潘 莉 黃希庭

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時序知覺影響因素與思考*

潘 莉 黃希庭

(西南大學(xué)心理學(xué)部, 重慶 400715)

時序知覺是在幾十毫秒到幾百毫秒內(nèi), 對事件的同時性、非同時性和順序性的知覺。對時序知覺的影響因素的探索可分為自下而上和自上而下兩種研究取向。自下而上的研究探討刺激的物理特征、被試的生物學(xué)特征, 以及實驗方法對時序知覺的影響。而自上而下的研究探討因果信念、情緒、文化對時序知覺的影響。今后的研究還應(yīng)結(jié)合行為實驗與神經(jīng)科學(xué)技術(shù), 深入探討時序知覺的兩種加工方式是分離的還是同時進(jìn)行的, 以及揭示控制時序加工的腦區(qū)。

時序知覺; 自下而上加工; 自上而下加工

1 引言

時間知覺(time perception)對于人類的生存和發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。我們的許多行為都依賴于對時間的知覺, 如準(zhǔn)確理解語音、欣賞音樂、參與運動、推斷事件的因果關(guān)系等等。時間知覺包括時距知覺(duration perception)和時序知覺(temporal order perception)。時序知覺通常是在幾十毫秒到幾百毫秒之內(nèi), 對事件的同時性、相繼性和順序性的知覺(袁祥勇, 陳有國, 畢翠華, 劉培朵, 黃希庭, 2013)。時序知覺一般涉及兩個或兩個以上的刺激, 當(dāng)兩個刺激之間的時間間隔比較短時, 刺激被知覺為同時出現(xiàn); 隨著時間間隔的增加, 可以知覺到兩個刺激是非同時出現(xiàn)的, 但尚不能分辨順序; 當(dāng)刺激之間的時間間隔增加到一定程度時, 人們可以分辨刺激出現(xiàn)的順序。盡管大多數(shù)人都能在幾十毫秒內(nèi)辨別出兩個刺激的先后順序, 但一些人還是會出錯; 不同個體, 甚至同一個體在不同條件下時序知覺的閾限也存在著差異。時序知覺同其它知覺一樣并非客觀的, 而是受主客觀因素交互作用的結(jié)果。

在時序知覺研究之初, 學(xué)者們大多數(shù)集中在自下而上的加工, 即由外部刺激開始的加工來研究時序知覺, 如探討刺激的物理特征、被試的生物學(xué)特征, 以及實驗方法對時序知覺的影響。最近, 學(xué)者們開始關(guān)注因果信念等知識經(jīng)驗對時序知覺的影響, 開始了自上而下加工, 即由有關(guān)時序的一般知識開始的加工來研究時序知覺。這就引出了一些新的問題：時序知覺是否可以分為兩種, 即自下而上加工的被動時序知覺和自上而下加工的主動時序知覺？以及它們有什么特點？或者時序知覺也像其它知覺一樣也是自下而上加工和自上而下加工交互作用的結(jié)果？這些問題都有待深入研究。

2 自下而上的研究

大約從上世紀(jì)50年代至本世紀(jì)初, 學(xué)者們對時序知覺影響因素的研究, 主要側(cè)重于從刺激物的特性包括刺激的空間位置、通道等方面, 被試的生物學(xué)特性包括性別、年齡, 利手, 以及測量方法等方面, 即主要是側(cè)重于自下而上的加工方式來研究時序知覺。

2.1 刺激物的特性對時序知覺的影響

刺激的空間位置對時序知覺的影響包括單通道和跨通道兩個方面的證據(jù)。單通道主要體現(xiàn)在觸覺通道, 有研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)雙手靠近時, 相對于雙手相隔較遠(yuǎn)時, 同時性閾限更低, 雙手相隔較遠(yuǎn)時比雙手靠近時需要多12 ms的時間間隔, 才能知覺兩個刺激是否是同時出現(xiàn)的(Geffen, Rosa, & Luciano, 2000)。而采用時序判斷任務(wù)的研究則發(fā)現(xiàn), 當(dāng)雙手相隔較遠(yuǎn)時, 相比雙手靠近時, 被試的最小可覺差更小, 且當(dāng)兩個刺激出現(xiàn)在雙手的不同手指上時, 該效應(yīng)消失(Shore, Gray, Spry, & Spence, 2005)。跨通道的研究則包含視聽通道和視觸通道。當(dāng)視聽刺激呈現(xiàn)在不同的位置時, 而不是都呈現(xiàn)在中間位置時, 被試視聽時序知覺的準(zhǔn)確率提高(Bertelson & Aschersleben, 2003; Zampini, Shore & Spence, 2003), 并且兩個通道的刺激呈現(xiàn)的空間距離越大, 時序知覺的正確率越高(Keetels & Vroomen, 2005)。同樣, 在視觸跨通道的研究中, 也發(fā)現(xiàn)了刺激之間的空間位置會影響跨通道時序知覺(Spence, Shore, & Klein, 2001)。刺激之間的空間分離對時序知覺的影響, 可能是由于當(dāng)兩個刺激呈現(xiàn)在不同的位置時, 空間提供了額外的信息來提升被試的判斷(Spence, Baddeley, Zampini, James, & Shore, 2003)。

刺激通道對時序知覺的影響主要包括兩個方面, 一是不同刺激通道的時序閾限存在著差異。早期的研究認(rèn)為視、聽、觸三個通道的時序閾限都在20~40 ms之間, 且有著共同的最小可覺差約20 ms (Hirsh & Sherrick, 1961)。但后來的研究發(fā)現(xiàn), 不同通道的時序知覺閾限存在著差異, 聽覺通道的時序閾限低于視覺通道(Fink, Ulbrich, Churan, & Wittmann, 2006; Kanabus, Szelag, Rojek, & P?ppel, 2002)。二是一個通道的時序知覺還會受到其它通道的影響。例如觸時序知覺會受到視覺的影響(Gallace & Spence, 2005), 在該研究中, 被試保持雙手的實際距離不變, 中間放一個鏡子, 使被試感覺兩只手的距離發(fā)生了變化, 包括遠(yuǎn), 中, 近三種距離, 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 當(dāng)鏡子中的距離較小時, 被試的時序判斷能力越差, 即最小可覺差更大, 從而證實了視覺對觸時序知覺的影響。

刺激的特性對時序知覺的影響不僅包括刺激的空間位置, 以及刺激呈現(xiàn)的通道, 研究表明, 刺激的其它特性也會影響時序知覺：刺激的大小(McFarland, Cacace, & Setzen, 1998)、刺激的強度(Bachmann, P?der, & Luiga, 2004)、刺激的呈現(xiàn)時長(Boenke, Deliano, & Ohl, 2009; Kuling, van Eijk, Juola, & Kohlrausch, 2012)。

2.2 被試的生物學(xué)特性對時序知覺的影響

年齡對時序知覺的影響主要表現(xiàn)在單通道和跨通道兩個方面, 而單通道主要是在聽覺通道。在聽覺時序判斷任務(wù)中, 老年人比年輕人的時序知覺成績會更差(Fink, Churan, & Wittmann, 2005; Hancock & Rausch, 2010; Ko?odziejczyk & Szelsg, 2008), 年輕人比老年人的時序閾限更低(Szymaszek, Szelag, & Sliwowska, 2006)。這種差異不僅體現(xiàn)在老年人與年輕人的對比上, 還表現(xiàn)在年輕人與中年人的對比上, 研究表明, 中年人的時序判斷成績不及年輕人(Humes, Kewley-Port, Fogerty, & Kinney, 2010)。并且, 聽覺時序知覺隨著年齡增長而成績下降的趨勢在單通道和雙通道的表現(xiàn)形式上也存在著差異, 研究表明, 在單通道, 超過60歲, 時序知覺惡化嚴(yán)重, 而在雙通道, 則在40歲以后就開始惡化(Szymaszek, Sereda, P?ppel, & Szelag, 2009)。對視覺通道的研究也表明, 隨著年齡的增加, 時序知覺的閾值增加(Busey, Craig, Clark, & Humes, 2010; Ulbrich, Churan, Fink, & Wittmann, 2009)。在Busey等(2010)的研究中, 選取了青年人、中年人、老年人三個群體的被試, 以MPTO四個字母為材料, 字母相繼出現(xiàn)在相同的位置或不同的位置, 要求被試判斷哪個字母先出現(xiàn), 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 不同年齡組的時序閾限存在著差異。同樣, 在觸覺通道, 研究也發(fā)現(xiàn)時序知覺閾值也隨著年齡的增加而增加(Craig, Rhodes, Busey, Kewley-Port, & Humes, 2010)。不僅在單通道存在著年齡對時序知覺的影響, 視聽跨通道的研究表明, 老年人比年輕人時序知覺的準(zhǔn)確率更差(Setti et al., 2011)。人們從50歲開始, 視聽時序知覺的敏感性便開始下降(De Boer-Schellekens & Vroomen, 2014)。對視觸跨通道的研究中也發(fā)現(xiàn)有類似的結(jié)果, 老年人比年輕人的最小可覺差更大, 要達(dá)成準(zhǔn)確的時序知覺, 老年被試需要更大的時間間隔(Poliakoff, Shore, Lowe, & Spence, 2006)。

性別也會影響時序知覺。性別對時序知覺的影響主要集中在對聽通道的研究。聽覺時序判斷任務(wù)中, 男性比女性的時序閾值更低(Szymaszek et al., 2006)男性比女性更容易區(qū)別時序(Bao et al., 2013); 而對老年人的研究表明, 男性比女性的時序判斷任務(wù)要差一些(Fink et al., 2005; Ko?odziejczyk & Szelsg, 2008)。也有研究表明, 聽覺通道的時序知覺不存在性別差異(van Kesteren & Wiersinga-Post, 2007)。在聽通道時序知覺的研究中, 通常是在被試的左右耳相隔一定的時間間隔(stimulus onset asynchrony, SOA)呈現(xiàn)兩個咔嚓聲音, 要求被試判斷哪只耳朵的刺激先出現(xiàn)。性別對時序知覺的影響有兩種理論解釋：一種假設(shè)認(rèn)為可能是由于男女左半球處理時間信息的機(jī)制差異導(dǎo)致的, 因為研究表明, 左半球?qū)τ跁r序加工有著特殊的機(jī)制, 且男性左半球處理時序的偏側(cè)優(yōu)勢比女性強(Fitch, Brown, O’Connor, & Tallal, 1993); 另外一種假設(shè)認(rèn)為時序知覺的性別差異可能是由于男女兩性所使用的加工策略不同所導(dǎo)致, 男性可能使用的是整體加工, 女性使用的是局部加工(Wittmann & Szelag, 2003)。

被試的利手以及身體姿勢也會影響時序知覺, 這方面的研究主要來自觸覺通道的時序知覺。有研究發(fā)現(xiàn), 當(dāng)被試的手臂不交叉時, 右利手比左利手被試時間分辨率更高(Wada, Yamamoto, & Kitazawa, 2004)。被試雙手的距離也是影響觸覺時序知覺的重要因素, 距離越大, 則時序知覺的最小可覺差越小(Kuroki, Watanabe, Kawakami, Tachi, & Nishida, 2010; Shore et al., 2005)。手臂交叉也會影響時序知覺。當(dāng)手臂不交叉時, 20~70 ms的時間間隔, 被試可以達(dá)到75%的正確率(Craig & Busey, 2003; Heed, Backhaus, & R?der, 2012; Roberts & Humphreys, 2008; Sambo et al., 2013)。當(dāng)手臂交叉時, 則大約需要100~200 ms才能達(dá)到同樣的正確率水平。而另外一些研究表明, 雙腿交叉也會降低時序知覺閾值(Schicke & R?der, 2006)。甚至想象雙手交叉也會降低時序知覺閾值(Hermosillo, Ritterband-Rosenbaum, & van Donkelaar, 2011)。

2.3 測量方法對時序知覺的影響

在時序知覺的研究中, 最常用的是時序判斷任務(wù)(temporal order judgment, TOJ )和同時性判斷任務(wù)(simultaneity judgment, SJ)兩種測量方法。同時性判斷任務(wù)中, 呈現(xiàn)AB兩個刺激, 要求被試判斷兩個刺激是同時出現(xiàn)的還是相繼出現(xiàn)的(Chen, Shore, Lewis, & Maurer, 2016; Zampini, Guest, Shore, & Spence, 2005)。而時序判斷任務(wù)中, 被試則需要區(qū)分出兩個刺激出現(xiàn)的先后順序,即判斷A先或B先(van Eijk, Kohlrausch, Juola, & van de Par, 2008; Vroomen, Keetels, De Gelder, & Bertelson, 2004)。當(dāng)兩者結(jié)合在一起, 則有了三元反應(yīng)任務(wù)(ternary-response task, TRT)和雙任務(wù)范式(dual task, DT)。在三項反應(yīng)任務(wù)中, 被試有三種反應(yīng)選項, 即同時、A先、B先(Ulrich, 1987; Zampini et al., 2007)。雙任務(wù)范式則要求被試先判斷同時性, 再進(jìn)行順序判斷(Yarrow, Jahn, Durant, & Arnold, 2011)。在大多研究中主要還是使用同時性判斷任務(wù)或時序判斷任務(wù)。這兩種時序知覺的研究方法都用主觀同時點(Point of Subjective Simultaneity, PSS)和最小可覺差(just noticeable difference, JND)作為時序知覺的指標(biāo)。主觀同時點是指當(dāng)被試認(rèn)為兩個刺激是同時出現(xiàn)時刺激之間的實際時間間隔, 或者說是當(dāng)被試最有可能做出判斷兩個刺激是同時出現(xiàn)時的時間間隔。而最小可覺差是時序知覺的敏感性指標(biāo), 是指被試能夠準(zhǔn)確進(jìn)行時序判斷時兩個刺激之間的最小時間間隔, 通常取75%和25%正確率之間的時間間隔的一半。研究表明時序判斷任務(wù)和同時性判斷任務(wù)對同樣的刺激進(jìn)行測量, 獲得的主觀同時點存在著差異。一項關(guān)于視聽同步性的研究中, 呈現(xiàn)簡單的閃光和白噪音, 兩者之間存在著一定的SOA, SOA為正意味著聲音比閃光后出現(xiàn), 為負(fù)則相反, SOA為0表示兩者同時出現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn), TOJ任務(wù)和SJ任務(wù)都能產(chǎn)生正的PSS, 而負(fù)的PSS主要來源于TOJ任務(wù)(Aschersleben & Müsseler, 1999; Fujisaki, Shimojo, Kashino, & Nishida, 2004; Keetels & Vroomen, 2005; Spence et al., 2003; Zampini et al., 2005)。而SJ任務(wù)與TRT相比, SJ任務(wù)獲得的PSS更大, 兩種任務(wù)產(chǎn)生的PSS存在著高相關(guān)關(guān)系(Stone et al., 2001; van Eijk et al., 2008)。除了主觀同時點, 兩種時序知覺任務(wù)的差異還表現(xiàn)在反應(yīng)時方面。研究表明, 呈現(xiàn)相同的實驗刺激, 要求被試盡量準(zhǔn)確地進(jìn)行時序知覺, 被試在SJ任務(wù)下的反應(yīng)時顯著低于TOJ任務(wù)(Matthews, Welch, Achtman, Fenton, & FitzGerald, 2016)。除了行為研究的證據(jù), 兩種研究方法激活的腦區(qū)也存在著差異。研究表明, TOJ比SJ更大地激活了左半球背外側(cè)前運動皮層, 左側(cè)后頂葉皮層, 雙側(cè)丘腦等腦區(qū), 而SJ比TOJ更大地激活了左右側(cè)的腦島皮層(Miyazaki et al., 2016)。

3 自上而下的研究

在時序知覺的早期研究中, 所采用的刺激基本上是無時間意義的材料, 如對于視覺通道的研究通常采用閃光點, 聽覺通道主要采用純音, 觸覺通道采用電刺激。且主要是從被試的生物學(xué)特征以及刺激的物理特征角度, 即自下而上的加工方式來研究時序知覺。但近十幾年來, 研究者們更多地關(guān)注自上而下的加工方式, 考察個體的認(rèn)知因素如因果信念、情緒、文化等是如何影響時序知覺的。

3.1 因果信念對時序知覺的影響

近十幾年來, 研究者們對因果信念影響時序知覺現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣。不少學(xué)者對個人的因果信念影響時序知覺做過實驗。因果信念對時序知覺的影響主要表現(xiàn)為人們具有的關(guān)于事物之間的因果關(guān)系的信念會導(dǎo)致對事物的時序發(fā)生錯誤的知覺。因果信念對時序知覺的影響一開始源于跨通道的時序知覺動態(tài)校準(zhǔn), 即當(dāng)被試適應(yīng)了兩個刺激之間的延遲, 兩個刺激被知覺為同時出現(xiàn)。如在Stetson, Cui, Montague和Eagleman (2006)的研究中, 讓被試通過按鍵產(chǎn)生閃光, 在大多數(shù)試次中, 閃光固定地在按鍵后135 ms出現(xiàn), 當(dāng)被試適應(yīng)了這種延遲之后, 突然縮短按鍵與閃光之間的延遲, 被試會知覺閃光出現(xiàn)在按鍵之前。Eagleman (2008)認(rèn)為這種運動-感覺時間再校準(zhǔn)來源于個體已有的信念所形成的期待：即感覺效應(yīng)是立即出現(xiàn)在運動行為之后的。Fernbach, Linson-Gentry和Sloman (2007)探討了新習(xí)得的因果信念對時序知覺的影響, 在該研究中, 首先在計算機(jī)屏幕上呈現(xiàn)三個滑塊, 要求被試通過點擊鼠標(biāo)去發(fā)現(xiàn)它們之間的關(guān)系(如一個物體的運動, 導(dǎo)致另外兩個物體的運動), 通過不斷地進(jìn)行反饋, 使得被試形成強烈的因果信念。之后給被試呈現(xiàn)一段包含那三個滑塊運動的視頻, 要求被試觀看滑塊的運動, 并判斷視頻中滑塊運動的先后順序, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)被試傾向于做出與先前學(xué)習(xí)的因果順序相一致的判斷, 而非視頻中的客觀順序。Bechlivanidis和Lagnado (2013)的研究也進(jìn)一步驗證了新習(xí)得的因果信念對時序知覺的影響。并且, 他們還關(guān)注人們在日常生活中習(xí)得關(guān)于事物的因果信念對時序知覺的影響。在他們的一項實驗中, 首先要求被試在計算機(jī)上看一個視頻, 在視頻中呈現(xiàn)三個相隔一定距離的物體, 由最左邊的物體運動去碰撞中間的物體, 當(dāng)碰撞發(fā)生之后, 最右邊的物體先運動, 相隔350 ms之后, 中間的物體才開始運動。看完視頻之后, 要求被試判斷三個物體開始運動的時間順序, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)很多被試錯誤地知覺了事件的時序, 許多被試認(rèn)為中間的物體比右邊的物體先運動(Bechlivanidis & Lagnado, 2016)。Desantis, Waszak, Moutsopoulou和Haggard (2016)也同樣關(guān)注刺激和被試的操作之間的因果信念對時序知覺的影響, 在一項研究中, 在計算機(jī)屏幕中呈現(xiàn)許多小圓點, 要求被試相隔一定的時間按鍵使圓點發(fā)生運動, 如按左鍵使圓點向上運動, 按右鍵使點向下運動, 但實際上這些點并非被試按鍵產(chǎn)生, 當(dāng)被試相信圓點的運動是由他按鍵產(chǎn)生時, 被試更多地報告圓點的運動發(fā)生在按鍵之后。當(dāng)被試知道圓點的運動不是他的操作而產(chǎn)生時, 這種效應(yīng)則消失。同時, 研究還發(fā)現(xiàn)當(dāng)人們認(rèn)為出現(xiàn)的刺激是由其自身的行為所產(chǎn)生的, 相比那些由其他人或機(jī)器所產(chǎn)生的刺激, 該刺激更容易被知覺為出現(xiàn)更早(Desantis, Roussel, & Waszak, 2011; Desantis et al., 2016; Haering & Kiesel, 2012)。如在Haering和Kiesel (2012)的實驗中, 讓被試想象自己是一名救生員, 需要救助一名反復(fù)落水的人, 通過點擊鼠標(biāo)左鍵出現(xiàn)救生圈來實現(xiàn)救助。在實驗中告知被試控制的是紅色或綠色救生圈, 另一個救生圈由另外一名被試控制。而事實上兩個都是電腦自動產(chǎn)生的, 要求被試判斷哪個救生圈先出現(xiàn), 結(jié)果表明被試傾向于報告自己控制的救生圈先出現(xiàn)。不僅如此, 最新的研究發(fā)現(xiàn), 新學(xué)到的關(guān)于刺激的歸屬也會影響時序知覺, 在一項研究中, 通過訓(xùn)練和反饋, 使被試習(xí)得某些東西是“屬于”自己, 而另外一些東西“屬于”別人, 當(dāng)兩個刺激同時呈現(xiàn)時, 被試更傾向于認(rèn)為“屬于”自己的刺激先出現(xiàn)(Truong, Roberts, & Todd, 2017)。因果信念影響時序知覺可能與注意有關(guān), 當(dāng)被試在不確定情況下, 對事件的時序進(jìn)行判斷時會利用已有的因果信念對事件的發(fā)生進(jìn)行補充, 從而報告那些他們認(rèn)為應(yīng)該發(fā)生的(Fernbach et al., 2007)。也有研究者認(rèn)為人們已有的因果信念能夠為未來發(fā)生的事件做出準(zhǔn)備, 包括增強對即將出現(xiàn)的事件的意識, 以及提供選擇性注意(Buehner & Humphreys, 2009; Buehner, 2012)。此外還有研究者認(rèn)為因果關(guān)系不僅僅影響前瞻性注意, 而且能夠從腦海中提取出來解釋已經(jīng)知覺到的事件的時序(Bechlivanidis & Lagnado, 2013, 2016)。

3.2 情緒對時序知覺的影響

研究者對情緒影響時序知覺的研究主要采用兩種研究范式, 第一種范式是以情緒圖片為刺激, 要求被試對情緒刺激呈現(xiàn)的時序進(jìn)行判斷。呈現(xiàn)的情緒刺激以面孔為材料, 包括面孔簡圖和真人情緒面孔。采用面孔簡圖的研究發(fā)現(xiàn), 情緒面孔比中性面孔更容易知覺為先出現(xiàn)(Fecica & Stolz, 2008; West, Anderson, & Pratt, 2009)。如在Fecica和Stolz (2008)的研究中, 使用愉悅、憤怒、中性三種面孔圖片為材料, 在計算機(jī)屏幕的左右兩側(cè)分別呈現(xiàn)一張面孔, 要求被試判斷哪一側(cè)的面孔先出現(xiàn)。該研究證實了積極和消極情緒面孔比中性面孔更容易知覺為先出現(xiàn), 甚至發(fā)現(xiàn)積極情緒面孔比消極情緒面孔更容易知覺為先出現(xiàn), 但是這種效應(yīng)僅僅出現(xiàn)在兩個面孔刺激之間的時間間隔較短時, 當(dāng)時間間隔較長時, 該效應(yīng)則消失。采用真人情緒面孔的研究結(jié)果則存在著分歧。采用面孔簡圖和真人情緒面孔為材料, 同樣采用時序判斷任務(wù), 結(jié)果發(fā)現(xiàn)憤怒情緒面孔比中性情緒面孔更容易知覺為先出現(xiàn), 并且真人情緒面孔相較于面孔簡圖, 這種效應(yīng)更加明顯(West et al., 2009)。另一種研究范式是通過誘發(fā)被試的情緒, 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行時序知覺。在Liang, Zhang和Bao (2015)的實驗中, 首先給被試呈現(xiàn)一張情緒圖片500 ms, 接著呈現(xiàn)1000 ms的空屏, 誘發(fā)被試的情緒, 之后相繼呈現(xiàn)兩個長方形, 要求被試判斷哪個長方形先出現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同性別的被試情緒對時序知覺的影響效應(yīng)不同。男性被試在積極情緒和消極情緒條件下的時序閾限要低于中性情緒,而女性被試消極情緒下時序閾限低于中性情緒, 積極情緒時序閾限高于中性情緒。并且女性被試相較于男性被試, 時序知覺時更容易受到情緒的影響。無論是誘發(fā)被試的情緒狀態(tài), 還是直接以情緒刺激作為時序知覺的材料, 兩者都體現(xiàn)了情緒對時序知覺的影響。但兩者起作用的原因可能存在著差異。以情緒刺激作為時序知覺材料影響時序知覺, 可能與選擇性注意有關(guān)。積極的情緒傳達(dá)的是信號是機(jī)會, 而消極的情緒傳達(dá)的信號是危險(Anderson, Christoff, Panitz, De Rosa, & Gabrieli, 2003; Anderson, 2005; Crawford & Cacioppo, 2002)。由于生存的需要, 人們對不同的情緒圖片注意程度是不同的。來自點探測任務(wù)和視覺搜索任務(wù)的研究都發(fā)現(xiàn), 人們存在著負(fù)性注意偏向(Becker, Horstmann, & Remington, 2011; Blagrove & Watson, 2010; Hodsoll, Viding, & Lavie, 2011; Huang, Chang, & Chen, 2011; Olatunji, Ciesielski, Armstrong, & Zald, 2011)。即與中性刺激和正性刺激相比, 負(fù)性刺激更能捕獲人的注意。因此, 當(dāng)情緒刺激與中性刺激同時存在的情況下, 情緒刺激可能更能捕獲注意, 存在優(yōu)先登錄效應(yīng)。而情緒狀態(tài)對時序知覺的影響, 則可能是通過喚醒實現(xiàn)的。情緒刺激相比中性刺激, 有更高的喚醒水平, 使得刺激在腦中的加工速度更快(Liang et al., 2015)。

3.3 文化對時序知覺的影響

近些年來的研究發(fā)現(xiàn), 文化影響下形成的心理和行為方式也會影響時序知覺。在不同的文化下個體形成了不同的心理和行為方式。在使用空間來表征時間方面顯得尤為突出。大量的研究表明, 在不同的文化背景下, 人們普遍存在著從左到右的心理時間線(Bonato, Zorzi, & Umiltà, 2012; Flumini & Santiago, 2013)。在視覺領(lǐng)域, 被試傾向于將左與先關(guān)聯(lián), 右與后關(guān)聯(lián)(Chen, 2007; Santiago, Lupiá?ez, Pérez, & Funes, 2007)。而在聽覺通道, 也有著類似的效應(yīng)。在一項研究中, 要求被試對呈現(xiàn)的聲音做出反應(yīng), 結(jié)果當(dāng)聲音提前呈現(xiàn)時, 被試按左鍵反應(yīng)較快, 當(dāng)聲音延遲呈現(xiàn)時, 按右鍵反應(yīng)較快(Ishihara, Keller, Rossetti, & Prinz, 2008)。然而, 在不同文化背景下, 時序知覺的空間表征卻是不一樣的, 研究表明, 以英語、漢語、西班牙語為母語的被試普遍存在著從左到右的時序知覺, 而以希伯來語為母語的被試則存在著從右到左的時序知覺(Fuhrman & Boroditsky, 2010; Fuhrman, Boroditsky, & Hall, 2007; Ouellet, Santiago, Israeli, & Gabay, 2010)。如在一項研究中, 要求猶太被試對事件的先后順序進(jìn)行排序時, “早”與右邊一致, “晚”與左邊一致時被試反應(yīng)更快?？缥幕芯窟€表明, 在一些民族存在著從上到下的時間順序表征。中國人比外國人更擅長垂直表征時間(Boroditsky, 2001; Boroditsky, Fuhrman, & McCormick, 2011)。在一項研究中, 給被試呈現(xiàn)同一個人在不同時期的圖片, 要求被試采用上下按鍵和左右按鍵兩種方式判斷第二張圖片比第一張圖片出現(xiàn)得更早還是更晚。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 漢語為母語的人與英語為母語的人, 都體現(xiàn)從左到右的時間順序知覺, 而僅在漢語為母語的人發(fā)現(xiàn)了從上到下的時間順序知覺(Boroditsky et al., 2011)。國內(nèi)的一些研究表明, 實驗時給予啟動, 能夠激活被試在垂直方向上的時間表征(吳念陽, 徐凝婷, 張琰, 2007)。在垂直方向上的時間表征還得到了眼動方面的支撐(楊林霖, 張志杰, 顧艷艷, 周文杰, 2013)。這些都是間接研究文化對時序知覺的影響, 也有研究直接采用時序判斷任務(wù)探究文化對時序知覺的影響。有研究者結(jié)合注意瞬脫與時序判斷范式, 探討了不同文化下時序知覺的空間表征。在他們的研究中, 包含注意瞬脫任務(wù)和時序判斷任務(wù), 首先在計算機(jī)屏幕的中央呈現(xiàn)一個白色正方形, 正方形的中央有一個黑色的菱形, 300 ms之后, 黑色菱形中的一角消失30 ms, 當(dāng)消失的一角恢復(fù)之后, 相隔280 ms或1030 ms, 在注視點的某一側(cè)出現(xiàn)一個白色棒條, 相隔一定的SOA后, 在注視點的另一側(cè)出現(xiàn)第二個白色棒條。之后要求被試判斷菱形消失的是哪一角, 以及哪一側(cè)的棒條先出現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 以西班牙語為母語的被試傾向于報告左邊刺激比右邊刺激先出現(xiàn)。而同時學(xué)習(xí)過阿拉伯語和西班牙語兩種語言的被試則不存在這種效應(yīng)(Pérez, Penton, & Valdes-Sosa, 2008; Pérez, García, Valdés-Sosa, & Ja?kowski, 2011)。文化對時序知覺的影響, 可能與人們的書寫以及閱讀習(xí)慣有關(guān), 長期形成的閱讀習(xí)慣影響了人們的空間注意, 人們傾向于注意閱讀開始的地方(Fuhrman et al., 2007; Ouellet et al., 2010)。

4 小結(jié)與思考

時序知覺包含人們對刺激的“同時性”經(jīng)驗、 “非同時性”經(jīng)驗, 以及“序列”或“先后順序”的經(jīng)驗。例如以聽覺為例, 兩個“嗒”聲間隔2~5 ms分別作用左耳和右耳, 人們聽到的是一個加強了的“嗒”聲, 即盡管在兩個刺激之間有一定的時間間隔但我們主觀感受到的是一個“嗒”聲; 如果兩個“嗒”聲時間間隔超過了5 ms, 我們能知覺到兩個非同時的“嗒”聲, 但卻分辨不出它們的先后順序。兩個事件同時性經(jīng)驗、非同時性經(jīng)驗的閾限值是因感官的不同而異。要產(chǎn)生非同時性經(jīng)驗, 視覺刺激至少20 ms, 觸覺刺激至少10 ms, 聽覺刺激至少5 ms, 而要產(chǎn)生先后順序經(jīng)驗至少需要30~40 ms。時序知覺的經(jīng)歷時間很短, 在刺激作用下即刻產(chǎn)生, 似乎完全是自動化的, 不依賴于過去經(jīng)驗和學(xué)習(xí)的, 于是便認(rèn)為“人對同時與不同時的感知, 以及對事件的序列性的感知, 都是被動的” (P?ppel & Artin, 1988)。最初, 學(xué)者對時序知覺的研究大多循著時序知覺是被動的、以自下而上加工的角度進(jìn)行研究。雖然那時學(xué)者也意識到注意在時序知覺中的作用, 例如Ja?kowski (1993)采用提示范式探討了選擇性注意對時序知覺的影響, 但真正開啟對時序知覺是主動的、以自上而下加工的角度來研究是近期學(xué)者對因果信念、情緒、文化等影響時序知覺的研究。這些因素對時序知覺的影響主要是通過注意或心向來實現(xiàn)的。一般閾限模型(general threshold model)認(rèn)為時序知覺取決于刺激產(chǎn)生的感覺信號到達(dá)中樞加工器的順序, 由于刺激之間的知覺潛伏期存在著差異, 到達(dá)中樞加工器的時間產(chǎn)生存在著差異(Ulrich, 1987)。得到注意的刺激與沒有得到注意的刺激加工速度便存在著差異, 因此得到注意的刺激知覺潛伏期更短, 先進(jìn)入中樞加工器, 被知覺為先出現(xiàn)。注意對時序知覺的影響, 主要以優(yōu)先登陸效應(yīng)體現(xiàn)。即得到注意的刺激, 相比沒有得到注意的刺激, 更容易知覺為先出現(xiàn)(Hilkenmeier, Olivers, & Scharlau, 2012; Seibold, Fiedler, & Rolke, 2011; Spence & Parise, 2010; Spence et al., 2001; Yates & Nicholls, 2011)。并且主要通過啟動范式來實現(xiàn)對注意的操作, 通過啟動目標(biāo)刺激的空間位置(Ja?kowski, 1993; Kanai, Ikeda, & Tayama, 2007)或刺激特征(張鋒, 郭秀艷, 黃希庭, 2009; 張鋒, 蘇丹, 陳有國, 2015)或刺激通道(Zampini, Shore, & Spence, 2005)來引導(dǎo)被試分配注意。目前已經(jīng)獲得了視覺(Shore, Spence, & Klein, 2001; Spence et al., 2001)、聽覺(Kanai et al., 2007)、觸覺(Yates & Nicholls, 2009, 2011)三個通道的證據(jù)。優(yōu)先登錄效應(yīng)對時序知覺的影響主要采用的是外源性啟動, 促使被試注視某種刺激, 而因果信念、情緒、文化等因素則是通過內(nèi)源性啟動來引導(dǎo)注意偏向, 從而影響時序知覺。

雖然對時序知覺的影響因素已做過大量的研究, 但仍然有許多問題值得深入探究。今后可以從以下兩個方面進(jìn)行研究。

人類沒有一個專門感覺器官用來感知時間, 而時序知覺的加工速度非常快, 我們通常在幾十毫秒內(nèi)就能準(zhǔn)確地知覺事件的順序, 我們很難辨別時序信息的加工過程。過去, 研究者們主要從自下而上的加工方式來探討, 認(rèn)為人們的時序知覺是被動的; 近十幾年來研究者們才開始以自上而下的加工方式來探討, 認(rèn)為人們的時序知覺是主動的。但是這方面的研究并非十分豐富。今后還應(yīng)當(dāng)加強對時序知覺中自上而下的加工方式的探討, 尤其是探究個體已有的認(rèn)知經(jīng)驗是如何影響時序知覺的。例如進(jìn)一步研究文化對時序知覺的影響。文化對時序知覺的影響是否是由于書寫閱讀習(xí)慣導(dǎo)致的？這種影響發(fā)生在早期的注意階段還是晚期的決策階段？這種影響效應(yīng)是否是穩(wěn)定的, 個人早期的知識經(jīng)驗起決定作用的同時, 是否會受到新學(xué)習(xí)的知覺經(jīng)驗的影響？此外, 時序知覺過程的自下而上和自上而下兩種加工方式是分離的嗎？在早期時序知覺的研究中, 所使用的刺激物多為無意義刺激, 如視覺通道的閃光, 聽覺通道的“嗒”聲, 觸覺通道的電刺激, 這些刺激本身不具有時間意義, 個體對這些刺激的反應(yīng)沒有受到他已有的知識經(jīng)驗、期待、動機(jī)等因素的影響, 而僅僅是刺激本身驅(qū)動的, 即一個感覺事件捕獲了我們的注意, 這種注意稱為反射性注意(reflexive attention), 看來只存在自下而上的加工。而在近十幾年來的研究中, 通過操縱刺激的特征或操縱被試的心理狀態(tài), 使得已有的知識經(jīng)驗起作用, 這是有意注意(voluntary attention)在起作用, 它是自上而下的、目標(biāo)驅(qū)動的時序知覺。這樣看來, 時序知覺過程的兩種加工方式似乎是可以分離的。當(dāng)然時序知覺也可能像其它知覺一樣, 在時序知覺過程中包含自下而上和自上而下的兩種加工方式, 它們是不分離的。例如Bechlivanidis和Lagnado (2016)研究表明, 當(dāng)被試有足夠的注意資源來加工刺激的時序時, 還是會受到已有因果信念的影響, 他認(rèn)為因果信念對時序知覺的影響既可能發(fā)生在時序知覺的早期階段也可能發(fā)生在時序知覺的晚期階段。也就是說在時序知覺的早期階段可能進(jìn)行的是自下而上的加工方式, 而在晚期階段已有的知識經(jīng)驗發(fā)生作用, 進(jìn)行的是自上而下的加工方式。因此, 研究者認(rèn)為時序加工是自下而上加工還是自上而上加工, 取決于刺激特征強度和已有知識經(jīng)驗的強度對比, 當(dāng)刺激特征強度大, 可能進(jìn)行的主要是自下而上加工; 當(dāng)知識經(jīng)驗的強度足夠大時, 可能進(jìn)行的主要是自上而下加工; 當(dāng)兩者強度相差不大時, 可能兩種加工方式都存在, 在知覺的早期以自下而上加工為主, 到了決策階段以自上而下加工為主。目前, 關(guān)注時序知覺過程的加工機(jī)制研究較少, 理論假設(shè)尚待進(jìn)一步實驗驗證?？梢灶A(yù)期, 對時序過程的加工機(jī)制和特點的研究是今后的一個方向。

我們對刺激的同時性經(jīng)驗、非同時性經(jīng)驗、先后順序經(jīng)驗的獲得都是與注意緊密聯(lián)系在一起的。注意既可以被外界環(huán)境的某個位置或客體所吸引, 也可以由內(nèi)心的經(jīng)驗所吸引, 前者是反射性(被動的)注意, 后者是有意的(主動)注意。當(dāng)代認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究成果, 特別是注意與意識的神經(jīng)科學(xué)研究為時序知覺加工機(jī)制的研究打開了新的思路。ERP (event-related potential)是被試對某種刺激進(jìn)行信息加工所誘發(fā)出來的一系列腦電活動在頭皮上引起的電位變化, 也是觀察時序知覺信息加工的重要途徑。P1波敏感于空間注意的指向(Hillyard & Anllo-Vento, 1998)。Hopfinger和West (2006)研究則表明, 實驗中受到影響的早期成分是P1, 由外源性注意控制, 而內(nèi)源性注意則影響更晚期的加工, 出現(xiàn)P300的增強。因此, 借助具有較高的時間精度的ERP技術(shù)可以有效幫助我們進(jìn)一步探討時序知覺中兩種加工方式的關(guān)系。就有可能加深對時序知覺質(zhì)性的認(rèn)識：控制時序知覺的注意系統(tǒng)是先后的兩個還是交互作用的兩個？腦內(nèi)的什么系統(tǒng)在控制著時序知覺的加工？同時, 也可以利用眼動技術(shù)來探討時序知覺的加工機(jī)制。眼動不僅服從于任務(wù)的主動性, 還包括無意注意的過程(鄧鑄, 2005)。因此, 眼動技術(shù)有利于我們進(jìn)一步了解已有的知識經(jīng)驗是如何影響視時序知覺的。

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Influencing factors and thought of temporal order perception

PAN Li; HUANG Xiting

(Faculty of Psychology, Southwest University, Chongqing 400715, China)

Temporal order perception is the perception of the simultaneity, successiveness and order of events in a few milliseconds to hundreds of milliseconds. The exploration of the influencing factors of temporal order perception can be divided into two research orientations: bottom-up and top-down. The bottom-up study explored the effects of stimulus properties, the biological characteristics of the subjects, and measuring methods on temporal order perception. And the top-down study explored the effects of the causal beliefs, emotions and culture on temporal order perception. In the future, it is necessary to combine the behavioral and neuroscience techniques, explore the two processes of temporal order perception to examine whether they are separated or simultaneous, and reveal the brain area that controls timing processing.

temporal order perception; bottom-up processing; top-down processing

2017-04-05

黃希庭, E-mail: xthuang@swu.edu.cn

B842

* 重慶市人文社會科學(xué)重點研究基地項目“未來思考的心理機(jī)制及其應(yīng)用研究” (14SKB008)資助。