刺激突出性对负启动效应的影响

付馨晨 李晓东

(深圳大学心理与社会学院，深圳 518060)

刺激突出性对负启动效应的影响

付馨晨 李晓东**

(深圳大学心理与社会学院，深圳 518060)

采用数字命名任务，对启动阶段目标或干扰刺激进行突出或不突出处理，探讨刺激突出性对负启动效应的影响。实验一发现，在干扰刺激突出时，负启动效应消失，反转成正启动，启动量为19.99ms；在目标刺激突出、干扰刺激完全被忽略时，负启动效应消失。实验二发现，在干扰刺激突出时，启动阶段目标刺激个数无论是1、2或3、4，负启动效应都消失，反转成正启动。结果不支持知觉负载理论和刺激突出性假说，支持激活—抑制注意模型。

负启动效应 刺激突出性 知觉负载理论 刺激突出性假说 激活—抑制注意模型

1 前 言

注意是一种有限的心理资源，为了更好地处理信息，个体应该将注意放在与目标一致的客体上，并尽量抑制无关刺激的干扰。早期选择理论认为必须有注意的参与才能识别客体，信息的物理特征特别重要；后期选择理论则认为对熟悉物体的识别是自动化的，根本不需要注意，选择发生在反应过程，即在该阶段会抑制对无关刺激的反应。后期选择理论促进了选择性注意的抑制过程的研究，最为典型的就是负启动效应。负启动效应(negative priming，NP)是指，当N次试验中被忽略的干扰刺激成为N+1次试验中的目标刺激时，被试对该目标刺激的反应时比对无关目标刺激的反应时要长。研究者采用各种材料都证实了负启动效应的存在(Burnham,2007;Forster & Lavie,2008;Lavie,Hirst,Fockert,& Viding,2004)。

知觉负载理论是对早期选择理论与后期选择理论的融合，该理论认为知觉的容量是有限的，对与任务无关的干扰刺激的加工程度取决于相关刺激的知觉负载。如果相关刺激的高知觉负载令有限的知觉容量消耗殆尽，则分心物就不会被知觉，因此来自分心物的干扰就会消失；如果相关信息的知觉负载低，剩余的知觉容量就会溢出，分心物就会被知觉，从而产生来自与任务无关的信息的干扰(Lavie,2005;Lavie & Tsal,1994;He & Chen,2010;Muggleton,Lamb,Walsh,& Lavie,2008)。

Lavie和Fox(2000)认为，负启动现象虽然证实了主动抑制的存在，但并不能排除其他选择机制的存在。他们要求被试在一些非目标字母中搜索目标字母，并忽略无关的分心刺激。结果发现，搜索集合的大小影响负启动，负启动量随着相关搜索集合大小的增加而减少。其他研究也证实，负启动效应对知觉负载是敏感的，在低知觉负载中有剩余的资源抑制干扰刺激，产生明显的负启动效应，在高知觉负载中没有多余的资源抑制干扰刺激，负启动效应消失(de Fockert ,Mizon,& D’Ubaldo,2010;胡耿丹,金志成,2009)。

但是，也有研究发现，当分心刺激是面孔或者熟悉的刺激时，高知觉负载并未减低分心物的干扰(Lavie & de Fockert,2003;He et al.,2010)。Eltiti，Wallace和Fox(2005)采用侧抑制任务，通过变换分心物与目标刺激同时出现或不同时出现作为刺激突出性的指标，结果发现刺激的突出性是影响选择性注意的决定性因素，当分心物突出时，在高知觉负载条件下也发生了干扰效应。Eltiti等人指出，在分心物突出时，知觉负载理论并不适用，而应该遵循刺激突出性假说，即使是在高知觉负载情况下，分心物也能获得注意捕获从而产生干扰效应。由此可见，知觉负载与刺激的突出性对选择性注意的影响需要进一步研究。

另外，已有研究表明，干扰刺激的加工过程可分离为激活和抑制两个加工阶段(Lavie,2005;Rorden,Guerrini,Swainson,Lazzeri,& Baylis,2008)。Neill，Valdes，Terry和Gorfein(1992)提出了激活—抑制注意模型，即：在选择性注意任务中，当初始刺激呈现时，无论是目标刺激还是干扰子刺激都首先会被激活，随后与任务无关的干扰刺激的内在表征会得到积极主动的抑制，且这种抑制会向与其有关的结点扩散，表现出扩散抑制(spreading inhibition)。有研究证实了这种模型，付桂芳(2012)在分析了知觉负载理论不足的基础上，提出了两种作用机制：知觉选择机制和认知控制机制。认为知觉选择机制在早期阶段激活干扰刺激，认知控制机制在早期至中期之间抑制被激活的干扰刺激，从而产生负启动效应。他们通过实验得出，在低知觉负载下有足够的剩余注意资源来抑制干扰刺激，而在高知觉负载下无足够的剩余注意资源来抑制干扰子，致使负启动效应消失。

本研究拟采用数字命名任务，考察知觉负载和刺激的突出性对负启动效应的影响。研究分为两个实验。实验一探讨在低知觉负载任务中，刺激的突出性是否对负启动效应产生影响。根据知觉负载理论，低知觉负载情况下，无论刺激是否突出，都有充足的资源可以注意到干扰刺激，从而出现负启动效应。根据刺激的突出性假说，突出干扰刺激会捕获注意，并产生更大的干扰效应，因而会显示出更大的负启动效应。而根据激活—抑制注意模型，突出的干扰刺激会导致早期的持续激活，使后期的抑制失败，从而导致负启动效应削弱或消失，甚至可能反转成正启动。

实验二则综合考察知觉负载和刺激突出性对负启动的影响。根据知觉负载理论，高知觉负载情况下，无法对干扰刺激进行加工，不产生负启动效应。根据刺激突出性假设，干扰刺激突出时，高知觉负载情况下也应该出现干扰效应，因此应该出现负启动效应。但根据激活—抑制注意模型，即使在高知觉负载情况下，如果干扰刺激持续被激活并无法被抑制，也会导致负启动效应削弱或消失，甚至可能反转成正启动。

2 实验一

2.1 实验被试

57名在校本科生或研究生(其中男30人，女27人)，平均年龄20.5岁。被试视力或矫正视力正常，无色盲，从未参加过此类实验。将被试随机分成三组，一组19人(男7人，女12人)，二组19人(男11人，女8人)，三组19人(男12人，女7人)。

2.2 实验设计

3×2混合实验设计。启动刺激的突出性为被试间因素，有3个水平(目标刺激突出，干扰刺激突出，控制条件)；探测显示中目标与启动刺激的关系为被试内因素，分为一致组(探测显示中的目标是启动显示中的干扰刺激，其他则不同)和不一致组(探测显示中的刺激与启动显示中的刺激完全无关)。记录被试的反应时和反应正误。

2.3 实验材料

实验所用材料为数字。从2、3、4、5、6、7、8、9这8个阿拉伯数字中选择不同的数字来组成启动和探测刺激。启动刺激是由随机选择的一个目标数字以及一个干扰数字组成，并且分成三种不同的水平(目标数字加黑框，干扰数字加黑框，都不加框)，每组被试只进行一种实验处理；探测刺激也由两个数字组成，但其目标刺激是根据实验条件(一致或不一致)的设定来选择的，干扰刺激则为启动显示中未出现过的且与目标不同的数字。

刺激呈现在计算机屏幕中央7.5cm×7.5cm的白色正方形中。注视点为黑色“+”。刺激数字用红色或绿色呈现，红色的数字是干扰刺激，绿色的数字为目标刺激。根据实验条件的不同，会在绿色或红色数字上加一个黑色的边框，黑色边框大小固定。各个数字(红色或绿色)的位置随机水平排列，呈现在画面的中央，以平衡任何有关位置的效应。

2.4 实验程序

实验采用典型的负启动实验模式，启动显示和探测显示配对呈现构成一个实验项目。在每次试验开始时，先出现注视点，300ms之后注视点消失同时出现启动显示，要求被试对启动显示中目标刺激进行反应；之后为空白画面，1000ms后出现探测显示，要求被试对探测显示中目标刺激进行反应；反应之后出现空白画面2000ms，然后开始下一个试次(如图1)。

采用自然光照条件，每个被试单独施测，排除干扰。被试坐在距显示屏约50cm处。在整个实验过程中，被试始终水平注视显示屏中心。本实验采用检测声卡的技术来记录被试的反应时，因此要求被试双手握住话筒，并将话筒贴近嘴部，头部尽量不随意晃动，以便声音能有效地传入话筒，不影响实验结果。实验开始之前，实验者先向被试呈现指导语：“电脑屏幕上首先会弹出一个黑色的‘+’，提醒你实验开始，接着屏幕的中央会出现两个有颜色的数字，你只需要对绿色的数字反应，不理会红色数字。请你集中注意力，在数字出现时，又快又准地读出绿色数字。”主试在旁边记录被试的反应正误。

正式实验开始前，先指导被试正确地使用麦克风，然后有6次练习机会。在正式实验中，6种实验条件各进行60个试次，共有360个试次。其中，每个被试完成120个试次，完成60个试次之后，被试有一次休息时间。由于不同被试的反应时间和休息时间不等，每个被试单独完成实验约需5～8分钟。

2.5 实验结果

其中2名男性被试的错误率偏高(大于5%)被剔除，因此有效被试55名。其余被试的平均错误率为0.67%，所以错误率不做分析。剔除±3个标准差以外的数据，剔除数据为1.28%。

对整理过的数据进行统计。55名被试在启动刺激特征不同条件下的反应时结果见表1。对3种不同启动刺激类型下，相应的一致组和不一致组在启动阶段的反应时进行两两配对样本t检验，结果差异不显著，因此只把平均值列入表1中。单因素方差分析发现，三组被试在启动阶段的平均反应时有显著差异，F(2,68)=3.70，p=0.030<0.05，η2=0.098。事后比较发现，目标刺激突出组比控制条件的反应时短(Mt-Mc=-6.54，p=0.016<0.05)；干扰刺激突出组比控制条件的反应时长(Md-Mc=23.67，p=0.047<0.05)。这说明，刺激的突出性的确能捕获注意，当目标刺激突出时，更容易引起被试的注意，表现为反应时变快；当干扰刺激突出时，成功地吸引了被试的部分注意，导致被试对目标的反应时变长。

为了考察启动刺激类型是否对负启动效应有影响，进行了3×2的重复测量方差分析。结果表明，探测刺激类型主效应不显著F(2,52)=2.35，p=0.132>0.05，η2=0.043；启动刺激类型主效应不显著F(1,52)=2.49，p=0.093>0.05，η2=0.087；启动刺激类型与探测刺激类型的交互作用显著，F(2,52)=10.69，p=0.000<0.05，η2=0.291。采用配对样本t检验，比较启动条件一定时，被试在一致与不一致条件下对探测刺激的反应时，见图2。结果发现，在控制条件下，一致条件的反应时显著长于不一致条件，t(17)=3.06，p=0.007<0.05，d=0.45，产生了典型的负启动效应，负启动量为24.88ms；在目标刺激突出条件下，一致条件与不一致条件的反应时没有显著差异，t(17)=1.87，p=0.093>0.05，d=0.29，未出现负启动效应；在干扰刺激突出条件下，一致条件下的反应时显著短于不一致条件，t(18)=-3.72，p=0.002<0.05，d=0.40，负启动反转成正启动，正启动量为19.99ms。这一结果既与知觉负载理论的预测不符，也与刺激突出性假设不一致，符合激活—抑制注意模型。在低知觉负载情况下，目标刺激突出时，可自动捕获注意，被试能完全忽略干扰刺激，很快作出正确反应，因此负启动效应消失；干扰刺激突出时，早期获得了注意捕获，后期无法对其进行抑制，因此导致干扰刺激持续激活，最终负启动反转成正启动。

图2 不同启动刺激条件下探测阶段一致组与不一致组的平均反应时

3 实验二

3.1 实验被试

30名在校本科生或研究生(其中男16人，女14人)，平均年龄20.2岁。被试视力或矫正视力正常，无色盲，从未参加过此类实验。

3.2 实验设计

采用4×2被试内设计。因素一为启动显示中目标刺激的个数，分4个水平(1、2、3、4个)；因素二为探测显示中目标刺激与启动刺激的关系，分为一致组(探测显示中的目标是启动显示中的干扰刺激，其他则不同)和不一致组(探测显示中的刺激与启动显示中的刺激完全无关)。记录被试的反应时和反应正误。

3.3 实验材料

实验材料所用数字与实验一相同，从8个阿拉伯数字中随机选择不同的数字来组成启动刺激和探测刺激。启动刺激是由随机选择的互不相同的一个或多个绿色目标数字以及一个加黑框的红色干扰数字组成。而探测刺激由两个数字组成，一个为目标刺激，根据实验条件(一致或不一致)的设定来选择；另一个为干扰刺激，为启动显示中未出现过的且与目标不同的数字。

3.4 实验程序

整个实验程序与实验一相同。正式实验开始前，先指导被试正确地使用麦克风，然后有6次练习机会。在正式实验中，8种实验条件各进行60个试次，共有480个试次。每完成120个试次之后，被试有一次休息时间。由于不同被试的反应时间和休息时间不等，每个被试单独完成实验约需25～30分钟。

3.5 实验结果

其中1名女性被试的错误率偏高(大于5%)被剔除，有效被试29名。其余被试的平均错误率为1.11%，所以错误率不做分析。在对反应时数据进行统计分析时，剔除±3个标准差以外的数据，剔除数据为1.71%。

对整理过的数据进行统计，29名被试在启动刺激类型不同条件下的反应时结果见表2。对启动阶段4种不同目标个数所对应的一致组和不一致组在启动阶段的反应时进行两两配对样本t检验，结果差异不显著，因此只把平均值列入表2中。对被试在启动阶段4种不同目标个数下启动阶段的平均反应时进行了计算，进行重复测量方差分析检验，发现启动刺激特征主效应显著F(3,84)=7.86，p=0.000<0.05，η2=0.219，表明目标个数越多，被试的反应时越慢。

为了探讨不同的知觉负载和刺激的突出性对启动的影响，对4种不同目标个数下探测阶段的平均反应时进行重复测量方差分析，发现探测刺激类型主效应显著，F(1,28)=16.74，p=0.000<0.05，η2=0.374；启动刺激目标个数主效应不显著F(3,84)=0.151，p=0.929>0.05，η2=0.005；两因素的交互作用不显著，F(3,84)=2.556，p=0.061>0.05，η2=0.084。由于探测刺激类型主效应显著，说明出现负启动或者正启动效应，因此分别将探测阶段一致组和不一致组进行配对样本t检验，结果如图3所示。

图3 启动刺激不同目标个数条件下一致组与不一致组的平均反应时

由图3可以看出，启动刺激目标个数为1时的实验结果与实验一类似，探测阶段一致组和不一致组的平均反应时差异显著，t(28)=-4.12，p=0.000<0.05，d=0.38，负启动效应消失，反转成正启动，正启动量为20.68ms；启动刺激目标个数为2时，探测阶段一致组和不一致组的平均反应时差异显著，t(28)=-2.62，p=0.014<0.05，d=0.23，负启动效应消失，反转成正启动，正启动量为12.68ms，但相对于启动刺激目标个数为1时正启动量降低8ms；启动刺激目标个数为3时，探测阶段一致组和不一致组的平均反应时差异不显著，t(28)=-1.81，p=0.080>0.05，d=0.14，负启动效应消失，并且有反转成正启动的趋势；启动刺激目标个数为4时，探测阶段一致组和不一致组的平均反应时差异不显著，t(28)=-0.74，p=0.456>0.05，d=0.06，负启动效应消失，并且有反转成正启动的趋势。

该结果与刺激突出性假设不符。另外，虽然知觉负载理论能解释在高知觉负载条件下由于觉察干扰刺激失败而没有产生负启动效应，但却不能解释负启动效应反转成正启动效应的现象，所以这一结果也与知觉负载理论不符。该实验结果符合激活—抑制注意模型，即使在高知觉负载条件下，突出的干扰刺激由于早期的持续激活，导致后来的抑制失败，从而产生正启动效应。

4 讨 论

选择性注意是对外界丰富的信息进行筛选，以确保有限的认知资源得以高效运行的认知系统。本实验采用选择性注意机制的负启动范式探讨突出性干扰刺激在负启动效应中的注意捕获。实验一中，当不存在突出干扰刺激时发现了经典的负启动现象，这与以往的负启动研究结果一致(Lavie et al.,2000;王甦,李丽,2001)；但是，一旦存在突出的干扰刺激，即使在低知觉负载任务中，负启动效应也消失了，且反转成正启动。这一结果既与知觉负载理论的预测不符，也与刺激突出性假设不一致，但支持激活—抑制注意模型(Neill，et al.,1992)。该模型认为，所有信息在加工前期均会被激活，随之而来的是对目标的选择以及对干扰的抑制，若对干扰刺激做出了充分抑制，则当干扰刺激在下次呈现中作为目标出现时，这种抑制作用很难被解除，使反应变慢，产生负启动效应；而当干扰刺激抑制不充分或没得到抑制时，先前对干扰的激活状态要远远强于对它的抑制，所以，这种激活状态的干扰在转化为下次测试的目标时，会产生易化反应，出现正启动效应。另外，实验一中还发现，目标刺激突出时会更容易获得注意捕获，导致干扰激活水平降低而负启动效应消失，这一结果也与前人的研究相符合(Eltiti et al.,2005;Wei & Zhou,2006)。

在实验二中，当存在突出性干扰物时，无论目标个数是1、2，还是3、4，负启动效应都消失；在低知觉负载中(目标个数是1、2)反转成正启动，在高知觉负载中(目标个数是3、4)也反转成正启动，但没有达到显著水平。这一结果与实验一相符合，与激活—抑制注意模型一致，即使在高知觉负载条件下，由于干扰刺激的早期持续激活导致抑制失败，负启动现象消失。由于干扰刺激始终是激活状态，可以用知觉负载理论激活阶段相应的研究进行解释(Lavie et al.,1994;Lavie,2005)，在低知觉负载中其加工过程只耗用一部分注意资源，则多余的注意资源会自动溢出，去激活干扰刺激，因此，知觉负载越低，干扰激活水平越高，导致1个目标相对于2个目标时正启动量较多；如果当前任务的知觉负载较高，有限的注意资源被消耗尽，干扰刺激虽然持续激活，但激活水平低，因此4个目标和3个目标时的正启动效应没有达到显著水平，而且4个目标相对于3个目标持续激活水平更低，这一结果与前人的研究相吻合(Lavie et al.,1994;Fockert et al.,2010)。

5 结 论

在数字命名负启动实验中，在低知觉负载中，当干扰刺激突出时，负启动效应消失，反转成正启动；而当目标刺激突出时，负启动效应消失。存在突出的干扰刺激时，启动阶段目标刺激个数无论是1、2或3、4，负启动效应都消失，反转成正启动。实验结果符合激活—抑制注意模型。

付桂芳.(2012).知觉负载下选择性注意的两种作用机制.应用心理学,18(4),299-308.

胡耿丹,金志成.(2009).工作记忆负载对位置干扰子激活加工和抑制加工的影响.心理学报,41(4),292-304.

王甦,李丽.(2001).启动刺激含有多个靶子条件下的负启动效应.心理科学,24(1),1-4.

Burnham,B.R.(2007).Displaywide visual features associated with a search display‘s appearance can mediate attentional capture.PsychonomicBulletin&Review,14,392-422.

de Fockert,J.W.,Mizon,G.A.,& D’Ubaldo,M.(2010).No negative priming without cognitivecontrol.JournalofExperimentalPsychology:HumanPerceptionandPerformance,36(6),1333-1341.

Eltiti,S.,Wallace,D.,& Fox,E.(2005).Selective target processing:Perceptual load or distractorsalience.Perception&Psychophysics,67(5),876-885.

Forster,S.,& Lavie,N.(2008).Failures to ignore entirely irrelevant distractors:The role of load.JournalofExperimentalPsychology:Applied,14,73-83.

He,C.,& Chen,A.(2010).Interference from familiar natural distractors is not eliminated by high perceptual load.PsychologicalResearchPRPF,74(3),268-276.

Lavie,N.(2005).Distracted and confused? Selective attention under load.TrendsinCognitiveSciences,9,75-82.

Lavie,N.,& de Fockert,J.W.(2003).Contrasting effects of sensory limits and capacity limits in visual selective attention.PerceptionandPsychophysics,65,202-212.

Lavie,N.,& Fox,E.(2000).The role of perceptual load in negative priming.JournalofExperimentalPsychology:HumanPerceptionandPerformance,26(3),1038-1052.

Lavie,N.,Hirst,A.,Fockert,J.W.,& Viding,E.(2004).Load theory of selective attention andcognitive control.JournalofExperimentalPsychology:General,133(3),339-354.

Lavie,N.,& Tsal,Y.(1994).Perceptual load as a major determinant of the locus of selection in visual attention.PerceptionPsychophysics,56,183-197.

Muggleton,N.,Lamb,R.,Walsh,V.,& Lavie,N.(2008).Perceptual load modulates visual cortex excitability to magnetic stimulation.JournalofNeurophysiology,100,516-519.

Neill,W.T.,Valdes,L.A.,Terry,K.M.,& Gorfein,D.S.(1992).Persistence of negative priming:II.Evidence for episodic trace retrieval.JournalofExperimentalPsychology:Learning,Memory,andCognition,18(5),993-1000.

Rorden,C.,Guerrini,C.,Swainson,R.,Lazzeri,M.,& Baylis,G.C.(2008).Event related potentials reveal that increasing perceptual load leads to increased responses for target stimuli and decreased responses for irrelevant stimuli.FrontiersinHumanNeuroscience,2,1-7.

Wei,P.,& Zhou,X.(2006).Processing multidimensional objects under different perceptual loads:The priority of bottom-up perceptual saliency.BrainResearch,1114(1),113-124.

2015年第21卷第2期，124-130

2015.Vol.21.No.2,124-130

The Effects of Stimulus Salience on Negative Priming

FU Xin-chen,LI Xiao-dong

(College of Psychology and Sociology,Shenzhen University,Shenzhen 518060,China)

This study explored the effect of salience on negative priming (NP) in a digit naming task.In experiment 1,we varied salience of both targets and distractors and found that NP disappeared when targets were salient;moreover,when distractor was salient,NP reversed into positive priming.In experiment 2,we examined the effect of perceptual load of targets and distractor salience on NP and found that NP reversed into positive priming no matter perceptual load was high or low.These results are consistent with the activation-inhibition attention model.

negative priming,distractor salience,perceptual load theory,salience hypothesis,activation-inhibition attention model

B842.3

A

1006-6020(2015)-02-0116-08

*通信作者：李晓东，女，深圳大学教授，博士生导师，E-mail：lxd_psy@163.com。