朝代字的空間編碼聯合效應

朱小同+祝銘山+王強強

摘要：采用Dehaene等人的快速呈現刺激分類范式，選用隋、唐、明、清四個代表朝代的字，考察了有先后順序的朝代字加工中是否存在SNARC效應。結果發現：（1）左手對元代之前的朝代字反應更快，右手對元代之后的朝代字反應更快，說明在朝代字的加工中也存在SNARC效應；（2）朝代字只含有順序信息，不含有大小信息，在朝代字的加工中發現SNARC效應，結果支持SNARC效應由材料順序信息引起的觀點。

關鍵詞：SNARC效應；朝代字；心理數字線；空間表征

一、問題提出

早在1880年Galton就提出數字具有空間屬性的觀點［1］。1993年Dehaene等人要求被試對隨機呈現的0~9中的一個數字作奇偶判斷時發現，不管是奇數還是偶數，被試用左手對小數字反應快，用右手對大數字反應快。隨著數字數量級的增大，右手對數字的反應越來越快。他們把這種現象形象地命名為空間—數字反應編碼聯合效應（Spatial-numerical Association of Response Codes Effect，簡稱SNARC 效應）［2］。這一效應的發現為數字具有空間屬性的觀點提供了直接的證據。從此SNARC效應成為認知心理學和認知神經科學領域的研究熱點之一。

SNARC效應發現之初，學者們對其研究主要集中于使用不同語種的數字材料和不同實驗范式進行驗證和拓

展［3-6］，證明了SNARC效應存在于各種不同語種數字的認知加工中。當然，也有很多學者選用一位數以外其他形式阿拉伯數字作為研究材料進行拓展，在各種形式的阿拉伯數字加工中也發現了SNARC效應［7-9］。比如張宇、游旭群等人采用刺激探測任務范式，在低水平加工條件下把正數、負數和零混合后隨機呈現給被試來研究負數加工能否引起空間注意的轉移，結果發現負數可以引起空間注意的轉移。但是負數的絕對值加工還是負數數量大小的加工引起空間注意的轉移與數字所在的背景信息相關。在解釋SNARC效應時，絕大多數學者引用了心理數字線（mental number line）假設。該假設認為人們對數字的表征類似一條虛擬的心理數字線，小數字表征在數字線的左側，大數字表征在數字線的右側。

既然數字在心理數字線上的表征位置由其大小信息決定，那么就有人問有大小的非符號數字（比如聲調的高低、面積大小等）是否也會表征在類似的心理數字線上呢？所以有一些學者對非符號數字表征機制進行了研究，將SNARC效應進一步拓展到了非符號數字加工之中［10-14］。比如吳彥文等人以計數單位中的“千”為基線，要求被試對所呈現的計數單位快速作大于還是小于“千”的分類判斷，考察計數單位在心理數字線上的空間表征方式時發現計數單位和數字有著相同的加工機制，小計數單位表征在心理數字線的左側，大計數單位表征在心理數字線的右側［14］。

在符號或非符號數字加工中出現的SNARC效應可以用心理數字線假設予以解釋。但奇怪的是這種效應同樣發生在非數字有序材料的認知加工之中 ［15-17］。比如Dodd M. D.等人以英文字母為內源性刺激研究注意轉移時發現，字母表前面的字母引起空間注意向左轉移，字母表后面的字母引起空間注意向右轉移［16］。非數字有序材料加工中的SNARC效應的發現意味著人們在表征有序材料時也采用空間表征方式。但是前人對非數字有序材料SNARC效應的研究鮮少，且已有研究所選材料多集中于英文字母、月份、星期等。以單詞和圖片為材料研究SNARC效應的相關文獻只找到Previtali P. 等人的一項研究［17］。至今尚無一人以漢語字詞為材料對SNARC效應進行研究。眾所周知，中華民族有著幾千年的歷史，每一個歷史階段都對應著特定的朝代。隨著時間的變遷，每一朝代在歷史長河中也有相應的先后順序（比如隋朝滅亡后被唐朝取代）。那么人們對這些朝代字的加工是否也與SNARC效應有聯系？如果有，是什么樣的聯系呢？對該問題的研究，有助于加深人們對特定漢字和SNARC效應的認識。因此，本文選用隋、唐、明、清四個代表中國歷史上不同朝代的字為實驗材料，考察了在朝代字的認知加工中是否會存在SNARC效應。

二、研究方法

1.被試情況

被試為 22（男7，女15）名東北師范大學本科生、研究生，其中最小年齡20歲，最大年齡28歲，平均年齡23.73歲。視力或矯正視力正常。

2.材料和儀器

選用隋、唐、明和清四個朝代字，字體為宋體，黑色，大小72點陣。置于75×75像素的白底圖片之上。朝代字圖片呈現在聯想筆記本電腦的中央。屏幕大小為14.1英寸，分辨率為1280×800，刷新頻率60HZ。

3.實驗設計

采用2（方應手：左手、右手）×2（前后順序：元代之前、元代之后）被試內實驗設計。因變量為反應時和錯誤率。

4.實驗程序

實驗程序用E-prime1.1編寫，實驗開始后首先在屏幕中央出現一個紅色“＋”注視點300ms，隨后在注視點的位置隨機出現選用的一個朝代字2000ms等待被試反應。被試反應后出現空屏1000ms后進入下一試次。若2000ms內不反應，不記錄該試次反應時，并記為錯誤反應，自動進入下一試次。實驗程序見圖1。被試的任務是判斷呈現的朝代字早于元代還是晚于元代。整個實驗分為兩個部分：一部分要求早于元代時用左手按F鍵反應，晚于元代時用右手按J鍵反應；另一部分按鍵標準正好相反。正式實驗過程中，每個朝代字重復呈現30次，共120試次，正式實驗之前每個部分均有12次練習實驗。整個實驗總共144試次，大概需要10分鐘完成。

圖1.實驗流程圖

三、結果分析

剔除3個標準差以外的所有數據，被試的最高錯誤率為11%，最低錯誤率為2%，平均錯誤率為4%。進一步對反應時和錯誤率進行皮爾遜相關分析發現兩者之間負相關不顯著，r（22）=-0.2，p>0.05，說明不存在反應時—錯誤率代償。故不對錯誤率進行統計分析。對所剩反應時進行2×2重復測量分析發現反應手主效應顯著，F（1，21）=5.69，p<0.05，右手反應速度（503.84ms）比左手反應速度（515.98ms）快；前后順序主效應不顯著，F（1，21）=2.12，p>0.05；反應手和前后順序交互作用非常顯著，F（1，21）=8.72，p<0.01。進一步簡單效應分析發現左手對元代之前的朝代字反應（497.86ms）比元代之后的朝代字（534.10ms）快，F（1，21）=7055，p<0.05；右手對元代之后的朝代字反應（496.45ms）比元代之前的朝代字反應（511.22ms）更快，F（1，21）=2.60，p=0.12，達到邊緣顯著水平，結果見上頁圖2。

四、討論

SNARC效應反映了心理數字線的表征方向與按鍵空間排列方向的一致性，常被用來檢驗數字在心理數字線上的表征方向問題［18］。該效應普遍存在于各種形式的數字加工之中，學者們借用心理數字線對其作了一個合理的解釋。近年來，越來越多的實驗研究發現SNARC效應同樣存在于有序的非數字材料加工之中。由于前人選用的非數字材料主要集中于英文字母、月份、星期等，英語單詞雖有涉及但數量極少。尚無任何研究涉及漢語字詞加工中是否同樣存在SNARC效應。因此，本文選用朝代字為實驗材料，考察了朝代字的空間編碼聯合效應。

對研究結果統計分析發現，右手對朝代字的反應快于左手，說明在朝代字分類任務中表現出了右利手的優勢效應。本研究還發現，被試用左手對隋、唐的反應更快，用右手對明、清反應更快，在朝代字的認知加工中同樣出現SNARC效應。數字SNARC效應表明小數字表征在心理數字線的左側，大數字表征在數字線的右側。本研究在朝代字分類任務中發現SNARC效應說明人們在對朝代字進行分類時，同樣將時間較早的朝代字與左側空間表征相聯系，將時間較晚的朝代字與右側空間相聯系，朝代字與數字一樣都具有空間屬性。該結果與Previtali P. 等人使用英語單詞為材料的研究結果是一致的。

隨著非數字材料加工中SNARC效應的出現，人們對SNARC效應是由數字大小信息還是順序信息引起的爭論也日漸激烈。Dijck和Fias（2011）通過實驗初步分離了數字大小信息和順序信息，證明SNARC效應是由數字順序信息引起［19］。本研究選用的實驗材料是只有順序、沒有大小的朝代字，在朝代字分類中出現SNARC效應，結果也在一定程度上支持了SNARC效應由順序信息引起的觀點。

五、結論

通過本研究可以得出以下結論：（1）左手對元代之前的朝代字反應更快，右手對元代之后的朝代字反應更快，說明在朝代字的加工中也存在SNARC效應；（2）SNARC效應不但可以在數字加工中存在，同樣可以存在于有順序的非數字材料加工之中。

［1］Galton F. Visualised numerals［J］. Nature, 1880, (25): 494-495.

［2］Dehaene S, Bossini S, Giraux P. The mental representation of parity and numerical magnitude［J］. Journal of Experimental Psychology: General, 1993, (3): 371-396.

［3］劉超, 買曉琴, 傅小蘭. 不同注意條件下的空間——數字反應編碼聯合效應［J］. 心理學報, 2004, (36): 671-680.

［4］潘運, 沈德立, 王杰. 不同注意提示線索條件下漢字加工的SNARC效應［J］. 心理與行為研究, 2009, 7(1): 21-26.

［5］Calabria M, Rossetti Y. Interference between number processing and line bisection a methodology［J］. Neuropsychologia, 2005, (43): 779-784.

［6］Nuerk H C, Wood G, Willmes K. The universal SNARC effect［J］. Experimental Psychology, 2005, 52(3): 187-194.

［7］張宇, 游旭群. 負數的空間表征引起的空間注意轉移［J］. 心理學報, 2012, 44(3):285-294.

［8］Reynvoet B, Brysbaert M. Single-digit and two-digit Arabic numerals address the same semantic number line［J］. Cognition, 1999, (72): 191-201.

［9］Tan S, Dixon P. Repetition and the SNARC Effect With One- and Two-Digit Numbers［J］. Canadian Journal of Experimental Psychology, 2011, 65(2):84-97.

［10］胡林成, 熊哲宏. 刺激模擬量的空間表征：面積和亮度的類SNARC效應［J］. 心理科學, 2011, 34(1):58-62.

［11］Keller P E, Rossetti Y, etal. Horizontal spatial representations of time: Evidence for the STEARC effect［J］. cortex, 2008(44):454-461.

［12］Kirjakovski A, Utsuki N. From SNARC to SQUARC: Universal mental quantity line?［J］. International Journal of Psychological Studies, 2012, 4(2):217-227.

［13］Holmes K J, Lourenco S F. Common spatial organization of number and emotional expression: A mental magnitude line［J］. Brain and Cognition, 2011(77):315-323.

［14］吳彥文, 楊龍. 計數單位的空間聯合編碼效應［J］. 心理與行為研究, 2013, 11(4):440-443.

［15］Gevers W, Reynvoet B, Fias W. The mental representation of ordinal sequences is spatially organized［J］. Cognition, 2003(87):B87-B95.

［16］Dodd M D, Stigchel S V, Leghari M A, etal. Attentional SNARC: Theres something special about numbers (let us count the ways)［J］. Cognition, 2008, (108): 210-218.

［17］Previtali P, Dehevia M D, Girelli L. Placing order in space: The SNARC effect in serial learning［J］. Exp Brain Res,2010(201):599-605.

［18］高在峰, 水仁德, 陳晶, 等. 負數的空間表征機制［J］. 心理學報, 2009, 41(2):95-102.

［19］Dijck J V, Fias W. A working memory account for spatial–numerical associations［J］. Cognition, 2011, (119): 114-119.

欄目編輯 / 王晶晶.終校 /黃才玲

圖2.不同類型朝代字的反應時

隨著非數字材料加工中SNARC效應的出現，人們對SNARC效應是由數字大小信息還是順序信息引起的爭論也日漸激烈。Dijck和Fias（2011）通過實驗初步分離了數字大小信息和順序信息，證明SNARC效應是由數字順序信息引起［19］。本研究選用的實驗材料是只有順序、沒有大小的朝代字，在朝代字分類中出現SNARC效應，結果也在一定程度上支持了SNARC效應由順序信息引起的觀點。

五、結論

通過本研究可以得出以下結論：（1）左手對元代之前的朝代字反應更快，右手對元代之后的朝代字反應更快，說明在朝代字的加工中也存在SNARC效應；（2）SNARC效應不但可以在數字加工中存在，同樣可以存在于有順序的非數字材料加工之中。

［1］Galton F. Visualised numerals［J］. Nature, 1880, (25): 494-495.

［2］Dehaene S, Bossini S, Giraux P. The mental representation of parity and numerical magnitude［J］. Journal of Experimental Psychology: General, 1993, (3): 371-396.

［3］劉超, 買曉琴, 傅小蘭. 不同注意條件下的空間——數字反應編碼聯合效應［J］. 心理學報, 2004, (36): 671-680.

［4］潘運, 沈德立, 王杰. 不同注意提示線索條件下漢字加工的SNARC效應［J］. 心理與行為研究, 2009, 7(1): 21-26.

［5］Calabria M, Rossetti Y. Interference between number processing and line bisection a methodology［J］. Neuropsychologia, 2005, (43): 779-784.

［6］Nuerk H C, Wood G, Willmes K. The universal SNARC effect［J］. Experimental Psychology, 2005, 52(3): 187-194.

［7］張宇, 游旭群. 負數的空間表征引起的空間注意轉移［J］. 心理學報, 2012, 44(3):285-294.

［8］Reynvoet B, Brysbaert M. Single-digit and two-digit Arabic numerals address the same semantic number line［J］. Cognition, 1999, (72): 191-201.

［9］Tan S, Dixon P. Repetition and the SNARC Effect With One- and Two-Digit Numbers［J］. Canadian Journal of Experimental Psychology, 2011, 65(2):84-97.

［10］胡林成, 熊哲宏. 刺激模擬量的空間表征：面積和亮度的類SNARC效應［J］. 心理科學, 2011, 34(1):58-62.

［11］Keller P E, Rossetti Y, etal. Horizontal spatial representations of time: Evidence for the STEARC effect［J］. cortex, 2008(44):454-461.

［12］Kirjakovski A, Utsuki N. From SNARC to SQUARC: Universal mental quantity line?［J］. International Journal of Psychological Studies, 2012, 4(2):217-227.

［13］Holmes K J, Lourenco S F. Common spatial organization of number and emotional expression: A mental magnitude line［J］. Brain and Cognition, 2011(77):315-323.

［14］吳彥文, 楊龍. 計數單位的空間聯合編碼效應［J］. 心理與行為研究, 2013, 11(4):440-443.

［15］Gevers W, Reynvoet B, Fias W. The mental representation of ordinal sequences is spatially organized［J］. Cognition, 2003(87):B87-B95.

［16］Dodd M D, Stigchel S V, Leghari M A, etal. Attentional SNARC: Theres something special about numbers (let us count the ways)［J］. Cognition, 2008, (108): 210-218.

［17］Previtali P, Dehevia M D, Girelli L. Placing order in space: The SNARC effect in serial learning［J］. Exp Brain Res,2010(201):599-605.

［18］高在峰, 水仁德, 陳晶, 等. 負數的空間表征機制［J］. 心理學報, 2009, 41(2):95-102.

［19］Dijck J V, Fias W. A working memory account for spatial–numerical associations［J］. Cognition, 2011, (119): 114-119.

欄目編輯 / 王晶晶.終校 /黃才玲

圖2.不同類型朝代字的反應時

隨著非數字材料加工中SNARC效應的出現，人們對SNARC效應是由數字大小信息還是順序信息引起的爭論也日漸激烈。Dijck和Fias（2011）通過實驗初步分離了數字大小信息和順序信息，證明SNARC效應是由數字順序信息引起［19］。本研究選用的實驗材料是只有順序、沒有大小的朝代字，在朝代字分類中出現SNARC效應，結果也在一定程度上支持了SNARC效應由順序信息引起的觀點。

五、結論

通過本研究可以得出以下結論：（1）左手對元代之前的朝代字反應更快，右手對元代之后的朝代字反應更快，說明在朝代字的加工中也存在SNARC效應；（2）SNARC效應不但可以在數字加工中存在，同樣可以存在于有順序的非數字材料加工之中。

［1］Galton F. Visualised numerals［J］. Nature, 1880, (25): 494-495.

［2］Dehaene S, Bossini S, Giraux P. The mental representation of parity and numerical magnitude［J］. Journal of Experimental Psychology: General, 1993, (3): 371-396.

［3］劉超, 買曉琴, 傅小蘭. 不同注意條件下的空間——數字反應編碼聯合效應［J］. 心理學報, 2004, (36): 671-680.

［4］潘運, 沈德立, 王杰. 不同注意提示線索條件下漢字加工的SNARC效應［J］. 心理與行為研究, 2009, 7(1): 21-26.

［5］Calabria M, Rossetti Y. Interference between number processing and line bisection a methodology［J］. Neuropsychologia, 2005, (43): 779-784.

［6］Nuerk H C, Wood G, Willmes K. The universal SNARC effect［J］. Experimental Psychology, 2005, 52(3): 187-194.

［7］張宇, 游旭群. 負數的空間表征引起的空間注意轉移［J］. 心理學報, 2012, 44(3):285-294.

［8］Reynvoet B, Brysbaert M. Single-digit and two-digit Arabic numerals address the same semantic number line［J］. Cognition, 1999, (72): 191-201.

［9］Tan S, Dixon P. Repetition and the SNARC Effect With One- and Two-Digit Numbers［J］. Canadian Journal of Experimental Psychology, 2011, 65(2):84-97.

［10］胡林成, 熊哲宏. 刺激模擬量的空間表征：面積和亮度的類SNARC效應［J］. 心理科學, 2011, 34(1):58-62.

［11］Keller P E, Rossetti Y, etal. Horizontal spatial representations of time: Evidence for the STEARC effect［J］. cortex, 2008(44):454-461.

［12］Kirjakovski A, Utsuki N. From SNARC to SQUARC: Universal mental quantity line?［J］. International Journal of Psychological Studies, 2012, 4(2):217-227.

［13］Holmes K J, Lourenco S F. Common spatial organization of number and emotional expression: A mental magnitude line［J］. Brain and Cognition, 2011(77):315-323.

［14］吳彥文, 楊龍. 計數單位的空間聯合編碼效應［J］. 心理與行為研究, 2013, 11(4):440-443.

［15］Gevers W, Reynvoet B, Fias W. The mental representation of ordinal sequences is spatially organized［J］. Cognition, 2003(87):B87-B95.

［16］Dodd M D, Stigchel S V, Leghari M A, etal. Attentional SNARC: Theres something special about numbers (let us count the ways)［J］. Cognition, 2008, (108): 210-218.

［17］Previtali P, Dehevia M D, Girelli L. Placing order in space: The SNARC effect in serial learning［J］. Exp Brain Res,2010(201):599-605.

［18］高在峰, 水仁德, 陳晶, 等. 負數的空間表征機制［J］. 心理學報, 2009, 41(2):95-102.

［19］Dijck J V, Fias W. A working memory account for spatial–numerical associations［J］. Cognition, 2011, (119): 114-119.

欄目編輯 / 王晶晶.終校 /黃才玲

圖2.不同類型朝代字的反應時