执行意向影响事件性前瞻记忆的加工机制 *

2020-05-21干加裙张曼曼胡锦慧郭云飞陈幼贞

心理与行为研究 2020年1期

干加裙张曼曼胡锦慧郭云飞,2 陈幼贞

(1 福建师范大学心理学院，福州 350108) (2 西南大学心理学部，重庆 400715)

1 引言

前瞻记忆（prospective memory, PM）是指在未来特定时间或者情境下执行计划好的事件或活动的记忆（McDaniel & Scullin, 2010）。例如，路过图书馆记得还书。根据前瞻记忆线索的性质，前瞻记忆可以分为两种：时间性前瞻记忆和事件性前瞻记忆。本研究关注的是事件性前瞻记忆。

执行意向是一种使用“如果情境x 出现，那么我就执行行为y”（“if-then”）的形式编码任务的计划策略（Burkard, Rochat, van der Linden,Gold, & van der Linden, 2014）。相关研究表明执行意向无论在实验室环境还是在现实环境均能够显著提高前瞻记忆成绩（Cohen & Gollwitzer, 2008;Gollwitzer & Oettingen, 2013）。然而，有研究发现是否有可利用的认知资源可能会影响执行意向的效果。McDaniel, Howard 和Butler（2008）在深入探究执行意向在实验室环境下是否能够促进青年人的前瞻记忆成绩时发现，无论在标准认知负荷还是在高认知负荷下执行意向均能够显著提高前瞻记忆成绩。Brandstätter，Lengfelder 和Gollwitzer（2001）在探究执行意向的机制时发现，无论在容易任务条件还是在困难任务条件下，执行意向均能够有效提高前瞻记忆成绩。上述两个研究均认为执行意向加强了线索与行为之间的联结，促进了前瞻记忆任务的自动化反应。然而，有些研究却得出不一致的结论。McDaniel 和Scullin（2010）在探究执行意向促进前瞻记忆的机制时发现，在高认知负荷条件下执行意向组被试的前瞻记忆成绩与控制组没有差异，但显著低于练习组。因此，他们推测执行意向在高认知负荷下会失效，并认为执行意向并不能促使被试形成自动化的行为反应。郭云飞、干加裙、张哲、黄婷红和陈幼贞（2016）探究在不同认知负荷和线索数量条件下执行意向和练习促进前瞻记忆效应的差异，结果发现在进行中任务处于高认知负荷和多线索数量（前瞻记忆任务处于高认知负荷）条件下，执行意向的前瞻记忆成绩显著低于练习条件。他们认为执行意向易受认知负荷的影响，并不能使前瞻记忆反应自动化。

现有研究对执行意向是否受认知负荷的影响并没有一致的观点，但弄清这一问题是理清执行意向促进前瞻记忆加工机制的关键。现有两个主流理论解释执行意向促进前瞻记忆的机制。监控加工的观点认为执行意向能够提高前瞻记忆任务的重要程度，被试会投入更多的认知资源用于前瞻记忆任务的保持和搜索，因此提高前瞻记忆成绩（Smith, Rogers, McVay, Lopez, & Loft, 2014）。根据监控加工的观点，个体所能利用的认知资源越多，执行意向越能促进个体投入更多的认知资源对任务进行监控，任务成绩越好。自动化加工的观点认为执行意向促使被试在意向和行为之间产生较为强烈的联结，被试在保持和监控前瞻记忆任务时并不需要投入更多的认知资源，然而当前瞻记忆线索出现时可以引发对前瞻记忆任务自动化提取（Bugg, Scullin, & McDaniel, 2013;McFarland & Glisky, 2012）。根据自动化加工的观点，执行意向是否影响前瞻记忆成绩主要受意向和行为之间联结强度的影响，与个体是否有足够可利用的认知资源无关。多数的研究支持自动化加工的观点（Bugg et al., 2013; McDaniel et al., 2008;McFarland & Glisky, 2012），然而这可能与执行意向所采用的编码形式有关。在有关执行意向对前瞻记忆影响的研究中，多数研究并没有仅采用“ifthen”形式，而是在此基础上再加入想象的编码形式。例如，Chen 等（2015）在探究执行意向对前瞻记忆影响的元分析研究中总共纳入41 个研究，其中34 个研究均加入了想象的编码形式。有证据表明想象可能会影响前瞻记忆任务。Meeks 和Marsh（2010）发现相对于标准条件，想象可以提高非焦点线索条件下前瞻记忆的成绩，而且又不会减慢任务的反应速度。Brewer，Knight，Meeks和Marsh（2011）认为想象提高任务成绩主要因为想象促使被试提前更好更细致地熟悉环境，加强线索和环境之间的联结，提高任务的提取速度并减少认知资源消耗。根据上述研究，我们无法判断执行意向促进前瞻记忆的效应是因“if-then”形式的使用还是想象形式的加入。因此，本研究把执行意向的标准形式（“if-then”）和“if-then”加想象的混合编码所产生的效应进行直接比较，以探究执行意向是否能够使被试产生自动化的行为反应以及“if-then”形式和想象各自的作用。鉴于一些研究发现想象本身对前瞻记忆的促进作用并不额外消耗认知资源，我们假设相比于标准编码，仅执行意向编码和混合编码的前瞻记忆成绩依次提高，但是进行中任务成绩均没有降低。

在日常生活中我们总是会同时面临多种多样的刺激，但是目前多数研究所采用的进行中任务均为单刺激呈现。为了更好地模拟真实环境，本研究采用多刺激呈现方式呈现任务，这样可以更好地提高实验的生态效度。在探究执行意向促进前瞻记忆的加工机制方面，眼动技术因其可以更细微地反映认知加工的整个过程而更具有优势（闫国利等，2013）。一些研究已经采用眼动技术探究前瞻记忆的加工机制，他们均采用注视点数量（number of fixations, 注视点落在兴趣区中的次数）、首次注视时间（first fixation duration，注视点首次落在兴趣区内持续时间的长度，眼跳后结束）和总注视时间（total fixation duration, 注视点在兴趣区内停留时间的总和）作为眼动指标，其中注视点数量主要反映了被试更倾向于选择什么样的刺激进行加工，首次注视点数量可以反映被试在任务加工前期的加工程度，总注视时间联合首次注视时间可以反映任务总体加工程度和任务后期的加工程度（陈思佚, 周仁来, 2010; 郭云飞, 辛聪, 干加裙, 陈幼贞, 2017）。本研究的主要目的是通过上述指标深入探究两种不同形式的执行意向编码影响前瞻记忆的加工机制是否存在差异。如果存在，其不同之处具体是什么。为了达到上述目的，本研究计划联合使用眼动技术和多刺激呈现方式。一方面，多刺激呈现提高了本研究的生态效度；另一方面，相比于传统通过反应时来间接推断个体的注意资源投入的变化情况而言，本研究采用眼动技术可以更全面反映被试在多刺激搜索过程中更倾向于对什么刺激进行加工，以及对任务整体和任务不同阶段的加工程度如何。这样可以更全面、更细微、更真实地反映不同执行意向编码形式影响前瞻记忆加工机制的差异。

2 方法

2.1 被试

70 名大学生，年龄18～28 岁。分成三组，其中标准编码组25 人（男10 人），仅执行意向编码组23 人（男8 人），混合编码组22 人（男8 人）。所有被试视力或矫正视力正常，且均未参加过类似实验。

2.2 实验仪器

采用加拿大SR Research 公司研制的Eyelink-2000 非接触眼动仪，采样频率定为1000 Hz。采用眼动仪自带的Experiment Builder 软件进行编程。用来呈现任务材料的被试机显示设备为一台19 寸纯平彩色显示器，分辨率为1024×768 像素，屏幕刷新频率为120 Hz，屏幕距眼睛的水平直线距离为80 cm。每个字母大小约为2 cm×2 cm，视角约为1.43°。要求被试根据屏幕上呈现的刺激进行判断，使用游戏手柄上的三个键确定自己的选择。

2.3 实验设计

采用3（编码方式：标准编码、仅执行意向编码、混合编码）×2（认知负荷：高、低）的混合设计，其中编码方式为被试间设计，认知负荷为被试内设计。

2.4 实验材料和任务

实验材料为26 个英文大写字母，前瞻记忆线索为字母Q 和M，进行中任务刺激从其它24 个字母中随机选取，字体颜色为黑色，背景为白色。

进行中任务为视觉搜索任务，即先呈现一个靶线索，之后消失并呈现4 个字母，分别位于屏幕坐标左上、左下、右上和右下，需要判断这四个字母中是否含有先前呈现的靶线索。如果含有按A 键，如果没有按B 键。前瞻记忆任务为遇到字母Q 或M 中的任意一个按C 键，但三种编码条件下的前瞻记忆任务指导语呈现形式稍有差异。

标准编码用标准形式呈现前瞻记忆任务指导语：在视觉搜索任务中可能会出现前瞻记忆任务，其具体要求为遇到字母Q 或M，这时候不用进行上述是否含有靶线索的判断，直接按C 键即可。

仅执行意向编码就是单纯用“if-then”的形式呈现前瞻记忆任务：在视觉搜索任务中可能会出现前瞻记忆任务，这时候不用进行上述是否含有靶线索的判断，直接对前瞻记忆任务进行反应即可。前瞻记忆任务具体为：如果遇到字母Q 或M，就直接按C 键。

混合编码也采用“if-then”形式呈现前瞻记忆任务，待被试理解后要求他们想象在执行视觉搜索任务中遇到字母Q 或M，同时按了C 键，想象持续30 秒。

正式实验包含400 个刺激，刺激类型可分为四种，其中进行中任务刺激有两种：仅靶线索（180 个）、既没有靶线索也没有前瞻记忆线索（干扰刺激，180 个）；前瞻记忆任务刺激有两种：仅前瞻记忆线索（20 个，以下简称仅PM）、既有靶线索也有前瞻记忆线索（20 个，以下简称PM 加靶线索）。

低认知负荷条件下被试仅执行进行中任务和前瞻记忆任务；高认知负荷条件下被试除了执行低认知负荷下所要求的任务外，与此同时还会用手机以4 秒/次的速度播放随机数字（范围在0 到9），要求被试对实验开始听到的第一个数字不作反应，从第二个数字开始和前一个数字相加，并大声读出结果，主试随即记录下来。

2.5 实验程序

实验开始先呈现指导语，待被试完全理解要求后进入9 点校准程序。然后，被试进行40 个进行中任务的练习。刺激开始先进行漂移校准，之后在屏幕正中央呈现“+”注视点（500 ms），待其消失再在屏幕正中央呈现靶线索（1000 ms），之后消失并在屏幕左上、左下、右上、右下四个方位同时呈现四个字母（最多4000 ms，按键后消失），要求被试既快又准确地作出判断。具体实验流程见图1。练习结束后进入正式实验，共包含400 个刺激，其中含有前瞻记忆线索40 个，两两之间至少间隔8 个进行中任务。所有实验刺激平均分成两部分：低认知负荷部分和高认知负荷部分。为平衡顺序效应，一半被试先进行低认知负荷部分，再进行高认知负荷部分，另一半则相反。实验结束后询问被试前瞻记忆任务具体是什么，以确认其是否还记得。

图 1 实验流程示意图

3 结果

本研究对进行中任务均采用3（编码方式：标准编码、仅执行意向编码、混合编码）×2（认知负荷：高、低）×2（刺激类型：仅靶刺激、干扰刺激）重复测量方差分析；对前瞻记忆任务均采用3（编码方式：标准编码、仅执行意向编码、混合编码）×2（认知负荷：高、低）×2（刺激类型：仅PM、PM 加靶线索）的重复测量方差分析。

剔除实验结束后不记得前瞻记忆任务被试的数据以及进行中任务在2.5 个标准差以上或者以下的数据，最终得到有效被试如下：标准编码组20 人、仅执行意向编码组19 人和混合编码组19 人。选定反应阶段4 个字母所在区域作为兴趣区，每个兴趣区面积为2 cm×2 cm。采用SR Research 公司开发的数据处理软件Data Viewer 导出记录的眼动数据，具体根据沈德立等（2010）所采用的部分标准对数据进行筛选：（1）追踪丢失；（2）平均数大于2.5 个标准差。总共剔除无效数据占总数据的5.38%。剩余有效数据采用SPSS 软件分析。

3.1 行为数据

3.1.1 进行中任务成绩

对进行中任务正确率进行方差分析，结果显示认知负荷主效应显著，F (1, 55)=255.76，p ＜0.001，η=0.82，低认知负荷高于高认知负荷；其余均不显著，ps＞0.05。

对进行中任务反应时进行方差分析，结果显示认知负荷主效应显著，F(1, 55)=6.44，p＜0.05，η=0.10，低认知负荷快于高认知负荷；刺激类型主效应显著，F(1, 55)=16.01，p＜ 0.001，η=0.23，仅靶刺激快于干扰刺激；编码方式主效应显著，F(2, 55)=3.78，p＜0.05，η=0.12，混合编码高于仅执行意向编码和标准编码；其余均不显著，ps＞0.05。

3.1.2 前瞻记忆任务成绩

任务反应正确率见表1。对前瞻记忆任务正确率进行方差分析，结果显示认知负荷主效应显著，F(1, 55)=77.52，p＜0.001，η=0.59，低认知负荷高于高认知负荷；刺激类型主效应显著，F(1,55)=6.80，p＜0.05，η=0.11，仅PM 条件高于PM 加靶线索条件；编码方式主效应显著，F(2,55)=14.46，p＜0.001，η=0.35，标准编码低于仅执行意向条件编码，而两者又均显著低于混合编码；认知负荷和编码方式交互作用显著，F(2,55)=5.51，p＜0.01，η=0.17，简单效应检验结果显示在低认知负荷下，标准编码低于仅执行意向编码，而两者又均低于混合编码，ps＜0.05，在三种编码条件下，低认知负荷均高于高认知负荷，ps＜0.01；其余均不显著，ps＞0.05。

表 1 不同编码方式在不同认知负荷条件下的任务成绩

对前瞻记忆任务反应时进行方差分析，结果显示认知负荷主效应显著，F(1, 55)=25.23，p＜0.001，η=0.31，高认知负荷慢于低认知负荷；刺激类型主效应显著，F(1, 55)=27.05，p＜0.001，η=0.33，仅PM 慢于PM 加靶线索；其余均不显著，ps＞0.05。

3.1.3 高认知负荷下的加法运算成绩

对加法运算正确率进行3（编码方式：标准编码、仅执行意向编码、混合编码）×4（刺激类型：仅靶线索、仅PM、PM 加靶线索、干扰刺激）重复测量方差分析，结果显示编码方式和刺激类型的主效应以及两者的交互效应均不显著，ps＞0.05。

3.2 眼动数据

3.2.1 注视点数量

注视点数量见表2。对进行中任务的注视点数量进行方差分析，结果显示认知负荷主效应显著，F(1, 55)=30.49，p＜0.001，η=0.36，低认知负荷多于高认知负荷；编码方式主效应显著，F(2,55)=4.04，p ＜0.05，η=0.13，混合编码多于仅执行意向编码和标准编码；编码方式与认知负荷交互作用显著，F(2, 55)=3.32，p＜0.05，η=0.11，简单效应检验结果显示低认知负荷下混合编码多于标准编码和仅执行意向编码，ps＜0.05，在三种编码条件下，低认知负荷均多于高认知负荷，ps＜0.05；其余均不显著，ps＞0.05。

表 2 不同编码方式在不同认知负荷条件下的注视点数量

对前瞻记忆任务的注视点数量进行分析，结果显示刺激类型主效应显著，F(1, 55)=5.38，p＜0.05，η=0.09，PM 加靶线索多于仅PM；认知负荷主效应显著，F(1, 55)=49.03，p＜0.001，η=0.47，低负荷多于高负荷；编码方式主效应显著，F(2, 55)=3.21，p＜0.05，η=0.10，混合编码高于仅执行意向编码和标准编码；其余均不显著，ps＞0.05。

3.2.2 首次注视时间

对进行中任务的首次注视时间进行方差分析，结果显示认知负荷主效应显著，F(1, 55)=23.58，p＜0.001，η=0.30，低认知负荷长于高认知负荷；其余均不显著，ps＞0.05。

对前瞻记忆任务的首次注视时间进行方差分析，结果显示认知负荷主效应显著，F(1, 55)=16.79，p＜0.001，η=0.23，低认知负荷长于高认知负荷；其余均不显著，ps＞0.05。

3.2.3 总注视时间

对进行中任务的总注视时间进行方差分析，结果显示编码方式主效应显著，F(2, 55)=4.56，p＜0.05，η=0.14，混合编码长于仅执行意向编码和标准编码；其余均不显著，ps＞0.05。

对前瞻记忆任务的总注视时间进行方差分析，结果显示编码方式主效应显著，F(2, 55)=3.23，p＜0.05，η=0.10，混合编码长于仅执行意向编码和标准编码；认知负荷主效应显著，F(1, 55)=17.97，p＜0.001，η=0.25，低认知负荷长于高认知负荷；编码方式和认知负荷交互作用显著，F(2, 55)=3.30，p＜0.05，η=0.11，简单效应检验结果显示在低认知负荷下，混合编码长于仅执行意向编码和标准编码，ps＜0.05，在标准编码和混合编码条件下，低认知负荷长于高认知负荷，ps＜0.05；其余均不显著，ps＞0.05。

4 讨论

4.1 执行意向编码对前瞻记忆的作用受认知负荷的影响

本研究前瞻记忆任务正确率的结果显示在低认知负荷条件下，混合编码的前瞻记忆成绩好于仅执行意向编码，而两者均显著好于标准编码，而在高认知负荷下，三种编码条件下的前瞻记忆成绩无差异，说明仅执行意向编码和混合编码只有在低认知负荷下的效果才较好。研究结果验证了前人研究结果（郭云飞等, 2016; McDaniel &Scullin, 2010）。然而，部分研究却发现即使在高认知负荷条件下，执行意向仍然能够提高前瞻记忆成绩（Chen et al., 2015; McDaniel et al., 2008），与本研究结果相悖。对上述研究数据进行对比发现，McDaniel 和Scullin（2010）、郭云飞等（2016）以及本研究在高认知负荷下执行意向组的成绩在0.29 至0.56 之间，然而Chen 等（2015）和McDaniel 等（2008）的研究在同等条件下的前瞻记忆成绩均超过0.93。Chen 等以及McDaniel 等的研究即使在高认知负荷条件下的成绩仍然相当高，说明它们对认知负荷操控并不充分，导致在高认知负荷下认知资源仍然充足，从而出现天花板效应，导致认知负荷操纵失败，因而与本研究结果不一致。

4.2 不同执行意向编码形式影响前瞻记忆的加工机制存在差异

对进行中任务反应时的结果进行分析，结果发现在低认知负荷条件下，混合编码的进行中任务反应速度显著慢于仅执行意向编码和标准编码，说明在低认知负荷下，混合编码虽然提高了前瞻记忆成绩，但却是以牺牲进行中任务的反应速度为前提，显示出监控加工的证据；而在低认知负荷条件下仅执行意向编码的成绩也好于标准编码，但两者的进行中任务反应速度却无差异，说明仅执行意向编码对前瞻记忆成绩的促进并不需要占用更多的认知资源，显示出自动化加工的证据。以上任务成绩整体指标说明仅执行意向编码和混合编码的加工机制不同。

对注视点数量进行分析，结果显示在低认知负荷下，混合编码的注视点数量显著多于仅执行意向编码和标准编码，而在高认知负荷下混合编码的注视点数量与仅执行意向编码和标准编码均无差异，说明混合编码仅在低认知负荷下才对任务刺激进行更多的监控搜索。然而，仅执行意向编码无论在何种条件下注视点数量与标准条件均无差异，说明仅执行意向编码的被试并不对任务刺激进行过多搜索。对注视时间进行分析，结果发现三种编码的第一注视时间在两种认知负荷下均无差异，然而混合编码条件下对进行中任务和前瞻记忆任务的总注视时间均长于仅执行意向编码和标准编码。闫国利等（2013）认为第一注视时间代表对任务的前期加工，而总注视时间可以作为对任务后期加工的指标。根据闫国利等人的观点，本研究注视时间的结果说明混合编码条件下的被试在对任务刺激的前期加工并不多，然而对任务刺激的后期加工明显增多。联合注视点的数据可以说明混合编码的被试对任务过多的搜索监控主要发生在任务加工后期。然而，仅执行意向编码的注视时间在前期加工阶段和后期加工阶段均没有显著增加，进一步说明仅执行意向编码的被试并没有对任务进行更深一步地加工。以上眼动指标总体说明混合编码对任务进行更多的监控，而仅执行意向编码则没有投入更多注意资源。因此，眼动数据说明相比于仅执行意向编码，含有想象成分的混合编码促使被试对任务投入更多注意。

4.3 不同执行意向编码形式影响前瞻记忆的加工机制存在差异的原因

在低认知负荷下，相比于仅执行意向编码，混合编码的被试为什么会对任务投入更多注意呢？采用“if-then”形式的仅执行意向编码促进了前瞻记忆的自动化加工，而采用“if-then”加想象的混合编码则出现大量监控加工的证据，说明想象的加入促使被试对任务进行搜索监控，从而显著提高了前瞻记忆成绩。然而，有研究对单纯采用想象的指导语与标准形式的指导语的效应进行对比，结果证明想象可以促进对前瞻记忆的自动化加工（Brewer et al., 2011）。前人研究单纯采用想象形式以及本研究单纯采用“if-then”形式均没有发现监控加工的证据，然而本研究所采用的“ifthen”加想象的混合编码却发现了被试投入更多的监控。Smith 等（2014）认为额外的想象会导致被试过度编码前瞻记忆任务，提高前瞻记忆任务的重要性，促使被试投入更多认知资源给前瞻记忆任务。

值得注意的是，混合编码和仅执行意向编码均受认知负荷的影响，根据监控理论推测仅执行意向条件下也应该发现监控加工的证据，然而行为反应指标和眼动指标均表明仅执行意向编码可以促进个体对前瞻记忆任务的自动化加工，说明执行意向是否受认知负荷的影响与执行意向促进前瞻记忆任务的加工机制之间并没有明确的对应关系。郭云飞等（2016）认为执行意向可以促使个体在意向和行为之间形成较为自动化的联结，但是这种联结比较弱，很容易受认知负荷的干扰。这可能是仅执行意向编码也容易受认知负荷影响的主要原因。