尹華站 李 丹 陳盈羽 黃希庭

(1重慶師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院, 重慶沙坪壩 401331) (2西南大學(xué)心理學(xué)部, 重慶北碚 400715)

1 前言

自上世紀(jì)八九十年代以來(lái), 研究者開始系統(tǒng)關(guān)注一個(gè)重要的科學(xué)問(wèn)題：數(shù)秒以內(nèi)時(shí)距認(rèn)知是否具有分段性？對(duì)于不同時(shí)距, 人們加工機(jī)制和表征方式不同, 這稱為時(shí)距認(rèn)知的分段性(黃希庭, 李伯約,張志杰, 2003)。迄今為止, 圍繞這一主題, 學(xué)術(shù)界涌現(xiàn)出兩類假說(shuō)：非分段性假說(shuō)和分段性假說(shuō)。前者主張不同長(zhǎng)度的時(shí)距認(rèn)知機(jī)制一致(Church,1984), 后者則主張不同長(zhǎng)度時(shí)距認(rèn)知的機(jī)制不一致,分界點(diǎn)涉及3～5 s、2～3 s、1 s、1/2 s及1/3 s等(Fraisse,1984; Musterberg, 1889; Lewis & Miall, 2003a; Michon,1985; P?ppel,1997)。近些年來(lái), 研究者對(duì)1 s以內(nèi)與1 s以上之間的加工機(jī)制差異探討較多(Cellini, Fabbri,Martoni, Tonetti, & Natale, 2014; Cordes, & Meck,2014;Gupta, 2014; Hayashi, Kantele, Walsh, Carlson,& Kanai, 2014), 而對(duì)1 s以上時(shí)距認(rèn)知的分段性問(wèn)題的探討方興未艾?；诖? 本研究主要探討1 s以上時(shí)距認(rèn)知的分段性問(wèn)題, 這不僅為兩類假說(shuō)提供可能新證據(jù), 繼而為徹底揭示1 s以上時(shí)距認(rèn)知機(jī)制奠定初步基礎(chǔ), 而且也為人類合理運(yùn)用時(shí)距認(rèn)知規(guī)律, 指導(dǎo)生活實(shí)踐提供理論參考。

分段性假說(shuō)主要體現(xiàn)在Fraisse和P?ppel等的觀點(diǎn)上。Fraisse指出, 時(shí)間知覺(jué)范圍大約過(guò)了上述限度, 我們對(duì)持續(xù)時(shí)間的認(rèn)知就不是對(duì)現(xiàn)實(shí)的復(fù)制,而只能對(duì)長(zhǎng)時(shí)記憶進(jìn)行重構(gòu), 這是時(shí)間估計(jì)或時(shí)間記憶(Fraisse, 1984)。時(shí)間知覺(jué)與“知覺(jué)到的現(xiàn)在”的內(nèi)涵大致相同。P?ppel認(rèn)為“知覺(jué)到的現(xiàn)在”的上限就是意識(shí)的限度, 在該限度內(nèi), 相繼的事件信息可以被整合成為一個(gè)單元, 或一個(gè)“格式塔” (gestalt),在這個(gè)格式塔所決定的時(shí)間范圍內(nèi), 意識(shí)才得以體現(xiàn)。意識(shí)的限度約為3 s鐘, 不同人“知覺(jué)到的現(xiàn)在”是不同的, 有的人為2 s, 有的人可能是4 s (P?ppel, 1997)。

不同領(lǐng)域的研究均提供了1 s以上時(shí)距認(rèn)知具有分段性的證據(jù)。在一系列涉及動(dòng)作事件任務(wù)、語(yǔ)言加工任務(wù)、感覺(jué)運(yùn)動(dòng)同步任務(wù)、雙可圖識(shí)別任務(wù)及節(jié)奏感識(shí)別任務(wù)的研究中, 發(fā)現(xiàn)2～3 s可能是一個(gè)關(guān)鍵的時(shí)間節(jié)點(diǎn)(Schleidt, Eibl-Eibesfeldt, & P?ppel, 1987;Kien & Kemp, 1994; Mates, Müller, Radil, & P?ppel,1994; Gomez, Argandona, Solier, Angulo, & Vazquez,1995; Szelag, 1997; Szelag, von Steinbüchel, Reiser,Gilles de Langen, & P?ppel, 1996; Szelag, Kowalska,Rymarczyk, & P?ppel, 1998)。當(dāng)然, 一系列采用心理物理法的時(shí)間信息加工研究也提供了類似的證據(jù)。研究發(fā)現(xiàn), 500 ms至2 s標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距的韋伯系數(shù)是相當(dāng)穩(wěn)定的(Kristofferson, 1976), 對(duì)于人類而言, 估計(jì)200 ms至2 s范圍內(nèi)的時(shí)距, 韋伯系數(shù)大約是標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距的10% (Hirsh, Monahan, Grant, & Singh, 1990)。同時(shí)在另一些研究中發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距長(zhǎng)于2～3 s時(shí),韋伯系數(shù)會(huì)顯著地增加, 這可能意味著人類對(duì)估計(jì)時(shí)距的敏銳性在2 s以上會(huì)發(fā)生改變(Woodrow, 1930)。另外, 腦損傷研究(Kagerer, Wittmann, Szelag, & von Steinbüchel, 2002)、藥理學(xué)研究(Wittmann et al., 2007)、ERP研究(Elbert, Ulrich, Rockstroh, & Lutzenberger,1991)等均證實(shí)了1 s以上時(shí)距認(rèn)知具有分段性, 分段臨界點(diǎn)大約在2～3 s。

非分段性假說(shuō)則體現(xiàn)在Church (1984)等的觀點(diǎn)上。這一觀點(diǎn)雖然沒(méi)有直接斷定數(shù)秒以內(nèi)時(shí)距認(rèn)知不具有分段性, 但都主張數(shù)秒以內(nèi)時(shí)距加工機(jī)制均采用以“內(nèi)部時(shí)鐘”為核心思想的系列模型來(lái)解釋, 譬如標(biāo)量計(jì)時(shí)模型。該模型認(rèn)為人類判斷時(shí)間包括時(shí)鐘、記憶和決策三個(gè)水平。時(shí)鐘階段通過(guò)起搏器以一定的頻率產(chǎn)生脈沖, 在起搏器和累加器之間有一開關(guān), 注意時(shí)間特征時(shí)開關(guān)閉合, 脈沖通過(guò)開關(guān)進(jìn)入累加器。累加器對(duì)脈沖進(jìn)行累加。記憶階段由工作記憶和參照記憶組成, 累加器把有關(guān)的時(shí)間信息傳送至工作記憶和參照記憶中, 并形成相應(yīng)的時(shí)間表征。決策階段主要對(duì)工作記憶中的當(dāng)前時(shí)距和參照記憶中的時(shí)距表征進(jìn)行比較, 進(jìn)而完成判斷(Church, 1984)。當(dāng)然, 在一項(xiàng)元分析研究(Eisler,1976))、雙任務(wù)研究(Fortin & Couture, 2002)和ERP研究(Gibbons & Rammsayer, 2004)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)1 s以上時(shí)距認(rèn)知具有分段性的證據(jù)。

綜上所述, 目前關(guān)于1 s以上時(shí)距認(rèn)知的分段性(2～3 s的分段臨界點(diǎn))的證據(jù)仍存在分歧。本研究擬準(zhǔn)備采用兩條較新穎的途徑探討該問(wèn)題。第一條途徑是通過(guò)比較高、低工作記憶容量(memory working capacity, WMC)的被試在完成1～6 s時(shí)距加工的表現(xiàn)來(lái)推斷時(shí)距認(rèn)知的分段性。WMC是指?jìng)€(gè)體進(jìn)行在線信息加工過(guò)程中同時(shí)保持的信息量, 這一指標(biāo)可以綜合體現(xiàn)個(gè)體的工作記憶存儲(chǔ)能力、信息加工效率及注意控制能力(McCabe, Roediger, McDaniel,Balota, & Hambrick, 2010)。第二條途經(jīng)是通過(guò)比較被試在完成1～6 s時(shí)距加工的通道效應(yīng)(視覺(jué)和聽覺(jué))來(lái)推斷時(shí)距認(rèn)知的分段性?；仡櫼酝墨I(xiàn), 僅有一項(xiàng)研究采用過(guò)這兩條途經(jīng)(Ulbrich, Churan, Fink, &Wittmann, 2007)。在這項(xiàng)頗具代表性的研究中, Ulbrich等招募了21至84歲的被試, 然后采用Corsi-block測(cè)試甄別出高低空間WMC的兩組被試, 比較這兩組被試對(duì)1～5 s的聽覺(jué)和視覺(jué)時(shí)距進(jìn)行復(fù)制的成績(jī),結(jié)果發(fā)現(xiàn)復(fù)制聽覺(jué)時(shí)距時(shí), 兩組被試在1～3 s差異不顯著, 在4 s和5 s WMC大的被試復(fù)制時(shí)距長(zhǎng); 復(fù)制視覺(jué)時(shí)距時(shí), 兩組被試在1 s、2 s和4 s差異不顯著,在3 s和5 s WMC大的被試復(fù)制時(shí)距長(zhǎng)。然而, Ulbrich等(2007)研究可能存在有待商榷之處。(1)被試的篩選：在Ulbrich等(2007)的實(shí)驗(yàn)中, 篩選出的高、低WMC被試僅是根據(jù)兩組被試在Corsi-block測(cè)試得分上存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異, 這不意味著兩組被試是“真正”的高、低WMC個(gè)體。(2)WMC的測(cè)量：Corsi積木測(cè)驗(yàn)是測(cè)量視覺(jué)一空間工作記憶容量的經(jīng)典任務(wù), 主要應(yīng)用于測(cè)量成年人(Smyth & Scholey, 1992)、兒童(Orsini, Schiappa, & Grossi, 1981)和神經(jīng)心理障礙患者(Vilkki, Hoist, ?hman, J., Servo, & Heiskanen,1989)的視空間工作記憶。而在Ulbrich等(2007)的實(shí)驗(yàn)中涉及視覺(jué)和聽覺(jué)信號(hào)的呈現(xiàn), 所以要測(cè)量工作記憶容量就必須兼顧視覺(jué)工作記憶和聽覺(jué)工作記憶兩個(gè)方面更為合適。(3)額外變量的干擾：不能排除生理節(jié)律等無(wú)關(guān)因素的干擾。在Ulbrich等(2007)的實(shí)驗(yàn)中, 高WMC組年齡顯著小于低WMC組。年老被試的生理節(jié)律周期也下降了, 因此年老被試在復(fù)制任務(wù)中低估時(shí)距, 也可能是由于內(nèi)部時(shí)鐘(與生理節(jié)律成正相關(guān))速度變慢的影響所致(Block,Zakay, & Hancock, 1998)。

基于此, 本研究擬設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1(時(shí)間復(fù)制任務(wù))和實(shí)驗(yàn)2(時(shí)間產(chǎn)生任務(wù))來(lái)探討1 s以上時(shí)距認(rèn)知的分段性問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)1在Ulbrich等(2007)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了三個(gè)方面的改變：其一, 自變量的測(cè)量。在一項(xiàng)研究中, 自變量的測(cè)量應(yīng)該與該研究的目的是一致的。Corsi積木測(cè)驗(yàn)是測(cè)量視覺(jué)一空間工作記憶容量的經(jīng)典任務(wù), 主要應(yīng)用于測(cè)量成年人(Smyth &Scholey, 1992)、兒童(Orsini et al., 1981)和神經(jīng)心理障礙患者(Vilkki et al., 1989)的視空間工作記憶。本研究的目的之一是在于考察不同工作記憶容量的個(gè)體在完成視覺(jué)和聽覺(jué)通道計(jì)時(shí)任務(wù)的表現(xiàn), 所以要測(cè)量出來(lái)的工作記憶容量就必須兼顧視覺(jué)工作記憶和聽覺(jué)工作記憶兩個(gè)方面。操作廣度任務(wù)和對(duì)稱廣度任務(wù)恰好分別就是兩種常見的聽覺(jué)工作記憶任務(wù)和視覺(jué)工作記憶任務(wù), 且經(jīng)常被研究者搭配使用(Conway et al., 2005; Unsworth, Redick, Heitz,Broadway, & Engle, 2009)。其二, 自變量水平的操縱。在Ulbrich等(2007)的實(shí)驗(yàn)中, 對(duì)WMC的操縱僅是根據(jù)Corsi-block測(cè)試得分上統(tǒng)計(jì)學(xué)差異而區(qū)分出高、低WMC兩個(gè)水平, 這樣未必能夠充分體現(xiàn)自變量的效應(yīng)。所以, 本研究通過(guò)收集大樣本正常成年個(gè)體的WMC數(shù)據(jù), 期待尋找符合正態(tài)分布的樣本群體, 以確保找到“真正”意義的高、低WMC組被試, 對(duì)WMC的水平進(jìn)行充分的操縱; 其三,額外變量的控制。為了避免生理節(jié)律(內(nèi)部時(shí)鐘等)的差異所帶來(lái)的對(duì)復(fù)制時(shí)距的額外影響, 本研究盡可能采用年齡相對(duì)較小、年齡區(qū)間相對(duì)較窄的被試群體(19～35歲), 而Ulbrich等(2007)的實(shí)驗(yàn)被試年齡跨度為21～84歲。根據(jù)Fraisse和P?ppel的理論假說(shuō), 2～3 s以上時(shí)間估計(jì)受工作記憶及信號(hào)通道的影響, 2～3 s以下時(shí)間知覺(jué)少受注意和工作記憶及信號(hào)通道的影響, 那么實(shí)驗(yàn)1可以預(yù)期高WMC的個(gè)體較低WMC的個(gè)體復(fù)制2～3 s以上時(shí)距會(huì)更長(zhǎng),而復(fù)制2～3 s以下時(shí)距不存在顯著差異。復(fù)制2～3 s以上的聽時(shí)距較視時(shí)距更長(zhǎng), 復(fù)制2～3 s以下的聽時(shí)距與視時(shí)距無(wú)顯著差異。Baudouin, Vanneste, Isingrini和Pouthas (2006)認(rèn)為不同時(shí)間估計(jì)方法基于不同加工機(jī)制, 時(shí)間產(chǎn)生法主要與內(nèi)部時(shí)鐘的速度和注意監(jiān)控有關(guān), 而時(shí)間復(fù)制法更多地依賴于注意監(jiān)控和工作記憶。實(shí)驗(yàn)2擬要求被試完成時(shí)間產(chǎn)生任務(wù),旨在為時(shí)距加工分段性尋找新的證據(jù)。實(shí)驗(yàn)2預(yù)期高WMC的個(gè)體較低WMC的個(gè)體產(chǎn)生2～3 s以上時(shí)距會(huì)更短, 而產(chǎn)生2～3 s以下時(shí)距不存在顯著差異。產(chǎn)生2～3 s以上的聽時(shí)距較視時(shí)距更短, 產(chǎn)生2～3 s以下的聽時(shí)距與視時(shí)距無(wú)顯著差異。

2 實(shí)驗(yàn)1 1～6 s時(shí)距復(fù)制加工分段性特征研究

2.1 目的

實(shí)驗(yàn)1以高、低WMC組的個(gè)體為被試, 要求他們完成1～6 s的聽時(shí)距和視時(shí)距復(fù)制任務(wù), 為1 s以上時(shí)距認(rèn)知的分段性提供新證據(jù)。

2.2 方法

2.2.1 被試

本實(shí)驗(yàn)中招募的被試是來(lái)自事先通過(guò)測(cè)試被區(qū)分出的低WMC和高WMC兩組群體。所有被試都來(lái)自重慶市沙坪壩區(qū)大學(xué)城虎溪校區(qū)的當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的居民或者重慶師范大學(xué)、重慶科技學(xué)院、重慶醫(yī)科大學(xué)等學(xué)校的在校本科生, 年齡介于19～35歲,均簽訂了知情同意書。為了篩選“真正”的高WMC和低WMC個(gè)體, 課題組曾花費(fèi)1年多時(shí)間收集了1000多名被試的WMC測(cè)驗(yàn)的數(shù)據(jù)(操作廣度任務(wù)和對(duì)稱廣度任務(wù)得分), 這些分?jǐn)?shù)一致被認(rèn)為呈現(xiàn)出正態(tài)分布。

操作廣度任務(wù)和對(duì)稱廣度任務(wù)均是把WMC界定為一種與執(zhí)行控制有關(guān)的領(lǐng)域普適性能力的常用測(cè)試(Conway et al., 2005; Unsworth et al., 2009)。操作廣度任務(wù)是一項(xiàng)針對(duì)WMC的言語(yǔ)測(cè)試。在測(cè)試中, 首先給被試學(xué)習(xí)一系列聽覺(jué)呈現(xiàn)的字母(譬如F, H, J, K, L, N, P, Q, R, S, T和Y), 然后, 安排被試完成3～7個(gè)方程式(每次測(cè)試中學(xué)習(xí)與回憶之間的方程式數(shù)量是隨機(jī)變化的), 繼而要求被試通過(guò)鼠標(biāo)在一個(gè)4×3的填滿12個(gè)字母的柵格中按鍵, 以按著原來(lái)順序回憶剛才學(xué)習(xí)的字母。為了保證所回憶字母的相對(duì)位置, 當(dāng)被試對(duì)某一個(gè)字母不能回憶時(shí),按空格鍵代替(Unsworth, Heitz, Schrock, & Engle,2005)。在該測(cè)試中, 采用嚴(yán)格的系列位置計(jì)分法,在1個(gè)正確的系列中報(bào)告正確1個(gè)項(xiàng)目得1分。譬如, 如果學(xué)習(xí)的字母是JRKT, 報(bào)告“JRK”得3分,報(bào)告“空格鍵RKT”得3分, 但報(bào)告“RKT”得0分。計(jì)分由計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)完成。這種評(píng)分方法產(chǎn)生的WMC分?jǐn)?shù)已被證明具有良好的信度和效度(Conway et al., 2005)。操作廣度任務(wù)的得分范圍為(0, 75)。

對(duì)稱廣度任務(wù)是一項(xiàng)針對(duì)WMC的視覺(jué)空間測(cè)試。在測(cè)試中, 首先給被試學(xué)習(xí)一系列依次出現(xiàn)在一個(gè)4×4柵格中的紅色正方形, 然后, 安排被試完成2～5次黑白圖片對(duì)稱判斷(每次測(cè)試中學(xué)習(xí)與回憶之間的對(duì)稱圖形判斷數(shù)量是隨機(jī)變化的), 繼而要求被試通過(guò)鼠標(biāo)在一個(gè)4×4的空柵格中按鍵, 以按著原來(lái)順序回憶剛才學(xué)習(xí)的紅色方塊。為了保證所回憶紅色方塊的相對(duì)位置, 當(dāng)被試對(duì)某一個(gè)方塊不能回憶時(shí), 按空格鍵代替(Unsworth et al., 2009)。在該測(cè)試中, 采用嚴(yán)格的系列位置計(jì)分法, 在1個(gè)正確的系列中報(bào)告正確1個(gè)項(xiàng)目得1分。譬如, 如果學(xué)習(xí)的紅色正方形是□□□□, 報(bào)告□□□(三個(gè)正方形位置均正確, 且屬于前三個(gè)正方形的位置)得3分, 但是報(bào)告□□□(三個(gè)正方形位置均正確, 但不屬于前三個(gè)正方形的位置, 而是后三個(gè)正方形的位置)得0分, 然而報(bào)告成“空格鍵□□□” (三個(gè)正方形位置均正確, 且是后三個(gè)正方形的位置)依然可得3分。對(duì)稱廣度任務(wù)得分范圍為(0, 42)。

所有被試在兩項(xiàng)WMC任務(wù)得分如下(原始分?jǐn)?shù))：操作廣度作業(yè)：M=59.75,SD=12.15, 對(duì)稱廣度作業(yè)：M=28.64,SD=8.49。兩項(xiàng)WMC任務(wù)之間得分相關(guān)顯著,r=0.58,p< 0.001。每個(gè)被試每項(xiàng)WMC任務(wù)的得分都被轉(zhuǎn)化為Z分?jǐn)?shù), 繼而求得兩項(xiàng)WMC任務(wù)的Z分?jǐn)?shù)平均值, 形成復(fù)合Z得分。依照個(gè)體復(fù)合Z分?jǐn)?shù)在所有復(fù)合Z分?jǐn)?shù)分布中所處的位置, 篩選出高WMC個(gè)體和低WMC個(gè)體, 復(fù)合Z分?jǐn)?shù)最高的25%為高WMC組, 最低的25%為低WMC組。之后實(shí)驗(yàn)1、2的被試均從篩選出的高WMC組和低WMC中隨機(jī)選取。

最后確定參加實(shí)驗(yàn)1的被試44名(22名高WMC,12名女性; 22名低MWC, 14名女性)。兩組被試在WMC得分上差異顯著,t(42)=?15.24,p< 0.001 (高WMCM=0.99,SD=0.18; 低WMCM=?1.18,SD=0.22)。所有被試均熟悉計(jì)算機(jī)基本操作, 事先并不知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 也未參與過(guò)類似實(shí)驗(yàn), 并被告知實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后會(huì)獲取一定費(fèi)用。被試無(wú)既往精神疾病或神經(jīng)功能障礙史, 均為右利手。

2.2.2 設(shè)備和刺激材料

奔騰Ⅳ (1024 MB內(nèi)存64 MB顯存3.2 GHz處理器, 21″顯示器, 1024×768分辨率)一臺(tái), 標(biāo)準(zhǔn)MS鍵盤。采用E-Studio (E-prime V2.0)編寫實(shí)驗(yàn)程序,并收集數(shù)據(jù)。為了避免被試容易疲勞, 且研究發(fā)現(xiàn)無(wú)意識(shí)顏色知覺(jué)對(duì)時(shí)距判斷無(wú)顯著影響(Hays,Huybers, & Varakin, 2014), 實(shí)驗(yàn)將Ulbrich等(2007)研究中編碼階段和復(fù)制階段的白色刺激和黃色刺激分別調(diào)整為黑色正方形和灰色正方形, 正方形的邊長(zhǎng)為1 cm; 聽覺(jué)材料為通過(guò)揚(yáng)聲器(SONY CD 450)呈現(xiàn)的響度為45 dB的, 頻率分別為1000 Hz和1200 Hz的正弦波。

2.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2×2×6混合設(shè)計(jì)。WMC (高、低)為被試間變量, 通道(視覺(jué)、聽覺(jué))和時(shí)距長(zhǎng)度(1 s、2 s、3 s、4 s、5 s和6 s)為被試內(nèi)變量。因變量指標(biāo)是平均時(shí)間復(fù)制長(zhǎng)度、時(shí)間復(fù)制準(zhǔn)確性和時(shí)間復(fù)制變異性。平均時(shí)間復(fù)制長(zhǎng)度, 即每一種客觀時(shí)距條件下, 多次復(fù)制的平均值; 準(zhǔn)確性用復(fù)制比率表示, 即每一種條件下主觀復(fù)制時(shí)距長(zhǎng)度除以客觀時(shí)距長(zhǎng)度, 復(fù)制比率大于1表明高估時(shí)間, 小于1表明低估時(shí)間, 等于1表明準(zhǔn)估時(shí)間; 變異性用變異系數(shù)表示, 即每一種條件下主觀復(fù)制時(shí)距標(biāo)準(zhǔn)差除以平均值, 變異系數(shù)越大意味著變異性越大。

2.2.4 實(shí)驗(yàn)程序

練習(xí)階段開始之前, 通過(guò)指導(dǎo)語(yǔ)告知被試在時(shí)距加工過(guò)程中不要采用數(shù)數(shù)等策略, 這種方法已經(jīng)在以往研究中被證實(shí)是預(yù)防數(shù)數(shù)策略最有效的(Rattat & Droit-Volet, 2012)

刺激流程如圖1所示, 首先在屏幕中央呈現(xiàn)一個(gè)紅色詞組”準(zhǔn)備”, 待被試準(zhǔn)備好之后, 按回車鍵繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。空屏500 ms后, 出現(xiàn)一黑色正方形(或1000 Hz的純音), 黑色正方形(純音)呈現(xiàn)的總時(shí)間隨機(jī)選取1～6 s時(shí)距之一, 要求被試記住黑色正方形(純音)呈現(xiàn)的整體時(shí)間長(zhǎng)度。接著空屏1500 ms,最后屏幕上立刻出現(xiàn)一個(gè)灰色正方形(或1200 Hz的純音), 當(dāng)覺(jué)得灰色正方形和黑色正方形(或兩個(gè)純音)持續(xù)時(shí)間相等時(shí), 按回車鍵。練習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí), 每個(gè)被試完成12種處理的測(cè)試, 每種測(cè)試重復(fù)2次,共計(jì)24次。目的在于讓被試熟悉實(shí)驗(yàn)刺激的流程。正式試驗(yàn)階段, 包括4個(gè)視覺(jué)復(fù)制任務(wù)組塊和4個(gè)聽覺(jué)復(fù)制任務(wù)組塊, 每個(gè)組塊30次測(cè)試, 總共需要完成240次測(cè)試, 視覺(jué)復(fù)制任務(wù)組塊和聽覺(jué)復(fù)制任務(wù)按照ABBA的順序在被試間平衡, 整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程大概持續(xù)約40～50 min。實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后, 主試對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程(如是否出現(xiàn)疲勞、誤答、程序顯示及任務(wù)完成過(guò)程中的感受問(wèn)題)進(jìn)行詢問(wèn)和記錄。

圖1 實(shí)驗(yàn)1的刺激流程

2.3 結(jié)果與分析

以平均時(shí)間復(fù)制長(zhǎng)度為指標(biāo), 進(jìn)行WMC (被試間變量)、通道(視覺(jué)、聽覺(jué))和時(shí)距長(zhǎng)度(被試內(nèi)變量)的重復(fù)測(cè)量方差分析(見圖2)。結(jié)果表明, WMC主效應(yīng)顯著,F(1,43)=20.01,p< 0.001,=0.34。時(shí)距長(zhǎng)度主效應(yīng)顯著,F(5,215)=737.72,p< 0.001,=0.42。事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 6 s的平均時(shí)間復(fù)制長(zhǎng)度依次顯著長(zhǎng)于5 s、4 s、3 s、2 s及1 s,ps < 0.001。通道主效應(yīng)顯著,F(1,43)=13.33,p< 0.001,=0.36。WMC與時(shí)距長(zhǎng)度交互效應(yīng)顯著,F(5,215)=5.68,p<0.001,=0.51。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 1 s和2 s條件下, 高低WMC組復(fù)制時(shí)間無(wú)顯著差異,ps> 0.05。3 s、4 s、5 s及6 s條件下, 高WMC組復(fù)制時(shí)間顯著長(zhǎng)于低WMC組,ps < 0.001。通道與時(shí)距長(zhǎng)度交互效應(yīng)顯著,F(5,215)=8.41,p< 0.001,=0.54。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 被試復(fù)制1 s和2 s視時(shí)距與復(fù)制聽時(shí)距無(wú)顯著差異,ps > 0.05, 被試復(fù)制3 s、4 s、5 s及6 s的聽時(shí)距顯著長(zhǎng)于復(fù)制同一客觀長(zhǎng)度的視時(shí)距,ps < 0.001。其他效應(yīng)均不顯著。

圖2 高、低WMC組個(gè)體復(fù)制1～6 s的平均時(shí)距

以復(fù)制比率為指標(biāo), 進(jìn)行WMC (被試間變量)、通道(視覺(jué)、聽覺(jué))和時(shí)距長(zhǎng)度(被試內(nèi)變量)的重復(fù)測(cè)量方差分析(見圖3)。結(jié)果表明, WMC主效應(yīng)顯著,F(1,43)=15.95,p< 0.001,=0.31。時(shí)距長(zhǎng)度主效應(yīng)顯著,F(5,215)=28.67,p< 0.001,=0.43。事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 6 s的復(fù)制比率依次顯著大于5 s、4 s、3 s、2 s及1 s,ps < 0.001。通道主效應(yīng)顯著,F(1,43)=14.22,p=0.001,=0.31。WMC與時(shí)距長(zhǎng)度交互效應(yīng)顯著,F(5,215)=2.45,p=0.043,=0.49。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 1 s和2 s條件下, 高、低WMC組復(fù)制比率無(wú)顯著差異,ps > 0.05。3 s、4 s、5 s及6 s條件下, 高WMC組復(fù)制比率顯著高于低WMC組,ps < 0.001。通道與時(shí)距長(zhǎng)度交互效應(yīng)顯著,F(5,215)=11.42,p< 0.001,=0.37。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 被試復(fù)制1 s和2 s視時(shí)距與復(fù)制聽時(shí)距的復(fù)制比率無(wú)顯著差異,ps > 0.05, 被試復(fù)制3 s、4 s、5 s及6 s的聽時(shí)距的比率系數(shù)顯著大于復(fù)制同一客觀長(zhǎng)度的視時(shí)距,ps < 0.001。其他交互效應(yīng)均不顯著。

圖3 高、低WMC組個(gè)體復(fù)制1～6 s的比率系數(shù)

以變異系數(shù)為指標(biāo), 進(jìn)行WMC (被試間變量)、通道(視覺(jué)、聽覺(jué))和時(shí)距長(zhǎng)度(被試內(nèi)變量)的重復(fù)測(cè)量方差分析(見圖4)。結(jié)果表明, WMC主效應(yīng)顯著,F(1,43)=18.92,p< 0.001,=0.38。時(shí)距長(zhǎng)度主效應(yīng)顯著,F(5,215)=28.67,p< 0.001,=0.43。事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 6 s的變異系數(shù)依次顯著小于5 s、4 s、3 s、2 s及1 s,ps < 0.001。通道主效應(yīng)顯著,F(1,43)=24.23,p< 0.001,=0.32。WMC與時(shí)距長(zhǎng)度交互效應(yīng)顯著,F(5,215)=15.35,p< 0.001,=0.47。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 1 s和2 s條件下, 高低WMC組變異系數(shù)無(wú)顯著差異,ps > 0.05。3 s、4 s、5 s及6 s條件下, 高WMC組變異系數(shù)顯著小于低WMC組,ps < 0.001。通道與時(shí)距長(zhǎng)度交互效應(yīng)顯著,F(5,215)=13.48,p< 0.001,=0.35。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 被試復(fù)制1 s和2 s視時(shí)距與復(fù)制聽時(shí)距的變異系數(shù)無(wú)顯著差異,ps > 0.05, 被試復(fù)制3 s、4 s、5 s及6 s的聽時(shí)距的變異系數(shù)顯著小于復(fù)制同一客觀長(zhǎng)度的視時(shí)距,ps < 0.001。其他交互效應(yīng)均不顯著。

圖4 高、低WMC組個(gè)體復(fù)制1～6 s的變異系數(shù)

2.4 小結(jié)

實(shí)驗(yàn)1通過(guò)比較高、低WMC組被試在完成1～6 s視、聽時(shí)距加工的成績(jī), 旨在為1 s以上時(shí)距認(rèn)知的分段性尋找新證據(jù)。實(shí)驗(yàn)1結(jié)果發(fā)現(xiàn), 不管哪種WMC類型的被試均表現(xiàn)出高估短時(shí)距, 低估長(zhǎng)時(shí)距的趨勢(shì),這與以往多項(xiàng)研究結(jié)果一致(Rammsayer &Lima, 1991; Szelag, 1997; Kagerer et al., 2002)。實(shí)驗(yàn)1結(jié)果還發(fā)現(xiàn), 高、低WMC組在平均復(fù)制時(shí)距、復(fù)制比率及變異系數(shù)上均存在主效應(yīng), WMC越高的被試平均復(fù)制時(shí)距越長(zhǎng)、復(fù)制比率越大、變異系數(shù)越小。這可能意味著高WMC個(gè)體存儲(chǔ)信息容量大,加工信息的變異性較小。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)WMC與時(shí)距長(zhǎng)度的交互作用以及通道與時(shí)距長(zhǎng)度的交互作用(1 s、2 s與3 s、4 s、5 s及6 s表現(xiàn)出不同趨勢(shì))。根據(jù)Fraisse(1984)和P?ppel (1997)的理論假說(shuō), 2～3 s以上時(shí)間估計(jì)受工作記憶及信號(hào)通道的影響, 2～3 s以下時(shí)間知覺(jué)少受注意和工作記憶及信號(hào)通道的影響。上述結(jié)果明顯與Fraisse (1984)和P?ppel (1997)的理論假說(shuō)是吻合的。

時(shí)間產(chǎn)生法是一種不同于時(shí)間復(fù)制法的方法,涉及認(rèn)知過(guò)程不完全相同。時(shí)距產(chǎn)生法由主試給定具體的靶時(shí)距值(如2 s) 讓被試控制刺激呈現(xiàn)的時(shí)距。時(shí)距復(fù)制法首先由主試呈現(xiàn)一個(gè)刺激時(shí)距, 然后被試復(fù)制一個(gè)同樣長(zhǎng)短的操作時(shí)距。Baudouin等(2006)的研究認(rèn)為不同的時(shí)間估計(jì)方法基于不同的加工機(jī)制, 時(shí)間產(chǎn)生法主要與內(nèi)部時(shí)鐘的速度和注意控制有關(guān), 而時(shí)間復(fù)制法更多地依賴于注意監(jiān)控和工作記憶。實(shí)驗(yàn)2擬采用時(shí)間產(chǎn)生法要求被試完成時(shí)間加工任務(wù), 旨在為1 s以上時(shí)距加工分段性提供新證據(jù)。

3 實(shí)驗(yàn)2 1～6 s時(shí)距產(chǎn)生加工分段性特征研究

3.1 目的

實(shí)驗(yàn)2以高、低WMC組的個(gè)體為被試, 要求他們完成1～6 s聽時(shí)距和視時(shí)距產(chǎn)生任務(wù), 為1 s以上時(shí)距加工分段性提供新證據(jù)。

3.2 方法

3.2.1 被試

從符合要求的被試選取被試48名(24名高WMC,14名女性; 24名低WMC, 10名女性)。兩組被試在WMC得分上差異顯著,t(46)=21.15,p< 0.001 (高WMCM=1.01,SD=0.167; 低WMCM=?1.09,SD=0.124)。所有被試均熟悉計(jì)算機(jī)基本操作, 事先并不知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 也未參與過(guò)類似實(shí)驗(yàn), 并被告知實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后會(huì)獲取一定費(fèi)用。被試無(wú)既往精神疾病或神經(jīng)功能障礙史, 均為右利手。

3.2.2 設(shè)備和刺激材料

設(shè)備同實(shí)驗(yàn)1。時(shí)距產(chǎn)生階段采用的視覺(jué)材料為一個(gè)黑色正方形, 邊長(zhǎng)為1 cm; 聽覺(jué)材料為通過(guò)揚(yáng)聲器(SONY CD 450)呈現(xiàn)響度為45 dB、頻率為1000 Hz的正弦波。

3.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2×2×6混合設(shè)計(jì)。WMC (高、低)為被試間變量, 通道(視覺(jué)、聽覺(jué))和時(shí)距長(zhǎng)度(1 s、2 s、3 s、4 s、5 s和6 s)為被試內(nèi)變量。因變量指標(biāo)是平均產(chǎn)生時(shí)間長(zhǎng)度、時(shí)間產(chǎn)生準(zhǔn)確性和時(shí)間產(chǎn)生變異性。平均產(chǎn)生時(shí)間長(zhǎng)度, 即每一種客觀時(shí)距條件下, 多次產(chǎn)生時(shí)距的平均值; 準(zhǔn)確性用產(chǎn)生比率表示, 即每一種條件下主觀產(chǎn)生時(shí)距長(zhǎng)度除以客觀時(shí)距長(zhǎng)度, 產(chǎn)生比率大于1表明高估時(shí)間, 小于1表明低估時(shí)間, 等于1表明準(zhǔn)估時(shí)間; 變異性用變異系數(shù)表示, 即每一種條件下主觀產(chǎn)生時(shí)距標(biāo)準(zhǔn)差除以平均值, 變異系數(shù)越大意味著變異性越大。

3.2.4 實(shí)驗(yàn)程序

刺激流程如圖5所示, 首先在屏幕中央呈現(xiàn)一個(gè)紅色詞組“準(zhǔn)備”, 待被試準(zhǔn)備好之后, 按回車鍵繼續(xù)實(shí)驗(yàn)?？掌?00 ms后, 屏幕上出現(xiàn)所要產(chǎn)生的目標(biāo)時(shí)距(如1 s), 按壓回車鍵同時(shí)出現(xiàn)一個(gè)刺激(黑色正方形或1000 Hz純音), 當(dāng)被試主觀感覺(jué)刺激呈現(xiàn)時(shí)間達(dá)到目標(biāo)時(shí)距后, 即按壓回車鍵刺激消失。計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄被試產(chǎn)生的時(shí)距(精確到0.1 s)。

圖5 實(shí)驗(yàn)2的刺激流程

練習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí), 每個(gè)被試完成12種處理的測(cè)試,每種測(cè)試重復(fù)2次, 共計(jì)24次。目的在于讓被試熟悉實(shí)驗(yàn)刺激的流程。正式試驗(yàn)階段, 包括4個(gè)視覺(jué)產(chǎn)生任務(wù)組塊和4個(gè)聽覺(jué)產(chǎn)生任務(wù)組塊, 每個(gè)組塊30次測(cè)試, 總共需要完成240次測(cè)試, 視覺(jué)產(chǎn)生任務(wù)組塊和聽覺(jué)產(chǎn)生任務(wù)按照ABBA順序在被試間平衡, 整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程大概持續(xù)約20～30 min。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后, 主試對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程(如是否出現(xiàn)疲勞、誤答、程序顯示及任務(wù)完成過(guò)程中的感受問(wèn)題)進(jìn)行詢問(wèn)和記錄。

3.3 結(jié)果與分析

以平均時(shí)間產(chǎn)生長(zhǎng)度為指標(biāo), 進(jìn)行WMC (被試間變量)、通道(視覺(jué)、聽覺(jué))和時(shí)距長(zhǎng)度(被試內(nèi)變量)的重復(fù)測(cè)量方差分析(見圖6)。結(jié)果表明, WMC主效應(yīng)顯著,F(1,47)=25.64,p< 0.001,=0.37。時(shí)距長(zhǎng)度主效應(yīng)顯著,F(5,235)=694.42,p< 0.001,=0.45。事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 6 s的平均時(shí)間產(chǎn)生長(zhǎng)度依次顯著長(zhǎng)于5 s、4 s、3 s、2 s及1 s,ps < 0.001。通道主效應(yīng)顯著,F(1,47)=17.31,p< 0.001,=0.32。WMC與時(shí)距長(zhǎng)度交互效應(yīng)顯著,F(5,235)=12.44,p< 0.001,=0.47。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 1 s和2 s條件下, 高低WMC組產(chǎn)生時(shí)間無(wú)顯著差異,ps > 0.05。3 s、4 s、5 s及6 s條件下, 高WMC組復(fù)制時(shí)間顯著短于低WMC組,ps < 0.001。通道與時(shí)距長(zhǎng)度交互效應(yīng)顯著,F(5,235)=9.14,p< 0.001,=0.43。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 被試產(chǎn)生1 s和2 s視時(shí)距與產(chǎn)生聽時(shí)距無(wú)顯著差異,ps > 0.05, 被試產(chǎn)生3 s、4 s、5 s及6 s的聽時(shí)距顯著短于產(chǎn)生同一客觀長(zhǎng)度的視時(shí)距,ps < 0.001。

其他效應(yīng)均不顯著。

圖6 高、低WMC組個(gè)體產(chǎn)生1～6 s的平均時(shí)距

以產(chǎn)生比率為指標(biāo), 進(jìn)行WMC (被試間變量)、通道(視覺(jué)、聽覺(jué))和時(shí)距長(zhǎng)度(被試內(nèi)變量)的重復(fù)測(cè)量方差分析(見圖7)。結(jié)果表明, WMC主效應(yīng)顯著,F(1,47)=18.22,p< 0.001,=0.37。時(shí)距長(zhǎng)度主效應(yīng)顯著,F(5,235)=21.42,p< 0.001,=0.41。事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 6 s的產(chǎn)生比率依次顯著大于5 s、4 s、3 s、2 s及1 s,ps < 0.001。通道主效應(yīng)顯著,F(1,47)=14.25,p< 0.001,=0.35。WMC與時(shí)距長(zhǎng)度交互效應(yīng)顯著,F(5,235)=12.46,p< 0.001,=0.44。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 1 s和2 s條件下, 高、低WMC組產(chǎn)生比率無(wú)顯著差異,ps > 0.05。3 s、4 s、5 s及6 s條件下, 高WMC組產(chǎn)生比率顯著小于低WMC組,ps < 0.001。通道與時(shí)距長(zhǎng)度交互效應(yīng)顯著,F(5,235)=16.44,p< 0.001,=0.35。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 被試產(chǎn)生1 s和2 s視時(shí)距與產(chǎn)生聽時(shí)距的比率無(wú)顯著差異,ps > 0.05, 被試產(chǎn)生3 s、4 s、5 s及6 s的聽時(shí)距的比率系數(shù)顯著小于產(chǎn)生同一客觀長(zhǎng)度的視時(shí)距,ps < 0.001。其他交互效應(yīng)均不顯著。

圖7 高、低WMC組個(gè)體產(chǎn)生1～6 s的比率系數(shù)

以變異系數(shù)為指標(biāo), 進(jìn)行WMC (被試間變量)、通道(視覺(jué)、聽覺(jué))和時(shí)距長(zhǎng)度(被試內(nèi)變量)的重復(fù)測(cè)量方差分析(見圖8)。結(jié)果表明, WMC主效應(yīng)顯著,F(1,47)=20.44,p< 0.001,=0.36。時(shí)距長(zhǎng)度主效應(yīng)顯著,F(5,235)=22.29,p< 0.001,=0.46。事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 6 s的變異系數(shù)依次顯著小于5 s、4 s、3 s、2 s及1 s,ps < 0.001。通道主效應(yīng)顯著,F(1,47)=21.36,p< 0.001,=0.35。通道與時(shí)距長(zhǎng)度交互效應(yīng)顯著,F(5,235)=24.45,p< 0.001,=0.39。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 被試產(chǎn)生1 s和2 s視時(shí)距與聽時(shí)距的變異系數(shù)無(wú)顯著差異,ps > 0.05, 被試產(chǎn)生3 s、4 s、5 s及6 s的聽時(shí)距的比率系數(shù)顯著小于產(chǎn)生同一客觀長(zhǎng)度的視時(shí)距,ps < 0.001。其他交互效應(yīng)均不顯著。

圖8 高、低WMC組個(gè)體產(chǎn)生1～6 s的變異系數(shù)

3.4 小結(jié)

實(shí)驗(yàn)2通過(guò)比較高、低WMC組被試在完成1～6 s視、聽時(shí)距產(chǎn)生過(guò)程中的成績(jī),旨在為1 s以上時(shí)距認(rèn)知分段性尋找新證據(jù)。實(shí)驗(yàn)2結(jié)果發(fā)現(xiàn), 高、低WMC組在平均產(chǎn)生時(shí)距、產(chǎn)生比率及變異系數(shù)上均存在主效應(yīng), WMC越高的被試平均產(chǎn)生時(shí)距越短、產(chǎn)生比率越低、變異系數(shù)越小。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)WMC與時(shí)距長(zhǎng)度以及通道與時(shí)距長(zhǎng)度的交互作用(1 s、2 s與3 s、4 s、5 s及6 s表現(xiàn)出不同趨勢(shì))。根據(jù)Fraisse (1984)和P?ppel (1997)的理論假說(shuō), 2～3 s以上時(shí)間估計(jì)受工作記憶及計(jì)時(shí)信號(hào)呈現(xiàn)通道的影響, 2～3 s以下時(shí)間知覺(jué)少受注意和工作記憶及信號(hào)通道的影響。上述結(jié)果也明顯與Fraisse (1984)和P?ppel (1997)的理論假說(shuō)吻合。

4 總討論

實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2通過(guò)比較高、低WMC組被試在完成1～6 s視、聽時(shí)距復(fù)制或者時(shí)距產(chǎn)生中的成績(jī),旨在為1 s以上時(shí)距認(rèn)知的分段性尋找新證據(jù)。實(shí)驗(yàn)1結(jié)果發(fā)現(xiàn), 高、低WMC組在平均復(fù)制時(shí)距、復(fù)制比率及變異系數(shù)上均存在主效應(yīng), WMC越高的被試平均復(fù)制時(shí)距越長(zhǎng)、復(fù)制比率越大、變異系數(shù)越小, 這與Ulbrich等(2007)的研究結(jié)果基本一致,部分不同點(diǎn)在于Ulbrich等(2007)研究中, 對(duì)3 s、4 s、5 s及6 s的復(fù)制, 表現(xiàn)出視覺(jué)主觀時(shí)間估計(jì)(復(fù)制比率)長(zhǎng)于聽覺(jué)主觀時(shí)間估計(jì)(復(fù)制比率), 而在實(shí)驗(yàn)1中, 3 s、4 s、5 s及6 s的復(fù)制, 表現(xiàn)出聽覺(jué)主觀時(shí)間估計(jì)(復(fù)制比率)長(zhǎng)于視覺(jué)主觀時(shí)間估計(jì)(復(fù)制比率), 這與多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)的視、聽通道效應(yīng)是一致的(黃希庭, 鄭云, 1993), 即聽覺(jué)判斷要比視覺(jué)判斷更加精確。另外, 在Ulbrich等(2007)研究中, 以變異系數(shù)為指標(biāo), 發(fā)現(xiàn)了時(shí)距長(zhǎng)度和通道的主效應(yīng), 但是WMC效應(yīng)只是臨界顯著, 且沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他交互效應(yīng), 而在實(shí)驗(yàn)1中, 我們同樣發(fā)現(xiàn)了時(shí)距長(zhǎng)度和通道以及WMC的主效應(yīng), 但是也發(fā)現(xiàn)了時(shí)距長(zhǎng)度與WMC以及時(shí)距長(zhǎng)度與通道的交互效應(yīng), 這似乎說(shuō)明了實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果反映出1 s和2 s的時(shí)距加工,與3 s、4 s、5 s及6 s的加工模式不太一致。至于兩項(xiàng)研究的差異, 一方面可能與兩項(xiàng)研究對(duì)于WMC的測(cè)量不太一致, 另一方面可能也與在兩項(xiàng)研究中被試的個(gè)體差異性、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)程序等因素?zé)o法保證完全一致有關(guān)。另外, 實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果與Fortin 和 Couture (2002)研究所發(fā)現(xiàn)的工作記憶負(fù)荷對(duì)1.85～6.45 s時(shí)距復(fù)制的影響無(wú)顯著差異的結(jié)果不一致。這可能是由于兩項(xiàng)研究中所采用的實(shí)驗(yàn)程序不一致造成的。首先, Fortin和Couture (2002)在研究中采用非時(shí)間任務(wù)操縱時(shí)距復(fù)制過(guò)程中的工作記憶負(fù)荷, 而在實(shí)驗(yàn)1中是以自然出現(xiàn)的WMC差異代替記憶負(fù)荷的操縱。其次, 在Fortin和Couture(2002)研究中操縱非時(shí)間任務(wù)的記憶負(fù)荷主要是影響時(shí)距復(fù)制階段, 而實(shí)驗(yàn)1中被試之間的WMC差異是貫穿在整個(gè)實(shí)驗(yàn)階段的。在這兩項(xiàng)研究中探測(cè)工作記憶效應(yīng)的認(rèn)知操作, 可能涉及不同記憶成份,執(zhí)行非時(shí)間任務(wù)涉及記憶提取加工, 被認(rèn)為消弱了脈沖累加過(guò)程, 導(dǎo)致復(fù)制時(shí)間偏短或偏長(zhǎng)(取決于在編碼階段還是在復(fù)制階段執(zhí)行非時(shí)間任務(wù)), 而WMC可能涉及用來(lái)表征標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距脈沖的存儲(chǔ)加工能力。由于有限的存儲(chǔ)容量, 一部分脈沖可能會(huì)隨時(shí)間流逝或受非時(shí)間任務(wù)干擾而丟失。實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果支持這一點(diǎn)。在整個(gè)時(shí)間復(fù)制任務(wù)過(guò)程中, 被試的WMC是一種穩(wěn)定的特征, 如果累加過(guò)程受到影響, 那么高、低組WMC被試應(yīng)該是沒(méi)有任何差異,因?yàn)閃MC對(duì)編碼階段(標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距的脈沖累加過(guò)程)和復(fù)制階段(復(fù)制時(shí)距的脈沖累加過(guò)程)應(yīng)該影響基本一致。然而, 實(shí)驗(yàn)1中確實(shí)觀察到高WMC被試復(fù)制時(shí)距較長(zhǎng), 因此, WMC涉及關(guān)鍵記憶過(guò)程很有可能是標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距脈沖的存儲(chǔ)。換言之, 高WMC的被試對(duì)信息保持的好, 導(dǎo)致相對(duì)長(zhǎng)估, 低WMC被試?yán)奂用}沖更容易丟失, 導(dǎo)致相對(duì)低估(特別是2～3 s以上時(shí)距)。

實(shí)驗(yàn)2采用時(shí)間產(chǎn)生任務(wù)發(fā)現(xiàn), 高、低WMC組在平均產(chǎn)生時(shí)距、產(chǎn)生比率及變異系數(shù)上均存在主效應(yīng), WMC越高的被試平均產(chǎn)生時(shí)距越短、產(chǎn)生比率越低、變異系數(shù)越小。這可能是因?yàn)楦遅MC的個(gè)體在產(chǎn)生過(guò)程中注意監(jiān)控較好, 累加脈沖效率較高, 所以達(dá)到目標(biāo)脈沖數(shù)所需的客觀時(shí)間較少, 所以對(duì)同一目標(biāo)時(shí)間(如6 s)而言, 高WMC組產(chǎn)生出的時(shí)間較短, 產(chǎn)生比率較低, 變異系數(shù)較小。實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2結(jié)果還發(fā)現(xiàn), WMC與時(shí)距長(zhǎng)度以及通道與時(shí)距長(zhǎng)度的交互作用, 高、低WMC組被試在加工1 s和2 s的視、聽時(shí)距過(guò)程沒(méi)有差異, 而加工3 s、4 s、5 s及6 s視、聽時(shí)距過(guò)程存在顯著差異, 這暗示著,2～3 s以下與以上時(shí)距加工存在兩種機(jī)制, 2～3 s以下時(shí)距加工即為時(shí)間知覺(jué), 整體性是時(shí)間知覺(jué)的一個(gè)重要特點(diǎn)。存在一種整合加工將3 s內(nèi)信息整合一個(gè)整體(Fraisse, 1984), θ和α波參與自動(dòng)時(shí)間整合加工(Chen, Chen, Kuang, & Huang, 2015)。Baddeley和Hitch (1974)提出了工作記憶模型, 該模型認(rèn)為人類主要是通過(guò)中央執(zhí)行系統(tǒng)和語(yǔ)音回路及視空間模板負(fù)責(zé)對(duì)認(rèn)知任務(wù)過(guò)程中的信息進(jìn)行暫時(shí)儲(chǔ)存與加工。語(yǔ)音回路功能在于暫時(shí)儲(chǔ)存聽覺(jué)和語(yǔ)言信息, 視空間模板功能在于保持和操縱視覺(jué)和空間信息, 中央執(zhí)行器涉及這兩個(gè)系統(tǒng)注意控制。因此,可以說(shuō)人類在加工時(shí)間信息的過(guò)程中, 也會(huì)需要進(jìn)行注意控制和暫時(shí)儲(chǔ)存時(shí)間信息。已有研究表明時(shí)間工作記憶是不同于空間和詞語(yǔ)工作記憶的一種新類型的工作記憶(陳有國(guó), 2010)。實(shí)驗(yàn)1和2在工作記憶模型的基礎(chǔ)上提出了解釋分段性的時(shí)間工作記憶說(shuō), 其基本觀點(diǎn)如下：在加工2～3 s以下時(shí)距時(shí), 人能夠?qū)?～3 s以下的時(shí)距整合為一個(gè)整體,整合加工是在感覺(jué)記憶加工的基礎(chǔ)上進(jìn)行的, 不受工作記憶和通道的影響; 在2～3 s以上, 時(shí)距可能以離散的形式表征, 累加過(guò)程受工作記憶和通道的影響。WMC決定了分界點(diǎn)的大小, 老人和小孩的WMC較正常人小, 因此他們的分界點(diǎn)比正常人小(Ulbrich et al., 2007) 。

時(shí)間工作記憶說(shuō)也可以對(duì)Lewis等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋(Lewis & Miall, 2003b)。在Lewis等的實(shí)驗(yàn)中, 0.6 s時(shí)距位于300 ms分界點(diǎn)附近, 該時(shí)距會(huì)被整合為一個(gè)整體。但由于在分界點(diǎn)附近, 注意對(duì)0.6 s時(shí)距的調(diào)制作用還很弱。3 s時(shí)距位于3 s分界點(diǎn), 這時(shí)已經(jīng)達(dá)到WMC的臨界點(diǎn), 工作記憶負(fù)荷很大, 需要持續(xù)的注意維持時(shí)距加工, 所以加工3 s時(shí)距比0.6 s時(shí)距需要更多的注意資源和更大的工作記憶負(fù)荷。Lewis等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn), 3 s時(shí)距更加激活了前扣帶皮質(zhì)和頂下葉。以往研究發(fā)現(xiàn)前扣帶皮質(zhì)與注意控制有關(guān)(Posner & Rothbart, 2007),頂下葉皮質(zhì)可能與工作記憶有關(guān)(Owen, McMillan,Laird, & Bullmore, 2005)。時(shí)間認(rèn)知分段綜合模型既指出認(rèn)知時(shí)間的分段性, 也指出注意和工作記憶會(huì)影響時(shí)間信息加工, 因此解釋分段性的時(shí)間工作記憶說(shuō)是時(shí)間認(rèn)知分段綜合模型解釋分段性的具體表現(xiàn)形式(黃希庭等, 2003)。

另外, 分段性的時(shí)間工作記憶說(shuō)只能解釋短時(shí)距范圍的分段性, 還不能解釋更長(zhǎng)范圍內(nèi)時(shí)間認(rèn)知的分段性。黃希庭等發(fā)現(xiàn)過(guò)去和未來(lái)具有相似的心理結(jié)構(gòu), 以秒和分為計(jì)時(shí)單位的“較近的過(guò)去”和“較近的未來(lái)”,以小時(shí)、日和月為計(jì)時(shí)單位的“近的過(guò)去”和“近的未來(lái)”, 以及以年為計(jì)時(shí)單位的“遠(yuǎn)的過(guò)去”和“遠(yuǎn)的未來(lái)” (黃希庭, 孫承惠, 胡維芳,1994; 黃希庭, 1998)。這些分界點(diǎn)的認(rèn)知基礎(chǔ)還有待進(jìn)一步研究。另外, 隨著腦磁圖等(CHEN, et al.,2015)技術(shù)等迅猛發(fā)展, 未來(lái)研究可以采用EEG分析, 以alpha波幅為指標(biāo), 為2～3 s分段臨界點(diǎn)尋找新證據(jù)。

5 結(jié)論

本研究證明了1～6 s時(shí)距認(rèn)知具有分段性, 分段臨界點(diǎn)大約處在2～3 s, 且提出時(shí)間工作記憶說(shuō)解釋時(shí)間認(rèn)知的分段性, 該假說(shuō)是時(shí)間認(rèn)知分段綜合模型解釋短時(shí)距加工分段性的具體表現(xiàn)形式。

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