刺激隨機出現(xiàn)。實驗采用相同程序,要 求被試對箭頭目標刺激的方向用左手和右手做出相應的按鍵反應,但對圓圈目標刺激采用三種不同的指導語:nogo條件(忽略圓圈刺激不按鍵)、自由反應條件(對圓圈刺激用左右鍵中任意一個作反應)、雙手反應條件(在出現(xiàn)圓圈刺激時用左右鍵同時反應)。記錄在nogo條件中錯報的、以及在自由反應條件和雙手反應條件中的反應時和錯誤率。結果發(fā)現(xiàn),在三種指導語中,對箭頭刺激的反應均出現(xiàn)負相容效應,而在對圓圈刺激的反應中,nogo條件和自由反應條件出現(xiàn)負相容效應,而雙手反應條件中沒有顯著反應傾向。因為啟動刺激與目標刺激不相同,并且出現(xiàn)在不同位置,nogo條件和自由反應條件的實驗結果排除了負相容效應的知覺解釋,而雙手反應條件的結果表明了與具體肌肉的指令水平相比,負相容效應更可能產(chǎn)生在動作編碼水平。
反應輸出階段有關激活一抑制過程的假設對有機體在變化的環(huán)境中控制行為具有現(xiàn)實意義。為了更有效的控制行為,有機體在選擇相關信息和做出適當反應的同時,還須隨著環(huán)境的突變,不斷的修改對反應的準備。因而,與當前行為目標相關的信息通常會被激活到一定水平,當與其有關的行為立刻發(fā)生時,便對行為產(chǎn)生潛在的影響,而當與其有關的行為沒有立刻發(fā)生或被中斷時,信息的激活將被抑制(Eimer&Schlaghecken,2003)。這就是動作系統(tǒng)中的激活一抑制過程。但對于反應階段抑制過程的性質,目前有兩種不同的觀點:
2.3.1自我引發(fā)抑制
Eimer等(1998)提出了自我抑制理論(self inhibition theory),并建立了精細的神經(jīng)網(wǎng)絡模型來說明抑制過程發(fā)生的基本機制(Bowman等,2006)。該理論提出這一過程是一種低水平的、自動化的動作抑制。
低水平是指激活一抑制過程的產(chǎn)生需要刺激與反應之間具有直接聯(lián)結。啟動刺激須是當前任務指導語所規(guī)定的刺激-反應(S-R)匹配的一部分,并且被試在反應過程中應用這一匹配。Schlaghecken和Eimer(2004)曾發(fā)現(xiàn),在單純自由選擇反應的任務中,沒有出現(xiàn)負相容效應,而在自由選擇反應與對左右箭頭刺激作反應的混合反應任務中。出現(xiàn)了負相容效應。證明了啟動刺激至少是當前任務設置的一部分時,自我抑制才會產(chǎn)生。Schlaghecken,Blagrove和Maylor(2007)也采用掩蔽啟動任務,研究了對刺激一反應(S-R)共變性的偶然學習是否會影響相容效應的方向。實驗采用藍色向外的箭頭和綠色向內的箭頭作為目標刺激,黑色的向內和向外的箭頭作為啟動刺激,要求被試對箭頭的顏色做出反應,隨著實驗時間的延長,當被試覺察到形狀和顏色特征共變時,正相容效應變?yōu)樨撓嗳菪6螤詈皖伾卣鳘毩⒆兓目刂平M一直沒有負相容效應產(chǎn)生。表明負相容效應反映了依賴于任務設置的動作抑制過程。
自動化指自我抑制過程是自動產(chǎn)生的,并沒有自上而下的執(zhí)行控制過程的參與。傳統(tǒng)的箭頭刺激所產(chǎn)生的負相容效應并不依賴于對刺激本身所帶有的方向性信息的加工。Klapp和Hinkley(2002)在啟動一掩蔽一目標的刺激序列前加入了一個可視的線索刺激,它可以完全有效地指示對目標刺激所需做出的反應方向。結果發(fā)現(xiàn),盡管啟動和目標刺激的方向性信息被忽視,但仍有負相容效應產(chǎn)生。該發(fā)現(xiàn)擴展了Schlaghecken和Eimer(2001)的實驗結果。他們通過在經(jīng)典箭頭刺激的選擇反應任務中,操縱左右手反應的相對頻率,使90%的試項用一只手反應,而10%用另一只手反應,在這種高概率反應條件下,也仍然有負相容效應出現(xiàn)。說明了反應準備并不影響外顯行為的早期激活。
自我抑制理論中,抑制的產(chǎn)生需要滿足以下兩個條件:首先,對啟動刺激的感覺表征強度必須超過引發(fā)抑制的閩限。Schlaghecken和Elmer(1997)采用箭頭刺激材料發(fā)現(xiàn),當啟動刺激出現(xiàn)在視野中央時,無論目標刺激呈現(xiàn)在中央還是周圍,當掩蔽刺激與目標刺激的時間間隔小于70ms時發(fā)生正相容效應,而在70ms與128ms中間時發(fā)生負相容效應。當啟動刺激出現(xiàn)在視野周圍時,無論目標刺激出現(xiàn)在視野中央還是周圍,在0~128ms之間都只發(fā)生正相容效應。說明激活一抑制過程在中央和周圍具有不對稱性。這種不對稱性至少有兩種解釋。解釋一是,由于中央呈現(xiàn)的信息比周圍呈現(xiàn)的信息知覺分析過程的速度快(coyln,1994),而負相容效應的產(chǎn)生是由于知覺分析過程中量的差異所致。解釋二是視覺系統(tǒng)隨著視網(wǎng)膜偏心的降低,知覺敏感性也會降低,并且在水平方向下降的慢,而垂直方向下降的快,負相容效應是由于周圍呈現(xiàn)的與中央呈現(xiàn)的啟動刺激在表征質量上的差異所造成的(Ansfis,1974;DeValois&DeValois,1988;Rijsdijk,Kroon & van der Wildt。1980)。然而Schlaghecken和Eimer(2000)排除了第一種解釋,證明了第二種解釋。兩年后的后續(xù)研究(schlaghecken&Eimer,2002)又進一步證明了啟動刺激表征強度對負相容效應的作用。
其次,啟動刺激具有低可視性。Eimer和Schlaghecken(2002)提出當啟動刺激的可視性低時發(fā)生負相容效應,相反則發(fā)生正相容效應。他們用箭頭刺激作為啟動和目標刺激,用垂直、水平以及不同角度的線段隨機重疊組成掩蔽刺激,實驗一通過調整組成掩蔽刺激線段的數(shù)目來操作啟動刺激的可視性(0~30),實驗二掩蔽刺激的密度保持不變,而變化啟動刺激持續(xù)的時間(16ms~96ms,),實驗程序與Eimer等(1998)基本相似,不同的是在掩蔽刺激與目標刺激呈現(xiàn)中間插入了50ms空屏。該實驗結果證明了假設,即當掩蔽刺激的密度為0和5時發(fā)生正相容效應,而掩蔽刺激的密度為10~30時發(fā)生負相容效應;當啟動刺激持續(xù)的時間比64ms短時發(fā)生負相容效應,而超過64ms時發(fā)生正相容效應。Klapp等(2002)的實驗也證明了上述假設,他們用箭頭刺激作為啟動和目標刺激,用“WXXW”和“XWWX”作為掩蔽刺激,將實驗分為有掩蔽條件和無掩蔽條件,掩蔽條件下啟動刺激呈現(xiàn)32ms,掩蔽刺激呈現(xiàn)96ms,間隔32ms后目標刺激呈現(xiàn)16ms;無掩蔽條件中啟動刺激呈現(xiàn)32ms,間隔128ms后目標刺激呈現(xiàn)16ms,結果表明,掩蔽條件下產(chǎn)生負相容效應,而無掩蔽條件下產(chǎn)生正相容效應。
2.3.2刺激引發(fā)抑制
Jas"kowski(2007)采用模式掩蔽程序,在注視點上下呈現(xiàn)兩個相同的箭頭啟動刺激。有關掩蔽刺激出現(xiàn)在注視點上,要求被試對注視點左右出現(xiàn)的兩個相同的箭頭目標刺激作按鍵反應。由于三個刺激均不出現(xiàn)在同一位置,因此可以自由的操作啟動與掩蔽刺激、掩蔽和目標刺激之間的時間間隔。這時,掩蔽刺激實質的作用是干擾刺 激,因為沒有影響啟動刺激的可視性。實驗結果與自我抑制理論的假設矛盾:盡管掩蔽刺激沒有影響啟動刺激的可視性,但還是影響了相容效應的方向,掩蔽刺激出現(xiàn)的越晚負相容效應越小。Jas"kowski又將有關掩蔽刺激換成無關掩蔽刺激,實驗結果與目標更新理論的假設也矛盾,無論啟動和掩蔽刺激之間的時間間隔長短,結果都產(chǎn)生負相容效應。說明盡管掩蔽刺激不包括目標刺激的相關特征,但仍然能引起抑制過程。
由于自我抑制理論和目標更新理論都無法解釋這種實驗結果,Jas"kowski便重申了其2005年提出的掩蔽抑制理論(mask-triggered inhibition theory)(Jas"kowski et al.,2005)。掩蔽抑制理論認為,如果掩蔽刺激不再支持與辨別啟動刺激有關的知覺假設,它可以引起對當前反應的抑制。每一個掩蔽刺激,無論是否包括啟動刺激的特征,都具有產(chǎn)生抑制的能力。抑制是由在啟動刺激之后突然呈現(xiàn)的刺激而引起的。無論是有關掩蔽刺激還是無關掩蔽刺激都可以抑制由啟動刺激引起的反應激活,但前者比后者產(chǎn)生的抑制更強更穩(wěn)定(Jas"kowski,2008;Boy,Clarke&Sumner,2008)。因為掩蔽中與目標相似的特征表明當前的行動不僅是不適當?shù),而且很大可能是錯誤的。
在掩蔽抑制理論中,突然出現(xiàn)的掩蔽刺激是影響相容效應方向的主要因素。Jas"kowski(2008)和Jas"kowski,Bialun’ska,Tomanek和Verleger(2008)用相同的實驗材料,在啟動刺激與目標刺激的時間間隔恒定的情況下,操作啟動與掩蔽、掩蔽與目標刺激之間的時間間隔。實驗結果發(fā)現(xiàn),負相容效應的大小在啟動刺激和掩蔽刺激時間間隔25ms和75ms時相同,當時間間隔增長為125ms時,負相容效應的大小逐漸減少為0。而當沒有掩蔽刺激時出現(xiàn)正相容效應。Jas"kowski認為,這是由于啟動刺激呈現(xiàn)后出現(xiàn)的新穎刺激引起了動作抑制。那么,如果當掩蔽刺激在啟動刺激出現(xiàn)前已經(jīng)呈現(xiàn)過,此時掩蔽刺激中沒有了新的信息,動作抑制是否還會出現(xiàn)?Boy,Clarke和Sumner(2008)的研究證明了此時動作抑制會消失。他們采用水平和垂直的兩條線段作為啟動和目標刺激,用不同方向線段隨機重疊作為掩蔽刺激,發(fā)現(xiàn)在啟動刺激、掩蔽刺激和目標刺激依次出現(xiàn)時產(chǎn)生負相容效應,而當在啟動刺激出現(xiàn)之前,重復呈現(xiàn)三次掩蔽刺激,之后再呈現(xiàn)啟動一掩蔽一目標刺激序列時,動作抑制消失,出現(xiàn)正相容效應:但當在啟動刺激出現(xiàn)之前,重復呈現(xiàn)三次與掩蔽刺激同等大小的方框時,之后再呈現(xiàn)啟動-掩蔽-目標刺激序列,再次產(chǎn)生負相容效應。
2.4兩種不同形式的負相容效應
如前所述,三種解釋負相容效應發(fā)生機制的理論分別代表兩種傾向,目標更新理論支持負相容效應發(fā)生在知覺加工階段,而自我抑制理論和掩蔽抑制理論分別解釋了負相容效應在反應階段的產(chǎn)生原理。但從現(xiàn)階段的研究成果看,它們在解釋負相容效應的發(fā)生機制上都有不足。例如目標更新理論作為知覺交互作用觀點的代表,無法解釋當啟動、掩蔽和目標刺激均出現(xiàn)在注視點上時,在無關掩蔽的條件下也能產(chǎn)生負相容效應(Lleras et al.,2005;Sumner,2008);也不能解釋盡管都是有關掩蔽刺激,但掩蔽刺激持續(xù)出現(xiàn)情況下出現(xiàn)正相容,而掩蔽刺激閃現(xiàn)的情況下出現(xiàn)負相容效應(Lleras&Enns,2006)。在代表反應階段的抑制理論中,兩種理論都無法完全解釋啟動可視性的高低與相容效應方向之間的對應關系。例如,自我抑制理論無法解釋在啟動可視性高的條件下也可以出現(xiàn)負相容效應(Jas"kowski et al.,2005);而掩蔽抑制理論也缺少對啟動可視性低的條件下是否出現(xiàn)負相容效應的研究。此外,一些研究所采用的由不同方向的短線段隨機組成的亂線掩蔽刺激,可能會影響知覺和反應兩個階段。例如當由少到多增加掩蔽刺激中短線段的數(shù)量時,除了降低啟動刺激的可視性外,還可能由于增加不同角度的短線段而在某種程度上組成箭頭刺激所包含的特征元素,從而增加掩蔽刺激的相關性(Lleras&Enns,2004)。因此知覺階段的交互作用和反應階段的動作抑制都有可能是負相容效應產(chǎn)生的原因。
于是,Klapp(2005)提出了整合了知覺階段和反應階段負相容效應的觀點。他認為存在兩種形式的負相容效應,一種是來源于知覺的負相容效應(NCE-P),一種是來源于非知覺的負相容效應(NCE-NP)。NCE-P產(chǎn)生的主要原因是知覺階段的交互作用,而NCE-NP產(chǎn)生的主要原因是反應階段的抑制過程。這兩種負相容效應可以通過實驗的方法進行分離,采用周圍啟動或提高啟動可視性可以消除或減少NCE-N只分離出NCE-P;使用無關掩蔽刺激和降低啟動可視性可以加強NCE-NP,減小NCE-P。啟動可視性對NCE-NP和NCE-P的所用相反,因此可以作為區(qū)分兩者的重要依據(jù)。
在這種折衷論的影響下,幾種理論傾向也在相互吸取。自我抑制理論的代表人Schlaghecken和Eimer(2006)就提出了啟動刺激與掩蔽刺激之間的知覺和后知覺交互作用也可能是負相容效應產(chǎn)生的原因。目標更新理論在補充的假設中也加入了與抑制有關的成分,被稱為“刺激出現(xiàn)誘發(fā)抑制(onset triggered suppression)”(sumner,2007)。
3 未來研究需要深入探討的問題
綜上所述,自負相容效應提出以來,研究者主要建立了三種理論用以解釋其發(fā)生的內在機制。這三種理論集中反映了負相容效應的發(fā)生機制是知覺階段的交互影響還是反應階段的動作抑制這兩種主要觀點的爭論。那么究竟知覺階段和反應階段孰輕孰重?雖然也有知覺階段和反應階段并存這一折衷的觀點,但在現(xiàn)實中,對于兩種負相容效應的實驗分離尚具有很大的難度。從當前的研究現(xiàn)狀看,為了進一步揭示負相容效應的內在機制,以下兩個方向問題的澄清至關重要:
首先,掩蔽刺激的相關性。以往研究采用的掩蔽刺激大多是按照目標更新理論中Lleras等提出的標準,即掩蔽刺激是否包括啟動和目標刺激的相關特征,分為相關掩蔽和無關掩蔽。但如前所述,相關掩蔽刺激的作用在某些情況下是具有爭議的。導致這種情況產(chǎn)生的原因之一是對“相關”定義得不明確。目前使用的一些相關掩蔽刺激圖形要么僅在特征水平上,要么在特征和任務水平上均與啟動和目標刺激發(fā)生關聯(lián)。例如當對左右箭頭作出相應反應時,以亂線圖形作為掩蔽刺激僅包括了啟動和目標刺激的特征,但以左右箭頭疊加得到的掩蔽圖形在特征和任務水平上均與啟動和目標刺激相關。相同的例子還有,當對左右有缺口的圓圈圖形做相應反應時,采用的掩蔽刺激是由多個圓圈相連組成的圖形,也只包括 了啟動和目標刺激的特征(Schlaghecken,Rowley,Sembi。Simmons&Whitcomb,2007);而當對方形和菱形作反應時,以方形和菱形的組合圖形作為掩蔽刺激則兼具了啟動和目標刺激的特征和任務(Mattler,2003;Mattler,2005)。
Klapp(2005)曾將掩蔽刺激分為狹義無關和廣義無關來考察負相容效應,采用箭頭刺激做啟動和目標刺激,用“XWWX”和“ww”做狹義的無關掩蔽,用“THHT”和“HTTH”做廣義的無關掩蔽,而在這兩種刺激中,前者相對后者來說具有更多箭頭刺激的抽象特征。實驗證明在兩種無關掩蔽條件下均有負相容效應產(chǎn)生。Klapp的研究可以看作是在特征水平上探討掩蔽刺激相關性的最初嘗試。但目前為止在特征水平上,掩蔽刺激與啟動和目標刺激的特征在多大程度上相關可以引起目標更新過程,進而產(chǎn)生負相容效應,還未有深入研究。更重要的是,沒有將相關掩蔽刺激在特征和任務水平上進行分離。所以,未來研究尚需對掩蔽刺激的相關性做更深入細致的考察,以進一步確定知覺階段的目標更新過程對負相容效應發(fā)生機制的影響。
其次,動作抑制的性質。抑制過程存在自我引發(fā)和刺激引發(fā)的爭議。以往大多數(shù)研究都是從考察掩蔽刺激作用的角度來探討該問題,即考察掩蔽刺激僅具有傳統(tǒng)的掩蔽作用還是可以作為一種抑制的信號。常用的方法是證明在啟動刺激可視性沒有降低的情況下,負相容效應仍然能夠產(chǎn)生。此時掩蔽刺激的作用就不再是傳統(tǒng)意義上的掩蔽而是一種信號。Sumner和Brandwood(2008)采用箭頭材料發(fā)現(xiàn),當啟動刺激與目標刺激之間的時間間隔達到500ms時,負相容效應發(fā)生反轉。這一現(xiàn)象在以前的研究中也曾有發(fā)現(xiàn)(schlaghecken&Maylor,2005)。它從新的角度說明了負相容效應與正相容效應之間的再次反轉不能夠歸結于外界刺激引發(fā)的抑制過程,而促進和抑制之間的轉換可能是動作系統(tǒng)中備擇反應之間競爭性交互作用的基本特點,體現(xiàn)了自我抑制過程的性質。
其實,對動作系統(tǒng)自我抑制的證實還可以從抑制本身的特點出發(fā)。以往研究采用諸多刺激類型均發(fā)現(xiàn)了負相容效應(Jas"kowski&Verleger,2007),無論是類似箭頭圖形的刺激(Jaskowski&S16sarek,2007),還是非箭頭圖形的刺激,如方形與菱形(Mattler,2003;Mattler,2005)、條形(Verleger,G0rgen&Jagkowski,2005)、圓圈(Schlaghecken,Rowley,Sembi,Simmons&Whitcomb,2007)、數(shù)字(Kiesel,Berner&Kunde,2008)等,這些研究的共同特點是刺激與反應之間均有直接的聯(lián)結,被試可以通過指導語明確學習這一聯(lián)結。而研究表明,閾下啟動刺激對動作過程的激活至少存在兩種方式,一是直接激活目標刺激與動作反應之間的刺激一反應(S-R)聯(lián)結,二是先激活反應的動作編碼,進而通達動作反應階段(Reynvoet,Gevers&Caessens,2005;Kiesel,Kunde&Hoffmann,2007)。自我抑制理論通過總結當前產(chǎn)生負相容效應實驗材料的特點后認為,動作系統(tǒng)的自我抑制過程以前一種激活方式為主要特點。但后一種動作過程的激活方式是否也能產(chǎn)生負相容效應,目前尚未看到這類研究。這個方向的研究會為進一步完善自我抑制理論,以致揭示負相容效應的機制提供更多的實驗依據(jù)。
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