王强强安宝霞吴彦文兰继军
(1.宁夏幼儿师范高等专科学校教育系,银川750001;2.天水师范学院教师教育学院,天水741001;3.陕西师范大学心理学院,西安710062)
不同类型材料混合呈现对SNARC效应的影响*
王强强1安宝霞1吴彦文2兰继军3**
(1.宁夏幼儿师范高等专科学校教育系,银川750001;2.天水师范学院教师教育学院,天水741001;3.陕西师范大学心理学院,西安710062)
采用刺激分类范式,要求被试判断呈现刺激的性质(实验一和实验三)或颜色(实验二),旨在考察随机呈现不同类型刺激材料对数字和字母SNARC效应的影响以及不同类型刺激材料加工中是否存在刺激—反应相容性效应。结果发现:(1)数字和字母性质和颜色分类任务中均未出现数字SNARC效应和字母SNARC效应。(2)数字和字母的性质和颜色分类任务中,左手对字母的反应更快,右手对数字的反应更快。数字和汉字性质分类时,左手对汉字反应更快,右手对数字反应更快,不同类型刺激分类时出现刺激—反应相容性效应。(3)本研究发现不同类型刺激分类加工中存在刺激—反应相容性效应,这种效应可以被自动激活,并具有一定的普遍性。不同类型刺激分类中的刺激—反应相容性效应对SNARC效应具有抑制作用。
刺激—反应相容性 SNARC效应 数字 字母 汉字
刺激特征与反应特征相匹配时,被试的反应速度和准确率明显高于刺激特征和反应特征不匹配的情景,这种现象被称为刺激—反应相容性(stimulus-response compatibility)效应,简称S-R相容性(刘艳芳,张侃,1997)。人脑加工外界信息时存在很多刺激—反应相容性效应,其中SNARC效应就是典型代表。人们对数字分类反应时,左手对小数字反应更快,右手对大数字反应更快,这种现象便是SNARC效应(Dehaene,Bossini,&Giraux,1993)。自Dehaene等人(1993)发现SNARC效应以来,很多学者采用不同的实验范式和实验材料展开了深入研究,结果发现SNARC效应具有跨实验范式和跨材料类型的稳定性,其广泛存在于各种携带大小或顺序信息的材料的认知加工中(胡林成,熊哲宏,2011;Casarotti,M ichielin,Zorzi,&Um iltà;Dodd,der Stigchel,Leghari,Fung,&Kingstone,2008;Domaths,Moeller,Huber,W illmes&Nuerk,2010;Fumarola,Da Pos,&Um iltà,2014;Gevers,Reynvoet,&Fias,2003;Kirjakovski&Utsuki,2012;Nuerk,Moeller,Klein,W illmes,&Fischer,2011;Previtali,de Hevia,&Girelli,2010)。
当然,数字SNARC效应也具有相对的灵活性。随着实验情景的变化,SNARC效应会发生相应的变化。Dehaene等人选取1到5的数字作为实验材料时研究发现,被试用右手对4和5反应更快,而选用4到8这些数字作为实验材料时又发现被试用左手对4和5反应更快(Dehaene,Bossini,&Giraux,1993;van Dijck,Gevers,&Fias,2009)。同样,Bächtold等人让被试把数字想象成表盘上数字后,研究发现数字分类中出现反转的SNARC效应(Bächtold,Baumüller,&Brugger,1998)。不仅数字SNARC效应如此,字母SNARC效应也不例外。尽管前人以英文字母为材料研究发现,字母表前面的字母会引发左手做出更快的反应,字母表后面的字母会引发右手做出更快的反应(Gevers,Reynvoet,&Fias,2003;Jonas,Taylo,Hutton,Weiss,&Ward,2011;Lonnemann,Linkersdörfer,Nagler,Hasselhorn,&Lindberg,2013),但是要求被试分别以字母表和英语单词为参考系时,随着参考系的变化,发现字母SNARC效应的方向也随之反转(王强强,康静梅,兰继军,2015)。此外,工作记忆与SNARC效应的相关研究一定程度上也证实SNARC效应具有相对灵活性(Herrera,Macizo,&Semenza,2008;van Dijck,Gevers,&Fias,2009;van Dijck&Fias,2011)。如van Dijck,Gevers,&Fias(2009)研究发现,增加语义工作记忆导致奇偶判断任务中数字SNARC效应消失。增加空间工作记忆会导致大小分类任务中数字SNARC效应消失(van Dijck,Gevers,&Fias,2009)。
SNARC效应除了具有稳定性、普遍性和灵活性以外,还具有相当的自动性。当认知任务与刺激材料的大小或顺序无关,致使大小和顺序信息难以充分激活时,刺激材料的认知加工中亦会出现SNARC效应。比如Dehaene等人要求被试判断数字的奇偶性,在忽略数字大小的条件下依然出现SNARC效应(Dehaene,Bossini,&Giraux,1993)。Hoffmann等人呈现不同颜色的数字要求被试忽略数字的大小判断数字的颜色时发现,数字颜色分类时亦出现SNARC效应(Hoffmann,Hornung,Martin,&Schiltz,2013)。SNARC效应不仅出现在与判断大小无关的实验情景中,在与判断顺序无关的情境中也会出现SNARC效应。比如Gevers等人要求被试忽略呈现字母的顺序,判断字母是辅音还是元音时出现了SNARC效应(Gevers,Reynvoet,&Fias,2003)。王强强等人呈现不同颜色的字母,要求被试判断字母颜色时发现,被试左手对字母表前面的字母反应更快,右手对字母表后面的字母反应更快,字母颜色分类中亦出现SNARC效应(王强强,朱小同,康静梅,侯亚楠,2014)。已有很多研究发现,在认知任务与判断刺激材料的大小和次序无关情景中SNARC效应能够自动出现,且具有一定的稳定性和普遍性(Holmes,&Lourenco,2011;Kirjakovski&Utsuki,2012;Previtali,de Hevia,&Girelli,2010;Reynvoet,&Brysbaert,1999)。
前人研究SNARC效应时一般只选用单一的实验刺激(如仅选取数字)。由于实验过程中被试只对一种特定的刺激属性进行加工。这种情景中被试在实验过程中有相对较多的注意资源对实验刺激的各种信息进行加工(如加工数字奇偶性时还有剩余的注意资源加工数字的大小信息)。如果打破以往研究中被试只是加工单一的数字或字母刺激,把两种不同类型刺激(如字母和数字)混合后随机呈现给被试,要求被试判断刺激的性质(如呈现数字和字母时要求被试判断随机呈现的是数字还是字母)。此时被试除加工刺激本身的相关信息外,还要把有限的注意资源分配出一部分用于加工刺激的类型。通过这种试验情境的设计,可以把有限的注意资源从加工单一刺激的相关信息(比如数字的大小或字母的次序)中分离出一部分用于辨别呈现刺激的性质,从而会对加工单一刺激的相关属性造成干扰。换言之,该种方式会造成加工单一刺激的相关属性与辨别不同刺激的类型之间相互竞争注意资源。在这种情境下,数字和字母的SNARC效应将会如何变化呢?此外,在标准的键盘设计中,键盘左侧用来输入字母和汉字,键盘右侧用来输入数字。这样,对随机呈现的刺激按键分类时,被试对字母和汉字按左键进行分类与字母和汉字的输入空间方位一致,对字母和汉字按右键进行分类与字母和汉字的输入空间方位冲突。同理,对数字按右键进行分类与数字的输入空间方位一致,对数字按左键分类与数字输入空间方位冲突。已有研究证实当刺激特征与反应特征相匹配时,刺激的认知加工中会出现刺激—反应相容性效应(刘艳芳,张侃,1997)。本研究对不同类型的刺激按键分类时,刺激维度和反应维度会出现匹配和冲突的情景,那么,在研究中,两种不同类型刺激的分类加工中是否会出现刺激—反应相容性效应呢?
针对上述问题,本文设计三个实验展开细致的研究。实验一随机向被试呈现一个数字或字母,要求被试判断呈现的刺激是数字还是字母。设置这种实验情景,可保证被试对呈现刺激的性质进行确认,同时也可使辨别刺激性质和加工刺激相关信息两种加工过程间竞争有限的注意资源,从而对被试加工刺激的相关信息(比如数字大小和字母的次序)产生干扰。实验二向被试随机呈现不同颜色的字母或数字,要求被试判断随机刺激的颜色,以把被试的注意资源分配到对刺激颜色信息的加工,避免对刺激语义信息直接加工,考察颜色加工对刺激的大小或次序等相关信息加工的干扰。前两个实验通过设置不同的实验情景一方面考察数字SNARC效应和字母SNARC效应随着实验情景的变化情况,另一方面探索数字和字母的分类加工中是否会出现刺激—反应相容性效应。实验三选用汉字和数字两种刺激,在更换实验刺激后进一步对实验一和实验二的发现进行验证和拓展。
2.1 实验目的
改变以往研究中被试单一地加工数字或字母的实验情境,要求被试在数字和字母混合条件下对刺激进行类别分类,从而把有限的注意资源从加工数字或字母的相关信息中分离出一部分用于确认刺激的性质,考察混合后随机呈现不同类型的刺激对SNARC效应的影响。本实验预测创设该实验情景可以抑制SNARC效应。同时在字母和数字分类时,字母和数字加工中会出现刺激—反应相容性效应。由于已有研究发现当认知任务与数字大小和字母顺序无关时,SNARC效应亦会自动出现。故本实验考察新创设的实验情景对SNARC效应的影响是可行的。
2.2 方法
2.2.1 被试
在校园张贴招募被试广告,有30名在校生(男4,女26)自愿参加实验。平均年龄18.03±3.68,最大35岁,最小15岁。视力或矫正视力均正常。
2.2.2 材料和仪器
选取1~7和A~G这些数字和字母,将其置于85×85像素白底图片之上,字体Times News Roman,大小72点。距离显示器47cm处的视角大约为2.5°。实验仪器是14英寸笔记本电脑,其分辨率是1280× 800像素,刷新频率是60Hz。
2.2.3 实验设计
采用2(反应手:左手,右手)×2(材料类型:数字,字母)×7(系列位置:1~7)被试内实验设计。因变量为反应时和错误率。
2.2.4 实验程序
采用E-prime1.1编写实验程序。实验开始后,首先在显示器中央出现“+”注视点500ms,消失后在该点出现一个数字或字母,要求被试在保证正确的前提下尽可能快地判断呈现的刺激是数字还是字母。被试反应结束后呈现空屏1500ms后进入下一试次。被试在3s内未反应的记为错误,然后直接进入下一试次。实验中,一部分要求被试用左手按“F”键对数字进行反应,用右手按“J”键对字母进行反应;另一部分相反。这两部分先后次序在被试间进行平衡。实验中,数字和字母随机呈现,呈现的次数各为128次,其中练习实验中数字和字母各呈现16次,正式实验中各呈现112次,总共256试次,实验约需30分钟。
2.3 结果
实验结果中,剔除三个标准差以外的反应时数据,占总数的2.26%。被试的最高错误率9.82%,最低错误率0.45%,平均4.54%,反应时和错误率皮尔逊相关系数为r=-0.59,p>0.05,不存在反应时和错误率代偿,故对错误率不进行统计分析。重复测量方差分析发现,反应手主效应显著,F(1,29)=10.20,p<0.01,η2=0.26,右手反应(478.97ms)快于左手(490.63ms);材料类型主效应显著,F(1,29)=5.29,p<0.05,η2=0.15,数字反应(480.56ms)快于字母(489.05ms)。系列位置主效应显著,F(6,174)=2.49,p<0.05,η2=0.079;反应手和材料类型的交互作用显著,F(1,29)=6.17,p<0.05,η2=0.179;反应手、材料类型和系列位置交互作用显著,F(6,174)=4.18,p=0.001,η2=0.126;其余效应不显著。简单效应分析发现左手对字母的反应(488.05ms)略快于右手(493.21ms),F(1,29)=2.23,p=0.146,η2=0.071,具有显著性趋势,右手对数字的反应(467.90ms)快于左手(490.04ms),F(1,29)=14.24,p=0.001,η2=0.329,见图1。
图1 数字和字母性质分类时的刺激—反应相容性
反应手、材料类型和系列位置的交互作用显著,说明数字和字母的SNARC效应受材料类型的影响,需进一步分析数字和字母的SNARC效应。对数字和字母SNARC效应分析,采用重复测量方差分析和线性趋势法(repeated measures ANOVA and linear trends Method)(实验二、三亦如此),首先分别检验数字或字母系列位置与反应手的交互作用。如果交互作用显著,说明有可能存在SNARC效应。然后,进一步以每个数字或字母的系列位置为自变量,以右手减去左手反应时之差dRT为因变量做回归分析,最终确定数字或字母加工中是否存在SNARC效应以及SNARC效应的方向。若回归分析得到的回归系数与0差异不显著,说明不存在SNARC效应;若回归系数明显小于0,说明出现经典的SNARC效应;若回归系数明显大于0,说明出现反转的SNARC效应(高在峰,水仁德,陈晶,陈雯,田瑛,沈模卫,2009;Fias,Brysbaert,Geypens,&d'Ydewalle,1996;Pinhas,Tzelgov,&Ganor-Stern,2012)。
对字母SNARC效应分析发现,反应手主效应不显著,字母系列位置主效应显著,F(6,174)=9.12,p<0.001,η2=0.255;反应手和字母系列位置交互作用显著,F(6,174)=3.76,p<0.05,η2=0.115。回归分析发现平均回归系数为-2.7,与0差异不显著,t(29)=-1.26,p>0.05,说明字母加工中未出现SNARC效应,见图2。
对数字SNARC效应分析发现,反应手主效应显著,F(1,29)=15.25,p=0.001,η2=0.345;系列位置主效应显著,F(6,1744)=4.88,p<0.001,η2=0.144;反应手与系列位置的交互作用不显著。回归分析显示平均回归系数为0.77,与0差异不显著,t(29)=0.39,p>0.05,说明数字加工中也未出现SNARC效应,见图3。
图2 数字和字母性质分类时字母的回归曲线
图3 数字和字母性质分类时数字的回归曲线
2.4 讨论
本实验把数字和字母混合后随机呈现,要求被试确认随机呈现的刺激是字母还是数字,考察数字和字母混合后随机呈现对SNARC效应的影响。笔者对数字和字母的SNARC效应采用重复测量方差分析和线性趋势法检验发现数字和字母的回归系数与0差异均不显著,说明在本实验中数字和字母加工中均未出现SNARC效应。进一步说明,数字和字母混合呈现可以抑制数字和字母加工中的SNARC效应。本实验还发现右手对数字反应远远快于左手(p=0.001),左手对字母反应快于右手,虽未达到显著性水平,但具有显著性趋势。未达到显著性水平的原因可能是实验中出现右手的优势性效应导致右手对字母的反应速度加快,从而导致左手对字母快速反应的相对优势不明显。结合本实验发现的反应手和材料类型交互作用显著,可以说明在字母和数字性质分类时出现了刺激—反应相容性效应。此外,本实验出现右利手优势效应。虽然右利手优势效应的出现一定程度上可以影响左右手对数字和字母反应时的相对差异,但是不足以影响到刺激—反应相容性的总体趋势。因为如果左右手对数字和字母的反应时差异是由右利手优势效应导致的话,那么被试用右手对数字和字母的反应均应该快于左手,反映在统计分析中便是反应手和材料类型的交互作用不显著。这与本实验的结果不符合。所以,可以排除本实验出现的刺激—反应相容性效应是由右利手优势效应导致的可能。
3.1 实验目的
实验一要求被试确定随机呈现的刺激是数字还是字母,结果意外的发现在数字和字母性质分类任务中出现刺激—反应相容性效应。数字和字母的SNARC效应在该实验情境中反而消失。实验二进一步要求被试判断呈现刺激的颜色,把被试的注意资源分配到对刺激颜色信息加工,避免对刺激语义信息直接加工,一方面考察数字和字母分类任务中的刺激—反应相容性效应能否被自动激活;另一方面在避免直接激活数字和字母情境中考察数字SNARC效应和字母SNARC效应的加工特点。由于前人在数字和字母的颜色分类中发现了SNARC效应,所以本实验以判断刺激颜色为认知任务,考察数字和字母SNARC效应加工特点是可行的。
3.2 方法
3.2.1 被试
在校园张贴招募被试广告,有30(男6,女22)名在校大学生自愿参加实验,平均年龄17.96±1.97岁,最大23岁,最小16岁。视力或矫正视力均正常,无色盲、色弱患者。
3.2.2 材料与仪器
实验材料基本与实验一相同,不同在于所有材料涂上黑色和绿色两种颜色。实验仪器同实验一。
3.2.3 实验设计
同实验一。
3.2.4 实验程序
基本同实验一,不同之处在于呈现的刺激有黑色和绿色两种颜色,被试的任务是判断呈现刺激的颜色。
3.3 结果
剔除三个标准差之外的数据,占总数的1.65%。最高错误率为8.48%,最低错误率为0,平均为3.33%,错误率与反应时皮尔逊相关系数r=-0.09,p>0.05,不存在反应时和错误率代偿,故不分析错误率。对反应时数据分析发现材料类型主效应显著,F(1,29)=11.23,p<0.01,η2=0.279;反应手和材料类型交互作用显著,F(1,29)=9.94,p<0.01,η2=0.255;其余主效应和交互作用都不显著。简单效应分析发现左手对字母的反应(431.41ms)快于数字(446.01ms),F(1,29)=20.83,p<0.001,η2=0.418,右手对数字的反应(432.34ms)略快于字母(432.90ms),未达到显著性水平,F(1,29)=0.03,p>0.05,η2=0.001,见图4。
图4 数字和字母颜色分类时的刺激—反应相容性
对数字SNARC效应分析发现反应手主效应显著,F(1,29)=11.12,p<0.01,η2=0.279;数字系列位置主效应不显著,反应手和数字系列位置交互作用不显著。回归分析显示平均回归系数为0.75,与0差异不显著,t(29)=0.52,p>0.05,说明判断数字颜色时,数字加工中未出现SNARC效应,见图5。
对字母SNARC效应分析发现反应手和字母系列位置主效应以及两者交互效应均不显著。回归分析显示平均回归系数为2.57,与0差异不显著,t(29)=1.62,p>0.05,说明判断字母颜色时字母加工中未出现SNARC效应,见图6。
图5 数字和字母颜色分类时数字回归曲线
图6 数字和字母颜色分类时字母回归曲线
3.4 讨论
实验二把不同颜色的字母和数字随机呈现给被试,要求被试判断随机呈现的刺激是黑色还是绿色。回归分析结果显示字母和数字SNARC效应的回归系数均与0差异不显著,说明在本实验中,数字和字母加工中均未出现SNARC效应,结果进一步证实了实验一的发现,即混合呈现字母和数字可以抑制字母和数字加工中的SNARC效应。实验二在被试确认呈现刺激的颜色时同样发现,左手对字母的反应远远快于对数字的反应(p<0.001),右手对数字反应略快于字母,但是未达到显著性水平,可能是由于右手是优势手,对所有材料的反应均比较敏感,致使右手对数字和字母的反应时相差较小,从而达不到显著性水平。但是由于反应手和材料类型交互作用显著,而且左手对字母的反应快于右手,且显著性水平很高(p<0.001),所以可以推测,字母和数字颜色分类时出现刺激—反应相容性效应。结果进一步证实了实验一的发现,同时还可以说明,字母和数字加工中的刺激—反应相容性效应可以被自动激活。
4.1 实验目的
前两个实验要求被试对数字和字母的性质和颜色分类发现在数字和字母加工中出现刺激—反应相容性效应。本实验进一步考察这种刺激—反应相容性效应是数字和字母分类中特有的现象还是普遍存在于不同类型的材料分类加工之中。
4.2 方法
4.2.1 被试
在校园张贴招募被试广告,有24名在校生(男6,女18)自愿参加,平均年龄20.42±2.36岁,最大26岁,最小16岁。视力或矫正视力均正常。
4.2.2 材料和仪器
甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七个汉字和1~7七个数字,材料制作和仪器同实验一。4.2.3 实验设计
采用2(反应手:左手,右手)×2(材料类型:数字,汉字)被试内设计。因变量为反应时和错误率。
4.2.4 实验程序
基本与实验一相同,区别主要在于随机向被试呈现黑色的数字或汉字,要求被试确定呈现的是数字还是汉字。
4.3 结果
剔出三个标准差以外的数据,占2.48%,对剩余数据进行分析。被试的错误率较低,最高11.95%,最低0,平均为5.51%,故不对错误率进行分析。对反应时数据分析显示反应手主效应不显著;材料类型主效应边缘显著,F(1,23)=3.83,p=0.06,η2=0.143,对数字反应(468.58ms)快于汉字反应(481.73ms);反应手和材料类型交互作用显著,F(1,23)=6.93,p<0.05,η2=0.232。而简单效应分析显示右手对数字反应(454.69ms)快于左手(482.46ms),F(1,23)=10.09,p<0.01,η2=0.305,左手对汉字的反应(476.93ms)快于右手(486.54ms),虽未达到显著性水平,但具有显著性趋势,F(1,23)=0.94,p>0.05,η2=0.039,见图7。
图7 数字和汉字分类时刺激—反应相容性
4.4 讨论
本实验进一步选用汉字和数字为实验材料,把字母和数字混合后随机呈现给被试,要求被试确认呈现的是汉字还是数字,考察前两项实验中字母和数字分类中出现的刺激—反应相容性效应是否具有普遍性。结果发现反应手和材料类型交互作用显著,且右手对数字的反应远远快于左手(p<0.01),左手对汉字的反应快于右手,虽未达到显著性水平,但具有显著性趋势,结果可以说明汉字和数字分类时出现了刺激—反应相容性效应,进一步说明不同类型材料分类中的刺激—反应相容性效应具有一定的普遍性。
近年来,随着对SNARC效应研究的深入,相关研究发现SNARC效应具有一定灵活性。SNARC效应不仅受制于符号本身的信息(如数字的大小,字母的顺序等等),被试参与的实验情境对SNARC效应也有一定的影响。所以,本研究把不同类型的刺激材料(如字母和数字)混合后随机呈现给被试,让被试判断呈现的刺激的性质或不同类型刺激颜色(如呈现的是数字还是字母或呈现的刺激是黑色还是绿色)。通过设置类似的实验情景,打破以往研究中被试加工单一的刺激材料的相关信息(比如数字的大小或字母的次序),把被试有限的注意资源从加工刺激材料的相关信息中分离出来一部分用于辨别刺激的类型(如确认呈现的是数字还是字母),使辨别刺激类型和加工刺激相关信息之间相互竞争注意资源时系统地研究实验情境的变化对数字或字母SNARC效应的影响,并考察不同类型刺激材料分类中是否存在刺激—反应相容性效应。
实验一要求被试确认随机呈现的刺激是数字还是字母时发现数字和字母加工中均未出现SNARC效应。已有大量研究发现,数字和字母认知加工中的SNARC效应具有一定的普遍性和自动性。只要数字和字母单独呈现,即使实验任务与判断数字数值大小或字母的顺序信息无关SNARC效应亦会自动出现(Cho,Bae,&Proctor,2012;Dehaene,Bossini,&Giraux,1993;Fumarola,Da Pos,&Umiltà,2014;Gevers,Reynvoet,&Fias,2003;Holmes&Lourenco,2011;Hoffmann,Hornung,Martin,&Schiltz,2013;Kirjakovski&Utsuki,2012;Reynvoet&Brysbaert,1999;Tan&Dixon,2011)。本实验把数字和字母混合后随机呈现给被试,要求被试对呈现刺激的类别分类,结果发现数字加工并未出现SNARC效应。结果说明实验情境的变化对数字SNARC效应也有一定的影响,混合呈现不同类型的刺激材料可以抑制SNARC效应。实验结果再次证明数字SNARC效应具有相对的灵活性。此外,本实验在数字和字母分类任务中出现了刺激—反应相容性效应。已有研究发现数字所在的空间位置对SNARC效应有重要的影响。比如Bächtold等人要求被试把数字想象成表盘上的数字并确认数字在表盘的位置时发现数字加工中出现反转的SNARC效应(Bächtold,Baumüller,&Brugger,1998)。Kozlik等人后来也研究发现键盘上每个“键”的位置对认知加工有一定影响(Kozlik,Neumann,&Kunde,2013)。本实验在数字和字母分类中出现刺激—反应相容性效应,原因可能是标准键盘设计时,所有的字母位于键盘左侧,数字位于键盘右侧。因此,左手反应和字母的空间布置方位匹配,右手反应与数字的空间布置方位,从而导致数字和字母分类时出现刺激—反应相容性效应。
实验二采用颜色分类任务,从不同的角度进一步考察数字和字母混合呈现对SNARC效应的影响,并检验实验一在数字和字母加工中发现的刺激—反应相容性效应能否被自动激活。实验结果发现数字和字母混合呈现抑制了SNARC效应,进一步验证了实验一的结果。同时实验二还发现数字和字母分类中的刺激—反应相容性效应可以被自动激活。实验三选用数字和汉字为实验刺激,要求被试确认随机呈现的刺激是数字还是汉字,进一步研究发现汉字和数字的分类中也发现刺激—反应相容性效应。本研究通过三个实验系统地研究发现,随机呈现不同类型材料可以抑制数字和字母加工中的SNARC效应。同时还发现,在不同类型的刺激材料分类时似乎普遍存在着一种新的刺激—反应相容性效应。这些发现对人们进一步理解SNARC效应内部机制提供很大的参考价值。
Dehaene等人(1993)借用心理数字线假设对SNARC效应给予合理解释,认为人脑按照数字大小采取的从左向右的空间表征是产生SNARC效应的关键(Dehaene,Bossini,&Giraux,1993)。心理数字线假设虽然能很好地解释Dehaene等人(2013)的研究结果,但是后来大量的研究发现SNARC效应具有灵活性。心理数字线假设却难以解释SNARC效应的灵活性。因此,后来学者们又提出了许多关于SNARC效应的解释理论,对心理数字线假设进行了完善。其中Ginsburg等人(2015)研究认为,SNARC效应是长时记忆中的空间表征和工作记忆中暂时的空间联合(temporary space associations)共同作用的结果(Ginsburg&Gevers,2015)。本研究发现不同类型的刺激材料混合呈现可以抑制数字和字母加工的SNARC效应。结果进一步支持了Ginsburg等人(2015)的研究结论。因为一方面混合呈现不同类型的刺激材料可以导致人脑加工刺激的大小或顺序的过程和材料类型分类过程之间相互竞争注意资源,进而干扰到长时记忆中表征的大小和顺序信息难以被有效地激活。另一方面混合呈现不同类型的刺激一定程度上可以抑制人脑在工作记忆中把数字的相对大小和字母的前后顺序与空间关系联系起来,在数字相对大小和字母前后顺序与空间关系之间形成暂时的空间联合。工作记忆中形成的数字相对大小和字母先后顺序与空间关系之间的暂时的空间联合对SNARC效应的影响极大。比如以1~5这一数字系列为材料,人脑会把1、2和左边联系起来,把4、5和右边联系起来,当数字序列改为4-8时,人脑会很快把4、5和左边联系起来,把7、8和右边联系起来(Dehaene,Bossini,&Giraux,1993;van Dijck,Gevers,&Fias,2009)。这也可能是混合呈现不同刺激材料能够抑制SNARC效应的原因。
维度重合理论模型(dimension overlap Model)认为,刺激和反应有维度重合且一致时,刺激的出现会自动地激活与之对应的反应,从而减少人脑对反应的加工过程,缩短做出相应反应的时间(Kornblum,Hasbroucq,&Osman,1990)。本研究混合呈现不同类型刺激材料能够出现刺激—反应相容性效应,进一步支持了维度重合理论模型。因为在标准的键盘设计中,键盘的左侧键用来输入字母或汉字,键盘右侧的键用来输入数字。所以当出现字母或汉字时人们会自动地与左侧空间联系起来,进而激活左手的反应。相反,出现数字时人们自动地与右侧空间联系起来,进而自动激活右手的反应。所以在字母与数字,或汉字与数字的分类任务中出现刺激—反应相容性效应。
(1)数字和字母混合后随机呈现,可以有效抑制数字和字母加工中的SNARC效应。
(2)本研究在数字和字母,数字和汉字这些不同类型的材料分类中发现一种新的刺激—反应相容性效应,而且这种刺激—反应相容性效应甚至可以被自动激活。
高在峰,水仁德,陈晶,陈雯,田瑛,沈模卫.(2009).负数的空间表征机制.心理学报,41(2),95-102.
胡林成,熊哲宏.(2011).刺激模拟量的空间表征:面积和亮度的类SNARC效应.心理科学,234(1),58-62.
刘艳芳,张侃.(1997).刺激—反应相容性的度量与运用.心理学报,29(1),91-97.
王强强,康静梅,兰继军.(2015).顺序信息对注意SNARC效应的影响:基于不同参考系下字母SNARC效应的比较研究.应用心理学,21(4),291-298.
王强强,朱小同,康静梅,侯亚楠.(2014).基于Stroop实验范式的字母顺序信息自动加工研究.唐山师范学院学报,36(5),85-87.
Bächtold,D.,Baumüller M.,&Brugger,P.(1998).Stimulus-response compatibility in representational space.Neuropsychologia,36(8),731-735.
Casarotti,M.,Michielin,M.,Zorzi,M.,&Um iltà,C.(2007).Temporal order judgment reveals how number magnitude affects visuospatial attention.Cognition,102,101-117.
Cho,Y.S.,Bae,G.Y.,&Proctor,R.W.(2012).Referential coding contributes to the horizontal SMARC effect.Journal of Experimental Psychology:Human Perception and Performance,38(3),726-734.
Dehaene,S.,Bossini,S.,&Giraux,P.(1993).The mental representation of parity&number magnitude.Journal of Experimental Psychology:General,122,371-396.
Dodd,M.D.,Van der Stigchel,S.V.,Leghari,M.A.,Fung,G.,&Kingstone,A.(2008).Attentional SNARC:There's something special about numbers(let us count the ways).Cognition,108,810-818.
Domaths,F.,Moeller,K.,Huber,S.,W illmes,K.&Nuerk,S.C.(2010).Embodied numerosity:implicit hand-based representations influence symbolic number processing across cultures.Cognition,166,251-266.
Fias,W,Brysbaert M,Geypens F,&d'Ydewalle G.(1996).The importance of magnitude information in numerical processing:Evidence from the SNARC effect.Mathematical Cognition,2,95-110.
Fumarola,A.,Da Pos,O.,&Um iltà,C.(2014).Automatic spatial association for luminance.Atten Percept Psychophys,76,759-765
Gevers,W.,Reynvoet,B.,&Fias,W.(2003).The mental representation of ordinal sequences is spatially organized.Cognition,87,B87-B95.
Ginsburg,V.,Gevers,W.(2015).Spatial coding of ordinal information in short-and long-term memory.Frontiers in Human Neuroscience,9,1-10.
Herrera,A.,Macizo,P.,&Semenza,C.(2008).The role of working memory in the association between number magnitude and space.Acta Psychologica,128,225-237.
Hoffmann,D.,Hornung,C.,Martin,R.,&Schiltz,C.(2013).Developing number-space associations:SNARC effects using a color discrimination task in 5-year-olds.Journal of Experimental Child Psychology,116,775-791.
Holmes,K.J.,&Lourenco,S.F.(2011).Common spatial organization of number and emotional expression:A mental magnitude line.Brain and Cognition,77,315-323.
Jonas,C.N.,Taylor,A.J.G.,Hutton,S.,Weiss,P.H.,&Ward,J.(2011).Visuo-spatial representations of the alphabet in synaesthetes and non-synaesthetes.Journal of Neuropsychology,5,302-322.
Kirjakovski,A.,&Utsuki,N.(2012).From SNARC to SQUARC:Universal Mental Quantity Line?.International Journal of Psychological Studies,4(2),217-227.
Kornblum,S.,Hasbroucq,T.,&Osman,A.(1990).Dimensional overlap:Cognitive basis for stimulus-response compatibility—amodel and taxonomy.Psychological Review,97(2),253-270.
Lonnemann,J.,Linkersdörfer,J.,Nagler,T.,Hasselhorn,M.,&Lindberg,S.(2013).Spatial representations of numbers and letters in children.Frontiers in Psychology,4(8),1-5.
Nuerk,H.C.,Moeller,K.,K lein,E.,W illmes,K.,&Fischer,M.H.(2011).Extending the Mental Number Line A Review of Multi-Digit Number Processing.Journal of Psychology,1(219),3-22.
Previtali,P.,de Hevia,M.D.,&Girelli,L.(2010).Placing order in space:the SNARC effect in serial learning.Exp Brain Res,201,599-605.
Pinhas,M.,Tzelgov,J.,&Ganor-Stern,D.(2012).Estimating linear effects in ANOVA designs:The easy way.Behav Res,44,788-794.
Proctor,R.W.,&Cho,Y.S.(2006).Polarity correspondence:A general princip le for performance of speeded binary classification tasks.Psychological Bulletin,132,416-442.
Reynvoet,B.,&Brysbaert,M.(1999).Single-digit and two-digit Arabic numerals address the same semantic number line.Cognition,72,191-201.
Santens,S.,&Gevers,W.The SNARC effect does not imp ly a mental number line.Cognition,108,263-270.
Tan,S.,&Dixon,P.(2011).Repetition and the SNARC EffectW ith One-and Two-Digit Numbers.Canadian Journal of Experimental Psychology,65(2),84-97.
van Dijck,J.P.,&Fias,W.(2011).Working memory account for spatial-numerical associations.Cognition,119,114-119.
van Dijck,J.P.,Gevers,M.,&Fias,W.(2009).Numbers are associated with different types of spatial information depending on the task.Cognition,113(2),248-253.
Presenting Different M aterials Random ly Can Restrain SNARC Effect
WANG Qiang-qiang1AN Bao-xia1WU Yan-wen2LAN Ji-jun3
(1.Department of Education,Ningxia Preschool Education College,Yinchuan 750001,China;2.School of Teacher Education,Tianshui Normal University,Tianshui741001,China;3.School of Psychology,Shanxi Normal University,Xi'an 710062,China)
The present study mainly explored whether presenting different materials randomly could restrain the SNARC effect.Numbers ranging from 1 to 7 and letters ranging from A to G were served as experimental materials.Participants were asked to judge which character or color the presenting stimulus was to investigate the influence on number's and letter's SNARC effect by presenting different character stimulus randomly and to investigate whether SNARC effect survived in different character materials.Results showed that:(1)The number SNARC effect and the letter SNARC effect all disappeared in the task of classifying character or color of numbers and letters.(2)Left hand was faster to letters than numbers,but right hand was faster to numbers than letters in the task of classifying character or color of numbers and letters.Left hand was faster to Chinese characters than numbers,on the contrary,right hand was faster to numbers than Chinese characters in the task of classifying character of numbers and Chinese characters.The stimulus-response compatibility effect appeared in different character stimulus.(3)The stimulus-response compatibility effect was found which could be activated automatically and universality survived in processing of different stimulus' classification,and hence the restrain SNARC effect was restrained.
stimulus-response compatibility,SNARC effect,number,letter,Chinese characters
B842
A
1006-6020(2016)-04-0352-12
陕西师范大学校级高等教育教学改革研究项目(课题批准号:201415)。
**通信作者:兰继军,男,陕西师范大学教授,博士生导师,e-mail:spchild@126.com。