视觉工作记忆的双特征巩固加工机制

吕爱华

摘 要：本研究旨在考察视觉工作记忆中客体特征（颜色和方向）的并行加工问题。实验采用带有掩蔽刺激的变化觉察范式，随机选取12名在校大学生进行实验。在预实验中，对客体颜色的识记情况进行探测，在客体呈现阶段设置了不同的时间间隔，将探测阶段被试反应的平均正确率达到0.8以上所用的时间间隔，即被试记忆颜色的最短时间，作为正式实验的识记项目呈现时间。正式实验分为两个组块。一个组块只对客体方向的改变进行探测，另一个组块分别对客体的颜色改变和方向改变进行探测。比较正式实验中两个组块的实验结果，发现在第二个组块的测试中被试对客体方向的记忆正确率显著提高，对颜色的记忆正确率仍然保持较高水平。这一实验结果表明，在视觉工作记忆中方向和颜色两个特征能够并行巩固。这与多个特征的记忆巩固采取了整合形式有关。

关键词：视觉工作记忆；巩固；并行加工；特征维度

中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）09-012-02

一、引言

视觉工作记忆的并行巩固是指大脑能够同时处理多种视觉信息。视觉工作记忆能否有效巩固客体特征与记忆项目呈现时间密切相关，足够的时间意味着工作记忆能够调动充足的认知资源对记忆项目进行加工。基于以上成果，本研究采用带有掩蔽刺激的变化觉察范式与mt时间内客体双特征呈现方式相结合的实验方式，对视觉工作记忆的颜色和方向的双特征巩固工作机制进行探究。mt的设定充分考虑了记忆时间的个体差异性，实验逻辑是，在单项颜色测试中，使识别正确率达到80%的时间将是记忆一个项目所需要的最小呈现时间，当在该时间呈现条件下同步呈现项目的多个记忆特征时，如果记忆巩固是序列进行的，那么，被试将只能记住一个特征，而如果巩固是并行的，那么被试将可能记住两个个特征。本实验将有望解决颜色方向两种特征在视觉工作记忆巩固方式问题。因此本实验里提出问题：在视觉工作记忆中颜色与方向两个特征的加工机制的并行的吗？

二、研究方法

1、被试

12名大学生参加了本次实验，他们年龄在19～25岁之间，所有被试均报告视力（或矫正视力）正常，无色盲或色弱。

2、研究材料与装置

使用e-prime 2.0版本进行编制和控制，客体颜色特征的选取共有以下6种：品红色（233，75，，89）、黄色（255，252，75）、蓝色（75，81，255）、绿色（84，255，75）、橙色（255，159，75）、粉红色（255，75，246）。客体方向特征的选取共有以下8种：相对于垂直角度的40度、80度、120度、160度、200度、240度、280度、320度。

3、实验程序

本研究中的实验包括预实验与正式实验两个部分。

预实验的目的是为了设定正式实验中识记材料的呈现时间。预实验的识记材料是一系列不同的色块，在每个测试中为识记项目的呈现时间设定不同的时间间隔，要求被试在探测项目呈现时做出反应，计算获得每个被试的反应正确率达到80%时所需要的呈现时间，即每个被试的视觉工作记忆中巩固一个颜色所需要的最短时间，简称MT（minimum time）。这个时间将作为正式实验识记项目的呈现时间，被试需要判断记忆项目与探测项目是否一致，并做出按键反应，“一致”按“F”键，“不一致”则按“J”键。

正式实验第一个组块单独针对记忆项目的方向维度进行测查。记忆项目和检测项目的颜色保持一致，探测项目的方向在50%的检测（trail）中保持不变，在另外50%的检测中发生随机变化。这个组块共进行了96次检测（trail），计算被试反应正确率。

第二个组块（block）是针对颜色和方向两个维度进行联合测查。在50%的检测中，记忆项目和探测项目的颜色发生变化。另外50%的检测中，记忆项目和检测项目的方向发生变化。为了避免随机猜测造成的影响，研究只计算方向或颜色发生改变的48个检测中的被试反应数据。

为了消除顺序效应，50%的被试在预实验后，先进行正式实验的第一个组块，再进行第二个组块。另外50%被试的实验顺序正好相反。

4、研究结果与分析

（1）方向探测正确率条形图

配对样本T检验结果表明，block2中的正确率显著高于block中的正确率，t=2.955，df=11，p<0.05；

配对样本T检验结果表明，颜色改变时高于方向改变时的平均正确率，t=-7.491，df=11，p<0.01。

在记忆项目的方向和颜色被要求联合记忆的情况下，方向记忆的平均正确率显著提高，而颜色记忆的平均正确率依然保持在较高水平，没有因为在MT（正确率在80%以上的最短时间）内需要同时记忆方向特征而有所降低。在联合探测的block2中，方向记忆平均正确率有所提高表明，联合记忆可以同时提高颜色和方向的记忆概率；而方向记忆的正确率没有高于0.8，则可能是由于颜色记忆在视觉工作记忆中具有优势效应，即颜色的记忆速率最快而且记忆空间更大。并不是所有的trail中方向维度都能够被联合记忆。而且实验中所采用的mt是由颜色材料测查得来的，计算mt所采用的正确率标准为0.8，而被试的实际正确率则达到了0.9以上。这就是说，在最短时间内颜色维度可以被充分记忆，而方向维度的记忆率只能达到0.6～0.8，只有两者被联合记忆，方向的正确率才有所上升。正式实验中识记材料的呈现时间采用的mt是根据颜色记忆的预实验结果计算而来的。这对于方向巩固来说可能过短。如果mt根据方向记忆的预实验结果进行测算，则有可能得到更加明显的实验结果。这是本研究的局限所在，也是未来研究可以进行实验改进的地方。另外，本实验的被试样本为19-25岁的在校大学生，因此实验结果的应用和推论也有一定的局限性。

在视觉工作记忆中，客体的方向和颜色能够进行并行巩固；在方向和颜色的并行记忆中，颜色识记仍然具有明显的加工优势；客体的方向特征在与颜色特征的联合记忆中的识记效果要好于单独记忆。

参考文献：

[1] 孙慧明 傅小兰（2011）.视觉工作记忆巩固机制：固化抑或衰退.心理科学进展