线索类型与呈现位置对视觉工作记忆的影响

赵林林　孟迎芳

[摘 要] 目的：采用变化觉察范式探讨不同线索类型与呈现位置对视觉工作记忆的影响。方法：实验一中要求记忆的项目是四个颜色各不相同的圆形色块，线索提示为空间线索提示；实验二中的记忆项目是四个颜色各不相同的圆环，线索提示分为空间线索提示和颜色线索提示；结果：不同的线索类型和呈现位置均可以促进视觉工作记忆表现。结论：（1）线索提示作用会提高记忆成绩；（2）在反应时上，空间线索的提示作用优于颜色线索的提示作用；（3）在正确率上，前线索的提示作用优于后线索的提示作用；（4）线索类型与呈现位置存在明显交互作用。

[关键词] 视觉工作记忆；前注意线索；后注意线索；线索类型

[中图分类号]B849 [文献标志码]A [文章编号]10036121（2017）02012604

关于视觉工作记忆与注意线索的研究主要集中于探讨线索呈现时间对视觉工作记忆成绩的影响。线索呈现时间包括前注意线索和后注意线索，两者都可以产生线索效益，目前缺乏对两种注意线索效益的对比研究。以往研究大都是从空间注意线索对视觉工作记忆的影响入手，较少研究非空间性质的注意线索对视觉工作记忆的影响。陈蓉蓉[1]利用非空间性质的颜色后注意线索作为提示线索，结果表明非空间性质的颜色线索也可以对记忆产生积极作用，促进记忆表现。参照陈蓉蓉的研究，本文使用视觉工作记忆的经典研究范式“变化觉察范式”研究颜色线索及空间线索对视觉工作记忆的影响。实验一探讨了线索呈现位置对视觉工作记忆的影响。实验二主要探讨线索类型及呈现位置对视觉工作记忆成绩的影响。

一、实验一 视觉工作记忆的空间注意线索效益

（一）实验对象

被试为某师范大学本科生30名，包括14名男生和16名女生；年龄在20到25岁之间，平均年龄为23.41岁。被试均为右利手，视力或矫正视力正常，无色盲色弱，实验结束后赠送被试小礼物。

（二）实验材料

实验中，我们所采用的记忆项目为彩色的圆形色块。色块的四种颜色分别为：红色（RGB为255/0/0），蓝色（RGB为0/0/255），橙色（RGB为255/128/0），黑色（RGB为0/0/0））。注视点为白色屏幕中心位置的“+”，圆形色块分布在偏离注视点45°视角的视野上，即左上左下右上右下四个位置，圆形色块大小直径保持一致。每次试验时屏幕区域中出现的4个圆形色块颜色各不相同。线索提示为与圆形色块空间方位一致的黑色箭头，箭头大小形状保持一致，随机指向左上、左下、右上或者右下其中一个空间位置。线索提示分为在记忆项呈现之前出现或者在记忆项出现后探索项呈现之前出现。

（三）实验设计与过程

本实验为空间线索有无（无线索VS前线索VS后线索）的单因素多水平的被试内实验设计。实验采用E-prime 2.0软件进行编程，硬件参数为14英寸CRT显示器，电脑分辨率为1024×768，屏幕刷新频率为75 Hz。单次试验流程示意图见图1，首先屏幕中央出现注视点600 ms，然后再次呈现一个注视点或者表示线索方向的指示箭头200ms，线索消失后呈现记忆项200 ms，记忆项消失200 ms后再次呈现注视点或者表示线索的指示箭头200 ms，然后出现探测项，要求被试判断探测项与记忆项是否相同，如果相同按“F”键，不同按“J”键，按键结束后，单次的试验过程完成。被试的最长反应时间为3 000 ms，否则实验自动跳入下一次试验过程。指导语中明确要求被试保证准确率的前提下尽快地做出反应。

本实验共有三种实验条件：无线索提示、前线索提示和后线索提示。每种实验条件为一组，每组包含48次试验，每组实验结束后被试有5分钟的休息时间。前线索和后线索的指示箭头有四种情况（左上、左下、右上、右下），每种情况下的提示線索各占四分之一，保证所有小组中的记忆刺激不重复且随机出现。实验正式开始前，被试先进行5个练习试验直至熟悉实验要求后进入正式实验。每种实验条件下前后各有两个填充试验，不计入数据分析。

（四）实验结果与分析

无线索条件、空间前线索条件及空间后线索条件下的描述性统计见表1。为验证注意线索效益是否存在，以及评估线索呈现时间前后的空间线索效应对被试准确率的影响，对数据进行空间线索有无（无线索VS前线索VS后线索）方差分析，结果显示区组效应显著[F=15.606，P<0.001]；三种条件下的差异非常明显，进一步事后检验发现，前线索和后线索的提示作用都显著优于无线索。前后线索的线索效益无差异。

随后我们对反应时也进行了相同的数据分析，与正确率相同的是区组效应仍然显著[F=22.543，P<0.001]，线索呈现位置的反应时差异显著，进一步事后检验发现：前线索和后线索的反应时都显著小于无线索的反应时，前后线索的线索效益无差异。

二、实验二 非空间注意线索对视觉工作记忆的影响

（一）实验对象

某师范大学本科生参加了本实验，包括男生15名，女生15名，年龄在20～25岁之间，平均年龄23.33岁。均为右利手，视力或矫正后视力正常，无色盲色弱疾病，实验结束后赠送被试小礼物。

（二）实验材料

实验中，采用相对于实验一更为复杂的记忆项目，分别为红色、蓝色、橙色和黑色的彩色圆环。每次实验时在屏幕区域中呈现的4个圆环颜色各不相同。线索提示为与圆环空间方位一致的箭头或者与其中一个圆环颜色相同的矩形色块，线索提示分为在记忆项呈现之前出现或者在记忆项出现后探索项呈现之前出现。注视点为白色屏幕中心位置的“+”，圆环分布在偏离注视点45°视角的视野即左上左下右上右下四个位置，圆环大小直径保持一致。每次实验时在屏幕区域中呈现的4个圆环颜色各不相同。位置前线索、位置后线索为不同指向的黑色箭头，箭头大小形状保持一致，箭头随机指向左上左下右上右下其中一个位置。颜色前线索、颜色后线索为不同颜色、大小一致与其中某一圆环颜色一致的色块。

（三）实验设计与过程

本实验为2（线索类型：方位线索VS颜色线索）×2（呈现位置：前线索VS后线索）的两因素被试内实验设计。实验过程大体同实验一，单次试验过程见图2。实验要求被试判断探测项与相应记忆项是否一致，一致按“F”键，不一致按“J”键，按键结束后，单次试验过程完成。被试反应的最长时间限制为3000ms，否则实验自动跳入下一次试验过程。指导语中明确告知被试在确保反应正确的前提下尽快地做出反应。

实验二共有四种实验条件，方位前线索、方位后线索、颜色前线索、颜色后线索。每种实验条件为一个组，每组包括48个试验，每组结束后被试休息5分钟。实验开始前，被试先进行5个练习试验，熟悉实验流程后进入正式实验。每种条件下前后各有两个填充试验，不计入数据分析。

（四）实验结果与分析

实验结束后对各种条件下的正确率和反应时进行描述性统计分析，分析结果见表2。为了对比不同线索类型及呈现位置的注意线索效益，对数据进行2（线索类型：空间vs非空间）×2（呈现时间：前线索vs 后线索）的两因素重复测量方差分析，结果显示呈现位置的主效应显著[F=26.452，P<0.001]，在正确率上，前注意線索的记忆成绩显著高于后注意线索的成绩；线索类型的主效应不显著。线索类型和呈现位置的交互作用边缘显著。

在反应时上，线索类型的主效应显著[F=9.483，P<0.01]，空间线索的提示作用优于颜色线索。前线索和后线索的提示作用差异不显著。线索类型和呈现位置的交互作用显著[F=20.377，P<0.001]。

三、讨论

本实验目的是探讨不同线索类型与呈现位置对视觉工作记忆的影响。实验一利用“变化觉察范式”，对颜色、方位各不相同的四个圆形色块进行记忆，探讨有无注意线索与呈现位置对记忆的影响。结果表明有空间注意线索条件下的记忆成绩明显优于无线索条件下的成绩，一个可以解释的观点是这些线索提示可以让有限容量的复述机制只聚焦在那些和任务相关的客体上（与要保持对所有客体的记忆相比），能获得更高的任务准确率。空间前注意线索条件下的记忆成绩与空间后注意线索条件下的记忆成绩差异不明显。笔者认为由于记忆项目为四种颜色的简单圆形色块，刺激材料过于简单，被试比较容易的记住各个色块的具体位置，而几乎不需要消耗注意资源。

实验二使用刺激材料较复杂的彩色圆环，并在实验一的基础上增加颜色线索类型，探讨空间线索及颜色线索对记忆的影响。结果表明非空间性质的颜色线索也能对记忆产生提示作用，产生“注意线索效益”，这与陈蓉蓉得出的结果一致。[1]在正确率上，前注意线索条件下的正确率高于后注意线索条件下的正确率。笔者认为前注意线索提示在记忆项之前，与后线索提示作用不同，被试策略性的将认知资源集中在线索提示的记忆项上，因此被试的记忆负荷减小，从而可以准确的判断目标探测项是否与记忆项相同。不同线索类型下的记忆成绩差异不明显，这说明空间线索与颜色线索的提示作用基本等同，线索的性质不会影响记忆成绩。线索类型和线索呈现位置的交互作用边缘显著，说明线索类型和呈现位置对线索效应存在交互作用。在反应时上，空间线索条件下的记忆成绩明显优于颜色线索，前后线索条件下的反应时没有明显差异。空间注意加工策略认为，当我们在观察客体时，首先注意到的是客体的空间位置，然后才是其他的非空间属性。因此当给出空间线索时，被试可以较快的作出反应，所以空间线索条件下的记忆成绩明显优于颜色线索下的记忆成绩。线索类型和呈现位置交互作用显著，线索类型起主导作用，这与我们的生活经验相符。

四、结论

本实验采用变化觉察范式，通过对比前后注意线索和线索类型的差异来探讨注意线索效益。本实验研究验证了部分实验假设，结果表明在正确率上，前线索的提示作用优于后线索的提示作用。相对于后注意线索来说，前注意线索提示情况下，被试只需记忆线索指示的单一项目，被试的记忆负荷较小，因而准确率显著高于后注意线索条件下的准确率。但是在反应时上，前后线索无显著差异，空间线索的提示作用优于颜色线索。

[参考文献]

[1]陈蓉蓉.后注意线索促进视觉工作记忆表现的研究[D].福州：福建师范大学， 2014.

[2]沈模，李杰，郎学明，等.客体在视觉工作记忆中的存储机制[J].心理学报， 2007（5）：761767.

[责任编辑]王立国