畢翠華　黃希庭

摘要：探討時間的空間表征是否受到工作記憶的調節(jié)。實驗將時間比較任務和工作記憶中的延遲匹配范式相結合。結果發(fā)現(xiàn)，記憶匹配條件下，刺激的空間位置不影響時間判斷，而記憶不匹配條件下，當左側刺激呈現(xiàn)的時間短，右側刺激呈現(xiàn)的時間長時。時間判斷的反應時更短。結果表明，時間的空間表征具有靈活性，受到工作記憶的調節(jié)。

關鍵詞：工作記憶，心理時間線，數(shù)量理論，調節(jié)作用。

1.前言

時間具有空間表征的特點。時間表征本質上是一種視空表征。很多研究發(fā)現(xiàn)時間知覺受到空間注意的影響（Frassinetti，Magnani，&Oliveri，2009；Vicario，Caltagirone，&Oliveri，2007）。Vicarioa等（2007）采用操作視動刺激的技術操作空間注意，要求被試判斷中央呈現(xiàn)的目標時距比標準時距更長還是更短，發(fā)現(xiàn)相比基線條件，OKS偏向左側導致時距的低估，OKS偏向右側引起時距的高估。時間表征也受到空間注意線索的影響，Vicario等（2008）操縱標準刺激（SI）和比較刺激（S2）的呈現(xiàn)位置：S1出現(xiàn)在左側，S2出現(xiàn)在右側；S1和S2均出現(xiàn)在中央位置；Sl出現(xiàn)在有側，S2出現(xiàn)在左側。結果發(fā)現(xiàn)，被試低估左側空間的時距，高估右側空間的時距。Ishihara，KeUer，Rossetti和Prinz（2008）將時間和空間聯(lián)結的現(xiàn)象稱為空間一時間反應編碼聯(lián)合效應，即人們對時間的表征是一條自左向右的心理時間線：短時距與左側空間相連。長時距與右側空間相連。

空間一時間表征的方向性得到很多研究的證實（Ishihara，Keller，Rossetti，&Prinz，2008；Santiago，Lupiotez，P6rez，&Funes，2007；Vallesi，Binns，&Shanice，2008）。但近幾年研究者不斷發(fā)現(xiàn)這一表征特點具有可變性。例如垂直方向的啟動范式可以激活被試對時間的垂直表征（吳念陽，徐凝婷，&張琰。2007），這表明時間的空間表征受到文化背景、啟動類型等因素的影響。那么時間與空間在表征上的聯(lián)結是否受到高級認知功能的控制。有研究發(fā)現(xiàn)，工作記憶能夠調節(jié)SNARC效應。例如，Vail Dii，ck和Fias（2011）首先要求被試按順序記憶5個相繼呈現(xiàn)的數(shù)字，在隨后的2500ms的時間間隔內對其進行復述和保持，然后完成數(shù)字奇偶判斷任務，此任務中僅對記憶中出現(xiàn)的數(shù)字進行反應。最后對記憶成績進行檢測，即要求被試在5個系列集中選擇記憶過的數(shù)字集。結果發(fā)現(xiàn)，奇偶判斷任務中，只有當數(shù)字在工作記憶中出現(xiàn)過，被試對該數(shù)字的判斷才受到空間位置的影響，即左手對小數(shù)反應更快，右手對大數(shù)反應更快。該研究表明數(shù)字大小和空間位置之間的關系受到工作記憶的影響指出，時間、空間和數(shù)字數(shù)量等不同維度間存在共同的心理表征，由動作將不同的計量信息聯(lián)系在一起：時間、空間和數(shù)量信息存在共同的神經(jīng)加工機制（Walsh，2003）。既然工作記憶能影響數(shù)量系統(tǒng)中數(shù)字和空間的內在聯(lián)結，它是否也能改變數(shù)字和時間，空間和時間之間的關系？

Bi，Liu，Yuan和Huang（2014）采用工作記憶和時間比較相結合的雙范式探討了時間一數(shù)量在心理表征上的聯(lián)結是否受到工作記憶的調節(jié)。時間任務采用比較法，工作記憶采用延遲樣本匹配范式，該范式包括三個階段：（1）記憶階段，向被試呈現(xiàn)1個或多個視覺刺激（記憶項），并要求被試記?。唬?）保持階段，記憶項消失后，被試通過復述保持記憶項中的信息；（3）檢測階段。向被試呈現(xiàn)1個或多個視覺刺激（檢測項）。要求被試判斷其與記憶項“相同”還是“不同”。該范式能有效地考察記憶信息的保持階段對視知覺的影響（畢翠華，黃希庭。2015；Bi，Yuart，&Huang，2013；Pan&Luo，2012）。在Bi等（2014）的研究中，首先要求被試記憶一個數(shù)字（記憶階段）；在每個trial的最后出現(xiàn)探測數(shù)字。要求被試判斷兩個數(shù)字是否相同（檢測階段）；在保持階段，被試完成SI-S2時間比較任務。時間任務中的某個數(shù)字與記憶數(shù)字相同（記憶匹配）或都不同（記憶不匹配），時間任務中的數(shù)字與其呈現(xiàn)時間一致（小數(shù)呈現(xiàn)的時間短或大數(shù)呈現(xiàn)的時間長）或不一致（小數(shù)呈現(xiàn)的時間長或大數(shù)呈現(xiàn)的時間短）。結果發(fā)現(xiàn)，記憶匹配條件下，時間一數(shù)字的一致性效應消失。而記憶不匹配條件下。一致條件下的正確率高，反應時更短。這表明時間和數(shù)字在心理表征上的聯(lián)結具有靈活性。受到工作記憶任務的調節(jié)。

在此基礎上，本研究進一步探討工作記憶對空間和時間關系的調節(jié)作用。采用的范式與已有研究相同（Bi，Liu，Yuan，&Huang，2014）。被試在時間判斷任務中需要保持記憶內容。假設工作記憶起作用。對內容的保持將削弱甚至消除刺激的空間位置對時間判斷的影響，使得記憶匹配條件下。時間判斷不受空間因素的干擾。如果工作記憶不起作用，不管記憶內容與時間任務中的刺激是否匹配。時間判斷將只受空間位置的影響。即左側刺激呈現(xiàn)的時間短，或右側刺激呈現(xiàn)的時間長，被試的反應時更短。

2.方法

2.1被試

24名大學生參加本次實驗，14名女生。10名男生，年齡范圍在19-25歲之間。所有被試均報告視力或矯正視力正常，無色盲或色弱，右利手，實驗后給予適量報酬。

2.2儀器和材料

實驗程序采用E-ladme編制。計算機的屏幕大小為17英寸顯示器。屏幕分辨率為1024x768 pixels，刷新率為85Hz。記憶任務中的圖形為正方形，邊長為3.5cmx3.5cm，記憶的顏色為紅、綠、黃、藍、青五種顏色。時間任務中的圖形為圓形，直徑為3cmx3cm。記憶匹配條件下，某一個圓形的顏色與正方形相同，記憶不匹配條件下。圓形與正方形的顏色不同。屏幕背景為黑色。被試距離電腦屏幕約57 cm。時距包括三對：500/600ma，600/720ms。700/840ms，短時距和長時距的比例為1/1.2。

2.3實驗設計與程序

實驗采用2（記憶匹配項：有或無）×2（空間一時間：一致、不一致）的兩因素被試內設計。

記憶刺激出現(xiàn)在屏幕中央。時間任務中的刺激出現(xiàn)在屏幕的左側或右側。左右之間的水平距離為6°。時距和空間共組成2種實驗條件：左側-短時距/右側-長時距（一致條件）。右側-短時距/左側-長時距（不一致條件）。

實驗過程見圖1。首先呈現(xiàn)800mg的注視點，然后在屏幕中央出現(xiàn)一個1000ms的刺激（記憶項），間隔450 mss的空屏后，屏幕的兩側相繼呈現(xiàn)2個圖形，被試的任務是記住各自呈現(xiàn)的時間。并在“？”出現(xiàn)時作出哪個更長/更短的反應。第二個時距比第一個時距更短按“1”鍵，更長按“3”鍵，右手的食指和中指分別放在小數(shù)字鍵盤的“1”鍵和“3”鍵。最后屏幕中央出現(xiàn)一個探測圖形。此時被試判斷該圖形與記憶項是否相同，記憶探測刺激前的“再認”起提示作用。如果探測項和記憶項完全相同按“Z”鍵，稍有不同按“C”鍵。左手的中指和食指分別放在“Z”鍵和“C”鍵上。按鍵反應在被試問平衡。

記憶匹配條件下。時間任務中一個刺激的顏色與記憶項的顏色相同，相應的另一個刺激與記憶項不同；記憶不匹配條件下，兩個刺激的顏色都與記憶項不同。記憶匹配和記憶不匹配各占一半。匹配刺激出現(xiàn)在左側和右側的比例各占50%：匹配刺激先出現(xiàn)和后出現(xiàn)的順序，匹配刺激先短后長、先長后短的順序均在被試內充分平衡。探測項與記憶項相同和不同的比例各為50%。Trial之間的時間間隔為1000ms。

每個被試接受4種處理水平的組合，練習任務中對時間判斷和工作記憶的結果進行反饋。當正確率達到80%以上，被試方可進行正式實驗。正式實驗包括4個blocks，每個block包含64個trials，共256個trials。blocks之間有1-2分鐘的休息時間。

3.結果與分析

3.1記憶任務的結果

在正確率上。對記憶任務進行2（記憶匹配：有和無）×2（探測刺激：相同和不同）的兩因素重復測量方差分析。結果發(fā)現(xiàn)。記憶匹配的主效應顯著，F(xiàn)（1，23）=26.01，p<0.001，np2=0.53。記憶匹配條件下的準確率比記憶不匹配條件下的準確率更高（0.95±0.01 vs，0.90+0.01）。探測刺激的主效應顯著，F(xiàn)（1，23）=15.89，p<0.01，np2=0.41，兩者的交互作用顯著。本研究重點關注記憶匹配的作用，探測刺激僅是考察記憶的效果，因此并未對交互作用做深入分析。

在反應時上，記憶匹配、探測刺激的主效應以及兩者的交互作用均不顯著，F(xiàn)s<1。

3.2時間判斷的正確率

為了考察工作記憶內容的保持對時間知覺的影響，僅分析記憶正確的試次中時間判斷的正確率和反應時。剔除反應時間在3個標準差以外的數(shù)據(jù)，這與已有研究分析標準一致（Fortin&Breton，1995；Bi et al，2014）。對時間判斷的正確率進行2（匹配項：有或無）×2（空間-時間：一致、不一致）的兩因素重復測量方差分析，結果表明記憶匹配的主效應不顯著，F(xiàn)（1，23）=2.00，p>0.05，記憶匹配和記憶不匹配的正確率分別為0.70和0.68：一致性的主效應不顯著，F(xiàn)s<1，p>0.05，兩者的交互作用不顯著，p>0.05。

3.3時間判斷的反應時

結果發(fā)現(xiàn)，記憶匹配的主效不顯著，F(xiàn)（1，23）=1.12，p>0.05，空間一時間的主效應不顯著，F(xiàn)（1，23）=3.12，p>0.05。但是記憶匹配和空間一時間的交互作用顯著，F(xiàn)（1，23）=6.59，p<0.05，np2=0.23。簡單效應分析表明，記憶匹配條件下，一致與不一致條件下的差異不顯著（905.73±51.20ma v8，896.79±51.59ms）；記憶不匹配條件下，一致條件下的反應時顯著小于不一致條件（854.81±48.19ms v8，906.30±52.47ms）。見圖2。

4.討論

本研究發(fā)現(xiàn)。記憶匹配條件下。刺激的空間位置不影響時間判斷的反應時，記憶不匹配條件下。短時距條件下，刺激呈現(xiàn)在屏幕的左側；長時距條件下，刺激呈現(xiàn)在屏幕的右側，被試的反應時更短。

記憶不匹配條件的結果與已有研究一致，較短的時間與空間中的左側相聯(lián)系。較長的時間與空間中的右側相聯(lián)系，因此空間位置和時距長短一致時，被試的反應更快。表明空間和時間存在反應編碼聯(lián)合效應（Frassinetti et al。2009；Vallesi etal，2008；Vallesi，McIntosh，&Stuss，2009；Vicarioa et al，2007；Vicario et al，2008），這一結果支持了數(shù)量理論（Walsh，2003）。事實上，刺激的呈現(xiàn)位置與時間判斷任務是無關的，但是具體的空間概念影響了抽象的時間判斷，表明時間和空間存在內在的心理聯(lián)結。

但是，時間-空間在心理表征上的聯(lián)結也受到工作記憶的調節(jié)。當時間任務中的刺激與工作記憶內容匹配時，對記憶項的保持消除了空間位置對時間判斷的影響。只有當時間任務中的刺激與記憶內容無關時，時間判斷才受到空間位置的影響。從記憶任務的成績來看，記憶匹配條件下的準確性顯著高于記憶不匹配條件，在反應時上無差異。反映了被試對記憶匹配刺激具有更好的保持效果。究其原因，可能是在信息保持階段，當保持在記憶中的信息與時間任務中的刺激匹配時。被試可能對該刺激投入了更多的注意并進行復述。因此回憶的效果更好。在工作記憶和視知覺的研究中。Soto等（2005）在每個trial的開始首先要求被試記憶一個刺激，最后再進行記憶探測。在信息保持階段。被試完成視覺搜索任務。其中某個刺激與記憶內容在特征維度上匹配。發(fā)現(xiàn)匹配條件下。被試對目標刺激的反應時更快，正確率更高。這可能是工作記憶內容引起的注意定向造成的：積極地保持某個客體或刺激，能夠吸引被試的注意轉移到與該刺激相關的任務。很多研究也證明，當目標刺激的某一屬性與記憶項匹配時，記憶內容對視覺搜索的促進作用更大（Soto，Heinke，Humphreys。&Blanco，2005；Soto，Hurnphreys，&Heinke，2006；Soto，Wridesworth，Bahrami-Balani，&Humphreys，2010；Downing，2000）。本研究中。在時間判斷中。當時間任務中的刺激與記憶內容匹配時。匹配信息以自上而下的方式引導視覺注意。使得注意指向與記憶內容匹配的非時間屬性（例如顏色）。忽視了刺激的空間位置，因此記憶匹配條件下，空間位置對時間判斷的影響消失。而記憶不匹配條件下。時間任務中的刺激與記憶內容無關。記憶內容并未自動化地捕獲注意。此時空間和時間的心理表征聯(lián)結自動激活，即在心理聯(lián)結上，左側對應短時距。右側對應長時距，結果表現(xiàn)為一致條件下的反應時更短。不一致條件下的反應時更長。工作記憶對時間一空間心理聯(lián)結的調節(jié)作用與已有研究一致（Bi et al，2014），這表明記憶內容的保持改變了數(shù)量、空間和時間的自動化聯(lián)結。

需要指出的是。工作記憶的調節(jié)作用也與記憶材料的性質，記憶項與時間任務中刺激的匹配程度（顏色匹配、形狀匹配或者兩個刺激完全相同）有關。當記憶內容為阿拉伯數(shù)字時。時間任務中的刺激與記憶項完全相同，記憶匹配縮短了時間判斷的正確率（Bi et al，2014）；而當記憶內容為規(guī)則圖形的顏色時。記憶匹配僅改變了時間判斷的反應時間。但無論是正確率還是反應時成績下降，僅從行為結果上很難判斷工作記憶的調節(jié)作用發(fā)生在早期的知覺階段還是僅影響了決策反應，今后還需要借助高時間分辨率的ERP技術深入分析具體的影響階段。

5.結論

時間表征沿著自左向右的空間方向進行表征，這種表征特點具有一定的自動性，但也受到高級認知控制功能例如工作記憶的調節(jié)。這表明。時間表征的空間特性具有靈活性，受到工作記憶的調節(jié)。