王夢穎 仝宇光 高賀明
(1 河北大學教育學院心理學系,保定 071000) (2 遼寧師范大學心理學院,大連 116029)
定向遺忘(directed forgetting)是個體選擇性、有指向性的對材料遺忘的過程。遺忘作用體現(xiàn)為在繁雜信息中篩除無關信息,將資源用于記憶重要信息(Bjork, 1970)。在項目法(itemsmethod)定向遺忘中,項目出現(xiàn)后隨機呈現(xiàn)記憶(R)或遺忘(F)線索,隨后完成一個干擾任務,以控制被試隱含復述的傾向。最后對學過項目進行自由回憶或再認。研究發(fā)現(xiàn),定向遺忘(to-be-forgotten, TBF)項目記憶成績顯著低于定向記憶(to-be-remembered, TBR)項目,即發(fā)生定向遺忘效應(Anderson & Hanslmayr, 2014; Rizio &Dennis, 2013)。
TBF項目記憶為何受到削弱是不同研究者的爭論焦點。選擇性復述(selective encoding)觀點認為對項目累積復述中止或維持是產生定向遺忘效應的關鍵(Woodward, Bjork, & Jongeward, 1973)。即當學習項目呈現(xiàn)后被試立刻加工、維持TBR項目復述,并自然停止TBF項目復述,導致了TBF項目記憶受到削弱(Schindler & Kissler, 2018)。而注意抑制(attentional inhibition)觀點認為遺忘線索使被試主動壓抑項目激活,抹除TBF項目的記憶,阻止其通達工作記憶(Zacks, Radvansky, &Hasher, 1996)。兩種觀點關鍵是對TBF項目資源耗費看法不同。前者認為復述停止造成TBF項目記憶痕跡自然衰減,這幾乎不需要消耗注意資源(Elmes, 1969);后者強調有意識地付出努力并壓抑TBF項目激活,這需要消耗一定量的注意資源。
近年來,神經科學研究證明了主動抑制TBF項目編碼過程(Fawcett, Lawrence, & Taylor, 2016;Lin, Kuo, Liu, Han, & Cheng, 2013; Rizio & Dennis,2013)。例如,Lin等人考察與目標詞語義相關或無關啟動詞引發(fā)的ERP波幅差異,發(fā)現(xiàn)TBF項目N400指標波幅小于TBR項目,證明詞語編碼階段存在注意抑制,語義線索的呈現(xiàn)抑制了TBF項目的加工。此外,F(xiàn)線索會在右側前額葉產生較大正向慢波,表明可能存在一個抑制過程以阻止TBF項加工存儲(Gallant & Dyson, 2016; Hauswald,Schulz, Iordanov, & Kissler, 2011)。以上研究結果均為注意抑制觀點提供了證據(jù),然而不同線索下項目的資源耗費關系尚不清楚。
Fawcett和Taylor(2008)考察了TBF和TBR項目的資源耗費關系,研究者在項目加工后插入對探測刺激的探測任務,其邏輯是項目加工會與探測任務加工爭奪認知資源,當一種項目(例如TBF項目)加工后,探測任務的反應時變慢,則反證出相比于另一種項目(例如TBR項目),被試加工該項目耗費了更多的認知資源,反之亦然。研究者提出了三種假設:(1)相比于TBR項目,TBF項目后探測任務的反應時短,可佐證選擇性復述理論的合理性。因為TBF項目的削弱是記憶痕跡自然消退造成的,幾乎不消耗認知資源,當探測任務與TBF項目競爭注意資源時,就會攝取更多的認知資源,其探測反應時更短;(2)探測反應時無顯著差異,可一定程度上佐證注意抑制觀點。因為主動抑制TBF項目激活與保持TBR項目加工消耗幾乎等量認知資源,且都會影響探測任務的認知資源,導致探測反應時差異不顯著;(3)TBF項目后探測任務反應時長于TBR項目后探測任務反應時。這一結果可在一定程度上佐證注意抑制觀點,與第二點不同的是,主動抑制TBF項目會比保持TBR項目耗費更多認知資源,導致TBF項目后探測任務獲取認知資源較少,探測反應時較長。
Fawcett和Taylor(2008)通過改變F或R線索與探測刺激間的刺激呈現(xiàn)的不同性(stimulus onset asynchrony, SOA)以檢驗假設。結果發(fā)現(xiàn)在1400 ms和1800 ms的SOA條件下,F(xiàn)線索后探測反應時較長,說明主動遺忘比信息保持消耗更多的認知資源,支持假設3;而在2600 ms的SOA條件下,探測任務反應時差異不顯著。推測由于時間間隔較長,被試完成了對項目的加工后,在余下的時間可以調配充足的認知資源去加工探測刺激,導致探測反應時沒有出現(xiàn)差異。
然而電生理學研究發(fā)現(xiàn),與F線索相關的更強神經活動出現(xiàn)在線索后的200~800 ms(Cheng,Liu, Lee, Hung, & Tzeng, 2012; Gao et al., 2016)。因此,本研究將SOA縮短至1 s內,進一步考察高資源消耗的雙任務中的定向遺忘過程。這主要基于以下兩點考慮:(1)被試雖然在1400 ms和1800 ms時抑制TBF項目耗費的資源更多,但當SOA為2600 ms時,F(xiàn)線索下混入了其他加工過程,探測反應時差異不顯著的結果似乎證明了假設3,卻掩蓋了假設2成立的可能。但是在短時程1 s內的SOA下,短時間內注意資源非常有限,項目和探測爭奪資源會更加激烈,可有效地控制利用額外時間復述TBR項目的傾向;(2)1 s內的SOA由于時間壓力增大以及注意資源有限,項目和探測任務爭奪注意資源更加劇烈,主動抑制TBF項目的資源可能受限,抑制TBF項目激活可能會與保持TBR項目的資源耗費幾近相等,導致兩種情況下探測反應時可能不再存在差異。所以短時程SOA條件下的定向遺忘過程值得進一步探討。
在實驗1中,由于線索啟動后視覺像所造成的視覺暫留,以及被試理解線索會延續(xù)數(shù)百毫秒,所以將短SOA設置為400 ms。依據(jù)前人研究(Cheng et al., 2012; Gao et al., 2016),將長SOA設置為800 ms。這樣可更充分地體現(xiàn)TBF激活的整個過程。本研究推測:400 ms的SOA條件下,由于加工時間非常有限,加工項目和探測會激烈地競爭注意資源,保持TBR項目和主動抑制TBF項目的注意資源都會受到同等程度的限制,導致探測反應時差異不顯著;800 ms的SOA條件下,因為主動壓抑TBF項目激活的過程優(yōu)先加工,被試會優(yōu)先攝取注意資源保證這一過程的順利進行,資源耗費多于維持TBR項目的資源量。隨后當被試再分配資源去加工探測刺激時,F(xiàn)線索下探測任務的注意資源會受到極大限制,反應時變長。
近幾年,研究者認為,項目法定向遺忘并不能準確反映遺忘進程,可能是依據(jù)實驗目標的一種有意操縱(Schindler & Kissler, 2018; Zwissler,Schindler, Fischer, Plewnia, & Kissler, 2015)。即盡管指導語要求被試在項目一出現(xiàn)就開始記憶,再根據(jù)后續(xù)線索保持記憶或遺忘,但被試會預估一部分項目不需要記憶。為降低記憶負擔,被試可能會采用“等且看”(wait-and-see)策略,即在項目呈現(xiàn)時不做任何加工,直到線索出現(xiàn)后對項目做出記憶或舍棄(Fawcett & Taylor, 2010),進而會對項目進行不同編碼加工(Bancroft, Hockley, &Farquhar, 2013)。
根據(jù)“等且看”策略,TBF項目可能并未受到精細編碼加工,實驗1中TBR與TBF項目的再認成績差異可能是TBF項目的加工深度不夠,而不是單純抑制機制造成的。為控制此影響,并深入探討定向遺忘過程中抑制機制的作用,實驗2在項目出現(xiàn)后只呈現(xiàn)F線索或空屏,并告知被試詞語呈現(xiàn)時需立即進行記憶。這樣設置的考慮是:在空屏條件下,若采取“等且看”策略,被試等不到R線索,無法在R線索出現(xiàn)后再采取精細加工的策略,進而會導致空屏后TBR項目再認成績受損,所以空屏起到了維持項目加工的作用。為避免再認成績受損,被試不得不在項目呈現(xiàn)后立刻對項目進行精細加工直至線索出現(xiàn),這樣可以更有效地控制加工深度不夠的影響。400 ms條件下由于注意資源和加工時間有限,探測任務反應時無顯著差異;但800 ms條件下空屏會增加維持TBR項目加工注意負荷,使保持TBR項目和抑制TBF項目的加工消耗幾乎等量注意資源,推斷此時探測任務的反應時應無顯著差異。
招募大學生35名,其中,17名男生,18名女生,平均年齡為22.2歲(SD=2.4歲)。所有被試無色盲色弱,視力正?;虺C正視力正常,均為右利手。被試填寫知情同意書并在實驗結束后得到相應的報酬。所有被試理解指導語后進行練習,熟悉實驗流程后開始正式實驗。
對探測任務的正確率和反應時采用2(線索:R線索、F線索)×2(SOA:400 ms、800 ms)的被試內設計;對加工項目的再認正確率和反應時采用2(項目類型:TBR項目、TBF項目)×2(SOA:400 ms、800 ms)被試內設計。
從《現(xiàn)代漢語頻率詞典》中隨機選取246個詞,詞語使用頻率為60.9‰~88.7‰,平均使用頻率為72.6‰,標準差為2.5‰。學習階段包含60個TBR詞,60個TBF詞;為防止產生首因和近因效應,在開始和最后各設置3個緩沖詞,不進行測驗。測驗階段包含120個新詞和120個學習過的TBR詞和TBF詞,三種詞的詞頻、詞性和筆畫數(shù)相當。對新詞、TBR詞和TBF詞進行單因素方差分析,結果表明三種詞頻差異不顯著,F(xiàn)(2, 237)=0.65,p=0.25;筆畫數(shù)差異不顯著,F(xiàn)(2, 237)=1.22,p=0.13。
采用戴爾筆記本電腦,E-prime軟件編程。正式實驗前每名被試至少進行10個練習試次,熟悉實驗流程,直至能夠理解線索的意義和探測任務的要求,并自如地進行按鍵反應。
正式實驗分為學習和測驗兩個階段。在學習階段:首先白色背景屏幕中央呈現(xiàn)500 ms注視點,隨后呈現(xiàn)黑體一號大小的學習詞1000 ms,經過500 ms注視點后,呈現(xiàn)遺忘(紅色“XXXX”)或記憶(綠色“XXXX”)線索100 ms。在300或700 ms空屏后呈現(xiàn)600 ms探測刺激,被試遇到左箭頭按“F”鍵,遇到右箭頭按“J”鍵。按鍵后刺激消失。在測驗階段,首先屏幕中央呈現(xiàn)1000 ms注視點,隨后呈現(xiàn)詞語1500 ms,被試需要對沒有學過的詞語按“F”鍵,學過的舊詞按“J”鍵。按鍵后屏幕中央呈現(xiàn)注視點1000 ms,進入下一個試次。實驗流程如圖1所示。
圖1 實驗1學習階段流程圖
2.5.1 探測任務正確率
不同條件下探測任務正確率均高于90%,其中線索主效應不顯著,F(xiàn)(1, 34)=1.68,p=0.42;SOA主效應不顯著,F(xiàn)(1, 34)=0.35,p=0.31;線索和SOA的交互效應不顯著,F(xiàn)(1, 34)=3.32,p=0.57。
2.5.2 探測任務反應時
剔除錯誤反應的試次,以及不同條件下反應時均值加減兩個標準差之外的極端試次。剩余試次探測任務反應時結果顯示:線索主效應顯著,主效應顯著,線索和SOA交互作用顯著,F(xiàn)(1, 34)=963.80,p<0.001,簡單效應檢驗表明,400 ms線索后探測反應時差異不顯著,F(xiàn)(1, 34)=2.16,p=0.15;800 ms存在定向遺忘效應,F(xiàn)(1, 34)=31.60,p<0.001,定向遺忘線索下的反應時(M=361 ms)顯著慢于定向記憶線索下的反應時(M=345 ms),各條件下的反應時差異見圖2。
圖2 實驗1中 SOA為400 ms和800 ms條件下探測任務反應時
2.5.3 項目再認正確率
不同SOA條件項目的再認正確率結果顯示:項目類型主效應顯著,F(xiàn)(1, 34)=10.16,p<0.001,即TBR項目再認正確率(M=0.57)顯著高于TBF項目再認正確率(M=0.45),p<0.001;SOA主效應不顯著,F(xiàn)(1, 34)=1.16,p=0.29;項目類型和SOA的交互效應不顯著,F(xiàn)(1, 34)=0.24,p=0.63。
2.5.4 項目再認反應時
剔除錯誤反應的試次,以及不同條件下反應時均值加減兩個標準差之外的極端試次,剩余試次項目再認反應時結果顯示:項目類型主效應不顯著,F(xiàn)(1, 34)=0.18,p=0.67;SOA主效應不顯著,F(xiàn)(1, 34)=2.91,p=0.10;項目類型和SOA交互作用不顯著,F(xiàn)(2, 34)=0.39,p=0.53。
實驗結果顯示,定向遺忘效應顯著:TBF項目再認正確率顯著低于TBR項目。400 ms探測任務反應時顯著長于800 ms條件下的,F(xiàn)awcett和Taylor(2010)認為遺忘和記憶線索需要一定的時間來激活相應的認知過程,據(jù)此推論400 ms下探測任務的注意資源相較于800 ms下更加有限,導致反應時更長。更為重要的發(fā)現(xiàn)是400 ms探測反應任務反應時無顯著差異??赡苁且驗?00 ms高消耗的雙任務加工的認知資源有限,分配給探測刺激反應的資源較少,所以反應時無顯著差異;而800 ms條件下的時間壓力有所緩解,被試消耗了足夠多的抑制TBF項目激活的注意資源,資源的消耗多于維持TBR項目記憶的資源,分配給遺忘條件下探測刺激的認知資源少于記憶條件,導致探測任務的反應時更長。
招募大學生共51人,21名男生,30名女生,平均年齡為22.7歲(SD=2.6歲),被試篩選條件同實驗1。
對探測任務正確率和反應時采用2(線索:空屏、F線索)×2(SOA:400 ms、800 ms)被試內設計,其余同實驗1。
空屏代替記憶線索,其余材料均與實驗1相同。
儀器與實驗1相同。學習階段程序與實驗1基本相同,不同之處在于,在呈現(xiàn)學習詞之后,再呈現(xiàn)500 ms的注視點,接著呈現(xiàn)空屏或遺忘線索100 ms。測驗階段與實驗1相同,見圖3。
圖3 實驗2學習階段流程圖
3.5.1 探測任務正確率
不同條件下的探測任務正確率均高于90%,其中線索主效應不顯著,F(xiàn)(1, 50)=0.78,p=0.06;SOA主效應不顯著,F(xiàn)(1, 50)=0.61,p=0.12;交互效應不顯著,F(xiàn)(1, 50)=0.38,p=0.13。
3.5.2 探測任務反應時
同實驗1,在刪除無效試次后,剩余試次中探測任務反應時結果顯示:SOA主效應顯著,F(xiàn)(1,條件下探測任務反應時(M=375 ms)顯著高于800 ms條件下的探測任務反應時(M=362 ms);線索主效應不顯著,F(xiàn)(1, 50)=0.43,p=0.51;線索和SOA的交互作用不顯著,F(xiàn)(1, 50)=1.17,p=0.28,各條件下的反應時差異見圖4。
圖4 實驗2中 SOA為400 ms和800 ms條件下探測任務反應時
3.5.3 項目再認正確率
不同條件下項目再認正確率結果顯示:項目類型主效應顯著,F(xiàn)(1, 50)=10.47,p<0.001,TBR項目再認正確率(M=0.51)顯著高于TBF項目再認正確率(M=0.45);SOA主效應不顯著,F(xiàn)(1, 50)=1.23,p=0.27;交互效應不顯著,F(xiàn)(1, 50)=0.71,p=0.40。
3.5.4 項目再認反應時
同實驗1,在剔除無效試次后,剩余試次中不同條件項目再認反應時結果顯示:項目類型主效應不顯著,F(xiàn)(1, 50)=1.75,p=0.19;SOA主效應不顯著,F(xiàn)(1, 50)=1.23,p=0.99;項目類型和SOA交互作用不顯著,F(xiàn)(1, 50)=0.38,p=0.54。
實驗2也發(fā)現(xiàn)了定向遺忘效應。與實驗1不同的是,800 ms探測任務反應時差異不顯著。因為實驗2被試無法采用“等且看”策略,導致空屏條件下對項目的維持復述加工的注意資源需求增加。被試不僅要在項目呈現(xiàn)時立即進行精細復述,出現(xiàn)空屏時仍需維持項目的復述,這些加工活動擠占了探測任務的注意資源;當呈現(xiàn)F線索時,被試主動抑制項目加工,此過程耗費了與空屏條件下維持項目復述幾近相等的資源,因而探測任務的認知資源均受到削減,兩種線索下的探測反應時無顯著差異。測驗階段的結果發(fā)現(xiàn)定向遺忘顯著項目類型和SOA的主效應和交互作用不顯著,說明在有效地控制“等且看”策略后,被試對TBF項目進行編碼加工后,遺忘線索促使被試調用注意資源再對其進行抑制。
兩個實驗均發(fā)現(xiàn)1 s內F線索造成TBF項目削弱,產生了定向遺忘效應。以往研究發(fā)現(xiàn),在時間壓力的情境中,被試會消耗任務相關刺激的注意資源,減少無關刺激資源投入(Wu & Xie, 2018)。注意負載和認知控制理論認為,被試處理多任務時會對有限注意資源進行抉擇。在早期選擇階段,被試會增加任務相關刺激的資源;在晚期選擇階段,被試會抑制任務無關刺激的激活(Lavie,Hirst, de Fockert, & Viding, 2004)。根據(jù)以往研究結果,本研究提出:在高資源消耗雙任務中的定向遺忘效應受時間壓力、線索的突出性和雙任務注意資源關系三者共同影響。當時間壓力增大時,資源需求隨之增大,加工項目所依賴的注意資源也受到更大的限制;當時間壓力緩解時,線索更加突出的項目會優(yōu)先得到更多的注意資源,并以消耗大量的注意資源為代價換取更好的加工成績。這勢必會擠占參與資源競爭的其他任務的注意資源,導致其反應受到影響。
400 ms的SOA相比于800 ms或1 s以外的SOA,其對被試造成的時間壓力最大。被試在非常有限的時間內進行雙任務操作時,R或F線索的作用均受到限制,被試既不能有效抑制TBF項目激活,也不能有效維持TBR項目記憶。同時由于注意資源在有限時間內難以被有效利用,這也限制了執(zhí)行探測任務的注意資源的釋放,導致兩種線索下探測任務反應時接近相等,符合假設2預期。800 ms的SOA條件下,當被試未考慮“等且看”策略時,時間壓力有所緩解,此時F線索的作用更加突出,體現(xiàn)為被試要主動壓抑項目的激活,這種阻隔、妨礙性的認知操作需要耗費較多認知資源,而R線索對于TBR項目的保持作用類似于自然記憶過程,資源耗費少于抑制TBF激活,所以F線索下的探測任務資源受到了更多的擠占而減少,反應時較長,符合假設3預期。
由于被試可能采用“等且看”策略,F(xiàn)線索并不能發(fā)揮遺忘TBF項目的作用(Gao, Qi, & Zhang,2019; Schindler & Kissler, 2018)。Gao等人同樣控制了“等且看”策略,但該研究關注的是不同類型項目提取過程的差異??刂啤暗惹铱础辈呗院螅啾扔?00 ms,800 ms的SOA下的時間壓力減小,并且空屏起到了充當R線索的作用:這是因為空屏條件下被試并不知曉項目呈現(xiàn)后是什么線索,為獲取更好的記憶成績,被試維持項目記憶的需求增多,不得不付出認知努力一直維持項目的記憶,從而增加記憶線索下的注意資源。實驗1中R線索項目加工的資源耗費少于F線索;實驗2中R線索下被試追加了更多的注意資源以維持TBR項目記憶,而F線索下抑制TBF項目激活的注意資源在兩個實驗中是基本不變的,所以線索下的注意資源耗費接近相等,分配給探測任務的注意資源也接近相等,反應時也無顯著差異。
在有關定向遺忘的ERP研究中,研究者推測從項目呈現(xiàn)后400 ms到600 ms間,F(xiàn)線索起到了抑制TBF項目加工的作用(van Hooff & Ford,2011)。Paz-Caballero,Menor和Jiménez(2004)則推測在刺激呈現(xiàn)后100 ms,前額區(qū)的腦波反映了F線索誘發(fā)的對項目的抑制加工,而刺激呈現(xiàn)后200~300 ms,頂葉區(qū)的腦波則反映了抑制加工的延續(xù)。這些結果佐證了在加工早期被試可能使用注意抑制策略,但這些研究未考察TBF與TBR項目加工的資源耗費關系,因為R線索會誘發(fā)對于TBR項目加工的P3成分,P3成分可能與項目工作記憶表征的更新有關(Patrick, Kiang, &Christensen, 2015),更新工作記憶表征也需要資源耗費。本研究通過增加探測任務初步探索了在不同短時程SOA條件下定向遺忘資源耗費關系,并控制“等且看”策略對實驗結果的影響,對注意抑制資源耗費過程進行了更細致分析,拓展了注意抑制的觀點。
綜上,本研究進一步擴展了定向遺忘中注意抑制觀點,并歸納為兩點:(1)前人研究表明在長時程內存在TBF項目的抑制過程(Fawcett &Taylor, 2008),本研究則在短時程SOA下證明主動抑制過程開始于項目呈現(xiàn)后的早期階段。(2)在早期階段400 ms的SOA下壓抑TBF項目資源耗費與維持TBR項目資源耗費幾近相等;800 ms的SOA下壓抑TBF項目資源耗費更多。控制“等且看”策略,維持TBR項目資源耗費又開始增加,兩者的資源耗費再次接近相等。
本研究結果有助于理解注意抑制加工過程,但未考慮詞語類型、熟悉性等因素影響,同時為彌補行為實驗的有限性,未來可使用近紅外腦成像等技術進一步研究。
(1)短時程SOA條件下,無論是否控制“等且看”策略,短時程SOA條件下均存在TBF項目的注意抑制過程。(2)400 ms的SOA條件下,被試主動抑制TBF項目和維持TBR項目加工的注意資源耗費無顯著不同。(3)800 ms的SOA條件下,被試耗費更多注意資源主動抑制TBF項目激活;控制“等且看”策略后,增加維持TBR項目復述的資源耗費。