温度体验的适宜性对时间知觉影响的实验研究

李莹　田娇娇

摘要：知识表征的体验认知观提出，高级思维和概念加工需要建立在感知经验与身体活动方式的基础上。已有研究发现，温度作为重要的感知经验对人们的时间知觉产生影响，并且冷热温度对时间知觉的影响存在差异。本研究在前人研究基础上，进一步考察冷热温度的适宜性在时间知觉中的作用。研究采用时间两分任务，实验1和实验2分别考察冷热温度体验和温度适宜性对时间知觉的影响。实验1结果发现，被试对于冷和热温度词的呈现时间做出长时间判断的次数占总时间判断次数的比例没有显著差异；实验2结果发现，相比适宜温度词，对不适宜温度词汇呈现时间做出长时间判断的次数占总时间判断次数的比例更高。综合两个实验结果表明，个体对时间进行主观判断时会受到温度这一直观感知经验的影响。更重要的是，温度体验的适宜性是导致主观时距发生偏差的重要因素。当温度不适宜时，会引发个体的消极情绪体验，从而倾向于高估时距。

关键词：体验认知；时间知觉；温度体验；温度适宜性

1.前言

时间是人类选择性地对自身进行组织，并采取行动对环境中的顺序关系进行调节的产物。时间知觉是个体对直接作用于感知觉器官的客观事件的持续性和顺序性的反映。虽然时间本身属于物理属性.但时间知觉则是能动的、主观的心理属性。为寻找物理时间和心理时间系统之间的差异与原因，研究者提出了许多不同的理论解释时间知觉（王恩列，张侃，1999；凤四海，黄希庭，2004；陈有国，黄希庭，尹天子，张锋，2011）。例如，作为最具代表性的传统生物模型，标量计时理论假设人们的头脑中存在一个内部计时机制。机体内的起搏器会以一定的频率产生脉冲.并由累加器累加脉冲。同时，注意负责监控脉冲从起搏器向累加器进入的过程.记忆能够存储当前脉冲的工作记忆与重要脉冲的参照记忆。最终通过决策机制对工作记忆和参照记忆进行比较并做出时间判断（姚竹曦，张亮，张侃，2015；Allan，1998；Gibbon，1977）。也有模型强调注意在时间知觉中的作用。如注意闸门理论认为，并不是起搏器产生的所有脉冲均能被记录.由注意监控的闸门能够控制脉冲被记录的次数。当个体分配的注意资源越多，闸门开得越广，则有更多信号能够通过闸门而被累加器记录到（林苗，钱秀莹，2012；Zakay&Block，1995）。此外，近期也有研究试图从神经机制角度解释时间知觉，修正传统生物模型与注意模型的不足。新模型假设，由于时间推移过程中不同神经元得到激活.神经网络形成随时间变化的活动模式，从而将时间长度和神经网络的活动模式相对应。并且，当神经网络加工刺激消耗的能量越多时，个体感知到的时间就越久（万群，林苗，钱秀莹，2010；Eagleman，2008；Pariyadath&Eagleman，2007）。

近些年，体验认知观在认知科学中占有越来越重要的地位.为传统的时间知觉研究提供了新的研究视角与思路。体验认知又被称为“具身认知”或“涉身认知”.是指认知过程中身体经验起到非常关键的作用，高级思维和概念加工需要建立在感知经验与身体活动方式的基础上（韩冬，叶浩生，2013；叶浩生，2011）。越来越多研究者通过实验证实，人们的认知加工过程如知觉、思维、情绪等均受到各种身体经验的影响。其中，外界环境温度的身体经验作为人类最基本的感觉经验之一，一直备受关注。研究发现，物理温度的改变、接触冷或热的物体甚至是对温度词汇的阅读，都能影响包括时间知觉在内的社会认知与加工。Wearden和Penton-Voak的研究（1995）证实，身体温度和判断时间的内部时钟速率之间存在密切联系。身体温度的升高能够加快内部时钟的速率，导致主观时距延长；反之，身体温度的降低会减慢内部时钟的速率，表现为主观时距的缩短。朱晓芳和张志杰（2011）发现，当被试对表示温度的词语进行时距判断时，倾向于高估“热”词语的呈现时间，而低估“冷”词语的呈现时间。即，不同温度水平下被试的时间感受性不同，“热”水平下时间感受性高，而“冷”水平下时间感受性低。研究者认为，被试在温度词语的概念表征过程中进行了心理模拟，并且温度感受影响时间知觉，导致被试主观时距判断偏离客观时距。

通过分析已有温度体验与时间知觉的相关研究，先前采用温度词进行主观时距判断的实验中，大都将温度词汇按照“冷熱”维度进行划分，考察热温度与冷温度对时间知觉的影响差异。然而，温度的强度同样是一种重要且基础的身体经验。无论“冷”或“热”均有不同的强度.并且过高或过低均会引起明显的情绪感受。在体验“刺骨”般的冷或“烈焰”般的热时，人们相应的不适情绪也会随之被唤醒。温度越不适宜，消极情绪的唤醒度越高。例如，Uzeman和Semin（2009）发现，当被试在温暖的房间（舒适的温度）对实验主试进行评判时.要比在冰冷的房间（不舒适的温度）进行评判时更有可能增加对主试的亲密感。Wilkowski.Meier和Robinson（2009）通过情绪词的研究发现.“热”温度线索促进与“愤怒”相关的知识经验表征。杜凯、马利军和张积家（2013）通过考察温度背景对情绪词加工的影响，认为温度与情绪的表征关系符合弱式的隐喻映射观及经验的社会认知隐喻观。

同时.已有研究发现，情绪刺激所引发的唤醒水平变化能够改变内部时钟的起搏器速度，从而导致主观时距偏离客观时距；唤醒程度越高，知觉到的时间越长（甘甜，罗跃嘉，张志杰，2009）。例如，相比高兴面孔图片.被试更倾向于高估愤怒面孔图片的呈现时间（Zhang&Zhou，2007）；观看情绪唤醒度高（愤怒）的电影片段后，对刺激持续时间的判断明显长于观看情绪唤醒度低（中性和悲伤）的电影片段后的时间判断（FayoHe，DroitVNet，&Gil，2014）。

既然温度的适宜性往往会伴随情绪变化.而情绪体验会影响对时间的主观判断，那么先前研究中发现的温度体验对时间主观估计的影响，是否也伴随着情绪的作用.而并不单纯是温度感知的影响？研究进一步认为，由于不适宜的温度会引发消极的情绪体验.而在消极情绪作用下人们往往认为所经历的时间格外漫长（即高估时距），因此相比较适宜的冷或热刺激，不适宜的温度刺激更有可能导致主观时间判断的偏差。基于这一思路.本研究采用时间两分法的温度词时距判断任务.并且将温度是否舒适的主观体验，即温度适宜性作为一个重要变量，探讨温度引发的情绪体验是否会作为中间变量，参与到温度体验对时间知觉的影响中。实验1将温度词按照“冷热”维度划分，考察时间的主观判断是否会受到不同温度的影响；实验2将冷热温度词划分为极端的和非极端的，考察温度适宜性对时间主观判断的影响。研究假设，“冷”或“热”本身并不是引发人们低估或高估时距的根本原因，而是由于冷热词语所表达的温度适宜性存在差异，从而导致时间知觉上的差异。当个体处于极端的温度环境时会引发消极的情绪体验。因此当温度过热或过冷时，个体更有可能倾向于高估时距，从而导致主观时间知觉的偏差。

2.实验1

2.1实验目的

考察不同温度体验对时间知觉的影响，即冷、热温度体验下人们的时距估计和时间感受性的差异。

2.2被试

某大学学生45名.20～24岁。视力或校正视力正常。熟悉电脑操作，自愿参加本实验。实验完成后获得一定报酬。

2.3实验材料

10个常见的温度双字词。5个冷温度词包括冻僵、透骨、发抖、严寒、刺骨，5个热温度词包括滚烫、暴热、烧灼、暴晒、沸热。另有5个与温度无关的中性双字词：时间、空间、面积、数量、距离。

首先编写30个常见的温度双字词作为初实验材料，选取不参加正式实验的20名被试对实验材料的愉悦度和唤醒度进行9级评定。唤醒度从1到9表示最为平静到最为激动的程度。例如：1表示看到该词后感到极为平静、放松、不警觉、投入的关注量最少；9表示看到该词后感到极为激动、够刺激、有意思、眼前一亮、兴奋。愉悦度从1到9表示从最不高兴到最高兴的程度。例如：1表示看到该词后感到极其不悦、烦恼、忧伤和释放：9表示看到该词后极其高兴、愉快、满意和充满希望。根据词汇唤醒度和愉悦度的评分最终选取5个冷温度词和5个热温度词，对两类词汇的唤醒度和愉悦度评分进行统计分析。冷温度词（M=6.24，SD=0.21）和热温度词（M=7.03，SD=0.21）的唤醒度没有显著差异，t（18）=-5.89，p>0.05。冷温度词（M=2.80，SD=0.21）和热温度词（M=2.69，SD=O.22）的愉悦度也不存在显著差异，t（18）=5.60，p>0.05。

2.4实验设计

3x5完全被试内设计。自变量一为词汇类型，分三个水平：冷温度词汇、热温度词汇和中性词汇；自变量二为词汇呈现时间，分五个水平：400ms、600ms、800ms、1000ms、1200ms。因变量为被试对词汇呈现时间做出长的判断次数占总判断次数的比例。

2.5实验程序

采用E-prime2.0编制实验程序，通过计算机呈现刺激和记录反应。视觉刺激呈现在17英寸彩色显示器中央，屏幕分辨率为800×600，刷新率为75Hz。

正式实验前先进行练习阶段。首先呈现指导语，被试理解后按空格键继续。屏幕背景为黑色，刺激为白色正方形，呈现时间分别是标准短时间（400ms）和标准长时间（1200ms），要求被试感知时间长短。标准时距呈现完毕后屏幕中央再次出现正方形.呈现时间为随机的400ms或1200ms。当被试看到“！”后立即判断图形呈现时间是接近于标准长时间（按“K”键）还是标准短时间（按“D”键）。练习阶段每次按键后给被试反馈其反应正确与否以及反应时间。当练习正确率达到100%后进入正式实验阶段。

正式实验中屏幕中央首先呈现注视点200ms，注视点消失后随机呈现不同时长的词汇，包括400ms、600ms、800ms、1000ms、1200ms五种呈现时间。词汇消失后屏幕中央呈现“！”，被试看到“！”后判断词语呈现时间是接近于标准长时间（按“K”键）还是标准短时间（按“D”键），被试按键后“！”消失并呈现下一个注视点。实验中不同实验条件的词汇伪随机呈现，其中每个词汇重复出现5次。实验流程见图1。

2.6实验结果与分析

对被试判断的原始数据进行整理分析，剔除没有做出按键反应的被试数据，最终进入统计分析的共39个有效数据。

以被试判断为长时间的次数占总时间判断次数的百分比（被试将某一温度词语呈现时间判断为接近长标准时距的次数与该温度词语分别在不同呈现时间上的呈现总次数之比）为纵坐标，词语呈现时间（毫秒）为横坐标，得到冷热温度词和中性词的时间两分法梯度曲线（见图2）。

采用SPSS17.0对不同实验条件下被试判断为长时间的次数的百分比例进行两因素重复测量方差分析。词汇呈现时间主效应显著，F（4，35）=195.25，p<0.01，多重比较结果表明，随着呈现时间增长，被试判断为长时间的次数的比例增加.且所有呈现时间两两比较差异均显著：词汇类型主效应不显著，F（2，37）=0.32，p>0.05；两个变量的交互作用显著，F（8，31）=3.50，p<0.01。进一步的简单效应分析发现，当词汇呈现时间为800ms时，对冷温度词做出长时间判断的比例显著小于对热温度词做出长时间判断的比例（p<0.05）；当词汇呈现时间为1200ms时，对冷温度词做出长时间判断的比例显著大于对中性词做出长时间判断的比例（p<0.05）。而其他呈现时间中不同词汇的时长判断比例差异不明显。

实验1结果发现，冷和热温度词语只有在呈现时间为800ms和1200ms时，被试做出长时间判断的比例差异显著，而在其他呈现时间上冷热温度词被判断为长时间的比例基本一致。冷温度词和热温度词并没有对应低估呈现时间和高估呈现时间，这一结果与前人的研究发现不完全一致。导致该结果的原因是否是由于实验1中选取的冷、热温度词在唤醒度和愉悦度上没有明显差异.被试在对词汇进行加工时引发的心理感受程度较为相似，从而对时间知觉产生了一致影响。因此，实验2将进一步考察温度的适宜性是否对主观时间判断产生影响。

3.实验2

3.1实验目的

考察温度体验的适宜性对时间知觉的影响.即人们加工表征适宜温度和不适宜温度的概念时，是否会导致主观时距判断和时间感受性存在差异。

3.2被试

某大学学生45名，20～24岁.视力或校正视力正常。熟悉电脑操作，自愿参加本实验且均没有参加实验1。

3.3实验材料

20个温度词汇与5个中性词汇。温度词包括10个不适宜温度词：冻僵、透骨、发抖、严寒、刺骨、滚烫、暴热、烧灼、暴晒、沸熱；10个适宜温度词：沁凉、冲凉、清爽、酷爽、清凉、和暖、和煦、温暖、暖和、温和。中性词汇与实验1相同。

事先编写30个温度词作为初实验材料，选取20名不参加正式实验的被试对温度词进行评定，评定方法同实验1。对最终选取的适宜温度词和不适宜温度词的唤醒度和愉悦度进行统计分析。不适宜温度词的唤醒度（M=6.64，SD=0.46）低于适宜温度词的唤醒度（M=5.00，SD=0.49），t（18）=7.81，p<0.05。并且，不适宜温度词的愉悦度（M=2.75，SD=0.27）低于适宜温度词的愉悦度（M=6.76，SD=0.67），t（18）=-17.53，p<0.05。

3.4实验设计和程序

3x5完全被试内设计.自变量1为词汇类型，包括三个水平：适宜温度词汇、不适宜温度词汇和中性词汇。自变量2为词汇呈现时间，有五个水平：400ms、600ms、800ms、1000ms、1200ms。因变量为被试对词汇呈现时间做出长时间判断的次数占总判断次数的比例。实验程序同实验1。

3.5实验结果与分析

剔除没有做出按键反应的被试数据，最终进行统计分析的共38个有效数据。以被试判断为长时间的次数占总判断次数的比例为纵坐标，词语呈现时间为横坐标.得到适宜温度词、不适宜温度词和中性词的时间两分法梯度曲线（见图3）。

对不同实验条件下被试判断为长时间的百分比例进行两因素重复测量方差分析。呈现时间主效应显著，F（4，34）=117.76，p<0.01，多重比较结果表明.随着呈现时间增长，被试判断为长时间的比例增加，且所有呈现时间两两比较差异均显著；词汇类型主效应显著，F（2，36）=4.54，p<0.01.多重比较结果表明，不适宜温度词比适宜温度词被判断为长时间的比例更高，且差异显著；两个自变量交互作用不显著，F（8，30）=1.26，p>0.05。

实验2结果表明，被试对不适宜温度词和适宜温度词的主观时间判断有显著差异。当判断不适宜温度词时，被试更倾向于高估词汇的呈现时间：而判断适宜温度词时.被试反应和中性词汇基本一致.相比不适宜温度词较少出现高估呈现时间的现象。实验2的结果符合实验预期，即温度体验的适宜性在时间知觉中起到重要作用。相对于适宜温度词.不适宜的温度词会明显使人们的时间感受性提升，导致主观时长的过高估计。

4.讨论

本研究通过两个实验，验证了体验认知观有关时间知觉的假设.即人们的身体经验直接影响内在的心理加工过程，温度概念的表征存在温度感知的心理模拟过程，并影响主观时距判断。更重要的是，通过进一步区分温度词汇的适宜性，研究发现冷和热温度的体验本身并不是导致低估或高估主观时距判断的根本原因，温度体验的适宜性在时间知觉中起到了重要作用。当温度明显不适时，无论是冷温度或热温度，均会导致被试高估主观时距.而适宜的冷温度或热温度对时间知觉的影响则没有明显区别。

实验1分别采用了表达冷温度和热温度的词语.并且均为愉悦度较低、唤醒度较高的温度词汇。但是，实验结果并没有发现冷温度词引起时间判断的低估.热温度词引起时间判断的高估这种一一对应的关系。而前人研究发现，词语概念表征过程中存在心理模拟，并会导致主观时距偏离客观时距.具体表现为在“热”温度下时间感受性高，容易高估时距；而在“冷”温度下时间感受性低，容易低估时距（朱晓芳，张志杰，2011）。本研究认为，导致研究结果不一致的原因，可能与实验中对自变量属性的控制不同有关。由于实验1中冷温度词和热温度词的情绪唤醒度与愉悦度均比较一致，因此被试对冷热温度词汇进行心理模拟时的心理感受水平也没有明显差异。尽管温度体验会影响被试的时间知觉，但相似的主观体验导致对时间判断的影响也较为接近。因此，实验2在实验1的基础上提出了温度体验的适宜性.考察适宜和不适宜温度对时间判断的影响是否存在差异。实验2中，适宜和不适宜温度词均包括冷和热温度词语，但不适宜温度词的愉悦度明显低于适宜温度词。与实验1结果不同，实验2发现.与适宜温度词相比，无论词汇呈现时间的长短.被试都更倾向于将不适宜温度词判断为长时间呈现。实验2的结果进一步表明，对温度词语的心理模拟会直接影响被试的主观时距判断，阅读不适宜的温度词会提高被试的时间感受性，从而更有可能高估时距。与本研究结果一致，李爱梅，赵丹，熊冠星，谭飞和王笑天（2014）总结了各种物理环境因素对人们等待时间知觉的影响，发现不舒适环境下人们的等待时间比舒服环境下长。如果等待的环境太冷、太热、嘈杂或没有可休息的地方，都会使人们感知的等待时间长于实际等待时间。

研究认为.温度体验的适宜性对时间知觉的影响.其根本原因是由于温度引发的情绪体验所起到的中介作用。事实上，温度概念与情绪体验两者间一直存在着密切的关系，人们往往借助温度概念进行社会人际互动或人际情绪体验，如心情“冰冷”.内心“火热”等（IJzeman&Semin，2009）。同时，情绪情感体验也会影响物理温度的感知（殷融，苏得权，叶浩生，2013）。进一步地.情绪体验与时间知觉两者间也存在着明确的联系。已有研究从行为学数据和电生理指标方面均发现，情绪能够诱发生理唤醒水平的提高，并进一步对时间估计产生影响（甘甜，罗跃嘉，张志杰，2009；Fayolle，Droit-Volet，&Gil，2014）。尽管研究发现了温度感知与情绪体验之间的密切联系，并且情绪体验对时间知觉有直接影响，然而前人有关感知经验对时间知觉影响的研究中，对温度体验和情绪体验的考察是相互分离的，并没有前人研究明确探讨过两者对于主观时间感知的影响究竟存在怎样的内在联系。

本研究通过考察温度体验的适宜性这一变量，证实温度感知对于时间知觉的影响.并不能脱离情绪唤醒这一重要心理过程。也就是说，个体身体感知到的温度变化会引发机体的情绪唤醒水平发生变化，进而影响个体对时间进程的感知。事实上.本研究所发现的不适宜温度体验导致时间知觉发生偏差，与前人研究所得到的冷或热温度体验引起时距估计的不同偏差等结果并不完全矛盾。无论是传统的时间知觉模型，或是现今从体验认知角度对时间知觉的影响因素进行解释，理论与实证研究大都证实了生理唤醒水平在时间估计中的重要作用（Treisman，1963；伽，Niedenthal，&I）roit-Volet，20cr7）。Wearden和Penton-Voak（1995）的研究，以及朱晓芳和张志杰（2011）的研究均提出.冷热温度对时间知觉的影响与不同实验条件引发的生理唤醒水平不同有关。本研究中，被试阅读到描述温度的词汇时会实时进行心理模拟，从而伴随相应的温度身体体验。由于表征极端温度的词语会引发不舒适的身体与心理感受即消极的情绪体验，并且当人们处于消极情绪状态时.机体内部的唤醒度水平与平静状态相比会明显提高。较高的唤醒水平提高了有机体内部时钟的速率.进而导致对主观时距的高估，也就是人们通常所认为的等待时间尤其漫长，即“度日如年”。因此.无论冷或热温度，倘使所引发的情绪唤醒水平没有区别.那么对于时间知觉的影响也就不存在差异，正如本研究中实验1的结果。无论是本研究的实验2发现.还是以往研究采用不同的实验材料与范式而得到的研究结果均表明.只有当温度感知足以引发高水平的情绪唤醒.从而激活有机体内部起搏器的加速运动发送出更多的脉冲到累加器中，才会导致主观时距的加长（马谐，陶云，胡文钦，2009）。

5.结论

本研究在前人研究的基础上.采用时间两分法，考察温度体验的适宜性对时间知觉的影响。综合两个实验的结果，研究认为，个体在词语概念表征过程中存在心理模拟，温度词加工会同时激活有关温度感知的身体经验，并进一步影响对温度词的时距判断。并且，温度的冷热维度本身并不是影响时间知觉的独立因素。如果冷和热温度引发的心理感受程度接近.那么对时间知觉的影响并没有明显区别。相反，温度的适宜性则是影响时间知觉的重要原因。与适宜温度相比，極端温度（过冷或过热）会引发个体不适的心理感受，机体内部的生理唤醒水平明显提高，从而加快了内部时钟的速率.导致对主观时距判断的过高估计。