不同反應重復量對反應抑制后效應的影響

朱海　白學軍

摘要：研究不同反應重復量對反應抑制后效應的影響。采用停止信號范式，讓被試完成不同反應重復量的反應抑制任務。結果顯示，總的來說反應重復量因素和重復類型因素的主效應都顯著：信號抑制條件下重復一次后比重復三次后無信號試次反應時要顯著地長，但都與總的無信號試次反應時沒有顯著差異；信號反應條件下重復三次后與重復一次后無信號試次反應時沒有顯著差異，但都比總的無信號試次反應時顯著地長。結果表明。不同反應重復量反應抑制后效應在信號抑制條件下既有認知控制調整也有自動化記憶提取。在信號反應條件下僅存在認知控制的執行加工。

關鍵詞：反應重復量，反應抑制后效應，認知控制理論，自動化理論。

1.引言

已有大量的研究發現，在停止信號任務中信號抑制和信號反應后無信號試次反應時都比總的無信號試次反應時要長。這一停止信號后無信號試次變慢的現象被稱為反應抑制后效應。有的研究表明不管被試抑制成功（信號抑制）還是抑制失敗（信號反應），停止信號后無信號試次反應時都會延長（Log=&Cowan，1984；Rieger&Gauggel1999）；有的研究發現在抑制成功之后會延長（E，meric et aL，2007；Verbruggen&Logan，2008）；有的研究表明抑制失敗之后會延長。

對反應抑制后效應的解釋有兩個理論。即認知控制理論和自動化理論。認知控制理論認為。對信號后元信號試次的反應是一個執行加工過程，其行為是對錯誤、沖突等任務環境的執行加工。自動化理論認為。對信號后無信號試次的反應是一個記憶提取過程，其反應是對熟練行為的自動化記憶提取。Verbruggen等人（2008）將信號抑制后無信號試次反應變慢視為重復啟動，而將信號反應后無信號試次反應變慢看作試次間控制調整。重復啟動就是自動化提取過程。試次間控制調整就是執行加工過程。因此。信號抑制后無信號試次反應變慢主要由于自動化的記憶提取。信號反應后無信號試次反應變慢由于認知控制的執行加工。

一些研究（mcger&Gauggel，1999；Bi8sett&Logan，2011）結果發現，當信號刺激后的無信號刺激與信號刺激重復時，反應抑制后效應更強。這些結果支持自動化理論。Bissett和Logan（2011）的研究表明，反應重復后無信號刺激變慢與刺激重復后無信號試次變慢的原理是一樣的。他們認為反應重復后無信號試次變慢也是一個自動化的記憶提取過程。反應刺激重復使被試將停止信號與反應產生聯結，當聯結發生后被試會放慢信號后無信號刺激的反應速度。與刺激重復條件一樣。反應重復量越多。對其后的無信號試次的反應越慢。但是，自學軍和朱海（2013）的研究表明。不同刺激重復量條件下的反應抑制后效應并不支持自動化理論而支持認知控制理論。該研究的結果表明，不同刺激重復后無信號試次的反應時與總的無信號試次反應時沒有顯著差異。既然不同刺激重復條件下的反應抑制后效應支持認知控制理論，義因為反應重復與刺激重復的原理一樣。則不同反應重復條件下反應抑制后效應策略也是認知控制的執行加工。本研究的目的是考察不同反應重復量對反應抑制后效應的影響。即研究被試在不同重復量條件下作反應的策略是認知控制的執行加工，還是自動化的記憶提取。本研究的假設是：不同反應重復量條件下的反應策略是認知控制的執行加工。

2.方法

2.1被試

大學本科生35名參加了本實驗（平均年齡21.4歲，其中13名男生，22名女生）。所有被試都是右利手，視力或矯正視力正常，聽覺正常，被試在之前一個月內沒有做過類似的實驗，所有被試均不知道實驗目的。

2.2實驗設計

本實驗采用2（反應重復量：重復一次、重復三次）×2（重復類型：反應重復、交替重復）被試內實驗設計。反應重復一次是指一個信號試次緊接著一個相同反應的無信號試次，反應重復三次是指三個反應相同的信號試次后緊接著一個相同反應的無信號試次。反應重復是指對信號刺激所作的反應與信號后無信號刺激所作的反應相同：交替重復是指對信號刺激所作的反應與信號后無信號刺激所作的反應不相同。

2.3實驗材料

本實驗采用有生命與無生命的兩類詞語作為刺激，具體刺激則各不相同。如，有生命的詞語老虎、獅子等：無生命的詞語桌子、椅子等。有生命類與無生命類詞語的詞頻和熟悉性都沒有顯著差異（見表1），t檢驗值分別為，t（225）=-0.71，p>0.05；t（225）=-0.95，p>0.05。該實驗中同一類刺激有同樣的反應。但具體的刺激是不一樣的。如刺激“老虎”呈現之后呈現刺激“獅子”。雖然都是動物類的并作同樣的反應，但刺激不會重復出現。刺激呈現都是在白色背景上呈現黑色漢字。停止信號是一個聲音信號（70dB，100ms，500Hz），通過耳機來呈現。

2.4實驗儀器

聯想筆記本電腦一臺，電腦上運行E-prime程序控制系統編制的程序。筆記本電腦的分辨率為1024x768，刷新頻率為60Hz。

2.5實驗程序

采用E-prilne編制刺激呈現程序。首先呈現一個500ms的固定“+”符號，隨后在白色屏幕背景上出現一個隨機的代表有生命與無生命的詞語，要求被試根據具體的反應對應關系既快義準確地對詞語作出反應。代表有生命的詞語出現時用左手作按“F”鍵作反應，代表無生命的詞語出現時用右手按“J”鍵作反應，當一個聲音停止信號出現時對該刺激不作反應。這種反應對應關系在被試問平衡，形狀刺激保留在屏幕上1000ms。為了消除等待停止信號的策略。要求被試看到屏幕上的形狀后再作反應，試次間的間隔為1000ms，這期間屏幕為空屏。

本實驗中由于反應重復量這一變量包括兩個水平。重復一次和重復三次，因此每一類刺激都要設計三個連續的反應相同的停止信號刺激隨后呈現一個反應相同的無信號刺激（如，L1+L2+L3+L4，其中L表示有生命類詞語。前三個表示停止信號刺激），和一個信號刺激后緊跟著一個相同反應的無信號刺激（如，L5+L6）。實驗過程中的這一規律不告訴被試。

實驗開始后給出書面和口頭指導語、要求被試既快又準確地作反應，并盡最大努力抑制停止信號試次的反應。停止信號出現的試次占總試次的25%，要求被試不要等待信號的出現。停止信號試次中，刺激與停止信號的距離（SSD）為50ms，150ms，250ms，350ms，450ms。指導語后被試進行一個包含40個試次的練習。其中停止信號試次10個，無信號試次30個。停止信號試次中，兩種刺激分別有反應重復一次和三次。除此之外。呈現兩個交替重復。完成練習后給出速度和正確率的反饋，如果被試的正確率在75%以下。則重新練習，練習達到要求后進入正式實驗，正式實驗包含160個試次

LE式實驗出現40次聲音停止信號。反應重復三次和一次的停止信號共24次，交替重復的信號16次，實驗過程中，被試每做完80次休息一次。

3.結果

符合以下條件的被試將刪除掉，（1）對停止信號全部作反應或全部不作反應的被試；（2）當被試對停止信號作反應的概率小于40%或大于60%的被試；（3）對無停止信號的正確率低于75%的被試（Bissett&Logan，2011），符合以下條件的數據將被刪除掉：（1）錯誤反應的無信號試次反應時；（2）錯誤反應的信號試次反應時。（3）除了以上的刪除標準之外剩下的數據的大于平均數2.5個標準差的數據也將刪除掉。本實驗被試剔除方面，本實驗共有38人參與實驗，3名被試在無停止信號上的正確率低于75%被剔除掉，最終35名被試的成績參與統計分析。數據刪除方面，除了不參與統計分析的數據外。將剩下數據的大于平均數2.5個標準差的數據剔除掉。本實驗剩下無信號試次共4668個。其均值為642.76、標準差為130.53。2.5個標準差為326.33。2.5個標準差加上均值為969.09。將大于969.09的值刪除掉。刪除46個數據，剩下4622個。刪除率為0.99%。

3.1總體的信號后無信號試次反應時

總體情況下，被試對不同反應重復量與不同重復類型的信號后無信號試次的反應時結果見表2。為了研究被試在反應重復量與重復類型的反應差異，對信號試次后無信號試次反應時作2（反應重復量：重復三次、重復一次）x2（重復類型：反應重復、交替重復）重復測量方差分析。結果顯示。反應重復量因素上的主效應顯著，F（1，34）=9.40。p<0.01；重復類型因素上主效應顯著，F（1，34）=12.01，p<0.01。反應重復量與重復類型的交互作用顯著，F（1，34）=6.36，p<0.05。

對主效應作進一步分析顯示，反應重復量因素上，反應重復一次后無信號試次反應時（M=688.36）比反應重復三次后無信號試次反應時（M=668.27）要顯著地長；重復類型因素上，反應重復后無信號試次反應時（M=689.05）比交替重復后無信號試次反應時（M=667.58）要顯著地長。對反應重復量因素與重復類型因素的簡單效應分析，反應重復量因素在重復類型因素各水平上的分析顯示，在重復類型的反應重復水平上，反應重復量因素上的反應重復三次后的無信號反應時與重復一次后無信號試次反應時的差異不顯著F（1，34）=0.05，p>0.05；但交替重復量因素上的反應重復三次后的無信號反應時與重復一次后無信號試次反應時的差異顯著，F（1，34）=20.26，p<0.01。

該研究的結果顯示，在反應重復量因素上。重復三次比重復一次后無信號試次反應時要短，這支持自動化提取理論；在重復類型因素上，反應重復比交替重復后無信號試次反應時要長，這支持認知控制理論。交互作用的分析表明。反應重復條件下的重復一次與重復三次之間沒有顯著差異，這也支持認知控制理論。

3.2信號抑制后無信號試次反應時

信號抑制條件下，被試對信號抑制后無信號試次與總的無信號試次作反應的反應時見表3。為了探討信號抑制條件下不同反應重復量之間的差異，將不同反應重復量后的無信號試次反應時與總無信號試次反應時作單因素方差分析。結果顯示。不同反應重復量后的無信號試次反應時與總無信號試次反應時差異顯著，F（2，102）=3.29，p<0.05。

進一步分析顯示，不同反應重復量后的無信號試次反應時與總的無信號試次反應時差異顯著，F（2，102）=3.29，p<0.05。反應重復三次后無信號試次反應時（M=609.53，SD=77.18）與反應重復一次后無信號試次反應時（M=652.74，SD=74.07）的差異顯著，均值差；反應重復三次后無信號試次反應時（M=609.53，SD=77.18）與總的無信號試次反應時（M=627.42，$D=72.33）差異不顯著；反應重復一次后無信號試次反應時（M=652.74，$D=74.07）與總的無信號試次反應時（M=627.42，SD=72.33）差異也不顯著。

由此可見。重復一次后比重復三次后無信號試次反應時要顯著地長。說明被試采用了自動化記憶提取策略。但它們都與總的無信號試次反應時沒有顯著差異，這說明在此過程中采用了認知控制的執行加工策略。

3.3信號反應后無信號試次反應時

信號反應條件下，被試對信號反應后無信號試次與總的無信號試次作反應的反應時見表4。為了探討信號反應條件下不同反應重復量之間的差異。將不同反應重復量的無信號試次反應時與總的無信號試次反應時作單因素方差分析。方差分析的結果顯示。不同反應重復量的無信號試次反應時與總的無信號試次反應時之間存在顯著差異，F（2，102）=10.34，p<0.01。

進一步分析顯示，反應重復三次后無信號試次反應時（M=687.80，SD=96.82）與總的無信號試次反應時（M=627.42，SD=72.33）的差異顯著；反應重復一次后無信號試次反應時（M=720.25，SD=97.89）與總的無信號試次反應時（M=627.42，SD=72.33）的差異顯著，均值差；但反應重復三次后無信號試次反應時（M=687.80，SD=96.82）與反應重復一次后無信號試次反應時（M=720.25，SD=97.89）的差異不顯著。

由此可見，反應重復三次后與反應重復一次后無信號試次反應時沒有顯著差異。說明被試采用的策略是認知控制的執行加工；反應重復i次與反應重復一次后無信號試次反應時都比總的無信號試次反應時顯著地長，則說明被試也采用了認知控制的執行加工策略。

4.討論

4.1實驗材料對反應抑制后效應的影響

以前使用停止信號范式的研究大都采用圖形作為刺激材料（Verbruggen，Logan，&Stevens，2008），圖形的形狀十分有限，相同的刺激材料就得重復多次出現。兩個試次間可能是相同的圖形。也可能是不同的圖形。但進行反應重復研究的時候，當連續兩個試次的圖形相同而反應也相同的時候。則既包含了刺激重復也包含了反應重復。因此，要進行純粹的反應重復研究就不可能。本研究采用了雙字詞作為實驗材料，在實驗的過程中。每一試次的詞語是不一樣。采用不同詞語的目的是將反應重復從刺激重復中剝離出來，其結果比較純粹，不再有刺激重復的成分。當然使用有限的圖形和不重復的詞語都各有利弊，有限的網形的不足在于試次之間圖形會重復，其優點在于影響實驗結果的材料上的無關變量較少。不重復的詞語的優點在于，能將反應重復從刺激與反應重復的混合中剝離出來加以研究；其不足在于每一個具體的詞對每一個人的意義是不一樣的。這可能會影響實驗的結果：當一個詞對某個人有重大意義時，造成心理反應的閾限不一致，可能會加快或減慢對該詞的反應。

4.2不同反應重復量對反應抑制后效應的影響

總的來說，反應重復一次后無信號試次反應時比反應重復三次后無信號試次反應時要顯著地長。反應重復后無信號試次反應時比交替重復后無信號試次反應時要長。認知控制理論將控制歸因于執行加工，它能實時地調整和控制行為：自動化理論將控制歸因于記憶提取。根據自動化提取理論的觀點，重復三次無信號試次反應時顯著地比重復一次后無信號試次反應時要短。則說明重復的反應產生了聯結，反應重復后無信號試次反應時要比交替重復后無信號試次反應時要短。而認知控制理論的觀點認為。試次之間沒有記憶聯結產生，主要是試次之間實時的調整，對當前試次的反應會受到前一試次的影響（Bissett&Logan，2012）。本研究的結果表明，從反應重復量上來看，被試采用了自動化的記憶提取的反應策略：這與已有的研究結果一致（Rieger&GauggeL 1999；Ver-bruggen，Logan，liefoog}1e，&Vandierendonek，2008；Bissett&Logan，2014）。從重復類型上來看，被試采用了認知控制的執行加工策略，這也與已有的一些研究結果一致（Emetic，Brown，Boucher，Caroenter，Hanes，Harris，et aL，2007；Snyder&Logan，2013）因此。被試在作反應的過程中。刺激重復量比較大的條件下形成的記憶聯結量比較大。也就是說采用了自動化的記憶提取策略。同時被試的反應義受到了試次間的影響，采用了認知控制的執行加工。

4.3信號抑制與否對反應抑制后效應的影響

信號抑制條件下。重復一次后比重復三次后無信號試次反應時要顯著地長，這一結果與前人的研究（Verbruggen&Logan，2008；Verbruggent al，2008；Bissett&Logan，2012）一致。即信號抑制后的行為調整表現為自動化記憶提取根據自動化記憶提取理論，反應重復量越大則產生的聯結量越大，從而重復三次后的反應時比重復一次后的反應時要短。但是，反應重復一次和重復三次后無信號試次反應時與總的無信號試次反應時沒有顯著差異。這不能用自動化記憶提取理論來解釋，說明被試在反應的過程中也采取了認知控制的調整策略信號反應條件下。反應重復一次和重復三次后無信號試次反應時都比總的無信號試次反應時要長，且重復一次與重復三次后無信號試次反應時沒有差異。這說明被試在信號反應后的行為調整采取了認知控制的執行加工。根據認知控制理論，被試在信號反應條件下對當前試次的反應受前一次試次反應結果的影響。本研究表明，信號抑制條件下，被試在執行不同反應重復量反應抑制任務時既采用了認知控制調整策略，也采用了自動化記憶提取策略：信號反應條件下被試采用認知控制調整策略。

5.小結

本實驗條件下，可以得出如下結論：不同反應重復量反應抑制后效應在信號抑制條件下既有認知控制調整也有自動化記憶提取。在信號反應條件下采用認知控制調整。