RSVP任务下双刺激重复的优势与劣势*

冷 英 卢家楣 金 丽 潘发达 陈 燕 沈永江

(1上海师范大学教育学院,上海 200234) (2南通大学教育科学学院,南通 226007)

1 问题提出

研究表明,在RSVP(rapid serial visual representation)任务中,当刺激以每秒8～12个的速率呈现时,重复刺激(目标刺激通常被称为C,此时C1和C2相同)比非重复刺激(C1和C2不同)知觉起来更困难,出现重复知盲(Repetition Blindness,简称RB)(Kanwisher,1987)。研究者最初将该现象视为对重复刺激的知觉失败(Kanwisher,1987,1991;Kanwisher&Potter,1989,1990),但由于RB通常是在以RSVP方式呈现刺激之后的回忆任务中展示出来的,引发了RB的产生是由于对重复刺激即时的知觉加工干扰还是随后的记忆提取干扰的争论。

标记个体化理论(Token Individuation Theory)和表征不应期理论(Refractory Period Hypothesis)认为,RB是知觉缺陷。标记个体化理论认为,在一个RSVP列表中,如果有重复刺激,人们能够激活两个重复刺激中每一个的类型(type)表征,但只能对C1进行标记个体化(individuate),对C2则不能,造成对C2的知觉困难(Kanwisher,1987,1991;Kanwisher&Potter,1989,1990)。有大量研究支持这个理论(例如,Bavelier&Potter,1992;Park&Kanwisher,1994;Kanwisher,Kim,&Wickens,1996;Hochhaus&Johnston,1996;Chun,1997;Epstein&Kanwisher,1999;Morris&Harris,2002;Anderson&Neill,2002;Johnston,Hochhaus,&Ruthruff,2002;Morris&Harris,2004;Silvert,Naveteur,Honoré,Sequeira,&Boucart,2004;Dux&Marois,2007;Koivisto&Revonsuo,2007;Brill,Glass,Rashid,&Hussey,2008;Wong&Chen,2009;de Haan&Rorden,2010;Harris,Murray,Hayward,O’Callaghan,&Andrews,2012;王爱平,张厚粲,2004,2006;毛素英,2002;刘皓明,2005;冷英,陈旭莲,2011)。表征不应期理论认为,当C1的表征被激活之后,在短时间内,重复刺激C2表征的阈值会提高,导致人们对它不再反应,即人们只能够激活两个重复刺激之一的类型表征,另一个的类型表征处于不应期,从而产生RB(Luo&Caramazza,1995,1996),有少数研究支持该理论(例如,Bond&Andrews,2008)。

也有理论认为,RB是记忆缺陷。例如,潜在的基于提取的模型(Potential Retrieval-Based Models)认为,当刺激呈现速率很低时,刺激输入之后被存储在长时记忆库中;当刺激呈现速率很高时,一些刺激存储在视觉短时记忆库中,还有一些存储在瞬时记忆库中。要想报告全部刺激,就必须把所有记忆库合并起来,提取短时间内呈现过的所有刺激。如果呈现的刺激中有重复刺激,人们很可能在提取时产生混淆,分不清重复刺激是过去存储在长时记忆库中刺激的重新激活,还是刚刚存储在短时记忆库或瞬时记忆库中的刺激,造成对重复刺激提取困难(Armstrong&Mewhort,1995;Fagot&Pashler,1995)。再如,建构—归因理论(Construction and Attribution Theory)认为,如果要求报告全部刺激,人们会对刺激进行重组(建构过程),然后对刺激来源进行归因(归因过程)。人们在建构过程中分不清重复刺激C2是此列表中的C1,还是新出现的刺激C2,或者是过去某个时间、某个地点出现过的刺激,导致对C2来源的归因错误,产生RB(Masson,2004;Whittlesea&Masson,2005)。有研究支持这个理论(如Whittlesea& Podrouzek,1995;Whittlesea,Dorken,&Podrouzek,1995;Whittlesea&Wai,1997;Masson,Caldwell,&Whittlesea,2000;冷英,何秀丽,2012)。除此之外,还有一些研究虽然不能归入上述两个理论,但其结果也支持RB的记忆缺陷观(如Henson,1998;Soto-Faraco&Spence,2001;Campbell,Fugelsang,&Hernberg,2002)。

然而,Arnell,Shapiro和Sorensen(1999)推测,也许知觉缺陷和记忆缺陷结合起来能更好地解释RB现象,提出了双加工混合模型(Two-Process Hybrid Model)。该模型认为,在短时记忆中,被试也许不能很好地激活C2的类型,但是在回忆阶段,他们可能会通过主试提供的语境线索在某些列表中建构完整的类型;被试在短时记忆中可能激活了重复刺激C2的类型,但回忆时产生了遗忘。也就是说,在知觉阶段可能发生RB,在记忆阶段也可能发生RB,但记忆阶段的RB会受到一些因素的调节而减弱。与Arnell等人(1999)观点相似,Morris,Still和Caldwell-Harris(2009)提出的竞争假设(The Competition Hypothesis)也认为,RB既可能发生在知觉阶段,也可能发生在记忆阶段。与Arnell等人的观点不同的是,Morris等人用刺激之间的竞争解释RB,他们认为,一个刺激能否被报告出来要看该刺激的表征能否被激活以及它在与邻近刺激的竞争中能否获胜。该刺激的表征不被激活,人就感知不到该刺激;该刺激要竞争过与它邻近的刺激,才能被报告出来。重复刺激报告不出来,可能是在知觉阶段的表征不被激活,也可能是在记忆阶段竞争力比非重复刺激的低。国内有研究虽然不明确支持竞争假设,但对实验任务进行操作,也得出RB既可能发生在知觉阶段,也可能发生在记忆阶段的结论(夏依婷等人,2012)。

知觉缺陷观和记忆缺陷观都不能完全否认彼此的观点。在Kanwisher(1987,实验3)中,当实验任务不是全部报告而是报告单词列表中的最后一个词(尾词报告)时,C2出现了RP(Repetition Priming),即重复启动,而没有出现RB。Morris等人(2009)认为,这个结果说明在全部报告任务中,被试在知觉阶段很可能看到了C2,回忆时由于时间紧迫,对C2产生遗忘;在尾词报告任务中,C2被立刻提取,在时间上较为宽松,回忆C2的可能性增大,甚至大于非重复刺激。因此,在全部报告中出现的RB很可能是由于刺激提取失败导致的。可见,Morris等人用回忆时刺激的竞争来解释RB的产生。而在Whittlesea和Masson的研究中(2005,实验1),两个目标刺激都是词,非目标刺激有4种：空白、字符串、相同词WHITE和不同词,结果是在上述4种条件下,对重复刺激的正确报告率分别为99%、78%、58%和10%。Morris等人(2009)认为,在非目标刺激是不同词的条件下对重复刺激报告的正确率低,很可能是时间紧迫来不及个体化C2造成的,在其它三种条件下,被试的时间压力随着非目标刺激的复杂程度而降低。可见,Morris等人用知觉时的竞争来解释RB的产生。

然而,在有时间压力的情况下,一方面,刺激之间的竞争是刺激对认知资源的争夺,另一方面,人为了获得更好的记忆成绩,可以主动地根据任务要求分配注意资源,因为在认知加工过程中人是有能动性的。冷英、谭小英、曾庆、程晓荣和卢家楣(2012)从加工主体能动性的角度,提出了“注意资源分配最优化假设”(The Optimization Allocation of Attention Resources Hypothesis)。该假设的具体内容是：在RSVP列表中有多个刺激,每个刺激的呈现时间很短,而注意“停留”时间相当长,有几百毫秒(Duncan,Ward,&Shapiro,1994),人们不可能对列表中的所有刺激都进行充分加工。在极短时间里,人们会尽可能加工所有刺激,但注意资源不能得到均衡分配,因为注意资源的分配受到多种因素的影响。从刺激物本身的特点看,编码效力高的刺激分配的资源多(Morris,et al.,2009);从加工主体来看,人会主动地根据任务要求和自身特点分配注意资源到不同的刺激上。在刺激呈现阶段,被试尽可能知觉多一些刺激,并且尽可能多地区别彼此不同的刺激,以使自己在回忆作业中能有更好的成绩。在列表中如果有重复刺激C1和C2,被试往往分配较少注意资源给C2,因为C1已经获得了注意资源,需要把资源节省下来给其他的非重复刺激。因此,对 C2的加工水平较低,报告时会产生困难。当被试确知重复刺激之后不再有新刺激出现时,他们就会把更多的注意投向重复刺激。该假设的核心观点是：RB之所以产生是因为在包含有重复刺激的列表中,被试主动分配注意资源,应用最佳选择策略,以牺牲重复刺激的较深层次加工为代价,侦察更多的非重复刺激。

用注意资源分配最优化假设可以合理解释Kanwisher(1987,实验 3)和Whittlesea和Masson(2005,实验1)的实验结果。在Kanwisher的实验中,当尾词报告时,被试主动分配更多的注意资源给C2,而与它重复的刺激C1已经获得了一些注意资源,被试可以较好地区分出现在不同位置的两个相同刺激,导致重复启动。而当全部报告时,被试需要把注意资源较为平均地分配给非重复刺激,对于重复刺激C2,获得的注意资源少,导致RB。因此,在全部报告中出现的RB很可能是由于刺激提取失败导致的,这与Morris等人(2009)的观点一致。而在Whittlesea和Masson的实验中,Morris等人(2009)认为,在非目标刺激是不同词的条件下,对列表中有无重复刺激判断的正确率低,很可能是时间紧迫来不及个体化C2造成的,RB产生在知觉阶段;而根据注意资源分配最优化假设,RB的产生是因为对非重复刺激分配注意资源的均衡化造成的,使得重复刺激获得的资源少,加工水平低,在回忆阶段报告困难,RB产生在记忆阶段。可见,Morris等人(2009)的竞争假设与注意资源分配最优化假设的分歧仍然是RB发生的阶段。本研究准备从一个新的角度验证哪种观点更为合理。

关于RB的研究,以往采用的列表都是单刺激重复方式,列表中只有一对刺激重复,即C1’是C1的复本。目前还没有研究探讨在RSVP列表中呈现两对重复刺激,第二对重复刺激是否有RB效应。本研究创设双刺激重复列表方式,即在列表中有两对刺激是重复的,即C1’是C1的复本,C2’是C2的复本,C1和C2是不同的。采用该方式得出的结果可以逆推单刺激重复列表中RB发生的阶段,为解决长期以来的争论提供新的证据。再者,目前关于情绪词汇的RB效应研究较少,并且没有得到一致的结论。本研究探讨中性词汇和情绪词汇加工中的RB效应,为注意资源分配最优化假设提供来自不同性质词汇加工的证据。根据注意资源分配最优化假设,重复的C2’在知觉阶段被分配了比非重复的C2’更少的注意资源,在回忆阶段提取变得困难,产生RB效应。如果在知觉阶段C2’被分配了更多的注意资源,如情绪效价强度增大,很可能在回忆阶段就不会产生RB。因此,在单刺激重复条件下,当重复刺激与非重复刺激的强度相当时,被试看见了重复刺激C2’,但报告不出来,重复表现出劣势;当重复刺激的强度大于非重复刺激时,被试能够报告重复刺激C2’,RB效应减弱甚至消失,重复表现出优势。为了检验上述假设,实验1使用中性高频词汇作为目标刺激,检验当重复刺激与非重复刺激的强度相当时,RB效应产生的阶段;实验2增加刺激的强度,使用情绪词汇作为目标刺激,检验当重复刺激的强度大于非重复刺激时,RB效应的产生阶段。

2 实验1中性词汇加工中双刺激重复的优势

2.1 目的

在RSVP任务中,使用情绪效价强度一般的中性词汇作为实验材料,检验单刺激重复条件下的RB效应产生的阶段,双刺激重复条件下第二对目标刺激的RB是否减弱甚至消失。

2.2 方法

2.2.1 被试

自愿参加实验的南通大学学生37名,男25名,女12名,年龄19～25岁,双眼视力或矫正视力正常,汉语为第一语言。实验后均获得少量报酬。

2.2.2 仪器

用E-prime软件编写实验程序,并在惠普计算机显示器上呈现刺激。液晶显示器的尺寸是17英寸,分辨率1024×768,扫描频率是60 Hz。

2.2.3 实验材料

从《现代汉语词频词典—— 频率最高的前8000个词词表》(北京语言学院,北京教学研究所,1986)中选取了445个中性双字词,其中25个为练习用词;120个为填充材料;其余是正式实验用词。首先,构建60个词语列表,每个列表由5个词语组成,分别表示为S1、S2、S3、S4和S5,其中没有重复词语,C2在第二个位置(S2),C2’在第四个位置(S4),这样就构建了无重复条件的刺激列表x。其次,以60个无重复刺激的列表为基础,将每一个列表中的C2替换成C2’,即让C2与C2’相同,构建单刺激重复条件列表y。第三,以60个单刺激重复列表为基础,将每一个列表中的第一个刺激替换成第三个刺激,构建双刺激重复条件列表z,在该列表中,C1(S1)和C1’(S3)相同,C2(S2)和C2’(S4)相同。一共构建了180个列表。第四,采用拉丁方排序,用180个列表匹配出3套实验材料,每套材料中3种条件各1/3。另外编写了20个填充列表,每个列表有6个词语,以避免被试对重复刺激的位置进行猜测。37名被试被随机分配给其中的一套材料,其中13名分配做第一套材料,12名做第二套材料,剩下的12名做第三套材料。这样,每个被试均接受3种实验处理。每套材料的80个列表随机呈现。实验材料样例见表1。

表1 实验1三种条件实验材料举例

2.2.4 实验设计、因变量指标与计分方法

采用单因素三水平被试内设计,自变量是目标刺激的重复性,分为3个水平：无重复、单刺激重复和双刺激重复。因变量有3个：C1和C1’的平均正确率、C2和C2’的平均正确率以及S5的正确率。对于第一个词语和第三个词语的平均报告正确率与第二个和第四个词语的平均报告正确率的计法是,两个词都没有报告出来计为0;报告出1个计为0.5;报告出2个计为1(参见Coltheart,V.,Mondy,&Coltheart,M.,2005)。对于第五个词语,正确报告计为1,错误和漏报计为0。尽管要求被试按顺序报告,但只要报告出正确的词语就计为正确(参见Dux&Coltheart,2008)。

需要说明的是,将C2和C2’的报告正确率进行平均是为了减少遗漏信息的可能性,例如,在单刺激重复条件下(A2),词表为“时候/起来/他们/起来/社会”时,如果报告的是“时候/起来/社会”,无法确定报告的“起来”是第二个词还是第四个词,因此将这两个词的正确报告率进行平均,作为目标刺激报告率指标,计为 (C2+C2’)/2。在双刺激重复条件下(A3)可能出现一个新问题,例如,词表为“他们/

起来

/他们/

起来

/社会”,如果被试报告为“他们/

起来

/社会”,不能确定“他们”是C1还是C1’,因此采取第一个和第三个词的平均报告正确率为指标,计为(C1+C1’)/2。

2.2.5 实验预期

根据标记个体化理论和竞争假设,如果A2条件下RB发生在知觉阶段,即看不见S4(C2’),那么在A3条件下,被试同样看不见S3(C1’),此时的列表相当于S2(C2)和S4(C2’)之间没有刺激间隔,但呈现时间增加了,被试对S4的报告率会增加,RB可能减弱或消失。这里还有一种情况就是,被试把C2与C2’合并成一个呈现时间比较长的刺激,只报告一次,而不是把C1’看做是空白,如果能看成两个词,就一定能看出二者之间的间隔词。然而,因为C2和C2’之间有时间间隔,被试能够辨认C2和C2’是两个刺激,C2’反而有重复优势,依据是Whittlesea和Masson(2005)实验1的结果,在该实验中,在空白条件下,两个目标刺激之间是空白刺激,目标刺激和空白刺激的呈现时间都是120 ms,结果发现,当两个刺激是重复的时候,被试对有无重复的判断正确率接近100%(99%),据此,有信心判断在双刺激重复条件下,被试看见了C2’,第二对重复刺激没有发生RB。因此,目标刺激C2和C2’报告正确率的数据模式应该是：A1大于A2,A3大于A2,A1与A3之间的关系不能确定。而对于C1和C1’报告正确率的数据模式应该是：A1等于A2大于A3,因为在A1和A2条件下,C1是相同的,C1’是相同的,报告率应该无差异,而在A3条件下,C1和C1’是相同的,构成了RB产生的条件,报告率降低。

根据建构—归因理论和竞争假设,如果A2条件下RB发生在记忆阶段,即看见了S4却报告不出来,那么在A3条件下,被试同样可能看见了S3,此时列表中的两个重复刺激S2和S4被S3隔开,构成RB产生的条件,S4的报告率降低,产生RB。因此,C2和C2’报告正确率的数据模式应该是：A1大于A2,A1大于A3,A2与A3差异不显著。而对于C1和C1’报告正确率的数据模式应该是：A1等于A2大于A3,与标记个体化理论的预期一致。

根据注意资源分配最优化假设,如果A2条件下RB发生在记忆阶段,被试看见了S3和S4,当末位刺激呈现完之后,因为总刺激数少,还有剩余的注意资源可以加工重复刺激,RB减弱或消失。因此,C2和C2’报告正确率的数据模式应该是：A1大于A2,A3大于A2,A1与A3之间的关系不能确定。而对于C1和C1’报告正确率的数据模式应该是：A1等于A2等于A3。

可见,尽管建构—归因理论与注意资源分配最优化假设都认为,A2条件下RB发生在记忆阶段,但对A3条件下目标词报告的预期是不同的。

为方便阅读,表2列出了对A2和A3条件下C2和C2’、C1和C1’的报告率的预期,表3列出了不同理论对不同条件下发生RB的预期：

表2 对A2(单刺激重复条件)和A3(双刺激重复条件)目标词报告正确率的预期

2.2.6 实验程序

采用个别实验方式,一个主试一次负责记录一个被试的报告情况。正式实验前有5个练习实验,让被试熟悉实验程序。被试距离电脑屏幕约50 cm,采用RSVP方式呈现刺激。材料用白底黑字呈现,字体为18号宋体。被试右手按鼠标左键控制实验进程。首先在屏幕上呈现指导语,被试理解指导语之后按空格键开始实验。屏幕中间呈现注视点“+”,持续1000 ms消失,接着在注视点位置快速连续呈现一组词,每个词表包括5个或者6个双字词语。每次呈现一个词语,持续时间为187 ms,每个词表呈现结束后出现一个红色“？”,表示该词表呈现结束,要求被试立即按呈现顺序大声报告所有词,包括重复词,主试用纸笔在事先准备好的记录纸上记录被试的报告情况。报告结束后,被试按鼠标左键开始下一组词表,反复这一过程直至80个列表结束。整个实验大约持续15 min。

2.3 结果与分析

采用SPSS 12.0统计软件对数据进行统计与分析。首先,为了确保在实验中被试是认真完成任务的,计算在无重复条件下所有被试对S1的平均报告率,结果是所有被试的报告率均在85%以上;再计算在无重复条件下所有被试对S5的平均报告率,结果是36名被试的报告率在60%以上,只有1名被试的报告率为45%,按照非目标刺激报告率低于50%的删除标准(Bond&Andrews,2008),这名被试的数据被删除,这样一共有36名被试的数据进入统计。然后计算3种条件下所有被试(C1+C1’)/2、(C2+C2’)/2和S5平均正确报告率,见表4。

首先,对(C2+C2’)/2平均报告正确率进行单因素重复测量方差分析,结果是：重复性主效应显著：

F

(2,70)=6.75,

MSE

=0.062,

η

=0.162,

p

<0.05; 进一步对各条件下重复刺激报告正确率的平均数进行Sidak多重比较,结果是：无重复条件下的正确率显著高于单刺激重复条件,

MD

=0.074,

p

<0.05;无重复条件下的正确率和双刺激重复条件无显著差异,

MD

=0.005,

p

>0.05;单刺激重复条件下的正确率显著低于双刺激重复条件,

MD

=0.069,

p

<0.05。正确率之间的关系为无重复 =双刺激重复>单刺激重复。

根据标记个体化理论和竞争假设的知觉缺陷观,在单刺激重复条件下,被试看不见重复刺激,在双刺激重复条件下,被试看不见第一个刺激的重复,使得C2和C2’之间没有刺激间隔,但有时间间隔,因为本实验中每个刺激的呈现时间是187 ms,所以这时C2和C2’之间就有了187ms的时间间隔,这个间隔可能附加到C2上,使C2看起来好像呈现了374 ms。重复刺激之间没有刺激间隔,或者说是空白刺激,就不需要对额外刺激进行类型化和标记个体化,呈现时间超过250ms,破坏了RB产生的条件,重复的刺激可能会出现重复优势,增加报告率,得到与无重复条件相同、高于单刺激重复条件报告率的结果。

表3 不同理论对A2和A3条件下RB效应的预期

表4 实验1三种条件下刺激正确报告率的平均数和标准差(n=36)

然而,“在双刺激重复条件下,被试看不见第一个刺激的重复”是从单刺激重复条件下被试可能看不到刺激的重复推测出来的,在双刺激重复条件下,被试能不能看见第一个刺激的重复,可以通过计算(C1+C1’)/2平均报告率看出。对(C1+C1’)/2平均报告正确率进行单因素重复测量方差分析,结果是,重复性主效应不显著：

F

(2,70)=2.63,

MSE

=0.016,

η

=0.07,

p

>0.05。在无重复条件下,C1 和C1’是“时候”和“他们”,在单刺激重复条件下,C1和C1’也是“时候”和“他们”, 这两种条件下(C1+C1’)/2 的正确率无差异,说明数据结果是可靠的。而两者又都与双刺激重复条件下的(C1+C1’)/2的正确率无差异,说明在双刺激重复条件下的第一对重复刺激(例如“他们”和“他们”)没有出现RB,因此,通过(C2+C2’)/2正确率之间的关系(无重复 =双刺激重复 >单刺激重复)推测RB发生在知觉阶段的假设就不能成立,因为在双刺激重复条件下被试不仅看见了C1’, 而且报告出了C1’。因此,(C2+C2’)/2 的正确率的数据模式符合标记个体化假设和竞争假设,而(C1+C1’)/2的正确率的数据模式不符合这两个假设。

根据建构—归因理论和竞争假设的记忆缺陷观,在单刺激重复条件下,被试看见了重复刺激,但在回忆阶段没有报告出来,那么,在双刺激重复条件下,第一对重复刺激会产生RB,第二对重复刺激仍然会有RB,因为在该条件下,这对重复刺激被C1’隔开,符合RB产生的条件。结果表明,在双刺激重复条件下两对重复刺激都没有产生RB,所以不符合建构—归因理论和竞争假设的预期。

根据注意资源分配最优化假设的预期,如果RB发生在记忆水平,在以双刺激重复方式呈现的列表中的C2’不会发生RB,而且C1和C1’也不会发生RB,因为此时列表中不相同的刺激只有3个,被试有足够的注意资源分配给非重复和重复的刺激。结果是在双刺激重复条件下两对重复刺激都没有产生RB,所以符合注意资源分配最优化假设的预期。然而,值得注意的是,双刺激重复条件两组重复刺激均未出现RB现象,由于S3(C1’)是第一个重复刺激,它的加工成败会影响第二个重复刺激S4(C2’)的加工成绩,按常理加工第一组重复刺激应该出现RB,因为它不受第二组重复刺激的影响,但注意资源分配最优化假设认为,人在加工过程中能够主动分配资源,在记忆阶段,被试也会分配注意资源,由于在双刺激重复列表中,不同的刺激只有3个,被试有足够的注意资源分配给非重复和重复的刺激,所以C1和C1’也不会发生RB。

本实验的结果支持RB的记忆缺陷观,与注意资源分配最优化假设的预期吻合。如果列表中有双刺激重复,而刺激总数不变,被试有足够的资源分配给重复和非重复的刺激,那么,相对于单刺激列表,双刺激重复列表中不仅重复刺激的报告率会增加,而且非重复刺激的正确率也会增加。根据上述对(C2+C2’)/2的报告率双刺激重复条件高于单刺激重复条件的原因分析,3种条件下非目标刺激的数量有差异,由于工作记忆的容量有限,非目标刺激的报告率可能会有差异,非重复刺激越少,被报告的可能性就越大。非目标刺激S5的报告率可以说明这个问题,结果见表4。

对S5平均报告正确率进行单因素重复测量方差分析,结果是：重复性主效应显著：

F

(2,70)=21.20,

MSE

=0.110,

η

=0.377,

p

<0.001; 进一步对各条件下刺激报告正确率的平均数进行Sidak多重比较,结果是,无重复条件下的正确率显著低于单刺激重复条件,

MD

=0.043,

p

<0.05;无重复条件下的正确率显著低于双刺激重复条件,

MD

=0.110,

p

<0.001;单刺激重复条件下的正确率显著低于双刺激重复条件,

MD

=0.067,

p

<0.001。正确率之间的关系为无重复<单刺激重复<双刺激重复。在3种条件下S5是相同的,可以进行直接比较,结果说明非目标刺激确实受到了刺激数目的影响,造成无重复<单刺激重复<双刺激重复的结果,表明列表中非目标刺激数目越多,其报告率越低。非目标刺激在双刺激重复条件下获得更多的注意资源,增加了报告率,对这个结果,标记个体化理论和建构—归因理论不做预期,根据这两个理论的观点,3种条件下非目标刺激的报告率应该没有差异。虽然竞争假设预期刺激间的竞争将影响RB的大小,竞争力大的刺激被看见和报告的可能性也大,但该假设明确表示重复刺激的竞争力小于非重复刺激,而不预期在不同条件下的非重复刺激报告率之间的比较。注意资源分配最优化假设预期了不同条件下非目标刺激的报告正确率趋势并得到了实验数据的支持,因此实验1的结果与注意资源分配最优化假设吻合。

然而,实验1使用中性高频词汇作为目标刺激,在单刺激重复条件下,各个刺激之间所分配到的注意资源主要受刺激的重复性的影响,重复的刺激比非重复的刺激获得的注意资源少。如果在中性词汇列表中加入更高强度的刺激,如情绪刺激,该刺激获得的注意资源多,因为情绪—唤醒材料比中性材料更容易获得注意(Silvert et al.,2004;Mathewson,Arnell,&Mansfield,2008),那么情绪词汇的RB很可能消失,而在双刺激重复条件下,情绪词汇仍会有RB。

3 实验2情绪词汇加工中双刺激重复的劣势

改变刺激强度的方法有多种,颜色(Dux&Coltheart,2008)、名字(Arnell et al.,1999)和词汇的情绪效价(MacKay,Hadley,&Schwartz,2005)等,重复刺激的强度增加,会在加工中显示出RB的消减甚至重复优势现象。例如,Dux和Coltheart(2008)表明,当两目标物颜色相同(实验2),或者两目标物的颜色不同(实验3),但都与非目标物颜色不同时,RB效应没有出现;Arnell等人(1999)让被试在RSVP任务中搜索他们自己的名字和其他人的名字,结果显示“自己名字”的情况下相对于“他人名字”,RB效应衰减了;MacKay等人(2005)发现禁忌词汇比中性词汇的RB效应小。

然而,上述结果是在单刺激重复条件下获得的,在双刺激重复条件下,如果加入情绪刺激,当重复刺激的强度大于非重复刺激时,被试很可能会报告重复刺激C1’,而报告不出C2’,RB效应增加,重复表现出劣势。

3.1 实验2a情绪词汇加工中双刺激重复的劣势—— 来自大学生的数据

3.1.1 目的

在RSVP任务中,使用情绪词汇作为目标刺激,检验单刺激重复条件下的RB效应是否减弱或消失,双刺激重复条件下第二对目标刺激的RB是否会发生。

3.1.2 方法

3.1.2.1 被试

自愿参加实验的南通大学学生38名,男20名,女18名,年龄19～24岁,视力或矫正视力正常,汉语为第一语言。他们没有参加实验1。实验后均获得少量报酬。

3.1.2.2 实验仪器

同实验1。

3.1.2.3 实验材料

情绪词汇选自《汉语情感词系统》(王一牛,周立明,罗跃嘉,2008),该系统提供了对所选词在愉悦度、激动度、优势度、熟悉度四个方面的评定结果。本实验先将系统中的词从愉悦度评分由低到高排列,共选取了120个愉悦度平均数低于3.4的词语,然后计算出这120个词的愉悦度、激动度、优势度、熟悉度的平均水平。结果是愉悦度为2.20～3.39,平均数为3.07±0.208;激动度的平均数为4.46±0.187;优势度的平均数为5.07±0.63;熟悉度的平均数为4.83±0.146。因为存在负性偏向,被试对负性情绪词回忆能力比对中性词回忆能力强(Silvert et al.,2004;Mathewson,et al.,2008)。在实验1材料的基础上将单刺激重复列表中的目标词S2和S4改为情绪词,双刺激重复列表中的目标词S1、S3与S2、S4改为情绪词,非目标词不变。填充材料为实验1中所用的材料。实验材料样例见表5。

表5 实验2a三种条件实验材料举例

C1 C2 C1’ C2’无重复条件 时候 革命 他们 歹毒 社会单刺激重复条件 时候 歹毒 他们 歹毒 社会双刺激重复条件 卑贱 歹毒 卑贱 歹毒 社会

3.1.2.4 实验设计、因变量指标与计分方法

同实验1。

3.1.2.5 实验程序

同实验1。

3.1.3 结果与分析

按照实验1删除数据的标准,有1名被试的数据不符合要求,故有37名被试的数据进入统计。计算3 种条件下被试(C1+C1’)/2、(C2+C2’)/2 和S5 平均正确报告率,见表6。

对(C2+C2’)/2平均报告正确率进行单因素重复测量方差分析,结果是,重复性主效应显著：

F

(2,72)=9.90,

MSE

=0.097,

η

=0.216,

p

<0.001;进一步对各条件下重复刺激报告正确率的平均数进行Sidak多重比较,结果是,无重复条件下的正确率与单刺激重复条件下无显著差异,

MD

=0.022,

p

>0.05;无重复条件下的正确率显著高于双刺激重复条件,

MD

=0.097,

p

<0.001;单刺激重复条件下的正确率显著高于双刺激重复条件,

MD

=0.076,

p

<0.05。正确率之间的关系为无重复 =单刺激重复>双刺激重复。这个结果表明：在单刺激条件下没有发生RB效应,在双刺激重复条件下发生了RB效应。

表6 实验2a三种条件下刺激正确报告率的平均数和标准差(n=37)

在单刺激条件下没有发生RB可能正是因为目标刺激的强度高,获得了更多的注意资源。由于在单刺激重复条件下RB消失,即被试可以看见S4,那么,在双刺激重复条件下,第二对重复刺激就可能产生RB,因为它们之间的强度相当,而注意资源的总量有限,导致目标词的正确率是无重复 =单刺激重复>双刺激重复的结果。由于“在双刺激重复条件下,被试就可以看到并报告S3”是建立在“在单刺激重复条件下RB消失,即被试可以看见S4”猜测的基础上的,下面就对这个猜测进行验证,比较各条件下(C1+C1’)/2的正确率,检验在单刺激重复条件下RB是否消失。

对(C1+C1’)/2平均报告正确率进行单因素重复测量方差分析,结果是：重复性主效应显著：

F

(2,72)=4.24,

MSE

=0.036,

η

=0.105,

p<

0.05。进一步对各条件下重复刺激报告正确率的平均数进行Sidak多重比较,结果是,无重复条件下的正确率显著高于单刺激重复条件,

MD

=0.051,

p

<0.05;无重复条件下的正确率和双刺激重复条件无显著差异,

MD

=0.005,

p

>0.05;单刺激重复条件下的正确率与双刺激重复条件无显著差异,

MD

=0.056,

p

>0.05。3种条件下正确率之间的关系为无重复>单刺激重复,无重复 =双刺激重复,单刺激重复 =无重复。这个结果表明双刺激重复条件下的第一对重复刺激(C1和C1’)没有发生RB,证实了在双刺激重复条件下,被试能够看到并报告S3的推断。

发射机对互调发射的抑制能力用互调发射抑制比来表征，文献[1]和文献[2]对互调发射抑制比进行了定义，均定义为在规定的测量条件下，互调发射产物相较于发射机调谐信号的衰减量.从工程应用角度，除互调发射频率为nft-fj(ft为发射机的调谐信号频率，fj为干扰信号频率,n为正整数)的互调发射类型外，上述两文献的测量数据均不便于应用，为此，文献[3]提出了便于工程应用的适用于不同类型的互调发射抑制比定义.

那么,在双刺激重复条件下发生的RB效应,发生在哪一个阶段呢？实验1表明,单刺激重复条件下RB发生在记忆阶段,实验2a改变了目标刺激强度,在双刺激重复条件下发生了RB,但仅凭第二对重复刺激的数据还不能断定其发生的阶段,根据实验1非目标刺激列表的数量会影响其报告率,非目标刺激的报告率在一定程度上可以逆推被试报告的数量。因此,对非目标刺激S5的正确率进行分析。

对S5平均报告正确率进行单因素重复测量方差分析,结果是,重复性主效应不显著：

F

(2,72)=1.84,

MSE

=0.020,

η

=0.049,

p

>0.05。结合第二对重复刺激的数据,可以认为,在双刺激重复条件下被试看到了S4,而没有报告出来,RB发生在记忆阶段。

实验2a表明在RSVP任务中,使用强度大的情绪词汇作为目标刺激,能获得更多的注意资源,在单刺激重复条件下RB效应消失,双刺激重复条件下第二对目标刺激发生了RB,出现重复劣势。由于是探索性的研究,就支持理论而言,支持注意资源分配最优化假设;就情绪词的RB效应而言,它与MacKay等人(2005)的结果吻合。但仅仅凭借这一个实验就下确定性的结论,还显仓促,因此,又进行了一个重复实验,除了将被试变换成了高中生以外,其它方面与实验2a完全相同。

3.2 实验2b情绪词汇加工中双刺激重复的劣势—— 来自高中生的数据

3.2.1 目的

用高中生作为被试,检验实验2a结果的可靠性。

3.2.2 方法

3.2.2.1 被试

自愿参加实验的江苏省洪翔中学和兴洪中学的高中学生36名,男7名,女29名,年龄16～18岁,视力或矫正视力正常,汉语为第一语言。实验后均获得少量报酬。

同实验2a。

3.2.3 结果与分析

有1名被试的数据不符合要求被删除,故有35名被试的数据进入统计。

计算3 种条件下被试(C1+C1’)/2、(C2+C2’)/2 和S5平均正确报告率,表7。

对(C2+C2’)/2平均报告正确率进行单因素重复测量方差分析,结果是：重复性主效应显著：

F

(2,68)=5.73,

MSE

=0.077,

η

=0.144,

p

<0.05; 进一步对各条件下重复刺激报告正确率的平均数进行Sidak多重比较,结果是：无重复条件下的正确率与单刺激重复条件无显著差异,

MD

=0.040,

p

>0.05;无重复条件下的正确率显著高于双刺激重复条件,

MD

=0.094,

p

<0.05;单刺激重复条件下的正确率显著高于双刺激重复条件,

MD

=0.054,

p

<0.05。正确率之间的关系为无重复 =单刺激重复 >双刺激重复。这个结果与实验2a的结果一致,说明在单刺激重复条件下,RB发生在记忆阶段。

表7 实验2b三种条件下刺激正确报告率的平均数和标准差(n=35)

对(C1+C1’)/2平均报告正确率进行单因素重复测量方差分析,结果是：重复性主效应不显著：

F

(2,68)=0.47,

MSE

=0.005,

η

=0.014,

p>

0.05。这个结果与实验2a的相同之处是无重复 =双重复,表明双刺激重复条件下的第一对重复刺激(C1和C1’)没有发生RB,不同之处在于实验2a中是无重复>单重复,实验2b中是无重复 =单重复,似乎表明单刺激重复条件下(C1+C1’)/2的报告率提高了。对S5平均报告正确率进行单因素重复测量方差分析,结果是：重复性主效应不显著：

F

(2,68)=0.85,

MSE

=0.008,

η

=0.024,

p

>0.05。这个结果也与实验2a的结果一致。

实验2b的结果除了单刺激重复条件下(C1+C1’)/2的平均报告正确率有所变化以外,S5的数据模式与实验2a一致,而且更重要的是第二对重复刺激的报告正确率(C2+C2’)/2的数据与实验2a一致,说明实验2a的结果是稳定的,可以得出如下结论：在当重复刺激的强度大于非重复刺激时,在单刺激重复条件下,重复表现出优势。相反,在双刺激重复条件下,重复表现出劣势。

4 讨论

关于重复知盲的研究已有20多年的历史,研究者最感兴趣的问题是RB产生的原因和发生阶段,已有理论的分歧主要表现在以下两个方面：第一,RB是知觉失败还是记忆提取失败,或者两者皆具。第二,RB是由重复信息的抑制还是重复信息的错误归因导致的,或者是重复刺激比非重复刺激的竞争力低导致的。Morris等人认为,表征不应期理论不能解释建构—归因理论的结果,同样,建构—归因理论不能解释表征不应期理论的结果。他们认为,两派理论不能合理解释对方实验结果的原因在于没有估计RSVP列表中刺激之间的竞争作用,因此,他们在进行模拟实验和新实验的基础上,提出了解释RB产生原因的竞争假设。

本研究认为,竞争假设可以解释标记个体化理论和双加工混合模型的实验结果,如Kanwisher(1987)发现当只要求被试报告列表中末尾刺激时,未出现RB,标记个体化理论认为,重复的词是尾词,不需要对尾词进行个体化。根据竞争假设,尾词获得更多的注意资源,容易被报告出来(Morris et al.,2009;冷英,谭小英,曾庆,程晓荣,卢家楣,2012)。虽然对结果的解释不同,但尾词报告任务中对尾词的报告显得容易还得到了建构—归因理论实验的支持(Masson,2004)。

然而,本研究认为,竞争假设没有考虑人在认知加工过程中的主动性,在有时间压力的情况下,人为了获得更好的记忆成绩,尽可能知觉多一些的刺激,区别彼此不同的刺激,使得重复刺激的加工程度较低,在RSVP列表中往往分配较少注意资源给重复刺激,把资源节省下来给其他的非重复刺激。这就是注意资源分配最优化假设的基本思想。用注意资源分配最优化假设与竞争假设都可以合理解释Kanwisher(1987,实验3)和Whittlesea和Masson(2005,实验1)的结果。为了探讨RB产生的阶段,在列表中设置了两对重复刺激,相间排列,创设了“双刺激重复(C1和C1’相同;C2和C2’相同)列表”,该列表中刺激的排列为S1(C1)、S2(C2)、S3(C1’)、S4(C2’)、S5, 得出的结果是：双刺激重复条件下,当目标刺激是中性词汇时,第二对刺激的RB消失;当目标刺激是情绪词汇时,第二对刺激的RB依然存在,该结果符合注意资源分配最优化假设的预期。双刺激重复列表比单刺激重复列表在探讨RB产生阶段问题上更有优势。实验1预期,如果单刺激重复条件下RB产生在记忆阶段,即被试看见C2’却没有报告出来,那么在双刺激重复条件下,被试应该可以看见C1’和C2’,因为在以RSVP方式呈现的刺激列表中,刺激是逐个、快速、在屏幕同一位置上呈现给被试的,在双刺激重复条件下与单刺激重复条件下是一样的,单刺激重复条件下能够看见C2’,双刺激重复条件下没有理由看不见C1’和C2’, 如果看见了C1’和C2’, 那么这时列表中C1(S1)、C2(S2)、C1’(S3)、C2’(S4)和S5 不相同的刺激只有3个,被试有足够的注意资源分配给非重复和重复的刺激,两对刺激都不会出现RB。实验结果证实了这个预期。实验2操作了目标刺激的强度,采用情绪词作为目标刺激,预期在单刺激重复条件下RB会消失,因为情绪词能够获得更多的注意资源,实验结果证实了这个预期;单刺激重复条件下RB的消失,使得在双刺激重复条件下同是情绪词的第二对重复刺激获得的注意资源减少,因为注意资源总量是恒定的,从而产生RB。实验结果也证实了这个预期。

以大学生和高中生为被试,操作目标刺激的重复性,分别使用中性词汇和情绪词汇作为目标刺激,得出了以下结论：当重复刺激是中性词汇时,在单刺激重复条件下重复有劣势,出现RB,在双刺激重复条件下,由于第一对重复刺激的劣势,使得第二对重复刺激表现出优势,RB消失。当重复刺激是情绪词汇时,相比中性词汇获得了更多的注意资源,在单刺激重复条件下重复有优势,RB消失,在双刺激重复条件下,由于第一对重复刺激的优势,使得第二对重复刺激表现出劣势。

实验1的关键结果是第二对重复刺激的正确报告率(C2+C2’)/2为无重复 =双刺激重复>单刺激重复,表明在中性词汇快速记忆任务中,双刺激重复条件下出现了重复优势,RB没有发生。但可能存在的问题是3种条件下目标刺激不完全相同,能否进行直接的比较。本研究创设的双刺激重复RSVP方式中有两对重复刺激(C1和C1’与C2与C2’),传统的单刺激重复方式中有一对重复刺激(C2与C2’),操作目标刺激的重复性,在这两种条件下,有一对重复刺激是相同的,这里是C2与C2’,其正确率可以进行比较,实验1中比较的结果是双刺激重复>单刺激重复,仅仅是这个结果,只能说明双刺激重复条件下的成绩好于单刺激重复条件,还不能说明双刺激条件下RB是否消失。要研究是否有RB效应,必须设置基线条件,即无重复条件,结果表明对目标刺激的报告率无重复 =双刺激重复,似乎表示双刺激重复条件下RB消失了。但在无重复条件下C2与C2’与双刺激重复条件下的C2与C2’不完全相同,也就是说,两者只有C2’是一样的,C2不同,如果不考虑其他因素,两种条件下C2与C2’的平均值不同的可能性高于相同,因为C2是项目间比较,而实验结果是两者的平均值相同,说明是重复性因素起了作用,在双刺激重复条件下重复刺激表现出优势效应。这种用无差异数据来推断无RB效应又会带来新的问题,即也许没有重复优势,只是数据恰巧出现了重复优势效应。为了说明双刺激重复条件下确实产生了重复优势,单刺激重复条件下出现的RB可以说明问题,因为单刺激重复条件下的成绩是低于无重复条件的,两者差异显著,是用有差异数据来推断单刺激重复条件下产生了RB。3种条件结合起来看,就排除了数据是恰巧出现的可能性,而3种条件下目标刺激正确率的数据模式是实验操作带来的可靠结果。

实验2a和实验2b将实验1列表中的目标刺激换成了情绪刺激,非目标刺激不变,验证刺激强度对单刺激重复条件和双刺激重复条件下相比中性目标词而言的反转效应,即在单刺激重复条件下由于重复刺激强度的增加,获得更多的注意资源,RB效应消失,表现出重复优势;在双刺激重复条件下,由于第一对重复刺激的RB消失,第二对刺激与第一对刺激的竞争加强,加之第二对重复刺激具备产生RB的条件,产生了RB效应,表现出重复劣势。验证这个反转效应的关键数据依然是第二对重复刺激的正确报告率(C2+C2’)/2,与实验1不同,数据模式为无重复 =单重复>双重复,而且以大学生为被试和以高中生为被试,得到的数据模式是一致的,因此,两个实验的结果确定性地表明情绪词汇在单、双刺激重复条件下与中性词汇的RB是不同的。

然而,既然实验2b重复了实验2a的结果,为什么不再做一个实验重复实验1的结果。对于这个问题,回答是这样的：实验1使用的是中性词汇,这种材料是研究RB现象常用的材料(Kanwisher,1987;Whittlesea et al.,1995;Whittlesea&Podrouzek,1995;Morris&Harris,2004;Masson et al.,2000;Masson,2004;Whittlesea&Masson,2005;Bond&Anderws,2008),实验得到了一致的结果,单刺激重复条件下产生了RB效应,本研究的单刺激重复条件也得到了同样的结果,因此没有必要再重复验证。而实验2a使用的是情绪词汇,到目前为止,使用情绪词汇探讨RB效应的研究屈指可数(MacKay et al.,2005;Silvert et al.,2004),而且得到的结果不尽相同,也正是如此,实验2a采用情绪材料探讨RB的重复是优势还是劣势,得出了单刺激重复条件下,重复表现出优势,双刺激重复条件下,重复表现出劣势的结论,这个结论可供参考的别人的研究很少,更为重要的是本研究创设的双刺激重复条件没有研究结果可供借鉴,因此,使用了高中生做被试,做了实验2b,目的是重复实验2a的结果,如果还是用大学生做被试,得到的结果一致,只需要保留实验2a即可。换用高中生做实验,如果得到的结果与大学生的一致,不仅可以说明实验2a的结果可靠,结论可信,而且也说明了进入形式运算阶段以后的儿童,完成快速记忆任务的能力没有差异。

两个实验还对非目标刺激进行了分析,从非目标刺激在各个实验中3种条件下的正确率数据可以看出,该类刺激与目标刺激产生了竞争,对RB的产生或者消失是有贡献的。非目标刺激S5的结果,不仅与注意资源分配最优化假设吻合,而且与竞争假设也是吻合的。实验1非目标刺激报告率的结果表明,在目标刺激与非目标刺激都是中性词汇时,列表刺激数目越多,非目标刺激的报告率越低。而实验2a和实验2b的结果一致表明,由于情绪词汇的介入,增加了目标刺激的强度,降低了非目标刺激的强度,列表刺激数目的影响效果被打破,被试将更多的注意力投注到目标刺激,因此,3种条件下非目标刺激的报告率没有差异。而且从3种条件下无差异的报告率还可以反推被试在双刺激重复条件下看到了C2’,只是在报告阶段没有提取出来。

Morris等人(2009)提出的竞争假设认为,RB可能发生在知觉阶段,也可能发生在记忆阶段,如果发生在知觉阶段,重复刺激C2的表征可能没有被激活,人们看不到重复刺激C2,也就报告不出该刺激;如果发生在记忆阶段,C2的表征被激活,同时C2周围的非目标刺激也被激活,C2的竞争力不及非重复刺激,因此报告不出C2。而本研究的两个实验一致表明RB发生在记忆阶段,当目标刺激与非目标刺激强度相当时,单刺激列表中的重复刺激不被报告,双刺激列表中的重复刺激出现重复优势;当目标刺激强度强于非目标刺激时,单刺激列表中重复刺激被报告出来,双刺激列表中的重复刺激出现重复劣势。实验结果支持注意资源分配最优化假设,而且提供了来自情绪词汇的证据。

本研究采用的是认知行为实验传统的RSVP方法,尽管创设了双刺激重复方式,但仍然是来自行为实验的证据,今后准备采用事件相关电位技术更直接地测量被试在不同条件下知觉与提取重复刺激的脑电信号,为行为实验提供认知神经科学研究的证据。

5 结论

本研究的结果表明：(1)RSVP任务下词表中有双刺激重复时,如果刺激的效价强度相当,出现重复优势;如果目标刺激的效价强度高于非目标刺激,出现重复劣势;(2)人们会主动分配更多的注意资源给效价高的刺激,重复知盲产生在记忆阶段,支持注意资源分配最优化假设。

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