编码干扰对回想、熟悉性与启动的影响

2018-09-21叶晓红孟迎芳

三明学院学报 2018年4期

叶晓红，孟迎芳

(1.三明学院教育与音乐学院，福建三明 365001；2福建师范大学心理学院，福建福州 350007)

注意在记忆领域的研究中起着重要的作用，且传统的观点认为，编码阶段的注意对随后记忆成绩产生重要影响。早期记忆领域的多数研究集中于外显记忆，且认为编码阶段的分散注意减少了随后的记忆成绩，包括自由回忆、线索回忆和再认测验的成绩[1-3]。随着内隐记忆和外显记忆加工分离的证实，研究者们开始探讨注意与内隐记忆之间的关系，并且发现了与外显记忆相反的结果，即编码阶段分散注意不会影响随后内隐记忆的成绩[4-7]。同时另一些研究也指出，当编码阶段的加工非常微弱，内隐记忆的成绩会受到微弱的影响[8-9]。基于这些发现，研究者们认为，内隐记忆反映了自动的编码加工过程[10-12]。

内隐记忆在测验过程中所表现出的重复加工效应既可以发生在刺激的知觉层面，表现为知觉启动 (perceptual priming)，也可以发生在刺激的概念层面，表现为概念启动(conceptual priming)。因而有研究者指出，取决于知觉加工的内隐测验在编码阶段更敏于自动加工[13]，对注意资源的需求较少,而取决于概念加工的内隐测验在编码阶段对注意资源的需求较多，易受编码干扰的影响[14]。按照这一解释，知觉启动应该不会受到编码干扰的影响，这一结论也获得一些研究的支持[15-18]。如Mulligan&Hartman使用“学习-测验”范式，在学习阶段，要求被试在集中条件下快速读出词语，而编码干扰条件要求被试读出词语的同时判断所出现的数字是否属于奇数，在提取阶段要求被试完成内隐记忆和外显记忆测验，内隐记忆测验使用残词补全任务，外显记忆测验使用有线索回忆的残词补全任务，结果发现，干扰条件下，外显记忆的正确率降低，而内隐记忆的成绩不受影响。Mulligan采用与此类似的实验程序，使用知觉辨认任务测量内隐记忆，结果也发现编码干扰减少随后再认记忆的成绩，但对内隐测验中的启动效应不产生影响。随后，孟迎芳和郭春彦[6-7]也使用类似的实验程序，在学习阶段，集中条件下要求被试完成对词的颜色或愉快度的加工任务，在编码干扰条件下，不仅要求被试完成词汇加工任务，还需要同时统计来自不同方位的“十”的数量。在测验阶段，要求被试完成词汇决策任务(内隐记忆)和再认判断任务(外显记忆)。结果发现，编码干扰条件下，外显记忆的正确率减少，反应时延长，而内隐记忆的正确率和反应时并未受到影响。同时在其使用类似方式的ERP研究结果中也发现类似的效应，即编码干扰破坏了外显测验中获得的 P600新旧效应(前期研究确认与外显记忆神经关联[19])，但对内隐测验中的 N400效应(前期研究确认与内隐记忆神经关联[20-21])没有产生影响。

然而另一些研究却发现了与上述不一致的结果，即编码干扰对知觉启动产生大量的影响[22-27]。如Rajaram等人[25]使用“学习-测验”范式做了系列实验，在学习阶段均使用stroop任务，集中条件下要求被试对呈现的词语快速的进行朗读，而注意分散条件下要求被试快速读词的同时要辨认词的不同颜色。在测验阶段，要求被试完成词干补笔任务或残词补全任务。其多个实验结果均发现，知觉启动表现出明显的编码干扰效应，即启动的正确率降低，被试的反应速度变慢。Mulligan[26]也采用与此类似的范式，在学习阶段，无干扰条件下要求被试快速对呈现的系列词进行识别，而干扰条件下不仅要求快速识别词，还要同时判断出词的颜色，接着完成知觉辨认任务和再认判断任务。结果也发现编码干扰对对知觉辨认测验中获得的启动效应产生大量的影响。Crabb&Dark[23-24]采用相同范式的系列实验也进一步证实了与上述研究一致的结果，并进一步指出，知觉启动在编码阶段的加工是一种控制性加工，加工过程中对需要一定的注意资源。

综合上述结果，编码干扰会对知觉启动产生影响取决于两个关键的因素。一是编码阶段对双任务的操作频率。如Rajaram等人[25]和Mulligan[26]的实验研究所使用的干扰任务均为即时干扰任务，要求被试在辨认颜色的同时需要进行按键反映。可能这种频繁的干扰任务操作在一定程度上抑制对目标刺激的选择与加工，最终导致较差的记忆行为。而在Mulligan等人[22]和孟迎芳等人[6-7]的研究使用继时干扰任务，只需被试在一定时间段内对出现的奇数进行按键反应或计算一定时间段内出现的“十”个数。这类干扰任务虽会占用大量的注意资源，但不需要被试进行频繁的按键操作反应，在一定程度上能够保证被试对目标刺激的识别和加工，因而对随后记忆测验任务的成绩不会产生破坏性影响。基于此双任务的频繁操作可能是影响的关键。二是内隐记忆测量的有效性。上述研究使用不同的内隐测验范式获得内隐记忆的指标，即词汇决策判断、知觉辨认任务、残词补全任务和词干补笔等。虽然这些测验不需要涉及先前学过的信息，但可能包含了外显记忆。如Rajaram等人[25]的研究就明确质疑他人研究[27-28]获得的内隐记忆指标没有排除外显记忆的污染，在其研究中通过事后反馈问卷的调查也发现内隐测验中被试会使用外显提取策略。Stone等人[27]也指出，知觉辨认测验中被试可能较少使用外显提取策略，但不能完全排除。同样的，在孟迎芳等人[6-7]神经成像的研究中也发现，通过词汇判断测验获得的ERP新旧效应差异与再认测验中的极为相似，说明内隐记忆测验中获得的记忆指标并不是单一的，可能包含着多种记忆成分。因而，上述研究所发现的知觉启动效应的减少可能与内隐测验中混入外显记忆指标的成分有关。

基于上述分析，本文认为内隐记忆应该不会受到编码干扰的影响，但要明确二者之间的关系，先要获得内隐记忆的有效指标，即在内隐测验中有效排除外显记忆的污染。近期研究指出，内隐记忆和外显记忆之间的分离不能以提取意识经验的差异作为指标，二者在记忆加工过程中会交互影响[29-33]。记忆的双加工理论指出，外显记忆包含两种不同的加工过程，即回想(recollection)和熟悉性(familiarity)。回想反映的是对过去大量细节信息的提取加工，在再认测验中往往表现为“记住”。而熟悉性反映的是对过去信息的相似性提取，在再认判断中往往表现为“知道”[34]。这就使得内隐记忆在测量的过程中要考虑到多种记忆类型的交互作用，尤其是熟悉性与内隐记忆之间的关系。虽然大量的行为实验和神经成像的相关研究证实，熟悉性与启动是由不同的记忆加工操作的，二者有着不同的认知神经机制[35-36]。但近期的一些研究指出，熟悉熟悉性和启动是建立在相同的认知加工基础上的[37-38]。熟悉性效应源于对刺激重复加工而产生的知觉或概念流畅性，这种流畅性信号可以促进内隐记忆，也可以成为再认记忆的线索，即产生熟悉性的主观体验。那么，前期研究中提到的混入外显记忆的成分是否就是受知觉流畅性驱使的熟悉性呢？由于之前对内隐记忆的测量中未涉及熟悉性，无法做出一个明确的比较。以往对熟悉性和启动的测量均采用不同的测验方法，难免会产生相互污染的现象，且不同的测验要求也可能对理解记忆加工之间的区别，以及记忆加工之间的相互作用造成障碍。因此，如果能在同一测验中通过实验参数的设置同时获得对启动和熟悉性的行为测量，并得到二者较为“纯净”的神经指标，则对二者之间的关系有着更好地理解。

在认知神经领域的相关研究中，已有一些研究使用单一测验同时获得对回想、熟悉性和启动的神经测量，并探讨三者之间的关系[39-40]。Meng等人[39]采用单一的迫选再认测验范式，并结合ERP技术，在编码阶段要求被试对呈现的系列词语的颜色进行判断，接着进行两阶段的迫选再认测验，首先要求被试对配对呈现的词语进行新旧判断，如果对词都没有印象，为了完成任务也必须从中猜测一个，接着表明所选词语的依据，包括记住(完全记得词语在学习阶段的具体信息)、知道(对所选择的词语感觉很熟悉)和猜测(完成任务需要)三个指标。在其数据结果的分析中，主要结合被试前后两阶段的选择从而把学习阶段的刺激项目有效分成四类：记住、知道、启动和忘记。结果有效的获得了与回想、熟悉性和启动相关的神经指标，并证实三者在编码阶段的脑机制存在着分离的现象。随后叶晓红等人[40]使用与此类似的范式，并通过在编码阶段增加了干扰变量设置，结果也获得与回想、熟悉性和启动三者相关得神经指标，且在干扰条件下三者得神经关联存在分离现象。由此可见，这种单一的迫选再认测验范式能够同时获得多种不同的记忆指标。

综合上述分析，为了明确知觉启动与注意之间的关系，将使用前人的迫选再认测验范式，在一个测验中同时获得熟悉性和启动的行为指标，以此来排除外显记忆和内隐记忆的相互污染。同时，在编码阶段引入了加工水平变量设置。以往研究认为编码加工水平不会影响随后的内隐记忆，并将其作为内隐和外显分离的变量之一[41-42]。为了进一步证实双任务的操作是影响关键，在实验2设置图片干扰任务，即不同的箭头朝向判断，并采用no—back任务，即干扰刺激与目标刺激同时呈现，并要求被试对双任务进行同时判断反应。因为在这种任务中，不需要被试对干扰刺激保持持续性的注意，这样就保证被试对所有刺激的加工资源分配是类似的。在数据分析上，主要分析不同记忆项目的正确率和反应时在编码干扰条件下的变化，以此来明确编码干扰与知觉启动之间的关系，从而为注意与内隐记忆之间的关系提供进一步的证据。因而，假定在正确率上，基于回想和熟悉性的外显记忆会受到编码干扰的影响，而启动不会受到编码干扰的影响。在反应时上，编码干扰下不同记忆项目的提取反应时更长。

1 研究方法

1.1 被试

共选取60名在校大学生被试参加实验，其中30名参加实验1(男生18人，女生13人)，平均年龄为20.32岁，另30名参加实验2(男生15人，女生15人)，平均年龄为21.58岁。所有被试均为右利手，实验结束后给予一定的报酬。

1.2 刺激材料

1.2.1 双子词

480个低频汉语双字词，选自北京语言学院教学研究所编著的《现代汉语频率词典》(1986)，词频为2.3～12.2/百万，平均词频3.654/百万，均为中性词，且双字词的笔画、读音、结构均取得平衡。把双字词随机分成4组，每组120个词，每组中的一半词作为旧词在学习阶段出现，另一半作为新词在测验阶段出现。同时为了排除被试的记忆位置效应，另外选取16个双字词作为填充词，在学习阶段前和后呈现，不计入结果分析。两个实验使用相同的词语。

1.2.2 干扰刺激

由箭头朝向一致和不一致两类图片组成，在学习阶段与双字词同时呈现，见图1。

图1 干扰刺激材料样例

1.3 实验设计

本项目采用2(组间因素)×3(组内因素)的混合方差设计，组间因素为编码条件：编码无干扰和编码干扰，组内因素为记忆项目：回想、熟悉性和启动。每种编码条件下30名被试参加。

1.4 实验程序

1.4.1 实验1编码无干扰

使用Presentation0.71软件编制实验程序，要求被试坐在隔音室内的实验椅上完成个别测试。计算机显示器的背景为黑色，实验使用3键反应，左右手拇指对应左右键，右手食指对应2键。

编码无干扰条件下包含4个学习-测验组，每组包括3个阶段：

(1)学习阶段：呈现60个双字词，30个为红色，30个为蓝色。要求被试判断词的颜色，红色按左键，蓝色按右键。随机呈现词语，每个呈现800ms，间隔(ISI)为1 400～1 600 ms。

(2)分心作业阶段：屏幕中出现358-2，要求被试连续做1分钟倒减2的运算，并记录在纸上。

(3)迫选再认阶段：60个旧词与60个新词配对呈现在屏幕中央白色方框的左右两边，两个词语的中间间隔大约1 cm，新旧词的位置在被试内进行平衡。第一个界面呈现配对的词语，要求被试从中选出旧词，如果两个都没有见过，为了完成任务，也必须从中猜测选择一个。左边按左键，右边按右键。词语的呈现时间为2 000 ms，刺激间隔(ISI)为1 400～1 600ms。紧接着呈现第二个界面，要求被试对刚所选择的词语进行元记忆等级判断，分为三个：记住(能够非常清楚的记得所选择的词语在学习阶段出现，以及它的具体信息)、知道(对刚所选择的词语不能记得太多的信息，只是觉得很熟悉)、猜测(对词语没有任何的记忆，只是为了完成任务所选择)。记住按左键，知道按右键，猜测按2键。按键提示呈现时间为1 400 ms，刺激间隔(ISI)为1 400～1 600 ms。实验过程中要求被试又快又准确的做出反应。具体见实验流程图2。

1.4.2 实验2编码干扰条件

本实验包括两个阶段：单独干扰任务和编码干扰任务。

(1)单独干扰任务阶段：在屏幕中呈现不同的箭头朝向图片，要求被试对箭头朝向进行按键判断，方向一致按2键，不一致不按键。刺激呈现800ms，刺激间隔为(ISI)1400-1600ms。

(2)编码干扰任务阶段：实验程序与实验一相同。唯一的区别在于编码阶段要求被试完成双任务，即对词进行颜色判断的同时还要对箭头朝向图片进行判断。图片呈现在词语的上方，图片朝向一致和不一致各占一半。按键采用3键反应，红蓝颜色按左右键，朝向一致按2键，不一致不按键。要求被试尽可能同时对双任务进行快速且正确的反应。刺激呈现800 ms，刺激间隔(ISI)1为400～1 600 ms。具体见实验流程图2。

图2 迫选再认实验流程图

实验开始前，要求被试进行练习，熟练后才可参加正式实验。练习所使用的词语不纳入正式实验。

1.5 数据分析

为了与前人的数据分析具有一致性[35-36,39-40]，我们也根据被试在迫选再认阶段中前后两次选择的结果进行分类统计。把被试正确选择旧词且元记忆表明为记住的作为回想的指标，被试正确选择旧词且元记忆表明为知道的作为熟悉性的指标，被试正确选择旧词且表明为猜测的作为启动的指标。被试选择新词这部分的内容因与本研究无关，因此不纳入结果分析。数据分析示意图见图3。对所有数据的统计分析使用Spss18.0软件进行。

图3 数据分析示意图

2 研究结果

2.1 不同记忆项目的正确率分析

在前人矛盾性研究结果的分析中，侧重以正确率作为记忆指标来关注其在干扰条件下的差异。因而，实验主要以旧词的正确率作为不同记忆的指标进行统计分析，见表1。为了检验编码干扰是否会影响不同记忆项目的成绩，对不同编码条件下的正确率进行2(干扰条件：无干扰vs图片干扰)×3(记忆类别：回想、熟悉性、启动)的混合方差分析。结果发现，结果发现，编码条件的主效应 [F(1，58)=11.524，p=0.001，η2=0.166]和记忆项目的主效应 [F(2，116)=266.111，p<0.001，η2=0.821]均显著，且二者的交互作用也显著[F(2，116)=13.052，p<0.001，η2=0.184]，进一步的简单效应分析表明，回想和熟悉性的正确率在干扰条件下明显降低(回想：[F(1，58)=12.80，p=0.001]vs熟悉性[F(1，58)=20.15，p<0.001])，而启动的正确率在干扰条件下没有差异[F(1，58)=1.79，p=0.186]，即回想和熟悉性表现出明显的编码干扰效应，而启动不受编码干扰的影响。

表1 记忆项目在不同编码干扰条件下的正确率 (括号内为标准误)

2.2 不同记忆项目的反应时分析

为了进一步检验编码干扰条件是否会对不同记忆类别的提取加工速度产生影响，对不同记忆项目提取反应时的数据也进行与正确率一致的分析，见表2。结果发现，编码条件主效应显著 [F(1，58)=26.551，p<0.001，η2=0.314]，编码干扰条件下不同记忆项目的反应时要明显长于编码无干扰条件，记忆项目主效应显著[F(2，116)=48.952，p<0.001，η2=0.458]，被试的元记忆等级越高，提取加工的反应速度越快。但编码条件和记忆项目的交互作用不显著[F(2，116)=2.791，p=0.084，η2=0.046]，可见，受被试元记忆等级驱使的提取加工速度不受编码条件的影响。

综上所述，在正确率上，编码干扰降低了回想和熟悉性的正确率，但启动的正确率不受编码干扰的影响。在反应时上，编码干扰下不同记忆项目的提取反应速度更慢，且受被试元记忆等级驱使的提取加工速度不易受到编码干扰条件的影响。

表2 记忆项目在不同编码干扰条件下的反应时(括号内为标准误)

3 讨论与分析

本研究通过采用单一的迫选再认测验范式，通过在编码阶段设置图片干扰任务，结果发现，编码干扰降低了回想和熟悉性的正确率，但对启动的成绩并没有产生影响。同时，在反应时上，也发现编码干扰下不同记忆项目的提取反应时更长，这些结果证实了实验假设。

双加工理论指出，回想和熟悉性是两种典型的外显记忆成分，本实验发现编码干扰降低了回想和熟悉性的正确率，且回想的提取加工速度快于熟悉性。这与前期使用记得/知道范式的相关研究结果相同[43-45]。结果反映了基于回想和熟悉性的外显记忆在编码阶段的加工是控制加工的过程，需要一定的注意资源。编码与提取是记忆的两个重要加工阶段，编码是形成记忆痕迹，而随后的提取是对记忆痕迹的重新激活，因而编码阶段能否保留记忆痕迹对随后的提取至关重要。在外显记忆的形成过程中，编码阶段对目标刺激的选择与加工需要丰富的注意资源，才能保证目标刺激编码进随后的记忆系统，以此促进随后在测验阶段的信息提取。而当编码阶段要求被试同时进行一项干扰任务，由于其会占用大量的注意资源，因而在一定程度上会限制对目标刺激的觉察，从而抑制对目标刺激的编码加工，不利于长时记忆痕迹的形成，最终在测验阶段产生较差的记忆行为。因此，外显记忆在编码阶段属于控制性加工，对注意资源的需求量较大，因而在编码干扰下其成绩较易受到影响。同时，在形成长时记忆痕迹时由于受到干扰任务的影响变得较为微弱，因而随后测验阶段的提取速度会也会更慢。

此外本实验发现，启动的正确率不受编码干扰的影响，再次证实了与前期一致的结果，即内隐记忆在编码阶段的加工是自动化的[10-12]。内隐记忆所表现出的对旧词的易化加工效应，主要是由于目标刺激重复呈现所带来的知觉流畅性，因而在编码加工过程中不需要占用较多的注意资源。因此，当要求被试在编码阶段同时执行双任务时，即使把大量的注意资源转向干扰任务，提取加工也能保持相对的完整，因此在编码干扰下启动的成绩不会受到影响。然而在前期研究中，也发现与我们相反的结论[22-27]，即知觉启动在编码干扰下受到大量的影响。这种差异可能是由于这些研究中所使用的实验范式，即多数使用产生式内隐测验范式获得内隐记忆指标，如残词补全任务和词干补笔任务。这种产生式任务中目标线索可能激活多种解决方案，需要被试从中选择并产生出一种答案，因此也被认为需要占用更多的注意资源[46-47]。如前所述，可能是由于这些范式的研究中未有效排除外显记忆的污染，因而知觉启动的成绩更易受到影响。在本实验中，通过使用单一测验范式，对内隐记忆和外显记忆进行有效分离，避免了记忆提取过程中相互污染的可能性。此外，Mulligan等人[22,26,28]在其系列研究中也指出，编码干扰会影响知觉启动有两个关键因素：一是对目标刺激的选择性加工。二是对干扰任务的反应操作。在本实验中，编码过程中要求被试对词的颜色进行判断，保证了被试对目标刺激的识别。同时，使用即时干扰任务，要求被试对双任务的操作频率较高。在这些条件下，被试在编码加工过程中需要耗费大量的注意资源，而内隐记忆仍然没有表现出编码干扰效应。由此可见，内隐记忆在编码阶段的加工不受注意资源的控制，反映了自动的编码加工过程。