律 原 梁九清 郭春彥

(1首都師范大學心理系, 北京市“學習與認知”重點實驗室, 北京 100080) (2首都師范大學初等教育學院, 北京 100080)(3首都師范大學學前教育學院, 北京 100048)

1 引言

情景記憶(episodic memory)是人們對過去經(jīng)歷事件的記憶。雙加工模型(dual-process model)認為,再認包含兩種獨立的加工過程：回憶(recollection)和熟悉性(familiarity)?；貞浿副辉嚥粌H可以正確再認出學習過的舊項目, 而且還能提取出學習過程中的某些細節(jié)。熟悉性則表明被試只能正確再認舊項目, 但不能提取出學習過程中的任何細節(jié)。雙加工理論認為回憶和熟悉性有不同的神經(jīng)解剖機制(Diana, Yonelinas, & Ranganath, 2007; Mandler,1980; Ranganath et al., 2004; Rugg & Yonelinas,2003; Yonelinas, 2002), 大量神經(jīng)成像研究和神經(jīng)心理個案研究也支持了這一理論觀點(Bowles et al.,2007; Düzel, Vargha-Khadem, Heinze, & Mishkin,2001; Ford, Verfaellie, & Giovanello, 2010; Ranganath & Rainer, 2003)。

來自事件相關電位(Event-related Potentials,ERPs)研究結(jié)果也支持了雙加工理論。記憶 ERPs研究發(fā)現(xiàn), 在測驗階段, 正確再認“舊”項目引起的ERPs比正確拒“新”項目引起的ERPs更正, 這種現(xiàn)象被稱為“新/舊效應”。Rugg 和 Yonelinas (2003)進一步將“新/舊效應”分成兩類：(1) 刺激呈現(xiàn)后大約300～500 ms左右, 在額區(qū)出現(xiàn)的“新/舊效應”或稱為“FN400效應”, (2) 刺激呈現(xiàn)后大約500～800 ms左右, 在頂-枕區(qū)出現(xiàn)的“新/舊效應”。他們認為前者與熟悉性有關, 而后者與回憶有關。隨后的一些研究也支持了這一觀點, 認為熟悉性和再認有不同的ERPs“新/舊效應”, 是兩種不同類型的記憶加工(Addante, Ranganath, & Yonelinas, 2012; Curran,2000; Curran & Hancock, 2007; Woodruff, Hayama,& Rugg, 2006)。

項目記憶是人們對某一項目的記憶; 而聯(lián)結(jié)記憶是指人們不僅要記住項目, 而且要記住項目之間的關系。大多數(shù)研究者認為, 項目記憶受到回憶和熟悉性兩種記憶過程的支持。有行為研究表明項目記憶中的操作特征曲線(ROC)是非對稱的曲線, 因為它同時反映了回憶和熟悉性, 而通過聯(lián)結(jié)再認所得到的 ROC曲線是線性的, 因為聯(lián)系再認中的ROC曲線只代表回憶(Yonelinas, 1997)。但是, 對于聯(lián)結(jié)記憶是否同時受到回憶和熟悉性兩個記憶過程的支持還存在爭議。

較早的一些研究指出聯(lián)結(jié)記憶的再認只有回憶過程參與(Donaldson & Rugg, 1999; Hockley &Consoli, 1999; Yonelinas, 1997)。但是, 有學者認為,如果聯(lián)結(jié)記憶中的項目可以整合(united)或操作(treated)為一個簡單的、更大的項目, 也可以有熟悉性的作用(Yonelinas, 2002)。提高項目間的整合性可以利用知覺特征來完成比如鼻子、眼睛、嘴可以整合成一張面孔, 也可以利用語義特征來整合, 比如fire和work兩個詞可以用firework來整合。在聯(lián)結(jié)記憶中, 項目內(nèi)聯(lián)結(jié)記憶和可整合的、領域內(nèi)項目間聯(lián)結(jié)記憶可以由熟悉性支持(Mayes, Montaldi, &Migo, 2007)。隨后的研究表明, 聯(lián)結(jié)再認是否被熟悉性所支持不僅取決于刺激材料的特性, 還與實驗任務有關。編碼時, 人們對成對刺激進行交互表象(interactive imagery)提高了熟悉性在聯(lián)結(jié)記憶中的作用(Rhodes & Donaldson, 2008)。另外的研究者利用整合程度不同的詞對進行聯(lián)結(jié)再認實驗, 發(fā)現(xiàn)高整合度詞對會在顳區(qū)激發(fā)起一個早期“新/舊效應”,而低整合度詞對則沒有這個效應, 而存在后部“新/舊效應”(Bader, Mecklinger, Hoppst?dter, & Meyer,2010)。以上研究都表明在聯(lián)結(jié)再認記憶實驗的編碼階段, 項目間 “整合性”會影響記憶的提取過程,這也得到了其它一些研究結(jié)果的支持(Bader et al.,2010; Diana, van den Boom, Yonelinas, & Ranganath,2011; J?ger, Mecklinger, & Kipp, 2006; Mollison &Curran, 2012; Quamme, Yonelinas, & Norman, 2007;Rhodes & Donaldson, 2007, 2008; Tibon, Vakil,Goldstein, & Levy, 2012; Yonelinas, Kroll, Dobbins,& Soltani, 1999)。

另外, 最近的研究發(fā)現(xiàn), 熟悉性和回憶對聯(lián)結(jié)記憶的貢獻還受項目間語義關系類型的影響, 類別(categorical)語義關系(比如 dancer-singer)需要熟悉性和回憶的共同作用, 而主題(thematic)語義關系(比如dancer-stage)僅需要熟悉性即可。研究者認為這是因為主題關系具有可整合性特征, 而類別關系是基于相似性形成(Kriukova, Bridger, &Mecklinger, 2013)。顯然, 熟悉性和回憶對聯(lián)結(jié)記憶的貢獻程度與聯(lián)結(jié)記憶的類型、項目的可整合性或整合性操作密切相關。

現(xiàn)實生活中, 人們接觸的事物一般都不是獨立存在的, 都或多或少的存在某種語義聯(lián)系。兩個同時出現(xiàn)的事物如果具有某種明確的語義聯(lián)系, 則它們之間的關系發(fā)生變化時, 人們是很容易覺察這種變化的; 與之相反, 兩個同時出現(xiàn)的事物如果沒有明確語義聯(lián)系, 則它們之間的關系發(fā)生變化時, 人們可能很難發(fā)現(xiàn)這種變化。例如, 平時人們經(jīng)常將牙膏和牙刷放在一起, 那么如果將牙刷和球鞋放在一起, 人們能立即意識到這種變化, 但是如果將牙刷和水杯放在一起可能就不太容易發(fā)覺這種變化。上面這個例子說明聯(lián)結(jié)記憶中, 項目的知覺特征和項目間關系對聯(lián)結(jié)再認的影響是不同的。而以往的研究中雖然涉及了項目間的整合性, 但是更多地強調(diào)了項目間的聯(lián)結(jié)關系而非語義關系。那么, 在相同的語義加工層面, 隨著整合性程度的提高, 是否熟悉性的作用也會更加突出？是否同時也增加了回憶的作用？另外在對同時出現(xiàn)的兩個項目進行判斷時本研究擬以圖片為材料, 通過操作項目間的“語義可整合性”, 來探討其對聯(lián)結(jié)再認影響的神經(jīng)機制。實驗中的材料分為兩類：一類是“成語”條件,學習階段同時呈現(xiàn)的兩張圖片可以構(gòu)成一個漢語四字成語。漢語四字成語可以產(chǎn)生一個明確和形象的語境, 這種刺激材料可以形成 “高整合性”, 但是, 成語條件下重組的圖片就不能構(gòu)成成語了, 另外一類是“非成語”條件, 學習階段出現(xiàn)的兩張圖片不能構(gòu)成一個漢語四字成語, 這種刺激的語義整合性相對較低, 而且非成語條件下重組的圖片仍舊不能構(gòu)成成語。提取階段讓被試對圖片對進行“舊”、“重組”和“新”三類反應。其中, “舊/新效應”反映了項目提取和關系共同的作用, 而“舊/重組效應”反映了項目間關系的提取。本研究假設, 成語條件比非成語條件有更高的記憶成績, 項目語義可整合性不僅會影響熟悉性在聯(lián)結(jié)記憶中的作用, 也會影響回憶對聯(lián)結(jié)記憶的貢獻, 但是, 聯(lián)結(jié)再認過程中對項目本身知覺特征的提取與對項目間關系的提取所對應的腦認知過程是不同的; 另外, 操作項目語義可整合性只影響了項目間關系的提取而不影響項目提取。

2 方法

2.1 被試

15名大學本科生(5男10女)。被試右利手, 視力正?；虺C正視力正常, 無腦部疾病史, 年齡18～23歲(平均21歲), 實驗后獲得適當報酬。

2.2 實驗材料

本實驗的實驗材料為由 480張常見物體圖片,兩兩組成240對實驗材料。分為兩種條件：一種是成語條件, 有 120對, 每對材料中的兩張圖片可以構(gòu)成一個四字成語; 另外一種是非成語條件, 有120對, 每對材料中的兩張圖片不能構(gòu)成成語, 而且也不屬于同一類別, 即它們之間沒有固定的語義或類別關系。為了保證被試能在短時間內(nèi)將成語條件的圖片與一個四字成語相聯(lián)系, 本研究采取了以下兩項措施：(1)在準備實驗材料階段, 準備了 240對圖片對, 其中120對圖片對可以構(gòu)成成語, 120對不能構(gòu)成成語。讓40名在校大學生對這240對圖片進行了圖片對的評定。首先要評定圖片對能否聯(lián)想成成語。對于可以聯(lián)想成成語的圖片對, 要寫出其所對應的成語, 并評定每對圖片與成語的貼切程度(貼切程度用 5點進行評價, 分數(shù)越高說明圖片與成語的符合程度越一致), 正式實驗中我們所使用的60對圖片的貼切程度的評定都在4以上。(2)在正式實驗中, 成語條件和非成語條件是分開進行的, 在成語條件的 block中, 學習階段被試需要使用出聲報告的方式報告與圖片對相對應的成語, 這樣就能確切知道被試是否將圖片對與相應的成語進行了整合。實驗中, 成對圖片在屏幕上左右呈現(xiàn),視角為 6.87°× 3.15°。

2.3 實驗設計及程序

本實驗采用學習—再認范式。共 8組, 其中 4組為成語條件, 4組為非成語條件, 實驗順序在被試間進行平衡。每組均包含學習階段、干擾階段和測驗階段。學習階段由 15個trial組成, 每個 trial的呈現(xiàn)時間為5000 ms, ISI為900～1100 ms; 干擾階段為一個持續(xù)60 s的倒減3過程; 測驗階段由45個trial組成, 每個trial呈現(xiàn)時間為2000 ms, ISI為900～1300 ms, 每組的持續(xù)時間約為5 min, 每完成一組測驗, 被試休息 2 min。整個正式實驗的持續(xù)時間約為80 min左右。實驗中, 被試坐在隔音電磁屏蔽房間沙發(fā)上, 距離屏幕1 m。實驗中要求被試注視屏幕中央, 放松并盡量控制眨眼。

在學習階段, 對于成語條件組, 當屏幕上呈現(xiàn)成對圖片時, 要求被試報告與其相對應的成語; 對于非成語條件組, 要求被試報告所呈現(xiàn)的成對圖片中物體的名稱。同時, 兩種條件都要求被試努力記住兩張圖片及兩張圖片之間的對應關系。測驗階段,無論是成語條件還是非成語條件均要求被試對呈現(xiàn)的圖片對進行3鍵反應。如果兩張圖片在學習階段都出現(xiàn)過且是一對, 按“舊”鍵; 如果兩者是新的,則按“新”鍵; 如果兩者在學習階段都出現(xiàn)過, 但不是一對, 按“重組”鍵。要求被試進行“舊”、“重組”或“新”判斷。測驗中, 使用 3個按鍵進行反應, 按鍵在被試間進行了平衡。實驗程序如圖1所示。

2.4 ERPs記錄及數(shù)據(jù)處理

圖1 實驗流程圖

采用Neuroscan公司生產(chǎn)的ESI-64導腦電記錄系統(tǒng), 電極位置在國際 10-20系統(tǒng)基礎上構(gòu)成, 用Ag/AgCL電極帽記錄62個頭皮位置相應的EEG。左眼上下 2個電極記錄垂直眼點(VEOG), 兩眼外側(cè) 2個電極記錄水平眼點(HEOG)。參考電極置于左耳乳突處, 接地點在FPz和Fz連線中點, 右耳乳突也放置一個電極。每個電極與頭皮之間的電阻均小于5 k?。連續(xù)記錄時濾波帶通為0.05～100 Hz, 采樣率為500 Hz。對測驗階段記錄的EEG進行離線分析, 以左右乳突的代表平均為參考電壓進行校正。截取每對刺激呈現(xiàn)前200 ms到呈現(xiàn)后1200 ms的腦電, 用-200～0 ms的平均波幅對基線進行校正。去除眼電偽跡, 并剔除波幅超過±75 μV的試次,濾波帶通為0.05～40 Hz。

對測驗階段 ERPs數(shù)據(jù)進行分類疊加, 得到成語條件和非成語條件“舊”、“重組”和“新”3種反應類型判斷正確的ERPs。參照前人研究和觀察結(jié)果,確定分析時段為200～400 ms和400～800 ms。分析時, 選取 12個電極(F3/Fz/F4/C3/Cz/C4/P3/Pz/P4/O1/Oz/O2), 以各時段的平均電壓值為因變量, 進行 2(條件：成語/非成語)×3(反應類型：舊/重組/新)×12(電極：F3/Fz/F4/C3/Cz/C4/P3/Pz/ P4/O1/Oz/O2)重復測量方差分析。根據(jù)實驗的目的, 進行計劃性比較, 分析“新/舊效應”、“舊/重組效應”以及三種反應類型下成語條件和非成語條件的波幅。地形圖分布比較時, 使用平方根標準化程序?qū)l件間的62個電極差異波數(shù)據(jù)進行處理, 然后進行重復測量方差分析, 如果交互作用顯著, 則說明兩種條件下頭皮分布不同, 即所代表的腦神經(jīng)認知過程不同(McCarthy & Wood, 1985)。方差分析中p值使用Greenhouse-Geisser校正。

3 結(jié)果

3.1 行為結(jié)果分析

圖2所示為測驗階段各條件下的正確率和反應時。對測驗階段正確率和反應時, 進行了2(條件：成語/非成語)×3(反應類型：舊/重組/新)兩因素重復測量方差分析。

正確率分析表明：條件主效應顯著, F(1,14)=27.52, p＜0.001, ?2=0.663; 反應類型主效應顯著,F(2,28)=47.91, p＜0.001, ?2=0.774; 兩者交互作用也達到顯著水平, F(2,28)=23.30, p＜0.001, ?2=0.625。對成語條件 3種反應進行重復測量方差分析表明,主效應顯著, F(2,28)=6.897, p＜0.05, ?2= 0.330; “舊”反應的正確率與“重組”反應的正確率未達到顯著差異(p＞0.05); “舊”反應的正確率與“新”反應的正確率也未達到顯著差異(p＞0.05); “重組”反應的正確率顯著低于“新”反應的正確率(p＜0.05)。對于非成語條件3種條件進行重復測量方差分析, 主效應顯著, F(2,28)=42.276, p＜0.001, ?2=0.751; “舊”反應的正確率與“重組”反應的正確率差異不顯著(p＞0.05); “舊”與“重組”反應的正確率都顯著低于“新” (ps＜0.05)。對于“舊”反應, 成語條件正確率顯著高于非成語條件, F(1,14)=36.690, p＜0.001, ?2=0.724; 對于“重組”反應, 成語條件正確率顯著高于非成語條件, F(1,14)=16.575, p＜0.001, ?2=0.542; 對于“新”反應, 成語條件正確率顯著低于非成語條件,F(1,14)=18.503, p＜0.001, ?2= 0.569。

反應時分析表明：條件主效應顯著, F(1,14)=26.15, p＜0.001, ?2=0.651; 反應類型主效應顯著,F(2,28)=67.35, p＜0.001, ?2=0.828; 并且兩者交互作用也達到顯著水平, F(2,28)=60.41, p<0.001,?2=0.812。成語條件3種反應時間重復測量方差分析表明, 主效應顯著, F(2, 28)=65.480, p＜0.001,?2=0.824; “新”反應的反應時最短, 其次是“相同”反應, “重組”反應的時間最長, 兩兩之間差異顯著(ps＜0.05); 非成語條件3種反應時間重復測量方差分析表明, 主效應顯著, F(2,28)=66.346, p＜0.001,?2=0.826; “舊”反應的反應時與“重組”反應的反應時之間無顯著性差異(p＞0.05); “舊”和“重組”反應的反應時都顯著長于“新”反應(ps＜0.05); 對于“舊”反應, 非成語條件的反應時間顯著高于成語條件,F(1,14)=66.312, p＜0.001, ?2=0.826; 對于“重組”反應, 非成語條件反應時間顯著高于成語條件,F(1,14)=17.338, p＜0.001, ?2=0.553; 對于“新”反應,成語條件的反應時間與非成語條件的反應時間沒有顯著差異, F(1,14)=3.761, p=0.073, ?2=0.212。

圖2 測驗階段各條件下的正確率和反應時

3.2 ERPs結(jié)果分析

圖3 測驗階段兩種條件3種反應類型的ERPs比較

測驗階段成語條件和非成語條件3種反應類型的ERPs如圖3所示。整體而言, 無論成語條件還是非成語條件, 從刺激呈現(xiàn)后約200 ms開始, “舊”和“重組”兩種刺激引起的 ERPs與“新”刺激引起的ERPs開始出現(xiàn)分離, 并且兩者有更正的趨勢; 約400 ms開始, “舊”刺激引起的ERPs和“重組”刺激引起的 ERPs波形開始出現(xiàn)分離, “舊”刺激引起的ERPs有更正的趨勢。

3.2.1 新/舊效應分析

對成語條件和非成語條件, 分別在 200～400 ms和400～800 ms兩個時段, 進行2(反應類型：新/舊)×12(電極：F3/Fz/F4/C3/Cz/C4/P3/Pz/P4/O1/Oz/O2)兩因素重復測量方差分析。

成語條件分析表明, 在200～400 ms, 反應類型的主效應顯著, F(1,14)=36.86, p＜0.001, ?2=0.725;反應類型與電極的交互作用顯著, F(11,154)=7.66,p＜0.001, ?2=0.485。進一步分析發(fā)現(xiàn), 在額區(qū)(F3, Fz,F4)、中央?yún)^(qū)(C3, Cz, C4)和頂區(qū)(P3, Pz, P4), “舊”反應引起的 ERPs波形比“新”反應引起的 ERPs波形更正, 差異達到顯著水平(ps＜0.001); 在枕區(qū)(O1,Oz, O2)不存在顯著差異(ps＞0.05); 在 400～800 ms,反應類型的主效應顯著, F(1,14)=12.81, p＜0.01,?2=0.478; 水平與電極的交互作用顯著, F(11,154)=15.83, p＜0.05, ?2=0.531。進一步分析表明, 在額區(qū)(F3, Fz, F4)、中央?yún)^(qū)(C3, Cz, C4)和左頂區(qū)(P3)上存在顯著的“新/舊效應” (ps＜0.05), “舊”引起的 ERPs波形比“新”引起的 ERPs波形更正; 在右頂區(qū)(Pz,P4)和枕區(qū)(O1, Oz, O2)上不存在顯著的“新/舊效應” (ps＞0.05)。

非成語條件分析表明, 在200～400 ms, 反應類型的主效應顯著, F(1,14)=12.36, p＜0.005, ?2=0.469;水平與電極的交互作用顯著, F(11,154)=8.67,p＜0.001, ?2=0.383。進一步分析表明, 在額區(qū)(F3, Fz,F4)、中央?yún)^(qū)(C3, Cz, C4)和頂區(qū)中線(Pz)上存在顯著的“新/舊效應” (ps＜0.01), “舊”引起的 ERPs比“新”引起的ERPs更正; 在P3, P4和枕區(qū)(O1, Oz, O2)不存在顯著的“新/舊效應” (ps＞0.05)。在 400～800 ms,反應類型主效應顯著, F(1,14)=6.84, p＜0.05, ?2=0.328; 水平與電極的交互作用顯著, F(11,154)=10.28, p＜0.001, ?2=0.423。進一步分析表明, 在額區(qū)(F3, Fz, F4)和中央?yún)^(qū)(C3, Cz, C4)上存在顯著的“新/舊效應” (ps＜0.05), “舊”引起的 ERPs波形比“新”引起的 ERPs波形更正; 在頂區(qū)(P3, Pz, P4)和枕區(qū)(O1, Oz, O2)上不存在顯著的“新/舊效應” (ps＞0.05)。

3.2.2 重組/新效應分析

對成語條件和非成語條件, 分別在 200～400 ms和400～800 ms兩個時段, 進行2(反應類型：重組/新)×12(電極：F3/Fz/F4/C3/Cz/C4/P3/Pz/P4/O1/Oz/O2)兩因素重復測量方差分析。

成語條件分析表明, 在200～400 ms, 反應類型主效應顯著, F(1,14)=24.268, p＜0.001, ?2=0.634; 反應類型與電極的交互作用顯著, F(11,154)=14.396,p＜0.001, ?2=0.507。簡單效應分析表明, 在額區(qū)(F3,Fz, F4)、中央?yún)^(qū)(C3, Cz, C4)、頂區(qū)(P3, Pz, P4), “重組”引起的ERPs波形比“新”引起的ERPs波形顯著更正(ps＜0.05); 在枕區(qū)(O1, Oz, O2), “重組”引起的ERPs與“新”引起的 ERPs不存在顯著差異(ps＞0.05)。在 400～800 ms, 反應類型主效應不顯著,F(1,14)=0.549, p＞0.05, ?2=0.038; 水平與電極的交互作用不顯著, F(11,154)=2.639, p=0.059＞0.05,?2=0.159。

非成語條件分析表明, 在200～400 ms, 反應類型主效應邊緣顯著, F(1,14)=4.293, p=0.057, 屬于邊緣顯著, ?2=0.235; 反應類型與電極的交互作用顯著, F(11,154)=16.74, p＜0.001, ?2=0.545。簡單效應分析表明, 在額區(qū)(F3, Fz, F4)、中央?yún)^(qū)(C3, Cz,C4), “重組”引起的 ERPs波形比“新”引起的 ERPs波形顯著更正(ps＜0.05); 在頂區(qū)(P3, Pz, P4)、枕區(qū)(O1, Oz, O2), “重組”引起的 ERPs與“新”引起的ERPs不存在顯著差異(ps ＞0.05)。在 400～800 ms,反應類型主效應不顯著, F(1,14)=1.650, p＞0.05,?2=0.105; 水平與電極的交互作用顯著, F(11,154)=10.32, p＜0.001, ?2=0.436。簡單效應分析表明, 在額區(qū)(Fz, F4)、中央?yún)^(qū)(C3, Cz, C4)和枕區(qū)(Oz), “重組”引起的 ERPs波形比“新”引起的 ERPs波形顯著更正(ps＜0.05); 在 F1、頂區(qū)(P3, Pz, P4)、枕區(qū)(Oz, O2),“重組”引起的ERPs與“新”引起的ERPs不存在顯著差異(ps＞0.05)。

3.2.3 舊/重組效應分析

對成語條件和非成語條件, 分別在 200～400 ms和400～800 ms兩個時段, 進行2(反應類型：舊/重 組 )×12(電 極 ： F3/Fz/F4/C3/Cz/C4/P3/Pz/P4/O1/Oz/O2)兩因素重復測量方差分析。

成語條件分析表明, 在200～400 ms, 反應類型主效應不顯著, F(1,14)=0.251, p＞0.05, ?2=0.018; 反應類型與電極的交互作用不顯著, F(11,154)=0.428,p＞0.05, ?2=0.30。在 400～800 ms, 反應類型主效應顯著, F(1,14)=17.13, p＜0.001, ?2=0.550; 水平與電極的交互作用顯著, F(11,154)=6.22, p＜0.001, ?2=0.308。進一步分析表明, 在額區(qū)(F3, Fz, F4)、中央?yún)^(qū)(C3, Cz, C4)、頂區(qū)(P3, Pz), “舊”引起的 ERPs波形比“重組”引起的 ERPs波形顯著更正(ps＜0.05);在P4和枕區(qū)(O1, Oz, O2), “舊”引起的 ERPs與“重組”引起的ERPs不存在顯著差異(ps＞0.05)。

非成語條件分析表明, 在200～400 ms, 反應類型的主效應不顯著, F(1,14)=2.41, p＞0.05, ?2=0.146;反應類型與電極的交互作用也不顯著, F(11,154)=0.93, p＞0.05, ?2=0.062。在 400～800 ms, 反應類型主效應不顯著, F(1,14)=3.81, p＞0.05, ?2=0.214; 水平與電極的交互作用也不顯著, F(11,154)=1.90, p＞0.05, ?2=0.119。

3.2.4 成語條件與非成語條件的ERPs比較

對“舊”、“重組”和“新”三類反應分別在200～400 ms和 400～800 ms兩個時段, 進行 2(條件：成 語 /非 成 語 )×12(電 極：F3/Fz/F4/C3/Cz/C4/P3/Pz/P4/O1/Oz/O2)兩因素重復測量方差分析。

對于“舊”反應, 分析表明：在200～400 ms, 條件主效應顯著, F(1,14)=8.42, p＜0.05, ?2=0.376; 條件與電極的交互作用不顯著, F(11,154)=0.37, p＞0.05, ?2=0.026, 成語條件“舊”引起的 ERPs波形比非成語條件“舊”引起的ERPs波形更正。在400～800 ms, 條件主效應顯著, F(1,14)=14.28, p＜0.05, ?2=0.505; 條件與電極的交互作用不顯著, F(11,154)=1.88, p＞0.05, ?2=0.119; 成語條件“舊”引起的ERPs波形比非成語條件“舊”引起的ERPs波形更正(ps＜0.05)。

對于“重組”反應, 分析表明：在 200～400 ms,條件主效應顯著, F(1,14)=8.01, p＜0.05, ?2=0.364;條件與電極的交互作用不顯著, F(11,154)=0.83,p＞0.05, ?2=0.056; 成語條件“重組”引起的 ERPs 波形比非成語條件“重組”引起的 ERPs波形更正。在400～800 ms, 條件主效應不顯著, F(1,14)=0.36,p＞0.05, ?2=0.025; 條件與電極的交互作用顯著,F(11,154)=6.47, p＜0.05, ?2=0.316。進一步分析表明,在左頂(P3)和枕區(qū)(O1, Oz, O2)電極, 成語條件“重組”引起的 ERPs波形比非成語條件“重組”引起的ERPs波形更正(ps＜0.05)。

對于“新”反應, 分析表明：在200～400 ms, 條件主效應以及條件與電極的交互作用均不顯著(F(1,14)=0.08, p＞0.05, ?2=0.001; F(11,154)=1.41,p＞0.05, ?2=0.092)。在 400～800 ms, 條件主效應以及條件與電極的交互作用也均不顯著(F(1,14)=0.95,p＞0.05, ?2=0.064; F(11,154)=0.55, p＞0.05, ?2=0.038)。

3.2.5 地形圖分析

圖4(A)所示為成語和非成語兩種條件下的“新/舊”差異波地形圖。圖 4(B)所示為成語和非成語兩種條件下的“舊/重組”差異波地形圖。

圖4 兩種條件下“新/舊效應”和“舊/重組效應”地形分布圖

在 200～400 ms和 400～800 ms兩個時段, 分別計算成語條件和非成語條件的“新/舊”ERPs振幅差異, 之后進行標準化(McCarthy & Wood, 1985)。進行2(條件：成語/非成語)×62(62個電極)兩因素重復測量分析, 發(fā)現(xiàn)兩個時段條件和電極交互作用均不顯著(F(61,854)=1.010, p＞0.05, ?2=0.067; F(61, 854)=0.543, p＞0.05, ?2=0.051), 這表明成語條件和非成語條件的“新/舊效應”有相同的地形圖分布。這表明成語條件和非成語條件的“新/舊”效應在電極分布上是一致的, 也就是說兩者在提取過程中所表現(xiàn)的腦神經(jīng)認知過程而是相同的。

在 200～400 ms和 400～800 ms兩個時段, 分別計算成語條件和非成語條件的“舊/重組”ERPs振幅差異, 之后進行標準化(McCarthy & Wood, 1985)。進行2(條件：成語/非成語)×62(62個電極)兩因素重復測量分析, 發(fā)現(xiàn)兩個時段條件和電極交互作用均不顯著(F(61, 854)=1.662, p＞0.05, ?2=0.106; F(61,854)=1.157, p＞0.05, ?2=0.076), 這表明成語條件和非成語條件的“舊/重組效應”有相同的地形圖分布。同樣說明成語條件和非成語條件的“舊/重組”效應在電極分布上是一致的, 即兩者在提取過程中所表現(xiàn)的腦神經(jīng)認知過程是相同的。

3.2.6 溯源分析

為了進一步探究聯(lián)結(jié)記憶中項目提取和關系提取是否存在腦機制差異, 將成語條件下“新/舊效應”的總平均ERPs差異波和成語條件下“舊/重組效應”的總平均 ERPs差異波分別導入具有標準 MRI頭像的Curry 6.0系統(tǒng), 用 LORETA 電流密度法和偶極子擬合法在三殼球形模型中重建各條件在不同時間窗口的大腦顱內(nèi)活動源, 選取“新/舊效應”刺激呈現(xiàn)后 300～400 ms (代表項目提取)和“舊/重組效應”刺激呈現(xiàn)后400～500 ms (代表關系提取)進行定位分析。定位結(jié)果如圖5所示, 可以發(fā)現(xiàn)項目提取主要定位于楔前葉(precuneus)和齒狀回(dentate gyrus), 而關系提取主要定位于額下回(inferior frontal gyrus)和顳上回(superior temporal gyrus)。

圖5 項目提取和關系提取的溯源分析結(jié)果

4 討論

本實驗使用聯(lián)結(jié)再認判斷任務, 通過改變項目間語義可整合性, 探討其對聯(lián)結(jié)記憶的影響及其神經(jīng)機制。行為結(jié)果表明, 在提取階段, 對于“舊”反應和“重組”反應, 成語條件的正確率均顯著高于非成語條件, 并且成語條件的反應時也都顯著低于非成語條件; 對于“新”反應, 兩種條件的正確率和反應時均無顯著差異。這說明編碼階段項目間語義可整合性對于聯(lián)結(jié)記憶產(chǎn)生了積極的影響, 表現(xiàn)為高整合性的成語條件在聯(lián)結(jié)再認中有更好的記憶效率。另外, 無論是成語條件還是非成語條件, “新”反應的反應時都顯著低于“舊”和“重組”, 這說明被試在聯(lián)結(jié)提取時, 先進行了項目的新舊判斷, 而后進行項目間的語義關系的提取, 這與以往的研究一致(Liang & Guo, 2012)。對于成語條件, “舊”項目的反應時顯著短于“重組”。由于“舊”項目相比“重組”項目來說, 是學習刺激的再次呈現(xiàn), 因此反應時間更快, 這也支持了遷移恰當加工理論(transfer appropriate processing theory)或編碼特異性原則(the principle of encoding specificity)(Morris, Bransford, & Franks, 1977; Tulving & Thomson, 1973)。從本研究的結(jié)果來看, 非成語條件卻沒有這種效應。這說明成語條件之所以有更高的聯(lián)結(jié)記憶效率, 可能是由于編碼時, 項目間的高整合性促進了項目間的捆綁加工, 形成了有意義的環(huán)境。提取時, 這種環(huán)境的再現(xiàn)促進了聯(lián)結(jié)記憶的提取。

從ERPs數(shù)據(jù)的分析結(jié)果來看, 對于成語條件,在 200～400 ms, “新/舊效應”及“重組/新效應”都分布在額區(qū)、中央?yún)^(qū)及頂區(qū)皮層, 隨后的400～800 ms分布在額區(qū)、中央?yún)^(qū)及左頂皮層; 對于非成語條件,在 200～400 ms, “新/舊效應”分布在額區(qū)、中央?yún)^(qū)及頂區(qū)中線, 而“重組/新效應”主要分布在額區(qū)和中央?yún)^(qū), 隨后的 400～800 ms分布在額區(qū)、中央?yún)^(qū)皮層。這說明在從刺激呈現(xiàn)后200～800 ms, 成語條件比非成語條件有更廣泛的分布, 尤其是在頂區(qū)皮層。以往雙加工的觀點認為, 早期額區(qū)“新/舊效應”反映了熟悉性; 而晚期頂區(qū)“新/舊效應”與回憶加工有關(Curran, 2000; Curran & Cleary, 2003; Rugg et al., 1998)。從“新/舊效應”結(jié)果來看, 成語條件比非成語條件有更明顯的回憶加工。

對于“舊/重組效應”, 分析發(fā)現(xiàn)在 200～400 ms,無論是成語條件還是非成語條件, “舊”反應引起的ERPs與“重組”反應引起的ERPs無顯著性差異, 兩者有相似的波形。據(jù)此我們認為200～400 ms為聯(lián)結(jié)再認的項目提取階段, 因為在我們的研究中無論是成語條件還是非成語條件, “舊”反應和“重組”反應中呈現(xiàn)的項目都是在學習階段中出現(xiàn)過的, 而此時間段中的成語條件和非成語條件“舊/重組”效應的 ERPs波形沒有受到項目間語義可整合性的影響。在400～800 ms, 發(fā)現(xiàn)成語條件下, “舊”反應引起的ERPs比“重組”反應引起的ERPs顯著更正, 分布在額區(qū)、中央?yún)^(qū)、頂區(qū)中線和左頂皮層。而非成語條件, “舊”反應引起的ERPs與“重組”反應引起的ERPs差異并不顯著。結(jié)合行為結(jié)果, 可以推知, 在刺激呈現(xiàn)后的400～800 ms, 額區(qū)、中央?yún)^(qū)、頂區(qū)中線和左頂皮層電生理信號的變化反映了項目間語義可整合性對關系提取的影響。成語條件的“舊”反應由于可以構(gòu)成成語與高語義整合性相對應, 而成語條件的“重組”反應因為不能構(gòu)成成語則與低語義整合性相對應, 成語條件400～800 ms的“舊/重組效應”與項目間語義可整合性的改變有關, 而非成語條件下“舊”反應和非成語條件下“重組”反應由于都不能構(gòu)成成語, 處在相同的項目間語義整合程度,則沒有“舊/重組效應”。據(jù)此可以認為 400～800 ms腦神經(jīng)活動反映了聯(lián)結(jié)記憶中對項目間關系的提取。對300～400 ms成語條件“新/舊效應”的溯源分析表明, 聯(lián)結(jié)記憶的項目提取主要集中于楔前葉和齒狀回。研究表明楔前葉與情景記憶有關(Fletcher et al., 1995), 與根據(jù)空間細節(jié)進行再認判斷也有關(Wallentin, Roepstorff, Glover, & Burgess, 2006);而齒狀回被認為與構(gòu)建新的記憶有關(Nakashiba et al., 2012)。對400～500 ms成語條件舊/重組效應的溯源分析表明聯(lián)結(jié)記憶的關系提取主要集中于額下回和顳上回。已有的研究表明額下回與言語和語義關系理解密切相關(Winhuisen et al., 2005), 而顳上回和前額皮層都與語言和社會認知有關(Adolphs,2003; Neeley et al., 2007)。綜合ERPs的結(jié)果和溯源分析的結(jié)果以及已有的相關研究, 可見聯(lián)結(jié)記憶再認過程中刺激呈現(xiàn)后200～400 ms的ERPs活動主要反映了項目提取, 而400～800 ms的ERPs活動主要反映了關系提取。

另外, 對于“舊”、“重組”和“新”3種反應類型,分別進行成語條件和非成語條件的ERPs比較發(fā)現(xiàn),對于“舊”和“重組”, 在 200～400 ms成語條件引起ERPs都比非成語條件引起 ERPs顯著更正; 在400～800 ms, 與“重組”反應相比較, 成語條件與非成語條件的 ERPs差異在“舊”反應上有更廣泛的分布。對于“新”, 兩個時段上成語條件引起的 ERPs與非成語條件引起的ERPs均無顯著性差異?？梢?有較高項目間語義可整合性的成語條件促進了早期“新/舊效應”, 也促進了晚期“新/舊效應”。由于前者反映了熟悉性加工, 而后者反應了回憶加工, 因此, 我們認為高項目間語義可整合性可以同時促進熟悉性和回憶在聯(lián)結(jié)記憶中的作用。地形圖分布分析表明, 對于“新/舊效應”, 成語條件與非成語條件的頭皮分布沒有顯著差異; 對于“舊/重組效應”, 成語條件與非成語條件的頭皮分布也沒有差異。這說明成語條件和非成語條件下所進行“新/舊”判斷所發(fā)生的腦神經(jīng)認知活動是相同的, 成語條件和非成語條件進行“舊/重組”判斷時所發(fā)生的腦神經(jīng)認知活動也是相同的。

按照雙加工理論觀點, 提高聯(lián)結(jié)記憶中兩個項目間可整合性將會增加熟悉性在提取中的作用。最近, 一些研究者發(fā)現(xiàn)在來源記憶的編碼階段, 促進項目整合的操作可提高記憶成績, 并且, 熟悉性也可以對來源記憶起作用(Diana et al., 2011)。聯(lián)結(jié)記憶的研究中也發(fā)現(xiàn)了相似的結(jié)果(Bader et al., 2010;Greve, van Rossum, & Donaldson, 2007; Tibon et al.,2012)。與這些觀點一致, 本研究中“舊”和“重組”判斷上, 早期 200～400 ms表現(xiàn)了項目間整合性的影響, 成語條件要比非成語條件更正。這說明提高項目可整合性促進了熟悉性在聯(lián)結(jié)記憶中的作用。

然而, 也有一些研究者認為, 與熟悉性相關的“新/舊效應”出現(xiàn)在雙側(cè)頂區(qū)最大化(Yovel & Paller,2004), 而額區(qū)“新/舊效應”與并不指示熟悉性, 而是與概念啟動有關(Lucas, Voss, & Paller, 2010;Paller, Voss, & Boehm, 2007; Voss & Paller, 2006)。另外一些研究者認為, 來自再認范式上的數(shù)據(jù)可以用記憶強度來解釋, 認為回憶和熟悉性只是一種量的差異而非質(zhì)的差異(Bowles et al., 2007; Squire,Wixted, & Clark, 2007)。那么, 本研究中語義整合性程度對提取階段早期的影響就反映了概念啟動上的差別。也就是說, 可以整合為成語的項目, 更容易建構(gòu)成一個意義整體, 從而在提取中有更高的概念啟動。另外, 以往的背景效應(context effects)研究表明, 早期“新/舊效應”上的差異也可能反映了背景熟悉性的變化(Ecker, Zimmer, Groh-Bordin,& Mecklinger, 2007)。這樣, 提高項目間的可整合程度可能只是提高了對聯(lián)結(jié)記憶項目的熟悉性。目前,這些問題還是不是很清晰, 需要進一步的研究。

Baslet, G., Termini, L., & Herbener, E. (2009). Deficits in emotional awareness in schizophrenia and their relationship with other measures of functioning. The Journal of Nervous and Mental Disease, 197(9), 655-660.

Addante, R. J., Ranganath, C., & Yonelinas, A. P. (2012).Examining ERP correlates of recognition memory:Evidence of accurate source recognition without recollection. NeuroImage, 62(1), 439-450.

Adolphs, R. (2003). Investigating the cognitive neuroscience of social behavior. Neuropsychologia, 41(2), 119-126.

Bader, R., Mecklinger, A., Hoppst?dter, M., & Meyer, P.(2010). Recognition memory for one-trial-unitized word pairs: Evidence from event-related potentials. NeuroImage,50(2), 772-781.

Bowles, B., Crupi, C., Mirsattari, S. M., Pigott, S. E., Parrent,A. G., & Pruessner, J. C., & K?hler, S. (2007). Impaired familiarity with preserved recollection after anterior temporal-lobe resection that spares the hippocampus.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104(41), 16382-16387.

Curran, T. (2000). Brain potentials of recollection and familiarity. Memory & Cognition, 28(6), 923-938.

Curran, T., & Cleary, A. M. (2003). Using ERPs to dissociate recollection from familiarity in picture recognition.Cognitive Brain Research, 15(2), 191-205.

Curran, T., & Hancock, J. (2007). The FN400 indexes familiarity-based recognition of faces. NeuroImage, 36(2),464-471.

Diana, R. A., van den Boom, W., Yonelinas, A. P., &Ranganath, C. (2011). ERP correlates of source memory:Unitized source information increases familiarity-based retrieval. Brain Research, 1367, 278-286.

Diana, R. A., Yonelinas, A. P., & Ranganath, C. (2007).Imaging recollection and familiarity in the medial temporal lobe: A three-component model. Trends in Cognitive Sciences, 11(9), 379-386.

Donaldson, D. I., & Rugg, M. D. (1999). Event-related potential studies of associative recognition and recall:Electrophysiological evidence for context dependent retrieval processes. Cognitive Brain Research, 8(1), 1-16.

Düzel, E., Vargha-Khadem, F., Heinze, H. J., & Mishkin, M.(2001). Brain activity evidence for recognition without recollection after early hippocampal damage. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 98(14), 8101-8106.

Ecker, U. K. H., Zimmer, H. D., Groh-Bordin, C., &Mecklinger, A. (2007). Context effects on familiarity are familiarity effects of context — An electrophysiological study. International Journal of Psychophysiology, 64(2),146-156.

Fletcher, P. C., Frith, C. D., Baker, S. C., Shallice, T.,Frackowiak, R. S. J., & Dolan, R. J. (1995). The mind's eye—Precuneus activation in memory-related imagery.NeuroImage, 2(3), 195-200.

Ford, J. H., Verfaellie, M., & Giovanello, K. S. (2010). Neural correlates of familiarity-based associative retrieval.Neuropsychologia, 48(10), 3019-3025.

Greve, A., van Rossum, M. C. W., & Donaldson, D. I. (2007).Investigating the functional interaction between semantic and episodic memory: Convergent behavioral and electrophysiological evidence for the role of familiarity.NeuroImage, 34(2), 801-814.

Hockley, W. E., & Consoli, A. (1999). Familiarity and recollection in item and associative recognition. Memory &Cognition, 27(4), 657-664.

J?ger, T., Mecklinger, A., & Kipp, K. H. (2006). Intra- and inter-item associations doubly dissociate the electrophysiological correlates of familiarity and recollection. Neuron, 52(3), 535-545.

Kriukova, O., Bridger, E., & Mecklinger, A. (2013). Semantic relations differentially impact associative recognition memory: Electrophysiological evidence. Brain and Cognition, 83(1), 93-103.

Liang, J. Q., & Guo, C. Y. (2012). Dissociating the neural correlates of item retrieval and relational retrieval in between-domain inter-item associative memory: An event-related potentials study. Acta Psychologica Sinica,44(5), 625-633.

[梁九清, 郭春彥. (2012). 跨領域項目間聯(lián)結(jié)記憶中項目提取和關系提取的分離: 一項事件相關電位研究. 心理學報, 44(5), 625-633.]

Lucas, H. D., Voss, J. L., & Paller, K. A. (2010). Familiarity or conceptual priming? Good question! Comment on Stenberg, Hellman, Johansson, and Rosen (2009). Journal of Cognitive Neuroscience, 22(4), 615-617.

Mandler, G. (1980). Recognizing: The judgment of previous occurrence. Psychological Review, 87(3), 252-271.

Mayes, A., Montaldi, D., & Migo, E. (2007). Associative memory and the medial temporal lobes. Trends in Cognitive Sciences, 11(3), 126-135.

McCarthy, G., & Wood, C. C. (1985). Scalp distributions of event-related potentials: An ambiguity associated with analysis of variance models. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology/Evoked Potentials Section, 62(3),203-208.

Mollison, M. V., & Curran, T. (2012). Familiarity in source memory. Neuropsychologia, 50(11), 2546-2565.

Morris, C. D., Bransford, J. D., & Franks, J. J. (1977). Levels of processing versus transfer appropriate processing.Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 16(5),519-533.

Nakashiba, T., Cushman, J. D., Pelkey, K. A., Renaudineau, S.,Buhl, D. L., & McHugh, T. J., ... Tonegawa, S. (2012).Young dentate granule cells mediate pattern separation,whereas old granule cells facilitate pattern completion. Cell,149(1), 188-201.

Neeley, E. S., Bigler, E. D., Krasny, L., Ozonoff, S.,McMahon, W., & Lainhart, J. E. (2007). Quantitative temporal lobe differences: Autism distinguished from controls using classification and regression tree analysis.Brain & Development, 29(7), 389-399.

Paller, K. A., Voss, J. L., & Boehm, S. G. (2007). Validating neural correlates of familiarity. Trends in Cognitive Sciences, 11(6), 243-250.

Quamme, J. R., Yonelinas, A. P., & Norman, K. A. (2007).Effect of unitization on associative recognition in amnesia.Hippocampus, 17(3), 192-200.

Ranganath, C., Yonelinas, A. P., Cohen, M. X., Dy, C. J., Tom,S. M., & D'Esposito, M. (2004). Dissociable correlates of recollection and familiarity within the medial temporal lobes. Neuropsychologia, 42(1), 2-13.

Ranganath, C., & Rainer, G. (2003). Cognitive neuroscience:Neural mechanisms for detecting and remembering novel events. Nature Reviews Neuroscience, 4(3), 193-202.

Rhodes, S. M., & Donaldson, D. I. (2007).Electrophysiological evidence for the influence of unitization on the processes engaged during episodic retrieval: Enhancing familiarity based remembering.Neuropsychologia, 45(2), 412-424.

Rhodes, S. M., & Donaldson, D. I. (2008).Electrophysiological evidence for the effect of interactive imagery on episodic memory: Encouraging familiarity for non-unitized stimuli during associative recognition.NeuroImage, 39(2), 873-884.

Rugg, M. D., Mark, R. E., Walla, P., Schloerscheidt, A. M.,Birch, C. S., & Allan, K. (1998). Dissociation of the neural correlates of implicit and explicit memory. Nature,392(6676), 595-598.

Rugg, M. D., & Yonelinas, A. P. (2003). Human recognition memory: A cognitive neuroscience perspective. Trends in Cognitive Sciences, 7(7), 313-319.

Squire, L. R., Wixted, J. T., & Clark, R. E. (2007).Recognition memory and the medial temporal lobe: A new perspective. Nature Reviews Neuroscience, 8(11), 872-883.

Tibon, R., Vakil, E., Goldstein, A., & Levy, D. A. (2012).Unitization and temporality in associative memory:Evidence from modulation of context effects. Journal of Memory and Language, 67(1), 93-105.

Tulving, E., & Thomson, D. M. (1973). Encoding specificity and retrieval processes in episodic memory. Psychological Review, 80(5), 352-373.

Voss, J. L., & Paller, K. A. (2006). Fluent conceptual processing and explicit memory for faces are electrophysiologically distinct. The Journal of Neuroscience, 26(3), 926-933.

Wallentin, M., Roepstorff, A., Glover, R., & Burgess, N.(2006). Parallel memory systems for talking about location and age in precuneus, caudate and Broca's region.NeuroImage, 32(4), 1850-1864.

Winhuisen, L., Thiel, A., Schumacher, B., Kessler, L., Rudolf,J., & Haupt, W. F.,& . Heiss, W. D. (2005). Role of the contralateral inferior frontal gyrus in recovery of language function in poststroke aphasia: A combined repetitive transcranial magnetic stimulation and positron emission tomography study. Stroke, 36(8), 1759-1763.

Woodruff, C. C., Hayama, H. R., & Rugg, M. D. (2006).Electrophysiological dissociation of the neural correlates of recollection and familiarity. Brain Research, 1100(1),125-135.

Yonelinas, A. P. (1997). Recognition memory ROCs for item and associative information: The contribution of recollection and familiarity. Memory & Cognition, 25(6),747-763.

Yonelinas, A. P. (2002). The nature of recollection and familiarity: A review of 30 years of research. Journal of Memory and Language, 46(3), 441-517.

Yonelinas, A. P., Kroll, N. E. A., Dobbins, I. G., & Soltani, M.(1999). Recognition memory of faces: When familiarity supports associative recognition judgments. Psychonomic Bulletin & Review, 6(4), 654-661.

Yovel, G., & Paller, K. A. (2004). The neural basis of the butcher-on-the-bus phenomenon: When a face seems familiar but is not remembered. NeuroImage, 21(2),789-800.