线索类型与任务类型对返回抑制影响的实证研究.docx

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线索类型与任务类型对返回抑制影响的实证研究

线索类型与任务类型对返回抑制影响的实证研究

目录

中文摘要…………………………………………………………

（1）

英文摘要…………………………………………………………

（2）

前言…………………………………………………………（3）

实验研究…………………………………………………………（5）

讨论…………………………………………………………（12）

结论…………………………………………………………（15）

参考文献…………………………………………………………（16）

致谢…………………………………………………………（17）

诚信声明…………………………………………………………（18）

线索类型与任务类型对返回抑制影响的实证研究

摘要：

返回抑制是指在空间某一位置呈现一线索，一定时间之后，对再次出现在该线索化位置刺激的反应比出现在非线索化位置刺激的反应慢。

在返回抑制的范式下,以大学生为被试,采用线索-靶子范式进行3项实验,探讨线索类型和任务类型（反应方式）对返回抑制任务中的影响。

48名大学生被随机分成3组,分别接受3种不同任务类型的实验。

实验采用2×2×5被试内设计,因素1为两种线索类型：

为on线索和on-off线索方式；因素2为靶子位置：

靶子呈现在线索化位置和非线索化位置；因素3为SOA水平,共5个水平：

100ms、150ms、350ms、550ms、850ms。

重复测量方差分析发现：

任务类型的主效应显著,随着任务难度的增加,被试的反应时相应变长。

3个实验均发现：

两种线索下在SOA为350ms时出现返回抑制,但两种线索类型间无明显差异。

关键词：

返回抑制（IOR）；SOA；On线索；On-off线索；任务类型

AnEmpiricalStudyofcluestypesandtasktypesoninhibitionofreturn

[Abstract]Inhibitionofreturn（IOR）refersaslowerresponsetimetothetargetpresentedinthecuedlocationthantheun-cuedlocationwhenthedelaybetweenthepresentationofcueandtargetexceeded.Objective:

Threeexperimentsabouttheinhibitionofreturnwerestudieswithcollegestudentsasthesubjects.Acue-targetparadigmwasused.Toexploretheeffectsofcuetypeandtasktypetoinhibitionofreturn.Methods:

Within-subjectexperimentdesignwasemployed.Thisstudywasconductedtoinvestigatetheeffectsofcuetype（oncueandon-offcue）,targetlocations（thetargetwaspresentwithequalprobabilityincuedorun-cuedlocation）,andfivedifferentintervalscorrespondingtostimulusonsetasynchronies（SOAs）of350ms、400ms、600ms、800msand1100ms.Participantsweretoldtopushthekeycorrectlyandtheirperformanceswererecords.Results:

TheresultsuggeststhatthedifferenttaskshadaneffectontheIOReffects.Themoredifficultthetaskwas,thelongerthereactiontime（RT）.Withpairedttests,wedidnotfoundtheRTwasprominentintwocue-types.TheseresultsaremeaningfultothestudyofthemechanismofIORintheTranslation-Inhibitiontheory.

[KeyWords]inhibitionofreturnSOAoncueon-offcuetasktype

1引言

注意领域中返回抑制（inhibitionofreturn，IOR）指对原先注意过的物体或位置进行反应时所表现出的滞后现象。

采用突然变暗或变亮的方法，对空间某一位置进行线索化，会使对紧接着出现在该位置上的靶刺激的反应加快，即产生易化作用。

如果线索和靶子呈现的时间间隔（stimulusonsetasynchrony，SOA）大于300ms，则易化作用会被抑制作用取代，对线索化位置上靶刺激的反应慢于非线索化位置，这种抑制作用被称为返回抑制。

该研究始于上世纪80年代中期，到90年代逐渐成为注意研究的一个热点。

该现象最早见于Posner与Cohen的报道。

他们在实验中考察了线索引起的注意定向作用，其实验安排如图1。

在实验中要求被试眼睛盯住中间小框。

首先，某一周边小框变亮（线索化）。

其次，间隔一段时间后中间小框变亮（将注意从第一次线索化位置引开）。

最后，在某一周边小框（线索化小框或非线索化小框）出现靶子。

靶子出现后要求被试尽快作出按键反应。

结果发现，当从第一次线索出现到靶子出现之间的时间间隔（SOA）在约100毫秒以内时，对出现在线索化位置靶子的反应时小于出现在非线索化位置靶子的反应时，即易化作用；当SOA达到200～300毫秒时，易化作用被抑制作用所取代，即在线索位置靶子的反应时长于在非线索位置靶子的反应时。

Posner与Cohen称这种抑制现象为“返回抑制”。

并且认为返回抑制反映了人的心理机制的灵活性和适应性，使注意不是执着于原来注意过的位置，而是得以迅速转向以前未被注意过的位置，以利于快速的搜索活动[1-4]。

目前,关于返回抑制的产生机制主要有两种假说：

注意抑制说和反应抑制说。

前者支持Posner和Cohen的假说，认为返回抑制源于注意受到抑制[5]，后者则认为返回抑制源于反应受到抑制[6]。

王甦、陈素芬等人（2000）在双作业条件下采用线索-靶子范式进行简单分心刺激和复杂分心刺激实验，探讨不同作业阶段分配注意对返回抑制的影响，结果发现：

在返回抑制实验的任一作业阶段，分散注意都能对返回抑制产生影响[7]。

返回抑制有利于人们进行视觉搜索,能够使注意很快定位于新的位置上从而提高搜索效率。

随着研究的深入，关于返回抑制机制的各种学说也不断被提出，返回抑制究竟是注意抑制还是反应受抑制,至今尚无定论。

返回抑制最初是在简单检测任务中发现的，当采用察觉任务时，返回抑制的存在已经得到许多实验的证实。

研究发现：

当SOA在300ms左右时，返回抑制就会出现，而当SOA在1500ms左右则消失；然而，当采用辨别任务时，返回抑制是否存在还有诸多争议。

王玉改和王甦等人（1999）采用线索-靶子范式进行视觉字母觉察试验，探讨任务难度对基于位置返回抑制时间进程的影响，发现任务的难度使得返回抑制延迟出现，在复杂的察觉任务中，当SOA为700ms时方才出现返回抑制效应[8]，与Lupianez等提出的返回抑制既存在于察觉任务中，又存在于辨别任务中，只是时间进程不同的结论相符。

陈素芬和王甦（2002）[9]也利用线索-靶子范式研究辨别作业难度对返回抑制时间进程的影响，也发现辨别任务中返回抑制存在并出现延迟，且随任务难度的加大，返回抑制出现的时间更晚[10]。

这些研究结果对返回抑制的影响及其产生机制的研究具有重要的意义。

返回抑制的实验研究一般采用线索-靶子范式，包括线索化过程、靶子加工和被试的反应，认知线索和反应任务将可能会在不同程度上影响着返回抑制的出现。

已有的研究范式告诉我们，不论关于返回抑制哪一方面的研究都离不开线索化的过程,线索化引起被试的注意，然后才可能出现返回抑制。

由此可见，不同的线索化类型对于返回抑制的影响也可能是不同的。

Gawryszewski等人认为易化和抑制两个不同过程与线索本身的出现和消失有关。

RIggio等人则对on线索、off线索和on-off线索引入IOR实验进行比较，发现,on线索和off线索产生的IOR大体相等，而on-off线索产生的IOR显著大于on线索和off线索产生的IOR。

线索类型和任务类型是如何对返回抑制产生影响的？

实验1—实验3选取了三种任务类型（察觉任务、辨别任务和选择任务），给被试呈现on-off和on两种形式的线索，以推测线索类型和任务类型对返回抑制的影响，探究返回抑制的产生机制，对以往有关返回抑制的研究提供更为丰富的实验依据，期望能有助于全面理解返回抑制的机制。

本实验选择在广州医学院图书馆以及自习室随机寻找被试，无偿参加试验，要求为本科生，无色盲色弱，裸眼视力或矫正视力正常，对实验目的不明确，男女各占一半。

2实验研究

2.1实验1简单察觉任务下线索类型对返回抑制的影响

2.1.1研究对象

广州医学院本科大学生16名，其中男女各8名，年龄为18-25岁。

裸眼视力或矫正视力正常，无色弱色盲，以前未参加过类似实验，均为自愿参加本实验。

2.1.2实验设计

实验采用2×2×4被试内设计,因素一为两种线索类型：

为on线索和on-off线索方式；因素二为靶子位置：

靶子呈现在线索化位置和非线索化位置；因素三为SOA水平（即线索呈现到靶子出现的时间）,5个水平：

100ms、150ms、350ms、550ms、850ms。

因变量为反应时,返回抑制量（即效应值）由靶子出现在线索化位置的反应时和出现在非线索化位置的反应时的差值确定。

使用E-prime2.0验程序、呈现实验材料并且记录实验所得数据,所有实验数据由SPSS软件进行统计分析。

实验使用笔记本电脑进行,屏幕大小14.1寸,实验过程中被试眼睛与显示器持平,水平距离60cm。

刺激画面包括水平排列在屏幕中央的三个大小相同的浅灰色小方框,中间小框中心处有一个白色“+”为注视点,“+”高3cm,宽3cm,每个小框高6cm,宽6cm,两个小框中心相距9cm,以一个外侧小框迅速变亮（变明黄色）为线索,中央线索化时中心“+”变为红色,靶子刺激是红色的圆点（半径1.5cm.的圆）,它随机出现在左右的方框中。

整个画面背景为暗灰色。

2.1.3实验程序

要求被试在整个实验中眼睛都盯着中央注视点（“+”）,实验采用线索-靶子范式,当线索类型为on线索方式时,屏幕上首先呈现横向排列的三个小框和中央注视点500ms,接着随机在两侧的某个方框中呈现线索,线索呈现150ms后注视点变红,100ms后出现注视点变红前的线索图片,间隔一段时间（SOA1）后,靶子随机出现在线索化的位置或非线索化的位置上,要求被试在靶子出现时按空格键做出反应,如不反应1000ms后自动消失,进入下一个试验。

当线索化类型为on-off线索方式时,屏幕上首先呈现横向排列的三个小框和中央注视点500ms,线索随机呈现在一个小框中100ms,然后消失50ms,注视点接着变红100ms,然后出现注视点变红前的图片,间隔一段时间（SOA1）后,靶子随机呈现在线索化位置或非线索化位置上,要求被试在靶子出现时按空格键做出反应,如不反应1000ms后自动消失,进入下一个试验。

SOA1为100ms、150ms、350ms、550ms、850ms。

线索与靶子所有处理条件随机出现,每种线索化条件下,靶子刺激一半出现在线索化位置,一半出现在非线索化位置上。

整个实验共有220次试验,其中有20次试验是捕捉试验,即间隔SOA1之后不呈现靶子,持续3000毫秒后这一试验结束。

每种线索化类型下每个SOA水平上进行40次实验,即20次在线索化位置上,20次在非线索位置上,即每种线索类型下共进行100次实验。

每做完50次试验后被试可以选择休息,休息时间由被试自行掌握。

在正式实验之前先给予30次练习,让被试理解并掌握具体的实验操作,练习结束被试根据自身情况选择继续练习或进入正式实验。

对捕捉试验按键反应则记为错误,对于呈现靶子的试验,反应时小于100毫秒或长于1000毫秒也记为错误。

对于所有错误反应均给予持续1000毫秒的声音警告。

整个实验持续时间为9分钟。

2.1.4结果

所有被试的平均错误率为0.43%（SD=0.007）,单个被试的错误率均低于5.00%，,因此对错误率不做进一步分析。

所有被试在on线索和on-off线索两种线索类型下的平均反应时见表1。

在on线索类型下,在所有SOA水平上靶子在线索化位置的反应时均长于非线索化的反应时,效应值为正,差异均达显著水平（P<0.01），在所有SOA水平均出现了基于位置的返回抑制。

on-off线索类型下,在所有SOA水平上靶子在线索化位置的反应时均长于非线索化的反应时,效应均为正值,差异达到显著水平（P<0.01）,在所有SOA水平均出现了基于位置的返回抑制。

同时,统计分析发现IOR值在两组之间的差异不显著。

表1：

不同线索类型下所有被试的平均反应时比较（单位：

ms）

SOA

100ms

150ms

350ms

550ms

850ms

On线索类型

靶子在线索化位置上

384.36

391.92

382.83

388.28

381.43

靶子在非线索化位置上

360.39

352.39

352.48

343.36

349.93

On-off线索类型

靶子在线索化位置上

391.39

393.42

377.00

381.91

387.80

靶子在非线索化位置上

361.80

363.36

363.90

362.39

379.53

分别对两种线索类型下的反应时进行方差分析,结果发现,线索类型的主效应显著,F=4.469,P=0.035；靶子位置的主效应显著,F=58.125,P=0.000；线索化位置长于非线索化位置；SOA主效应不显著,F=0.644,P=0.631；线索类型和靶子位置的交互作用不显著,F=3.853,P=0.050；线索类型和SOA水平的交互作用不显著,F=0.578,P=0.678；靶子位置和SOA水平的交互作用不显著,F=0.659,P=0.620；线索类型、靶子位置和SOA水平三者的交互作用不显著,F=0.624,0.645。

在不同的SOA的水平上,进一步比较靶子在线索化位置上和非线索化位置上的反应时,表2显示了两种线索类型的返回抑制效应。

表2：

不同的线索类型下各SOA水平下的返回抑制效应（单位：

毫秒）

SOA

100ms

150ms

350ms

550ms

850ms

On线索类型

效应

23.97

39.53

30.35

44.92

31.5

On-off线索类型

效应

29.59

30.06

13.1

19.52

8.27

两组效应（IOR）比较

差异

-5.62

9.47

17.25

25.4

23.23

注：

效应指易化效应或者返回抑制,用靶子在线索化位置的反应时减去靶子在非线索化位置的反应时的差值表示,正值表示返回抑制（IOR）效应,负值表示易化效应,下同。

2.2实验2辨别任务下线索类型对返回抑制的影响

2.2.1研究对象

广州医学院本科大学生16名，其中男女各8名，年龄为18-25岁。

裸眼视力或矫正视力正常，无色弱色盲，以前未参加过类似实验，均为自愿参加本实验。

没参加过实验1.

2.2.2实验设计

同实验1，只是靶子刺激是红色的圆点（半径1.5cm.的圆），蓝色三角形是干扰项，每次在一个方框中随机出现靶子刺激或干扰项。

整个画面背景为暗灰色。

2.2.3实验程序

同实验1，只是靶子刺激或干扰项随机出现在线索化的位置或非线索化的位置上,要求被试如果出现的是靶子刺激,按空格键进行反应。

如果出现干扰项,则不按键,3000ms后自动消失进入下一个试验。

在整个实验钟，线索与靶子所有处理条件随机出现，靶子出现的位置是随机安排的。

实验由280次试验组成，每一种SOA下有56次试验,其中一半是线索化条件,另一半是非线索化条件。

对干扰试验按键反应则记为错误,，对于呈现靶子的试验，反应时小于100毫秒或长于1000毫秒也记为错误。

对于所有错误反应均给予持续1000毫秒的声音警告。

整个实验持续时间为14分钟。

2.2.4结果

所有被试的平均错误率为1.21%（SD=0.012）。

单个被试的错误率均低于5%,因此对错误率不做进一步分析。

所有被试在on线索和on-off线索两种线索类型下的平均反应时见下表。

在on线索类型下,在所有SOA水平上靶子在线索化位置的反应时均长于非线索化位置的反应时,效应均为正值,差异达到显著水平（P<0.01）,在所有SOA水平均出现了基于位置的返回抑制。

on-off线索类型下,在所有在所有SOA水平上靶子在线索化位置的反应时均长于非线索化位置的反应时,在SOA为100ms时，效应复制，其余效应均为正值,差异均达显著水平（P<0.01）,在所有SOA水平均出现了基于位置的返回抑制效应。

同时,统计分析发现IOR值在两组之间的差异不显著（P=0.991）。

表3：

不同线索类型下所有被试的平均反应时比较（单位：

ms）

SOA

100ms

150ms

350ms

550ms

850ms

On线索类型

靶子在线索化位置上

382.35

385.58

383.09

392.11

390.57

靶子在非线索化位置上

355.00

354.95

349.69

362.67

366.88

On-off线索类型

靶子在线索化位置上

378.14

373.61

383.38

383.08

389.47

靶子在非线索化位置上

359.51

358.10

359.94

359.71

371.57

分别对两种线索类型下的反应时进行多重测验方差分析,结果发现：

线索类型的主效应不显著,F=0.0435,P=0.834,on线索方式的反应时比on-off线索方式的反应时长；靶子位置的主效应显著,F=62.743,P=0.000；线索化位置长于非线索化位置；SOA主效应不显著,F=2.092,P=0.079；线索类型和靶子的交互作用不显著,F=2.211,P=0.137；线索类型和SOA水平的交互作用不显著,F=0.447,P=0.774；靶子位置和SOA水平的交互作用不显著,F=0.195,P=0.940；线索类型、靶子位置和SOA水平三者的交互作用不显著,F=0.075,P=0.989。

在不同的SOA的水平上,进一步比较靶子在线索化位置上和非线索化位置上的反应时,表4显示了两种线索类型的返回抑制效应。

表4：

不同的线索类型下各SOA水平下的返回抑制效应（单位：

毫秒）

SOA

100ms

150ms

350ms

550ms

850ms

On线索类型

效应

27.35

30.63

33.4

29.44

23.69

On-off线索类型

效应

18.63

15.51

23.44

23.37

17.9

两组效应（IOR）比较

差异

8.72

15.12

9.96

6.07

5.79

2.3实验3选择反应任务下线索类型对返回抑制的影响

2.3.1研究对象

广州医学院本科大学生16名，其中男女各8名，年龄为18-25岁。

裸眼视力或矫正视力正常，无色弱色盲，以前未参加过类似实验，均为自愿参加本实验。

没参加过实验1和2。

2.3.2实验设计

同实验1，只是靶子刺激是红色的圆点（半径1.5cm.的圆），蓝色三角形是干扰项，每次在两侧方框中同时出现靶子刺激和干扰项。

整个画面背景为暗灰色。

2.3.3实验程序

同实验1，只是靶子刺激或干扰项同时出现在线索化的位置或非线索化的位置上,要求被试确定靶子刺激所在位置,并按相应的键反应：

当靶子刺激出现在左边的小框中时按“F”键,当靶子刺激出现在右边的小框时按“J”键反应。

在整个实验中,线索与靶子所有处理条件随机出现，靶子出现的位置是随机安排的。

实验由160次试验组成,每一种SOA下有40次试验,其中一半是线索化条件,另一半是非线索化条件。

对干扰试验按键反应则记为错误,对于呈现靶子的试验,反应时小于100毫秒或长于1000毫秒也记为错误。

对于所有错误反应均给予持续1000毫秒的声音警告。

整个实验持续时间为10分钟。

2.3.4结果

剔除被试反应错误的数据,所有被试的平均错误率为0.75%（SD=0.009）,单个被试的错误率均低于5%,因此对错误率不做进一步分析。

所有被试在on线索和on-off线索两种线索类型下的平均反应时见表5。

在on线索类型下,在所有SOA水平上靶子在线索化位置的反应时均长于非线索化位置的反应时,效应均为正值,差异均达到显著水平,在所有SOA水平均出现了基于位置的返回抑制。

on-off线索类型下,在所有SOA水平上靶子在线索化位置的反应时均长于非线索化的反应时,效应均为正值,差异均达显著水平,在所有SOA水平均出现了基于位置的返回抑制。

进一步统计分析发现IOR值在两组之间的差异不显著。

表5：

不同线索类型下所有被试的平均反应时比较（单位：

ms）

SOA

100ms

150ms

350ms

550ms

850ms

On线索类型

靶子在线索化位置上

403.89

391.46

382.32

377.28

383.20

靶子在非线索化位置上

386.00

378.27

370.32

355.06

368.91

On-off线索类型

靶子在线索化位置上

407.34

387.74

376.83

388.20

387.84

靶子在非线索化位置上

407.14

393.37

370.25

361.95

374.86

分别对两种线索类型下的反应时进行重复测量方差分析,结果发现,线索类型的主效应显著,F=4.143,P=0.042,on线索方式的反应时比on-off线索方式的反应时长；靶子位置的主效应显著,F=17.242,P=0.000；线索化位置长于非线索化位置；SOA主效应显著,F=14.0178,P=0.000,被试的反应时随着SOA的延长而减小；线索类型和靶子位置的交互作用不显著,F=1.840,P=0.175；线索类型