颜色诊断性对图形重复启动效应的调节*

付 乔 张瑞卿 吴苑颖 聂爱情** 朱晓磊 张德林

(1.浙江大学心理与行为科学系，杭州 310028；2.浙江大学附属第一医院麻醉科，杭州 310003)

颜色诊断性对图形重复启动效应的调节*

付 乔1张瑞卿1吴苑颖1聂爱情1**朱晓磊1张德林2

(1.浙江大学心理与行为科学系，杭州 310028；2.浙江大学附属第一医院麻醉科，杭州 310003)

已有研究证实，刺激预存知识表征对重复启动效应具有调节作用。然而，尚无刺激特征预存知识表征和特征转换调节该效应的报道。本研究以颜色诊断性假说为依据，对颜色特征的预存知识表征进行控制，旨在考察颜色特征的预存知识表征、特征转换及重复次数对重复启动效应的影响。结果显示：诊断色和非诊断色启动条件均产生了显著的重复启动效应，后者的效应更强；诊断色启动条件下，诊断色图形反应时的启动效应显著大于非诊断色图形；启动条件、图形类型和重复次数在正确率的启动效应上存在显著的交互作用。上述结果表明，重复启动效应为颜色诊断性和特征转换所调节，具有预存知识表征的诊断色的调节作用符合自上而下的加工观。

重复启动效应 预存知识表征 颜色诊断性 特征转换 图形

1 引 言

相较于先呈现刺激，随后呈现刺激的反应时更快、正确率更高的现象被称为启动(priming)，两类刺激间的结果差异即为启动效应(priming effect)(Kessler & Mosovitch,2013;Kristjánsson & Campana,2010)。重复启动效应(repetition priming effect)则指，当首次和再次呈现的刺激及对刺激所执行的任务均完全相同时，两种刺激在反应时和正确率上的差异(Kessler & Mosovitch,2013)。目前，描述重复启动效应产生机制的相关理论主要集中在两方面：部分学者侧重于刺激知觉特征或加工过程的作用，如激活扩散理论(spreading activation account)(Gotts,Chow,& Martin,2012)、情景提取理论(episode retrieval theory)(Huang,Holcombe,& Pashler,2004)、适当迁移加工观点(transfer-appropriate processing,TAP)(Lin & Ryan,2007)和自下而上的加工观(bottom-up processing)(Awh,Belopolsky,& Theeuwes,2012)；另有学者则强调刺激概念语义特征的作用，如自上而下的加工观(top-down processing)，该观点认为重复启动是基于客体概念或语义的，并为刺激预存知识表征(如，已有知识经验)(pre-existing representation)所调节(Awh,Belopolsky,& Theeuwes,2012;Heusser,Awipi,& Davachi,2013)。其中，围绕刺激意义在重复启动效应中作用的观点主要体现在自下而上的加工观和自上而下的加工观两个角度。

大量以具有预存知识表征的面孔、词汇、符号或字母等为实验材料的研究已证实重复启动效应为刺激预存知识表征所调节(Dörr,Herzmann,& Sommer,2011;Henson,Shallice,& Dolan,2000;Kessler & Mosovitch,2013;Klaver et al.,2007;Versace & Nevers,2003)。例如，研究发现，有意义符号较无意义符号的重复启动效应更强(Henson,Shallice,& Dolan,2000)；名人面孔较非名人面孔的重复启动效应更强(Dörr,Herzmann,& Sommer,2011)；低频词较高频词的重复启动效应更强(Versace & Nevers,2003)。由此，上述研究均说明预存知识表征可调节重复启动效应且支持自上而下的加工观。此外，Klaver等人(2007)的词汇材料研究不仅在行为角度发现预存知识表征对重复启动效应具有调节作用，还为该调节作用提供了神经机制方面的证据。

此外，刺激特征(如，颜色和大小等特征)对启动的调节作用也已被大量研究所证实(Huang,Holcombe,& Pashler,2004;Uttl,Graf,& Santacruz,2006)。例如，Uttl,Graf和Santacruz(2006)发现，诊断性不同的颜色对启动效应的影响存在差异。颜色诊断性假说(color diagnostic hypothesis)指出，颜色特征不仅可以作为客体的知觉特征(如，非诊断色)，还可作为其知识表征的重要组成部分(如，诊断色)(Bramão,Inácio,Faísca,Alexandra,& Magnus,2011)。其中，诊断色是指与客体具有很强关联程度的特定颜色，该颜色是构成客体语义表征的重要组成部分，如黄色的太阳，此时黄色即为太阳的预存颜色知识表征，该色调则为太阳的诊断色；非诊断色是指与客体关联程度较弱或无关联的颜色，如绿色的太阳，此时绿色则为太阳的非诊断色。具有诊断色的客体则被称为诊断色物体(color diagnostic objects)，对应的颜色含诊断色和非诊断色两种。颜色并不作为其预存知识表征组成部分的客体则被称为无诊断色物体(noncolor diagnostic objects)，例如，无论以何种颜色呈现气球均不会对其意义构成影响，该刺激即为无诊断色物体。当在研究中以两种不同颜色呈现这类客体时，先后采用的两种颜色可分别称为无诊断色和改-无诊断色。

特征转换(feature transformation)是指保持其他特征不变的情况下改变某一特征的特定属性，如视角向左变为向右等(Vuilleumier,Heson,Driver,& Dolan,2002)。在围绕特征转换对重复启动效应调节作用的研究中，Vernon和Lloyd-Jones(2003)发现，只有客体在学习和测验阶段所呈现的颜色一致时，诊断色(即为物体通常所呈现的颜色，如，黄瓜通常呈现的颜色为绿色)判断任务才会产生明显的重复启动效应，而当两次呈现的颜色不同(即颜色特征转换)时则无相应效应。Kristjnsson(2006)发现，颜色特征转换与实验任务无关的情形也会对重复启动效应产生影响。另有研究显示，重复次数和颜色特征转换同样对重复启动效应具有明显调节作用(Kristjnsson & Campana,2010;Vuilleumier,Henson,Driver,& Dolan,2002)。其中，重复次数的调节作用表现为重复启动效应随刺激重复次数的增加而增强，如呈现两次较呈现一次情形下的效应更强，呈现三次较呈现两次情形的效应更强(Kristjnsson & Campana,2010)。

综上所述，已有研究表明刺激预存知识表征和刺激知觉特征对重复启动效应具有调节作用(Henson,Shallice,& Dolan,2000)。然而，刺激特征的预存知识表征对该效应的影响尚未得到证实，因此，我们很难回答具有预存知识表征的刺激特征对重复启动效应的影响是否也与自上而下的加工观相吻合。为澄清该问题，本文将以图形为实验材料并对图形的颜色特征进行严格控制，以期探究颜色特征预存知识表征对重复启动效应的影响。在研究中，我们在以诊断色物体的诊断色和非诊断色为启动条件的同时，对图形颜色特征进行转换(含诊断色转换为非诊断色和非诊断色转换为诊断色两种情形)，并控制了图形的重复次数(含呈现一次和呈现两次两种情形)，试图探讨上述两因素(颜色特征转换和重复次数)在颜色特征预存知识表征对重复启动效应的调节中可能存在的影响。

本研究主要有如下三个假设。第一，重复启动效应受颜色诊断性影响，表现为诊断色启动条件下，诊断色物体的启动效应小于无诊断色物体且诊断色图形的启动效应小于非诊断色图形，说明颜色特征预存知识表征对重复启动效应具有调节作用且符合自上而下的加工观；反之，若两种启动条件下的两类物体的相应效应无差异，则说明该调节作用符合自下而上的加工观。第二，颜色特征转换对重复启动效应的影响为颜色特征预存知识表征所调节，表现为诊断色启动条件下的非诊断色图形的启动效应小于非诊断色启动条件下的诊断色图形，说明颜色特征预存知识表征与特征转换交互影响该效应；反之，两种特征转换条件下的启动效应无差异，说明颜色特征预存知识表征对该效应的影响不为颜色特征转换所调节。第三，颜色特征预存知识表征与重复次数交互影响重复启动效应。

2 方 法

2.1 被试

16名在校大学生及研究生(10男6女)，年龄20～26岁，平均年龄为22.64±2.23岁。所有被试均无严重身心疾病，无色盲色弱，视力或矫正视力正常，均为右利手。

2.2 实验设计

本研究为2(物体类型：诊断色物体和无诊断色物体)×2(启动条件：诊断色和非诊断色)×2(颜色类型：单色和改变色)×2(重复次数：第1次和第2次)的被试内设计。诊断色物体指颜色是构成其知识表征组成部分的刺激，如太阳；无诊断色物体指颜色不作为其知识表征组成部分的刺激，如气球。诊断色物体的单色为诊断色，改变色为非诊断色；无诊断色物体的单色为无诊断色，改变色为改-无诊断色。

2.3 实验材料

标准化彩色图形640张(Uttl,Graf,& Santacruz,2006)。其中包括诊断色物体的诊断色图形和非诊断色图形各160张、无诊断色物体的无诊断色图形和改-无诊断色图形各160张。图形的像素均为159×197，分辨率为72像素/英寸。在熟悉度、命名难度、视觉复杂性和表象一致性等方面获得平衡后将上述四类图形均分为4组。在每一组中，启动阶段的图形为40张(20张诊断色图形和20张非诊断色图形)，测试阶段的图形包括40张已学的启动图形和40张与启动图形相对应的诊断色物体图形、40张无诊断色图形及40张与改-无诊断色图形。每组中均含有40轮，每一轮均包含启动和测试两个阶段。在每一轮中，启动阶段的启动图形为1张诊断色图形(或非诊断色图形)，测试阶段的目标图形为1张启动图形、1张与启动图形相对应的诊断色图形(或非诊断色图形)、1张无诊断色图形和1张改-无诊断色图形。

2.4 实验程序

正式实验前被试进行充分练习以熟悉实验要求。每一轮中，在屏幕中央呈现注视点“+”后为600ms的启动图形，接着呈现50ms的提示音“滴”(频率为500Hz，响度为65dB)后进入测试阶段。在测试阶段，随机呈现4类图形(诊断色图形、非诊断色图形、无诊断图形和改-无诊断色图形)，每类图形均呈现2次，图形的呈现时间为600ms，刺激间间隔(inter-stimulus interval,ISI)为1300±400ms。在相邻两轮之间，屏幕中央呈现5000ms的字符串“NEXT”。被试在启动阶段的任务是学习并判断图形中所呈现物体的颜色是否为其诊断色，测试阶段的任务是判断所呈现图形是否为已学图形。

实验在隔音电磁屏蔽室内进行，被试独自坐在舒适的座位上。实验程序采用Presentation7.0软件编制，在SAMSUNG Sync Master CRT显示器(21英寸)上呈现。显示器的分辨率为1024×768像素，刷新频率为100Hz。屏幕背景为黑色。被试约距显示器60cm。每一图形的视角约为6.82°×3.40°，注视点“+”的视角为0.19°×0.19°。所有判断均要求被试尽快尽可能准确地完成。按键手指在不同组间平衡，相邻两组实验间的间隔为3～5min。不同组间的图形无重复。实验流程如图1所示。

图1 实验流程图

3 数据分析和结果

3.1 反应时和正确率的重复启动效应

启动和测试阶段各类图形的反应时见图2。分别对两类启动条件下的启动图形(诊断色图形和非诊断色图形)及其对应的8种测试图形(第1次和第2次呈现的4类图形：诊断色图形、非诊断色图形、无诊断色图形和改-无诊断色图形)的反应时和正确率进行单因素方差分析。诊断色启动条件下各类图形的反应时分析结果显示，图形类型的主效应显著，F(8,135)=7.44，p<0.001。LSD事后检验显示，诊断色启动图形的反应速度显著慢于其他图形，ps<0.01。各类图形的反应时趋势可表示为：启动图形>第1次和第2次呈现的非诊断色图形>第1次和第2次呈现的改-无诊断色图形≈第1次和第2次呈现的无诊断色图形>第1次和第2次呈现的诊断色图形。对正确率进行相同的分析发现，图形类型的主效应显著，F(8,135)=22.60，p<0.001。LSD事后检验显示，诊断色启动图形较其他类型图形的正确率更高，ps<0.001。各类图形的正确率趋势可表示为：启动图形≈第1次和第2次呈现的诊断色图形≈第1次和第2次呈现的无诊断色图形>第1次和第2次呈现的诊断色图形>第1次和第2次呈现的改-无诊断色图形。上述结果一致说明，诊断色启动条件记录到明显的重复启动效应。

图2 诊断色(左)和非诊断色启动(右)条件下各类图形的反应时(误差线为标准误)

非诊断色启动条件下各类图形反应时的分析结果显示，图形类型的主效应显著，F(8,135)=7.14，p<0.001。LSD事后检验显示，非诊断色启动图形的反应速度显著慢于其他图形，ps<0.01，其他图形间的反应时差异不显著，ps>0.05。正确率分析结果显示，图形类型的主效应显著，F(8,135)=33.924，p<0.001。LSD事后检验显示，非诊断色启动图形的正确率显著低于无诊断色图形，ps<0.001，各类图形的正确率趋势可表示为：第1次和第2次呈现的无诊断色图形>启动图形>第1次和第2次呈现的诊断色图形≈第1次和第2次呈现的非诊断色图形≈第1次和第2次呈现的改-无诊断色图形。上述结果表明，非诊断色启动条件同样记录到明显的重复启动效应。

3.2 诊断色物体的反应时和正确率的启动效应量

诊断色物体图形的反应时和正确率的启动效应量分别见图3和表1。对反应时和正确率的启动效应量分别进行启动条件(2水平：诊断色启动和非诊断色启动)×图形类型(2水平：诊断色图形和非诊断色图形)×重复次数(2水平：第1次和第2次)的三因素重复测量方差分析。反应时启动效应量分析结果显示，启动条件的主效应显著，F(1,15)=9.42，p<0.01，η2=0.386；启动条件与图形类型的交互作用显著，F(1,15)=10.76，p<0.01，η2=0.418，对该交互作用进行简单效应检验发现，非诊断色图形的启动条件效应显著，F(1,15)=30.90，p<0.001。正确率启动效应量分析结果显示，启动条件的主效应显著，F(1,15)=13.46，p<0.01，η2=0.473；启动条件与图形类型的交互作用显著，F(1,15)=16.25，p<0.001，η2=0.520，简单效应检验显示，诊断色图形和非诊断色图形的启动条件效应均显著，分别为F(1,15)=18.52，p<0.001;F(1,15)=8.25，p<0.05。这些结果表明，启动条件与图形类型交互影响诊断色物体的启动效应量，且颜色特征转换对重复启动效应量存在调节作用。

3.3 无诊断色物体的反应时和正确率的启动效应量

无诊断色物体图形的反应时和正确率的启动效应量分别见图4和表2。对反应时和正确率的启动效应量分别进行启动条件(2水平：诊断色启动和非诊断色启动)×图形类型(2水平：无诊断色图形和改-无诊断色图形)×重复次数(2水平：第1次和第2次)的三因素重复测量方差分析。反应时启动效应量分析结果显示，启动条件的主效应显著，F(1,15)=8.276，p<0.05，η2=0.356；启动条件与其他因素的交互作用均不显著，ps>0.05。正确率启动效应量的分析结果显示，启动条件的主效应显著，F(1,15)=7.301，p<0.05，η2=0.327；启动条件与重复次数的交互作用显著，F(1,15)=8.879，p<0.01，η2=0.372，简单效应检验发现，两次重复条件的启动条件效应均显著，分别为F(1,15)=6.16，p<0.05;F(1,15)=8.39，p<0.05。上述结果说明，启动条件对无诊断色物体的启动效应量具有调节作用。

4 讨 论

4.1 重复启动效应为颜色诊断性即颜色特征预存知识表征所调节

研究显示，诊断色和非诊断色启动条件下均产生了明显的重复启动效应，且后一条件在反应时上的效应更强，进一步细化分析显示，诊断色物体的反应时和正确率的启动效应量均为图形类型所调节。与Uttl,Graf和Santacruz(2006)的研究结果相类似，诊断性不同的启动条件对诊断色物体和无诊断色物体启动效应量的影响存在差异。产生上述现象的可能原因是颜色特征具有知觉和语义(预存知识表征)双重特性(Kristjánsson & Campana,2010)。根据颜色诊断性假说可知，颜色加工存在两个过程：一方面，在早期知觉输入阶段，诊断色和非诊断色启动均存在颜色知觉特征加工(Bramão et al.,2012)，在这一加工过程中会形成对提取颜色知觉特征和刺激反应的痕迹，进而对随后的反应产生促进作用(Deacon et al.,2004)；另一方面，在与颜色特征预存知识表征的匹配阶段，诊断色引发了更深层次的颜色概念语义加工(Daelli,2011)，所需反应时间也更长。本研究结果符合自上而下的加工观，即当刺激呈现颜色与颜色特征预存知识表征冲突时需要更多认知资源的参与进而需要更长的反应时间(Heusser,Awipi,& Davachi,2013;Klaver et al.,2007)。综上可知，重复启动效应为颜色诊断性所调节，即为颜色特征预存知识表征所调节且与自上而下的加工观相吻合。

4.2 颜色特征转换对重复启动效应的影响

与预期假设一致，颜色特征预存知识表征与颜色特征转换交互影响重复启动效应。诊断色物体和非诊断色物体在两种启动条件下的启动效应量均存在明显差异，表明重复启动效应为启动刺激与目标刺激呈现的颜色特征是否发生转换所调节，这与前人提出的该效应仅在特征保持一致时才明显地结果不同(Vernon & Lloyd-Jones,2003)，造成该差异的可能原因是颜色特征预存知识表征的作用。已有研究表明，在个体意图从事某一重要任务时会激活其原有的指向某一特征或物体的记忆系统(Kristjánsson & Campana,2010)，Orfanidou,Davis,Ford和Marslen-Wilson(2011)也指出储存在记忆系统中的表征是导致启动效应的关键因素。前人采用的刺激材料多为无意义图形或缺乏相应预存知识表征的符号(Kristjánsson,2006)。本研究所涉及的诊断色具有颜色特征预存知识表征，一方面，对启动刺激的加工会易化随后呈现目标刺激的加工进程(Hsu,Frankland,& Thompson-Schill,2012)；另一方面，对启动刺激的加工和预存知识表征的提取对随后呈现的非诊断色的加工产生促进作用。此外，任务难度是除颜色特征预存知识表征外的另一可能因素。本研究中启动阶段为辨别任务而测验阶段为匹配任务，即判断所呈现图形是否为已学图形。相较于诊断色物体，无诊断色物体在颜色和形状上都与启动图形不同，任务难度相对较小、知觉加工过程相对简单，故被试的反应更快(Bramão,Inácio,Faísca,Alexandra,& Magnus,2011)。同时，多次重复会加深相应的记忆痕迹，进而促进相应刺激的加工(Deacon et al.,2004)。

4.3 重复次数对重复启动效应的影响

不同于以往研究(Deacon et al.,2004;Henson,Shallice,& Dolan,2000)，本研究并未发现重复次数对反应时启动效应量的明显调节作用。总结发现，造成实验结果差异的原因可能有两点：第一，重复次数不同。相较于以往研究，本实验重复次数较少，特征预存知识表征与重复次数的关系在多次重复后可能改变(Deacon et al.,2004)；第二，刺激材料不同。本研究考察颜色预存知识表征的作用，预存知识表征是以刺激熟悉性为基础，重复出现的启动线索会对刺激加工产生易化作用(Henson,Shallice,& Dolan,2000)，而具有一定情景性的诊断色更能激发客体原型形象，当作为线索或多次呈现时可能会引发更强的线索效应。同时，个体对具有特征预存知识表征物体的熟悉性相对较高，加之对诊断色的提取加工是自上而下的，当其多次呈现时则会引发更强的自动加工。Kristjnsson和Campana(2010)的研究也证实增加刺激的熟悉性会降低排斥效应，即做出拒绝反应的概率降低。当然，产生该问题的具体原因仍待后续研究予以探究。

5 小 结

本研究证实颜色诊断性对图形重复启动效应具有调节作用，即该效应为颜色特征预存知识表征所调节，符合自上而下的加工观；同时，颜色特征预存知识表征与颜色特征转换交互影响重复启动效应。

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2015年第21卷第2期，140-148

2015.Vol.21.No.2,140-148

The Influence of Color Diagnosticity on Repetition Priming Effect in Figures

FU Qiao1,ZHANG Rui-qing1,WU Yuan-ying1,NIE Ai-qing1,ZHU Xiao-lei1,ZHANG De-lin2

(1.Department of Psychology and Behavioral Science,Zhejiang University,Hangzhou 310028,China;2.Department of Anesthesiology,First Hospital,Medical college of Zhejiang University,Hangzhou 310003,China)

Recent research has shown that the pre-existing memory representation of stimuli contributes to repetition priming effect.However,it is uncertain whether this effect will also be modulated by color pre-existing memory representation.To address this issue,we conducted a four-factor experiment:priming condition,object type,color type and repetition times.The task of priming stage was knowledge verification task - whether the presented color is nature or not and one object verification task was constructed to make a judgment about whether the presented figure has been studied or not.The results illustrated a significant repetition priming effect both for diagnostic color and non-diagnostic color,but more pronounced for the latter.The analysis of priming effect in accuracy revealed a three-way interaction among priming condition,feature transformation and repetition times.We suggest that repetition priming effect is modulated by color diagnosticity and feature transformation.Our results are consistent with the up-down processing automatic mechanism.

repetition priming effect,pre-existing memory representation,color diagnosticity,feature transformation，figure

浙江省自然科学基金项目(LY12C09003)、国家自然科学基金项目(31300831)、浙江省哲学社会科学规划课题(13ZJQN036YB,14NDJC012Z)。

B842

A

1006-6020(2015)-02-0131-09

*通信作者：聂爱情，女，浙江大学副教授，硕士生导师，E-mail：nieaiq@126.com。