謝書書 張積家 朱 君

顏色范疇知覺效應發(fā)生在大腦兩半球：來自納西族和漢族的證據

謝書書張積家朱 君

(集美大學師范學院, 廈門 361021) (中國人民大學心理學系、國家民委民族語言文化心理重點研究基地、教育部民族教育發(fā)展中心民族心理與教育重點研究基地, 北京 100872) (廣東省輕工業(yè)高級技工學校, 廣州 510310)

采用色環(huán)搜索單任務和雙任務范式, 考察語言中區(qū)分藍、綠的漢族和語言中藍、綠混用的納西族對藍色和綠色的辨別是否存在顏色范疇知覺效應(Categorical perception, 以下簡稱為CP效應)。結果發(fā)現：(1)納西族對藍色和綠色的區(qū)分比漢族困難, 體現了語言的作用; (2)語言中藍、綠混用的納西族與語言中區(qū)分藍、綠的漢族都出現顯著的藍綠CP效應; (3)兩個民族被試的左視野的CP效應受到圖形記憶次任務的顯著干擾, 說明左視野的CP效應與右腦激活有關。整個研究表明, 顏色CP效應既存在普遍的知覺機制, 也存在語言驅動機制, 語言的作用存在直接效應。研究結果支持顏色詞與顏色認知的相互作用理論。

顏色范疇知覺效應; 雙側化; Whorf假設; 納西族; 漢族

1 引言

語言是否影響顏色知覺？對這一問題, 一直存在著普遍進化理論和Whorf假設的爭論。普遍進化理論認為, 不同語言使用者的顏色認知以普遍的生理規(guī)律為基礎, 不存在質的不同(Berlin & Kay, 1991; Boynton & Olson, 1990; Davies et al., 1991; Kay, 2002; Kay & Regier, 2003); Whorf假設的支持者認為, 語言影響使用者的顏色知覺和顏色分類, 甚至塑造其顏色知覺空間(Davidoff, Davies, & Roberson, 1999; Gilbert, Regier, Kay, & Ivry, 2006; Kay & Kempton, 1984; Levinson, 2000; Ozgen & Davies, 2002; Roberson & Davidoff, 2000)。近年來, 出現了第三種觀點：顏色認知的普遍性和語言的影響并存, 普遍進化理論和Whorf假設的爭論會割裂顏色認知的真正機制(Jameson, 2005; Kay & Regier, 2006; Regier, Kay, & Khetarpal, 2007; Regier & Xu, 2017; Lillo et al., 2018)。目前, 顏色范疇知覺效應(Categorical perception, 以下簡稱為顏色CP效應)是檢驗上述看法的重要證據來源之一。

顏色CP效應是指在色塊間物理差異距離相同的前提下, 個體區(qū)分不同范疇色塊比區(qū)分同一范疇色塊更快、更加準確(Bornstein & Korda, 1984; Daoutis, Pilling, & Davies, 2006; Harnad, 1987; Regier, Kay, & Cook, 2005; Siok et al., 2009; Tan et al., 2008)。顏色CP效應是普遍的？還是由語言引起？Whorf假設的支持者認為, 語義范疇干預知覺進程, 是語言導致了CP效應。以下四方面的證據支持這一觀點：(1)顏色CP效應具有左腦單側化優(yōu)勢。只有當色塊出現在右視野(左腦)時才出現CP效應, 支持語義范疇在范疇知覺中的作用(Franklin et al., 2008; Gilbert et al., 2006; Gilbert, Regier, Kay, & Ivry, 2008; Liu et al., 2010; Mo, Xu, Kay, & Tan, 2011; Regier & Kay, 2009; Roberson, Pak, & Hanley, 2008); (2) CP效應受言語干擾任務影響, 不受非言語干擾任務影響, 表明語言在CP效應中起重要作用(Davidoff, 2001; Roberson & Davidoff, 2000; Winawer et al., 2007; Winawer, Witthoft, Wu, & Boroditsky, 2003); (3) CP效應會隨著語言啟動刺激變化而變化, 也會因為短暫語言標簽學習而變化, 說明顏色詞的語義編碼能夠引起CP效應變化(Bao, 2015; Edwards, 2017; Folstein, Palmeri, van Gulick, & Gauthier, 2015; Goldstein, Davidoff, & Roberson, 2009; Maier, Glage, Hohlfeld, & Rahman, 2014; Ozgen & Davies, 2002; Zhong, Li, Huang, Li, & Mo, 2018; Zhou et al., 2010); (4) fMRI和ERP研究也證實語言在CP效應進程中的作用(Clifford, Holmes, Davies, & Franklin, 2010; Kwok et al., 2011; Liu et al., 2010; Mo et al., 2011; Tan et al., 2008; Thierry, Athanasopoulos, Wiggett, Dering, & Kuipers, 2009)。但是, 普遍進化理論的支持者提出了不同觀點。他們認為, 顏色CP效應獨立于語言, 是普遍存在的知覺現象, 證據如下：(1)有研究發(fā)現, 大腦兩側均存在CP效應(Brown, Lindsey, & Guckes, 2011; Fonteneau & Davidoff, 2007; Witzel & Gegenfurtner, 2013); (2)如果語言在CP效應中起決定性的作用, 就不應該在未學習語言的嬰兒和動物身上發(fā)現CP效應。但是, 有研究者在未學習語言的嬰幼兒和動物身上也發(fā)現了CP效應(Franklin, Clifford, Williamson, & Davies, 2005; Franklin & Davies, 2004; Franklin, Pilling, & Davies, 2005; Franklin, Wright, & Davies, 2009; Kay & Regier, 2006; Clifford, Franklin, Davies, & Holmes, 2009); (3)Holmes和Wolff (2012)采用有語言標簽和無語言標簽兩種條件, 要求被試進行目標刺激的環(huán)形搜索任務, 發(fā)現有標簽組和無標簽組都出現顯著的左腦單側化優(yōu)勢的CP效應, 說明語言并非是CP效應左腦優(yōu)勢的主要原因?？梢? 顏色CP效應是否呈現左腦單側化, 這一單側化的CP效應是否受言語任務干擾, 是考察顏色CP效應是否由語言驅動的關鍵證據。

跨文化研究也是檢驗CP效應是否由語言驅動的證據來源之一。多數CP效應的跨文化研究表明, 持不同語言的群體的顏色CP效應與語言中的范疇界定一致, 以此作為Whorf假設的有力證據。Winawer等人(2007)發(fā)現, 對亮藍(goluboy)和暗藍(siniy)做語言區(qū)分的俄羅斯人出現以此為范疇界限的CP效應, 這一效應受言語干擾任務影響, 不受空間干擾任務影響, 說明語言范疇確實影響顏色知覺。Cibelli, Xu, Austerweil, Griffiths和Regier (2016)研究英語和Berinmo語被試的顏色知覺和記憶, 由于英語被試和Berinmo語被試在語言上的顏色范疇界限不同, 根據兩個民族的語言范疇以及實驗所選色塊在兩個民族語言范疇中的位置, 預測了被試的判斷準確率, 支持語言在CP效應中起決定性作用的看法。李杰等人(2018)采用行為實驗和腦電研究, 考察蒙?漢雙語者區(qū)分蒙古語中和色的CP效應, 發(fā)現漢語水平低的蒙?漢雙語者比漢語水平高的蒙?漢雙語者產生了更強的CP效應, 證明雙語者習得的第二語言范疇可以改變雙語者的母語范疇。但是, Franklin和Clifford等人(2005)以2~4歲正在習得顏色詞匯的英語幼兒和Himba語幼兒為被試, 考察兩組被試的CP效應是否等價。在Himba語中, 不區(qū)分藍和綠, 顏色詞范疇界限與英語不同。結果表明, 兩種語言的幼兒均出現了藍綠范疇的CP效應, 未出現跨語言的差異。研究者認為, 顏色CP效應具有普遍性。Goldstein等人(2009)重復了Franklin的實驗, 只發(fā)現Himba語幼兒在藍紫范疇的CP效應, 未發(fā)現在藍綠范疇的CP效應。上述矛盾結果表明, 需要對顏色CP效應的機制做進一步研究。

如前所述, 在對語言中不區(qū)分藍綠的Himba語幼兒的顏色知覺實驗中, Franklin和Clifford等人(2005)發(fā)現了藍綠范疇的CP效應, Goldstein等人(2009)卻未發(fā)現藍綠范疇的CP效應。納西族人藍綠混用, 是否會在顏色知覺任務中出現藍綠范疇的CP效應？本研究與Franklin和Goldstein的研究采用不同實驗范式, 通過色塊搜索任務(Gilbert et al., 2006), 以納西族人為被試, 以漢族人為參照, 考察納西族人和漢族人在藍綠范疇色塊搜索任務中是否存在顏色CP效應, 以探討語言對顏色CP效應的作用。研究擬解決三個問題：(1)語言中藍綠混用的納西族在藍綠色環(huán)搜索任務中與語言中區(qū)分藍綠的漢族是否都存在顏色CP效應？如果納西族人不存在顏色CP效應, 說明CP效應與語言一致, 結果支持Whorf假設; (2)如果納西族人存在顏色CP效應, 其CP效應是否呈現左腦單側化？已有研究主要涉及有左腦優(yōu)勢的拼音語言講話者, 認為只要CP效應出現在右腦(左視野), 便可以反證語言的作用。本研究涉及的漢字和納西文字對腦區(qū)激活與拼音文字不同。已有研究表明, 漢字是意音文字, 加工漢字時需要激活右腦(Siok, Perfetti, Jin, & Tan, 2004; Tan et al., 2001; Tan, Laird, Li, & Fox, 2005; 羊彪, 許世彤, 區(qū)英琦, 1989), 納西東巴文字屬于靠近圖畫階段的形意文字, 比漢字更具空間性和象形性, 應該更具有雙腦優(yōu)勢(謝書書, 張積家, 2008, 2012)。考察這兩個民族的顏色CP效應, 可能打破以往研究中認為的CP效應中語言作用只發(fā)生在左腦的邏輯; (3)采用Gilbert等人(2006)的范式, 在實驗3中考察言語干擾任務和非言語干擾任務對色環(huán)搜索的影響。由于語言激活的腦區(qū)不同, 如果發(fā)現CP效應, 而且CP效應與空間干擾任務發(fā)生資源爭奪, 便能夠從另一個角度證實語言的作用。

2 實驗1: 納西族被試與漢族被試在色環(huán)搜索任務中的反應比較

2.1 方法

2.1.1 被試

漢族被試為大學本科生16名(男女各半), 年齡在19~26歲之間, 平均年齡為23.43歲, 母語為漢語普通話; 納西族被試為云南省麗江市納西族人16名, 男性8名, 女性8名, 年齡在17~38歲之間, 平均年齡為23.80歲, 母語為納西語, 對納西文字較熟悉(部分為東巴, 部分從事與東巴文字相關的工作), 只接受過小學水平的漢文化教育, 平時均以納西語交流。被試均為右利手, 視力正常或矯正視力正常, 無色盲及色弱現象。

2.1.2 儀器

采用E-prime 2.0軟件編程。用IBM 17英寸顯示器呈現材料, 屏幕分辨率為1024×768像素。

2.1.3 材料

所使用色塊參照Gilber等(2006)及Zhong等(2018)的研究, 如圖1所示。選擇G1(綠色)、G2(偏綠)、B1(偏藍)、B2(藍色)為實驗材料。以孟塞爾顏色系統(tǒng)(Munsell Color System)標識色塊分別為：G1(7.5G)、G2(7.5BG)、B1(2.5BG)、B2(2.5B)。以CIE系統(tǒng)標識色塊, 4個色塊的xyY值分別為：G1 = 0.256, 0.374, 73.5; G2 = 0.242, 0.342, 72.5; B1 = 0.228, 0.308, 76.8; B2 = 0.215, 0.275, 62.9。

圖1 藍綠搜索任務使用的顏色塊

圖2 藍綠色環(huán)搜索任務的刺激樣例

在計算機中將所選色塊制作為像素為160×160顏色塊, 每次選擇兩個色塊制作成實驗刺激, 樣例如圖2所示。任務是色環(huán)搜索, 要求被試在含有12個色塊的圓環(huán)內找出1個與其它11個顏色不同的色塊。在12個色塊中, 11個是相同顏色(干擾刺激), 只有1個與其它顏色不同(目標刺激)。4個色塊有6種目標刺激和干擾刺激的組合方式：(1)范疇內且色差為1級的組合有2個：藍色/偏藍色、綠色/偏綠色; (2)范疇間且色差為1級的組合有1個：偏藍色/偏綠色; (3)范疇間且色差為2級的組合有2個：藍色/偏綠色, 綠色/偏藍色; (4)范疇間且色差為3級的組合有1個：藍色/綠色。每個組合里兩種顏色可以互為目標刺激和干擾刺激。即, 4個色塊有12種組合。目標刺激在12個位置上各出現1次, 組成12×12共144個色環(huán)組合作為實驗刺激。實驗時, 144個刺激隨機呈現。

實驗還要考察“視野”這一自變量, 即考察當目標色塊出現在色環(huán)左邊和右邊時的判斷差異。為防止被試對色環(huán)左右兩邊進行平行掃描, 限制色環(huán)呈現時間。研究表明, 當刺激呈現時間在200 ms以內時, 雙眼沒有足夠時間對圖形進行水平掃描(Gilbert et al., 2006)。將色環(huán)呈現時間控制在200 ms, 以此來約束眼球運動, 保證左視野僅掃描色環(huán)的左邊, 右視野僅掃描色環(huán)的右邊。

2.1.4 設計與程序

2(民族：漢族/納西族) × 2(顏色范疇：范疇間/范疇內) × 2(目標刺激呈現視野：左視野/右視野)混合設計。其中, 民族為被試間變量, 范疇和視野為被試內變量。采用E-Prime系統(tǒng)編程。在正式實驗前, 被試先練習。在被試做出判斷后, 給予正確和錯誤的反饋, 旨在讓被試熟悉實驗流程。正式實驗與練習的唯一不同是不給予反饋。實驗程序是：首先呈現“+”注視點1000 ms, 然后, 圍繞注視點出現色環(huán)200 ms, 要求被試又快又準地判斷目標刺激是出現在色環(huán)左邊(即左邊6個色塊中的一個)還是出現在色環(huán)右邊(即右邊6個色塊中的一個)。如果目標刺激出現在色環(huán)左邊, 按F鍵, 如果目標刺激出現在色環(huán)右邊, 按J鍵。被試按鍵后, 空屏250 ms,之后呈現下一組刺激。若被試在2500 ms內未做出判斷, 自動進入空屏250 ms, 接著呈現下一組刺激。計算機自動記錄從刺激呈現到被試反應的時間間隔及錯誤率, 計時單位為ms, 誤差為±1 ms。每個色環(huán)僅出現1次, 被試需要對144個刺激做出判斷。

2.2 結果與分析

根據顏色CP效應的定義, 本研究重點關注在相同色差等級前提下, 被試在范疇內、外和在左、右視野中的表現。在每位被試的144個數據中, 只有色差等級為1的72個數據滿足此條件。在這72個數據當中, 48個為范疇內搜索, 24個為范疇間搜索, 相互間具有可比性。反應時分析時剔除錯誤反應和± 3之外的數據, 反應時的有效數據量為2012個, 占總數據量的87.32%。兩民族被試搜索出現在不同視野的目標刺激的平均反應時及平均錯誤率見表1。

反應時的方差分析表明, 民族的主效應顯著,(1, 30) = 7.78,= 0.009 < 0.01, η= 0.21, 95%CI = [0.014, 0.42]。均數比較表明, 漢族被試的反應顯著快于納西族被試; 顏色范疇的主效應顯著,(1, 30) = 14.00,= 0.001, η= 0.32, 95%CI = [0.07, 0.52]。被試搜索不同范疇色塊顯著快于搜索同一范疇色塊; 其他的主效應和交互作用均不顯著,s > 0.05。錯誤率的方差分析表明, 民族的主效應顯著,(1, 30) = 5.30,< 0.05, η= 0.15, 95%CI = [0, 0.37]。納西族被試搜索色塊的錯誤率顯著高于漢族被試; 范疇的主效應非常顯著,(1, 30) = 29.61,< 0.001, η= 0.49, 95%CI = [0.22, 0.66]。被試搜索同一范疇色塊的錯誤率顯著高于搜索不同范疇色塊; 視野的主效應顯著,(1, 30) = 9.68,< 0.01, η= 0.24, 95%CI = [0.03, 0.46]。被試搜索左視野色塊的錯誤率顯著高于搜索右視野色塊。所有的交互作用均不顯著,s > 0.05。

將被試區(qū)分范疇間和范疇內色塊的反應時及錯誤率相減, 得出被試在左、右視野的顏色CP效應量, 兩民族被試在左、右視野的反應時和錯誤率的CP效應量平均值如表2所示。

反應時CP效應量的方差分析表明, 只有民族的主效應邊緣顯著,(1, 30) = 3.87,= 0.059, η= 0.11, 95%CI = [0, 0.33]。均數比較表明, 納西族被試的效應量顯著高于漢族被試。錯誤率效應量的方差分析表明, 各種主效應及交互作用均不顯著,s > 0.05。

因此, 實驗1表明：(1)納西族被試對藍、綠的辨別比漢族更困難; (2)納西族被試和漢族被試均出現顯著的顏色CP效應。納西族的CP效應量高于漢族被試; (3)兩組被試在左、右視野均出現顯著的CP效應。

表1 被試搜索不同視野目標色塊的平均反應時(ms)和錯誤率(%)

注：括號內的數字為標準差, 下同。

表2 被試在左、右視野的反應時(ms)和錯誤率(%)CP效應量的平均值

2.3 討論

納西族被試對藍綠顏色的辨別比漢族更困難, 這一結果與之前研究結果一致(張啟睿等, 2007; 張積家等, 2008; 王娟等, 2010)。納西族人在語言使用中混淆“藍”和“綠”, 影響其對藍色和綠色的知覺辨認速度和準確率。然而, 這里存在著另外的可能性：納西族對顏色的知覺辨認能力總體上差于漢族, 或者, 由于文化程度的差異, 納西族被試的計算機操作能力總體上差于漢族被試, 因而導致對藍色和綠色的知覺辨認速度和準確率差于漢族被試。為了排除這些可能性, 進行了實驗2。

3 實驗2: 納西族被試與漢族被試在藍綠和紅紫范疇判斷中的反應比較

3.1 方法

3.1.1 被試

同實驗1。

3.1.2 材料

使用藍綠色環(huán)搜索任務中G1、G2、B1、B2為藍綠范疇判斷任務的材料, 選擇R1(紅)、R2(偏紅)、P1(偏紫)、P2(紫)作為紅紫范疇判斷任務的材料。以孟塞爾顏色系統(tǒng)標識紅紫色塊分別為：R1(2.5R)、R2(2.5RP)、P1(7.5RP)、P2(7.5P)。以CIE系統(tǒng)標識色塊標識紅紫色塊xyY值分別為：R1 = 0.483, 0.148, 108.8; R2 = 0.434, 0.125, 104.8; P1 = 0.385, 0.154, 148.9; P2 = 0.344, 0.183, 201.2。紅紫范疇判斷任務使用材料如圖3所示。

圖3 紅紫范疇判斷任務使用的色塊

3.1.3 設計與程序

2(民族：漢族/納西族) × 2(范疇：藍綠/紅紫)混合設計。藍綠范疇判斷任務和紅紫范疇判斷任務分為兩個區(qū)間。每個區(qū)間程序如下：首先出現“+”注視點1000 ms, 注視點消失后, 在屏幕中央出現實驗材料中4個色塊中任意一個, 呈現時間為200 ms,要求被試按F鍵或J鍵判斷色塊是藍色還是綠色(紅色還是紫色), 提示被試快又準地完成實驗。每個色塊出現10次, 每種顏色范疇判斷任務共有40個刺激。被試在練習后進行實驗。隨機安排一半被試先進行區(qū)間1, 再進行區(qū)間2, 另一半被試先進行區(qū)間2, 再進行區(qū)間1。

3.2 結果與分析

反應時分析時剔除錯誤反應和± 3之外的數據, 反應時的有效數據量為2106個, 占總數據量的82.27%。兩民族被試判斷藍綠范疇色塊和判斷紅紫范疇色塊的平均反應時及平均錯誤率見表3。

表3 被試判斷不同顏色范疇色塊的平均反應時(ms)和錯誤率(%)

反應時的方差分析表明, 民族和顏色范疇的交互作用顯著,(1, 30) = 6.17,< 0.05, η= 0.18, 95%CI = [0.004, 0.39]。簡單效應分析表明, 漢族被試和納西族被試的反應時只在藍綠范疇判斷時差異顯著,(1, 30) = 4.68,< 0.05, 在紅紫范疇判斷時差異不顯著,> 0.05。民族和顏色范疇的主效應均不顯著,s > 0.05。錯誤率的方差分析表明, 民族的主效應顯著,(1, 30) = 14.04,= 0.001, η= 0.27, 95%CI = [0.070, 0.52]。均數比較顯示, 納西族被試的錯誤率顯著高于漢族被試。民族和顏色范疇的交互作用顯著,(1, 30) = 9.47,< 0.01, η= 0.20, 95%CI = [0.028, 0.45]。簡單效應分析表明, 漢族和納西族被試的錯誤率只在藍綠范疇判斷時顯著,(1, 30) = 17.40,< 0.001, 在紅紫范疇判斷時差異不顯著,> 0.05。

3.3 討論

實驗2表明, 納西族并非在所有顏色知覺判斷中都比漢族差。已有研究也發(fā)現, 在對黑色色塊的相似性判斷和再認中, 納西族被試反應比漢族更快、更準確(謝書書, 張積家, 和秀梅, 林娜, 肖二平, 2008)。由此可見, 在實驗1的藍綠色環(huán)搜索任務中, 納西族被試所以出現搜索困難, 與語用中藍綠混用有關。

回溯到實驗1, 為什么納西族和漢族被試在左、右視野均出現顯著的藍綠CP效應？有幾種可能：(1)顏色CP效應是普遍的, 不受語言影響; (2)實驗1中的藍綠CP效應可能由語言作用所致, 語言作用可能是直接效應, 也可能是間接效應。雖然在納西語中藍和綠混用, 但在日常生活中, 當強調藍綠范疇中不同顏色時, 會在表達藍綠的詞匯“haiq”前添加相關事物名稱, 最常添加的是“草(zi)”和“天(mu)”, 用來區(qū)分“像草一樣的藍綠色”和“像天一樣的藍綠色”。借助事物名稱進行顏色描述是否也是一種語言分類標簽？即, 納西族人給接近“草”的和接近“天”的藍綠色貼上不同語言標簽。這意味著, 納西族被試仍然可能在實驗中借助語言標簽來完成任務。在實驗2的藍綠范疇判斷中, 納西族被試雖然對藍和綠的區(qū)分反應時長, 錯誤率高, 但均能完成實驗, 也預示這種可能性。在實驗1完成后, 主試讓參加實驗的納西族人對藍綠范疇的4個色塊進行精細命名, 多數被試將G1和G2命名為“zihaiq” (草綠), 將B1和B2命名為“muhaiq” (天藍)?？梢? 納西族被試區(qū)分“zihaiq” (草綠)和“muhaiq” (天藍)的知覺界限亦處在G2和B1之間。納西被試對藍綠顏色辨認比漢族慢且錯誤率高, 當色塊出現可借助的語言標簽時, 效應便會比漢族更明顯; (3)如果CP效應由語言造成, 又如何解釋兩組被試的CP效應在左、右視野都存在？如前所述, 漢字是意音文字, 加工漢字會引起右腦激活(Siok et al., 2004; Tan et al., 2001; Tan et al., 2005; 羊彪等, 1989)。相對于漢字, 納西東巴文字屬于靠近圖畫階段的形意文字, 比漢字更有空間性和象形性(謝書書, 張積家, 2008, 2012; 王娟, 張積家, 2012), 對右腦有更多激活。實驗1發(fā)現的左視野的CP效應可能與此有關。當然, 也可能是源發(fā)性的右腦CP效應, 或語言的間接效應, 即語言塑造了顏色知覺空間, 右腦無需依靠左腦言語加工的協(xié)助, 亦會形成與語言一致的范疇界限。

綜上所述, 納西族被試判斷藍、綠比漢族被試更困難, 證實了語言影響顏色知覺; 兩個民族均出現顯著的顏色CP效應, 可能是語言在顏色搜索中的標簽作用, 也可能是普遍的CP效應, 或語言的間接效應; 兩個民族的顏色CP效應同時出現在左、右視野, 可能與兩個民族的語言文字對右腦的激活有關, 也可能是普遍的CP效應, 或語言的間接效應。因此, 需要通過雙任務范式做進一步考察。

4 實驗3: 納西族被試和漢族被試在色環(huán)搜索雙任務中的反應比較

實驗3采用雙任務范式, 要求被試在進行色環(huán)搜索的同時, 完成圖形記憶任務。圖形記憶任務主要占用右腦的資源。如果實驗1中兩民族被試在左視野的顏色CP效應是由于直接借助于語言引起, 而且語言又激活右腦, 兩個民族被試在左視野的顏色CP效應將會受到圖形記憶任務的顯著干擾, 右視野受到干擾應該小。如果實驗1中出現的CP效應并非由語言的直接效應引起, 而是普遍的CP效應, 或語言的間接效應, 圖形記憶任務對左、右視野顏色CP效應的干擾應差異不大。為確保實驗結果確實由上述原因引起, 而非由雙任務的其他因素所致, 實驗2除以圖形記憶作為次任務外, 還以言語任務作為次任務進行比較。

4.1 方法

4.1.1 被試

漢族被試為大學本科生20名(男女各半), 年齡在19~26歲之間, 平均年齡為22.35歲, 母語為漢語普通話, 平時以普通話交流; 納西族被試同實驗1。被試均為右利手, 視力正?；虺C正視力正常, 無色盲及色弱現象。

4.1.2 材料

使用實驗1中144個刺激作為色環(huán)搜索材料。另外, 制作了15張由黑白格子構成的圖片作為圖形干擾任務材料, 每張圖片均由25個格子構成, 12個為黑色格子, 13個為白色格子。15張圖片呈現的黑白格子排列均不同。圖4為圖形干擾任務材料樣例。另外, 制作了9張寫有漢語顏色詞的圖片作為言語干擾任務材料, 分別寫有“紅色”、“棕色”、“紫色”、“黃色”、“白色”、“褐色”、“灰色”、“黑色”、“橙色”。圖5為言語干擾任務材料樣例。兩民族被試均使用漢語顏色詞作為干擾材料。實驗前確認所有被試均能識別上述漢字詞。

圖4 圖形干擾任務的材料范例

圖5 言語干擾任務材料范例

4.1.3 儀器

采用E-prime 2.0軟件編程。用IBM 17英寸顯示器呈現材料, 屏幕分辨率為1024×768像素。

4.1.4 程序

包含兩個區(qū)間, 區(qū)間1是“色環(huán)搜索+圖形記憶”雙任務; 區(qū)間2是“色環(huán)搜索+顏色詞記憶”雙任務。在正式實驗前, 被試進行練習。正式實驗與練習階段的唯一不同是不給予反饋。隨機安排一半被試先進行區(qū)間1, 再進行區(qū)間2, 另一半被試先進行區(qū)間2, 再進行區(qū)間1。

“色環(huán)搜索+圖形記憶”雙任務程序如下：首先, 呈現注視點“+”1250 ms, 接著出現黑白格子圖形1250 ms, 要求被試識記。圖形消失后, 再次出現注視點1250 ms, 然后圍繞注視點出現色環(huán)200 ms, 要求被試又快又準地按鍵判斷目標色塊出現在色環(huán)左邊還是在色環(huán)右邊。如果出現在左邊, 按F鍵; 如果出現在右邊, 按J鍵。被試按鍵后, 空屏250 ms, 然后呈現下一組刺激。若被試在2500 ms內未做出判斷, 自動進入250 ms空屏, 接著呈現下一組刺激。同樣, 呈現注視點1250 ms后, 出現黑白格子圖形1250 ms, 要求被試迅速判斷該圖形與上次出現圖形是否一致, 如一致, 按S鍵, 如不一致, 不做反應, 只需識記該圖形。依次循環(huán)直至實驗結束。由于圖形記憶任務的按鍵反應可能影響對色環(huán)的按鍵反應, 相鄰兩個顏色詞相同的機率僅為10%。實驗流程見圖6。“色環(huán)搜索+顏色詞記憶”雙任務程序與“色環(huán)搜索+圖形記憶”雙任務基本相同, 唯一區(qū)別是將黑白格子圖形記憶換成顏色詞記憶。實驗流程見圖7。

4.2 結果與分析

4.2.1 圖形干擾任務對左、右視野范疇知覺效應的影響

在圖形干擾雙任務中, 反應時分析時剔除錯誤反應和± 3之外的數據, 反應時的有效數據量為2216個, 占總數據量的85.49%。被試的平均反應時及錯誤率見表4。

反應時的2(民族：漢族/納西族) × 2(顏色范疇：范疇間/范疇內)×2(視野：左視野/右視野)混合設計方差分析表明, 顏色范疇的主效應顯著,(1, 34) = 19.15,< 0.001, η= 0.37, 95%CI = [0.12, 0.56]。均數比較表明, 被試搜索不同范疇色塊顯著快于搜索同一范疇色塊; 視野的主效應極其顯著,(1, 34) = 18.91,< 0.001, η= 0.37, 95%CI = [0.11, 0.56]。被試搜索右視野的色塊顯著快于搜索左視野的色塊。民族的主效應不顯著,(1, 34) = 0.31,= 0.583 > 0.05。從均數上看, 當目標色塊出現在左視野時, 漢族被試和納西族被試的反應時都因圖形干擾任務而增長, 但當目標色塊出現在右視野時, 納西族被試的反應時受到干擾小, 漢族被試的反應時仍然因干擾任務而增長, 縮短了兩民族被試的反應時差距。這說明, 納西族被試進行色環(huán)搜索時對左腦(右視野)依賴較小, 對右腦(左視野)依賴較大, 漢族被試可能對雙腦都有所依賴。視野與顏色范疇的交互作用顯著,(1, 34) = 4.75,< 0.05, η= 0.13, 95%CI = [0, 0.34]。簡單效應分析表明, 當目標色塊呈現在右視野時, 搜索同一范疇色塊顯著慢于搜索不同范疇色塊,< 0.001; 當目標色塊呈現在左視野時, 搜索同一范疇色塊與搜索不同范疇色塊的反應時差異不顯著,> 0.05。其它的交互作用均不顯著,s > 0.05。因此, 反應時分析表明, 圖形記憶次任務對右視野的CP效應并無顯著影響, 卻顯著干擾左視野的CP效應。

圖6 色環(huán)搜索+圖形記憶雙任務流程圖

圖7 色環(huán)搜索+顏色詞記憶雙任務流程圖

表4 圖形干擾任務下被試搜索不同視野目標色塊的平均反應時(ms)和錯誤率(%)

錯誤率的方差分析表明, 民族的主效應顯著,(1, 34) = 6.61,< 0.05, η= 0.16, 95%CI = [0, 0.38]。均數比較表明, 納西族被試搜索色塊的錯誤率顯著高于漢族被試; 顏色范疇的主效應極其顯著,(1, 34) = 16.51,< 0.001, η= 0.32, 95%CI = [0.09, 0.53]。被試搜索同一范疇色塊的錯誤率顯著高于搜索不同范疇色塊; 視野的主效應非常顯著,(1, 34) = 24.84,< 0.01, η= 0.40, 95%CI = [0.17, 0.61]。被試搜索左視野色塊的錯誤率顯著高于搜索右視野色塊。所有的交互作用均不顯著,s > 0.05。從均數差來看, 錯誤率的結果也顯示圖形記憶次任務對左視野(投射到右半球)CP效應的干擾, 但并不顯著。

兩民族被試在色環(huán)搜索?圖形記憶雙任務中左、右視野的反應時和錯誤率的CP效應量平均值如表5所示。

表5 被試在色環(huán)搜索?圖形雙任務中左、右視野的反應時(ms)和錯誤率(%)CP效應量的平均值

反應時CP效應量的方差分析表明, 只有視野的主效應顯著,(1, 34) = 4.78,< 0.05, η= 0.13, 95%CI = [0, 0.33]。均數比較表明, 兩民族被試右視野的效應量顯著高于左視野。錯誤率效應量的方差分析表明, 只有視野的主效應邊緣顯著,(1, 34) = 3.87,= 0.058, η= 0.11, 95%CI = [0, 0.30]?？梢? 左視野的CP效應受到圖形記憶次任務的顯著干擾。

4.2.2 言語干擾任務對左、右視野范疇知覺效應的影響

反應時分析時剔除錯誤反應和± 3之外的數據, 反應時的有效數據量為2118個, 占總數據量的81.71%。被試的平均反應時及平均錯誤率見表6。

反應時的2(民族：漢族/納西族) × 2(顏色范疇：范疇間/范疇內) × 2(視野：左視野/右視野)混合設計的方差分析表明, 只有視野的主效應非常顯著,(1, 34) = 9.77,< 0.01, η= 0.21, 95%CI = [0.03, 0.43]。均數比較表明, 被試搜索右視野色塊顯著快于搜索左視野色塊。錯誤率的方差分析表明, 只有視野的主效應顯著,(1, 34) = 6.45,< 0.05, η= 0.16, 95%CI = [0.01, 0.37]。均數比較表明, 目標色塊出現在右視野時的錯誤率顯著低于出現在左視野時。這表明, 在言語任務干擾條件下, 無論是納西族被試還是漢族被試, 無論刺激出現在左視野還是出現在右視野, 范疇間色塊搜索的優(yōu)勢消失了, 即顏色CP效應消失了。

兩個民族被試在色環(huán)搜索?言語干擾雙任務中左、右視野的反應時和錯誤率的CP效應量平均值如表7所示。

反應時CP效應量的2(民族：漢族/納西族) × 2(視野：左視野/右視野)混合設計方差分析表明, 各種主效應和交互作用均不顯著,s > 0.05。錯誤率CP效應量的方差分析表明, 各種主效應和交互作用均不顯著,s > 0.05。結合均數值可見, 兩個民族在左、右視野的顏色CP效應均受到言語干擾任務的顯著干擾。

表6 言語任務干擾下被試搜索不同視野目標色塊的平均反應時(ms)和錯誤率(%)

表7 被試在色環(huán)搜索?言語雙任務中左、右視野的反應時(ms)和錯誤率(%)CP效應量的平均值

將納西族和漢族被試在三種任務條件下左、右視野的CP效應量進行比較, 詳見表8。

綜合實驗1和實驗3的結果如下：(1)在單任務條件下, 兩民族的被試在左、右視野均出現了顯著的CP效應; (2)在圖形干擾雙任務下, 兩民族被試的左視野CP效應均受到顯著干擾, 但右視野CP效應依然存在。從效應量上看, 納西族受到的干擾比漢族大; (3)在言語干擾雙任務下, 兩個民族的被試的左、右視野CP效應均不再顯著, 說明受到了顯著干擾。

5 綜合討論

本研究得到有趣的結果：(1)在語用中藍、綠混用的納西族被試在顏色搜索時比漢族被試更困難, 這體現了語言的影響; (2)在語用中藍綠混用的納西族被試與漢族被試一樣, 出現雙側化的顏色CP效應; (3)兩民族被試的左視野顏色CP效應受圖形記憶任務干擾, 雙側的CP效應受言語任務干擾。下面就對研究結果做一些討論。

5.1 關于語言影響顏色知覺：語言的直接效應

納西族被試對藍綠顏色的辨別比漢族被試更困難, 這與之前研究的結果一致(張啟睿等, 2007; 張積家等, 2008; 王娟等, 2010)。納西族人在語用中藍綠混用, 影響對藍色和綠色的知覺辨認速度和準確率。張啟睿等(2007)考察納西族被試對11種基本顏色詞分類, 發(fā)現在納西族基本顏色詞語義空間中, 藍和綠之間語義距離比其他民族更近。張積家等(2008)采用顏色相似性判斷、顏色分類和顏色再認任務考察漢族被試和納西族被試對藍和綠的認知, 發(fā)現納西族被試對藍和綠的知覺辨別能力、顏色分類能力和顏色再認能力顯著地比漢族被試差。然而, 謝書書等(2008)關于彝族、白族、納西族和漢族對黑白顏色認知的研究表明, 納西族被試對黑色認知快于漢族被試。實驗2顯示, 納西族被試和漢族被試對紅紫的知覺速度和準確率并無顯著差異。由此可見, 納西族被試對藍綠辨認困難是由語言所致, 證明語言影響顏色知覺。那么, 這種影響是即時性的, 還是根源性的？

語言對顏色范疇知覺的即時影響被稱為語言的直接效應(direct language effects), 它是指語言在個體完成顏色知覺過程中作為一種策略被在線激活, 以幫助個體完成任務(Ozgen & Davies, 2002)。在顏色知覺任務中, 被試可以通過命名范疇間色塊來輔助區(qū)分, 范疇內色塊難以命名, 因此出現CP效應。目標色塊的可命名性影響CP效應。語言對顏色知覺的根源性影響被稱為語言的間接效應(indirect language effects), 它是指語言可以塑造顏色知覺表征, 使顏色知覺范疇空間與語義范疇空間一致。即使沒有語言策略的在線輔助, 在顏色知覺中也會出現CP效應(Pilling & Davies, 2004)。本研究發(fā)現, 語用中藍綠混用的納西族人不但出現顯著的藍綠CP效應, 且效應量比在語用中區(qū)分藍綠的漢族人更強。這可能是因為納西族人在需要強調藍綠范疇不同情況下, 會借助于相關事物名稱來表達的“借物呈色”的特點所致。在實驗中, 納西族被試可以借助“zihaiq (草綠)”來標簽G1、G2, 借助“muhaiq (天藍)”來標簽B1、B2, 雖然在整體上速度較慢, 錯誤率較高, 但可標簽的范疇間色塊與不可標簽的范疇內色塊比較, 還是存在顯著差異, 因此產生CP效應。如果是這樣, 語言的標簽作用在此就有所體現, 支持語言影響顏色知覺的直接效應。

但是, 本研究卻未發(fā)現CP效應的右視野/左腦的單側化特點。這一結果是否與語言的標簽作用相悖？此時, 就需要考慮語言的腦區(qū)激活特點。已有研究大多以使用拼音文字的被試為對象, 拼音文字主要激活左腦, 本研究涉及的納西文字和漢字都不同程度地對右腦有激活。在實驗3中, 圖形記憶任務顯著干擾左視野CP效應, 證明語言的直接參與以及語言對右腦的激活。圖形干擾任務需要占用右腦資源, CP效應產生也需要占用右腦資源, 二者發(fā)生資源爭奪, 說明語言實時參與了左視野的色塊搜索過程。在言語干擾雙任務中, 漢族被試和納西族被試左、右視野的CP效應均受到顯著干擾, 也證實了語言的直接效應。

表8 被試在三種任務條件下左、右視野的范疇知覺效應量

5.2 關于是否存在普遍的知覺范疇

本研究也在某種程度上證實了普遍知覺范疇的存在。在納西語中, 雖然藍和綠混用, 但納西族人可以依據顏色知覺信息給藍和綠賦予“zihaiq (草綠)”和“muhaiq (天藍)”的標簽, 當知覺信息到達某個界限之前判斷為與“草”接近的顏色, 到達某個界限之后判斷為與“天”接近的顏色。這說明, 納西族存在與其他民族一致的普遍知覺界限。這一推論與諸多研究一致。Kay (2002)將Levinson (1997)對Yeli Dnye語被試以及Roberson和Davidoff (2000)對Berinmo語被試的顏色命名實驗數據重新統(tǒng)計后發(fā)現, 雖然這兩個民族在語言中藍和綠混用, 卻仍然存在藍和綠的范疇界限, 這一界限與光譜物理分區(qū)一致。Pilling和Davies (2004)讓Ndonga語被試和英語被試完成顏色分類任務和顏色搜索任務, 發(fā)現雖然在Ndonga語中沒有orange (橙)、pink (粉紅)和purple (紫)等顏色詞, 但Ndonga語被試和英語被試對顏色分類和顏色搜索并未出現明顯差異。張啟睿等(2007)比較彝族、白族、納西族與漢族被試對11種基本顏色詞的分類, 發(fā)現4個民族的顏色詞語義空間的維度相似, 都有“非彩色/彩色”維度, 顏色詞語義空間的坐標值相關也很高。這說明, 雖然不同民族的顏色認知有一定差異, 但卻存在知覺范疇的普遍性, 這種普遍性可能是基于人眼的生理特征和光波的物理屬性形成的。諸多研究認為, 顏色分類由神經生理的早期水平決定, 人們看光譜時具有明顯的不連續(xù)性, 這種不連續(xù)性直接導致顏色分類的結果(Cowey, Heywood, & Irving-Bell, 2001; Fagot, Goldstein, Davidoff, & Pickering, 2006; Franklin& Davies, 2004; Hanazawa, Komatsu, & Murakami, 2000; Okajima, Robertson, & Fielder, 2002; Pitchford& Mullen, 2002; Regier et al., 2007)。

5.3 顏色CP效應的普遍性與語言驅動機制并存：顏色詞與顏色認知關系的相互作用理論

本研究證實語言對顏色知覺的影響, 印證了語言直接效應存在, 又發(fā)現了普遍顏色知覺范疇存在的可能性。因此, 筆者認為, 顏色CP效應同時存在于左腦和右腦, 是不同加工機制并存的結果。物理信息和詞匯編碼均是顏色CP效應產生的原因。物理信息反映普遍的顏色知覺效應, 詞匯編碼反映語言的作用。這一看法同許多已有研究的結果一致(Constable & Becker, 2017; Drivonikou et al., 2007; Koida & Komatsu, 2007; Franklin et al., 2008; Pilling, Wiggett, ?zgen, & Davies, 2003; Wu et al., 2019)。

源發(fā)性的CP效應可能源于大腦對顏色知覺固有的特征覺察能力, 是一種知覺混淆。Constable和Becker (2017)認為, 由于范疇間色塊在知覺上差異較大, 范疇內色塊差異較小, 從而導致知覺混淆, 造成CP效應。Thériault等指出, 生物因素對顏色CP效應的影響已經得到證實, 在光譜上任意選兩個距離相等的顏色, 當這兩個顏色分屬于不同范疇時更容易被覺察, 這種CP效應是大腦對顏色知覺固有的特征覺察能力(Thériault, Pérez-Gay, Rivas, & Harnad, 2018)。由語言驅動的CP效應主要存在于左腦, 但同時需要考慮語言的特性。本研究證實, 語言驅動的CP效應由于語言對右腦的激活而存在于右腦。語言驅動的CP效應隨著任務變化發(fā)生變化。Winawer等(2007)認為, 語言對顏色知覺的影響是實時的, 顏色知覺可以被語言干擾, 甚至被消退。當顏色可命名時, 語言對顏色知覺的影響更顯著(Pilling & Davies, 2004)。Zhong等人(2018)發(fā)現, 被試在右視野色環(huán)搜索中出現CP效應, 隨著啟動任務變化而變化, 在藍–綠啟動條件下, 右視野CP效應擴大, 在深–淺判斷啟動條件下, 右視野CP效應縮小。Maier等人(2014)通過給被試原本不熟悉的事物貼上語言標簽來考察其EEG變化, 發(fā)現語言在知覺早期已顯示出影響, 少量不清晰的語義標簽已經足以引起CP效應。Wu等人(2019)采用色覺疲勞和語義飽和操作分別獨立地改變知覺加工或語義加工, 發(fā)現單獨改變知覺加工或語義加工能力均能影響顏色CP效應。本研究結果與上述研究結果一致。

普遍機制與語言如何共同作用于顏色CP效應？Regier和Xu (2017)提出“范疇調節(jié)模型”, 認為當不同線索組成的信息同時呈現時, 個體對線索的整合標準是依據對信息的確信度進行權衡, 對顏色信息的確信程度是顏色知覺判斷線索整合的關鍵。Thériault等人(2018)提出“CP縮減模型”, 認為在語言范疇學習前, 即無監(jiān)管學習階段, 個體對范疇信息獲取極少, 未對范疇貼標簽, 但無監(jiān)管學習如果量足夠大, 也可能形成范疇界限, 一旦無監(jiān)管學習的范疇界限形成, 語言的標簽作用對CP效應的影響就會降低。當無監(jiān)管學習無法形成范疇界限時, 語言的介入會顯著地擴大CP效應, 兩者可以共同作用。Hu, Hanley, Zhang, Liu和Roberson (2014)提出“沖突模型”, 認為顏色CP效應產生是由于區(qū)分范疇內色塊時視覺編碼和言語/范疇編碼產生沖突而導致, 即兩個范疇內色塊呈現時, 視覺編碼認為色塊不同, 言語編碼卻給予相同編碼, 因此產生沖突, 延長了反應時間。神經生理學證據也證明CP效應普遍機制和語言驅動機制共存。Brouwer等認為, 普遍機制與語言驅動機制的共存具有任務依賴特點, 他們采用fMRI檢測被試完成顏色命名任務和注意分散任務的皮質激活, 發(fā)現在顏色命名中, 腦區(qū)出現了聚類現象, 而在注意分散任務中并無這一現象。這說明, 個體會依據任務不同改變對顏色的表征, 有時進行分散表征, 有時進行聚類表征(Brouwer & Heeger, 2013)。Bird, Berens, Horner和Franklin (2014)運用fMRI也證實個體分辨具體顏色和分辨顏色范疇是運用不同的腦區(qū), 以不同的方式編碼。

為了解決普遍進化理論和Whorf假設的爭論, 張積家、方燕紅和謝書書(2012)在大量研究證據基礎上, 提出“顏色詞與顏色認知關系的相互作用理論” (Interactive Theory of Color Terms and Color Cognition)。該理論認為, 顏色認知既涉及自下而上的數據驅動加工, 又涉及自上而下的概念驅動加工。影響顏色認知的因素有物理、生理、認知、智力、語言和文化六個因素, 這六個因素分為三個層次：(1)物理–生理水平：在這一層次上起作用的是顏色的物理屬性[包括波長(色調)、光強(明度)和光的純雜程度(飽和度)]和人眼的生理特性(包括視網膜上的感光細胞和傳導中的顏色加工通路); (2)認知–智力水平：在這一層次上起作用的是認知(包括感覺、知覺、記憶和思維)和智力; (3)社會–文化水平：包括不同社會的顏色文化, 如顏色偏愛、顏色和顏色詞的聯想意義和象征意義等。顏色的物理屬性和人眼的生理構造使得不同地域、不同民族的人的顏色認知具有一致性; 語言和文化是理解顏色意義的前提, 紛繁復雜的語言和文化使人類的顏色認知表現出差異; 認知過程和智力水平是顏色認知的關鍵。認知過程不同, 智力水平不同, 使得同一語言和同一文化背景之下的人們的顏色認知也出現差異。三個層次、六個因素的相互作用, 決定人對顏色的認知結果。張積家等人多次對納西族、彝族、白族、傈僳族、普米族、摩梭人、鄂倫春族、蒙古族等少數民族的顏色認知進行考察, 并與漢族人比較, 以跨語言和跨文化的研究結果印證了“顏色詞與顏色認知關系的相互作用理論”的合理性(張積家, 陳栩茜, 尤寧, 王斌, 2018; 張積家, 孟樂, 2018; 謝書書, 張積家, 2019)。

本研究表明, 顏色CP效應既具有普遍機制, 也存在語言驅動, 支持顏色詞與顏色認知關系的相互作用理論。語言對顏色知覺的影響具有不確定性, 這種不確定性受個體對顏色視覺信息的確信程度和實驗任務等因素影響。本研究更表明, 在通過顏色CP效應來檢驗Whorf假設時, 需要考慮語言本身的特點, 并非所有語言都只激活左腦。當然, 本研究無法明確語言信息在顏色知覺不同階段所起的作用, 也無法確定右腦的CP效應的產生究竟源于語言的驅動還是由于普遍機制的作用所致。這些問題在進一步的研究中應該繼續(xù)探索。

Bai, G. S. (2001).. Social Science Literature Press of China.

[白庚勝. (2001).. 北京：社會科學文獻出版社.]

Bao, S. W. (2015). Perceptual learning in the developing auditory cortex.,(5), 718–724.

Berlin, B., & Kay, P. (1991).. Berkeley: University of California Press.

Bird, C. M., Berens, S. C., Horner, A. J., & Franklin, A. (2014). Categorical encoding of color in the brain.,(12), 4590–4595.

Bornstein, M. H., & Korda, N. O. (1984). Discrimination and matching within and between hues measured by reaction times: Some implications for categorical perception and levels of information processing.,(3), 207–222.

Boynton, R. M., & Olson, C. X. (1990). Salience of chromatic basic color terms confirmed by three measures.,(9), 1311–1317.

Brouwer, G. J., & Heeger, D. J. (2013). Categorical clustering of the neural representation of color.,(39), 15454–15465.

Brown, A. M., Lindsey, D. T., & Guckes, K. M. (2011). Color names, color categories, and color-cued visual search: Sometimes, color perception is not categorical.,(12), 1–21.

Cibelli, E., Xu, Y., Austerweil, J. L., Griffiths, T. L., & Regier, T. (2016). The Sapir-Whorf hypothesis and probabilistic inference: Evidence from the domain of color.,(8), e0161521.

Clifford, A., Franklin, A., Davies, I. R. L., & Holmes, A. (2009). Electrophysiological markers of categorical perception of color in 7-month old infants.,(2), 165–172.

Clifford, A., Holmes, A., Davies, I. R. L., & Franklin, A. (2010). Color categories affect pre-attentive color perception.,(2), 275–282.

Constable, M. D., & Becker, S. I. (2017). Right away: A late, right-lateralized category effect complements an early, left- lateralized category effect in visual search.,(5), 1611–1619.

Cowey, A., Heywood, C.A., & Irving-Bell, L. (2001). The regional cortical basis of achromatopsia: A study on macaque monkeys and an achromatopsic patient.,(9), 1555–1566.

Daoutis, C. A., Pilling, M., & Davies, I. R. L. (2006). Categorical effects in visual search for colour.,(2), 217–240.

Davidoff, J. (2001). Language and perceptual categorization.,(9), 382–387.

Davidoff, J., Davies, I., & Roberson, D. (1999). Color categories in a stone-age tribe.,(6724), 203–204.

Davies, I. R. L., Corbett, G. G., Laws, G., McGurk, H., Moss, A. E. S. G., & Smith, M. W. (1991). Linguistic basicness and colour information processing.,(3), 311–327.

Drivonikou, G. V., Kay, P., Regier, T., Ivry, R. B., Gilbert, A. L., Franklin, A., & Davies, I. R. L. (2007). Further evidence that Whorfian effects are stronger in the right visual field than the left.,(3), 1097–1102.

Edwards, D. J. (2017). Unsupervised categorization with a child sample: Category cohesion development.,(1), 75–86.

Fagot, J., Goldstein, J., Davidoff, J., & Pickering, A. (2006). Cross-species differences in color categorization.,(2), 275–280.

Folstein, J. R., Palmeri, T. J., van Gulick, A. E., & Gauthier, I. (2015). Category learning stretches neural representations in visual cortex.,(1), 17–23.

Fonteneau, E., & Davidoff, J. (2007). Neural correlates of colour categories.,(13), 1323–1327.

Franklin, A., Clifford, A., Williamson, E., & Davies, I. (2005). Color term knowledge does not affect categorical perception of color in toddlers.,(2), 114–141.

Franklin, A., & Davies, I. R. L. (2004). New evidence for infant color categories.,(3), 349–377.

Franklin, A., Pilling, M., & Davies, I. (2005). The nature of infant color categorization: evidence from eye movements on a target detection task.,(3), 227–248.

Franklin, A., Wright, O., & Davies, I. R. L. (2009). What can we learn from toddlers about categorical perception of color? Comments on Goldstein, Davidoff, and Roberson.,(2), 239–245.

Gilbert, A.L., Regier, T., Kay, P., & Ivry, R. B. (2006). Whorf hypothesis is supported in the right visual field but not the left.,(2), 489–494.

Gilbert, A. L., Regier, T., Kay, P., & Ivry, R. B. (2008). Support for lateralization of the Whorf effect beyond the realm of color discrimination.,(2), 91–98.

Goldstein, J., Davidoff, J., & Roberson, D. (2009). Knowing color terms enhances recognition: Further evidence from English and Himba.,(2), 219–238.

Hanazawa, A., Komatsu, H., & Murakami, I. (2000). Neural selectivity for hue and saturation of color in the primary visual cortex of the monkey.,(5), 1753–1763.

Harnad, S. (1987).. New York: Cambridge University Press.

Holmes, K. J., & Wolff, P. (2012). Does categorical perception in the left hemisphere depend on language?,(3), 439–443.

Hu, Z. H., Hanley, J. R., Zhang, R., Liu, Q., & Roberson, D. (2014).A conflict-based model of color categorical perception: Evidence from a priming study.,(5), 1214–1223.

Jameson, K. A. (2005). Culture and cognition: What is universal about the representation of color experience?,(3-4), 293–347.

Kay, P. (2002). Color categories are not arbitrary.,(10), 1–21.

Kay, P., & Kempton, W. (1984). What is the Sapir-Whorf hypothesis?,(1), 65–79.

Kay, P., & Regier, T. (2003). Resolving the question of color naming universals.,(15), 9085–9089.

Kay, P., & Regier, T. (2006). Language, thought and color: Recent developments.,(2), 51–54.

Koida, K., & Komatsu, H. (2007). Effects of task demands on the responses of color-selective neurons in the inferior temporal cortex.,(1), 108–116.

Kwok, V., Niu, Z. D., Kay, P., Zhou, K., Mo, L., Jin, Z., … Tan, L. H. (2011). Learning new color names produces rapid increase in gray matter in the intact adult human cortex.,(16), 6686–6688.

Levinson, S. C. (2000). Yél? Dnye and the theory of basic color terms.,(1), 3–55.

Li, J., He, H., Wu, B. Z., Hou, Y., Cao, K., & A, R. (2018). Behavioral and ERP study of color categorical perception in proficient and nonproficient bilinguals.,(11), 1259–1268.

[李杰, 何虎, 吳柏周, 侯友, 曹亢, 阿如罕. (2018). 不同熟練度雙語者的顏色范疇知覺效應：來自行為和ERP的證據.,(11), 1259–1268.]

Lillo, J., González-Perilli, F., Prado-León, L., Melnikova, A., álvaro, L., Collado, J. A., & Moreira, H. (2018). Basic color terms (BCTs) and categories (BCCs) in three dialects of the Spanish language: Interaction between cultural and universal factors.,, 1–19.

Liu, Q., Li, H., Campos, J. L., Teeter, C., Tao, W. D., Zhan, Q. L., & Sun, H. J. (2010). Language suppression effects on the categorical perception of colour as evidenced through ERPs.,(1), 45–52.

Maier, M., Glage, P., Hohlfeld, A., & Rahman, R. A. (2014). Does the semantic content of verbal categories influence categorical perception? An ERP study.,, 1–10.

Mo, L., Xu, G. P., Kay, P., & Tan, L. H. (2011). Electrophysiological evidence for the left-lateralized effect of language on preattentive categorical perception of color.,(34), 14026–14030.

Okajima, K., Robertson, A. R., & Fielder, G. H. (2002). A quantitative network model for color categorization.,(4), 225–232.

Ozgen, E., & Davies, I. R. L. (2002). Acquisition of categorical color perception: A perceptual learning approach to the linguistic relativity hypothesis.,(4), 477–493.

Pilling, D. M., & Davies, I. R. L. (2004). Linguistic relativism and colour cognition.,(4), 429–455.

Pilling, M., Wiggett, A, ?zgen, E., & Davies, I. R. L. (2003). Is color “categorical perception” really perceptual?,(4), 538–551.

Pitchford, N. J., & Mullen, K. T. (2002). Is the acquisition of basic-color terms in young children constrained?,(11), 1349–1370.

Regier, T., & Kay, P. (2009). Language, thought, and color: Whorf was half right.,(10), 439–446.

Regier, T., Kay, P., & Cook, R. S. (2005). Focal colors are universal after all.,(23), 8386–8391.

Regier, T., Kay, P., & Khetarpal, N. (2007). Color naming reflects optimal partitions of color space.,(4), 1436–1441.

Regier, T., & Xu, Y. (2017). The Sapir-Whorf hypothesis and inference under uncertainty.,(6), e1440.

Roberson, D., & Davidoff, J. (2000). The categorical perception of colors and facial expressions: The effect of verbal interference.,(6), 977–986.

Roberson, D., Pak, H., & Hanley, J. R. (2008). Categorical perception of colour in the left and right visual field is verbally mediated: Evidence from Korean.,(2), 752–762.

Siok, W. T., Kay, P., Wang, W. S. Y., Chan, A. H. D., Chen, L., Luke, K. K., & Tan, L. H. (2009). Language regions of brain are operative in color perception.,(20), 8140–8145.

Siok, W. T., Perfetti, C. A., Jin, Z., & Tan, L. H. (2004). Biological abnormality of impaired reading is constrained by culture.,, 71–76.

Tan, L. H., Chan, A. H. D., Kay, P., Khong, P. L., Yip, L. K. C., & Luke, K. K. (2008). Language affects patterns of brain activation associated with perceptual decision.,(10), 4004–4009.

Tan, L. H., Laird, A. R., Li, K., & Fox, P. T. (2005). Neuroanatomical correlates of phonological processing of Chinese characters and alphabetic words: A meta-analysis.,(1), 83–91.

Tan, L. H., Liu, H. L., Perfetti, C. A., Spinks, J. A., Fox, P. T., & Gao, J. H. (2001). The neural system underlying Chinese logograph reading.,(5), 836–846.

Thériault, C., Pérez-Gay, F., Rivas, D., & Harnad, S. (2018). Learning-induced categorical perception in a neural network model., (3), 1–11.

Thierry, G., Athanasopoulos, P., Wiggett, A., Dering, B., & Kuipers, J. R. (2009). Unconscious effects of language- specific terminology on preattentive color perception.,(11), 4567–4570.

Wang, J., & Zhang, J. J. (2012). Color terms and color cognition: based on the perspective of national psychology.,(8), 1159–1168.

[王娟, 張積家.(2012). 顏色詞與顏色認知的關系——基于民族心理學的研究視角.,(8), 1159–1168.]

Wang, J., Zhang, J. J., & Lin, N. (2010). Nari people's concept structure on color terms – Compared with Naxi people's concept structure on color terms.,(2), 87–93.

[王娟, 張積家, 林娜. (2010). 納日人顏色詞的概念結構——兼與納西族人顏色詞概念結構比較.,(2), 87–93.]

Winawer, J. A., Witthoft, N., Wu, L. S., & Boroditsky, L. (2003). Effects of language on color discriminability.,(9), 711.

Witzel, C., & Gegenfurtner, K. R. (2013). Categorical sensitivity to color differences.,(7).

Wu, B. Z., Li J., He, H., Hou, Y., Jia, Y. Q., & Feng, S. X. (2019). Categorical perception of color can be instantly influenced by color vision fatigue and semantic satiation.,(2), 196–206.

Xie, S. S., & Zhang, J. J. (2008). A research summary and new perspective of the study of the nature of Naxi Dongba script., (3), 107–114.

[謝書書, 張積家. (2008). 納西東巴文字性質研究進展和新視角., (3), 107–114.]

Xie, S. S., & Zhang, J. J. (2012). The contribution of Naxi Dongba characters to language cognition researches.,(8), 1212–1221.

[謝書書, 張積家. (2012). 東巴文認知研究對心理語言學的貢獻及展望.,(8), 1212–1221.]

Xie, S. S., & Zhang, J. J. (2019). The mechanism of color category perception: Effects of language.,(8), 1384–1393.

[謝書書, 張積家. (2019). 顏色類別知覺效應的機制：語言的作用.,(8), 1384–1393.]

Xie, S. S., Zhang, J. J., He, X. M., Lin, N., & Xiao, E. P. (2008). Culture’s effects on ‘black’ and ‘white’ color cognition of undergraduates from Yi Nation, Bai Nation, Naxi Nation and Han Nation.,(8), 890–901.

[謝書書, 張積家, 和秀梅, 林娜, 肖二平. (2008). 文化差異影響彝、白、納西和漢族大學生對黑白的認知.,(8), 890–901.]

Yang, B., Xu, S. T., & Ou, Y. Q. (1989). The functional characteristic of the hemispheres for recognizing Chinese characters and English words in subjects with different native language.,(2), 70–74.

[羊彪, 許世彤, 區(qū)英琦. (1989). 母語不同者在漢字及英文辨認中大腦兩半球的功能特點.,(2), 70–74.]

Zhang, J. J., Chen, X. Q, You, N., & Wang, B. (2018). On how conceptual connections influence the category perception effect of colors: Another evidence of connections between language and cognition.,(4), 390–399.

[張積家, 陳栩茜, 尤寧, 王斌. (2018). 顏色詞的語用關系影響顏色認知.,(4), 390–399.]

Zhang, J. J., Fang, Y. H., & Xie, S. S. (2012). Interactive theory of color cognition and its evidence.,(7), 949–962.

[張積家, 方燕紅, 謝書書. (2012). 顏色詞與顏色認知的關系: 相互作用理論及其證據.,(7), 949–962.]

Zhang, J. J., Liu, L. H., Chen, X., & He, X. M. (2008). Study on the relationship between the color cognition and Naxi color language., (2), 49–55.

[張積家, 劉麗虹, 陳曦, 和秀梅. (2008). 納西語顏色認知關系研究., (2), 49–55.]

Zhang, J. J., & Meng, L. (2018). The effect of language and color culture on the colour cognition of undergraduates from Mongol nationality and Han nationality., (5), 59–69.

[張積家, 孟樂. (2018). 語言和顏色文化對蒙、漢大學生顏色認知的影響., (5), 59–69.]

Zhang, Q. R., He, X. M., & Zhang, J. J. (2007). A comparative study on the classification of basic color terms by undergraduates from Yi nationality, Bai nationality and Naxi nationality.,(1), 18–26.

[張啟睿, 和秀梅, 張積家. (2007). 彝族、白族和納西族大學生的基本顏色詞分類.,(1), 18–26.]

Zhong, W. F., Li, Y., Huang, Y. L., Li, H., & Mo, L. (2018). Is the lateralized categorical perception of color a situational effect of language on color perception?,(1), 350–364.

Zhou, K., Mo, L., Kay, P., Kwok, V. P. Y., Tiffany, N. M. I., & Tan, L. H. (2010). Newly trained lexical categories produce lateralized categorical perception of color.,(22), 9974–9978.

Categorical perception of color is significant both in the right visual field and the left: Evidence from Naxi speakers and Mandarin speakers

XIE Shushu; ZHANG Jijia; ZHU Jun

(Teachers College, Jimei University, Xiamen 361021, China) (Department of Psychology, Renmin University of China; The State Ethnic Affairs Commission Key Research, Center for Language, Cultural, and Psychology; Key Research Center for National Psychology and Education, the National Education Development Center of the Ministry of Education, Beijing 100872, China) (Guangdong Province Technician Institute of Light Industry, Guangzhou 510310, China)

Categorical perception (CP) effect indicates that people are faster and more accurately at discriminating between two colors from different categories than two colors from the same category, even when between- and within-category chromatic separation sizes are equated. CP effect is an important evidence for the controversy between Sapir-Whorf hypothesis and the Universal Evolution theory (UE). The Sapir-Whorf hypothesis holds that CP is language-driven. They found that CP is left-lateralized and is disrupted by verbal, but not by nonverbal interference task. Moreover, the language-driven CP also got support from cross-language researches and neurophysiological studies. However, the Universal Evolution theory (UE) holds that CP effect results from universal focal colors and is independent from language. The current study presented three experiments that replicated and extended the earlier studies by using the same task but different participants. We compared green-blue discrimination of Chinese Naxi ethnic who speaks Naxi language and Chinese Han ethnic who speaks Mandarin. The two ethnics have different semantic boundaries of green-blue.

There are three experiments in the current study. In experiment 1, Participants were given a visual search task that required them to detect a single target color among 11 identical distracters. The stimuli were two colors G1 and G2 from green category (Munsell 7.5G and 7.5BG) and two colors B1 and B2 from blue category (Munsell 2.5BG and 2.5B). Four colors formed a graded series from green to blue, with the green-blue boundary falling between G2 and B1. In the visual search task, each stimulus display consisted of a ring of colored squares surrounding a central fixation marker. All squares were of the same color except the target. Participants were asked to press “F” or “J” key as soon and correctly as possible to indicate whether the target was in the left or right side of the circle. Experiment 2 was to ensure that the difference between the two groups in experiment 1 was not due to the slow reaction of the Naxi people to all colors. In experiment 3 block 1, participants were asked to finish green-blue visual search task and nonverbal interference task at the same time, and visual search task and verbal interference task in block 2.

Reaction time and accuracy of the visual search task showed that: 1) It was more difficult for the Naxi speakers, who always use the same word to express green and blue, to discriminate green and blue than the Mandarin speakers; 2) The categorical perception (CP) effect was found both in Naxi and Mandarin speakers. CP of Naxi speakers is probably related to their using similar-color objects to describe different colors in green-blue category; 3) The CP of Naxi and Mandarin speakers are both significant in the right visual field (RVF) and the left visual field (LVF). Moreover, the CP in the LVF was disrupted by the secondary task that engaged spatial working memory. Both the CP in the LVF and the CP in the RVF was disrupted by the verbal interference task. These results indicate that the CP in the LVF is related to the fact that Naxi and Mandarin language activates the right hemisphere.

All the findings reported here provide a more complex possible explanation of CP. Firstly, Naxi speakers were significantly more difficult to discriminate green and blue than Mandarin speakers. It supports the Sapir-Whorf hypothesis that language affects color perception. Secondly, CP appeared notably both in Naxi speakers and Mandarin speakers. It showed the online language effect on color perception, and supported universal category perception as well. Thirdly, CP was found both in the RVF and LVF. Moreover, CP in the LVF was disrupted by the pattern-memory task, and CP in the LVF and RVF were both disrupted by the verbal task. The results support the perspective combining the Universal Evolution theory (UE) and the Sapir-Whorf hypothesis.

categorical perception; bilateral effects; Sapir-Whorf hypothesis; Naxi speakers; Mandarin speakers.

2019-03-19

* 福建省社會科學規(guī)劃項目(FJ2016B286); 中國人民大學科學研究基金(中央高?？蒲袠I(yè)務費專項資金資助)項目(17XNL002); 國家留學基金(留金發(fā)[2018]3058號)。

張積家, E-mail: Zhangjj1955@163.com

B842; B849:C91

10.3724/SP.J.1041.2019.01229