自主任務轉換中的重構和干擾*

蔣 浩

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自主任務轉換中的重構和干擾*

蔣 浩

(中國民用航空飛行學院航空人因與工效學研究所, 四川 廣漢 618307)

任務轉換是研究執行功能的常用范式。任務轉換通常伴隨著轉換代價：執行轉換任務比重復任務的反應時更長、錯誤率更高。轉換代價可能反映了任務設置重構(重構理論), 也可能表明任務之間存在干擾(干擾理論)。與任務線索范式相比, 自主任務轉換范式更具生態效度, 而且不僅能獲得轉換代價這個傳統結果, 還引入了任務選擇比例、任務轉換率等新指標, 其結果傾向于支持重構理論。此外, 新近研究指出自主任務轉換可能也包含干擾的作用。未來, 應通過進一步改進實驗范式等方法, 實現兩大理論的融合。

執行功能; 任務轉換; 重構; 干擾; 自主任務轉換范式

1 任務轉換及任務線索范式

在日常生活中, 人們總是執行著各種任務。有時人們持續執行著同一個任務, 有時需要頻繁地在不同任務之間進行轉換。任務轉換(task switching)是執行功能(executive function)的一種, 它是指個體從一個任務轉換到另一個任務的能力。近20年來, 眾多采用任務轉換范式對轉換加工過程的研究發現, 與重復同一任務相比, 轉換到另一任務時, 通常伴隨著任務績效的降低, 表現為反應時的延長和正確率的降低, 即出現轉換代價(switch cost) (孫天義, 肖鑫, 郭春彥, 2007; Monsell, 2003)。

轉換代價是一個穩定的實驗現象, 它的效應量在幾十毫秒到幾百毫秒不等。轉換代價的普遍存在, 體現了轉換加工的固有弱點。基于對轉換代價的解釋, 學者提出了兩類理論觀點來說明任務轉換的機制(Kiesel et al., 2010; Vandierendonck, Liefooghe, & Verbruggen, 2010)。第一類是任務設置重構(task-set reconfiguration)理論(Monsell & Mizon, 2006), 認為轉換代價反映了個體主動的控制過程, 即對新任務設置的重構過程。這一過程需要耗費一定時間, 是執行功能的一種體現。第二類是任務設置干擾(task-set interference)理論, 認為轉換代價是克服各種舊任務設置干擾的結果。干擾的來源主要包括舊任務設置慣性(Allport, Styles, & Hsieh, 1994)、刺激?反應聯結(Allport & Wylie, 2000)、任務設置抑制(Mayr & Keele, 2000)、反應抑制(Hübner & Druey, 2006)等。干擾理論認為任務轉換不涉及主動的任務設置重構過程, 因此執行功能并不發揮作用。

早期, 產生上述兩類理論觀點最常用的研究范式是任務線索范式(task cuing paradigm) (Meiran, 1996)。在實驗中, 被試交替執行多個(一般為兩個)任務。每個試次(trial)先呈現一個視覺線索, 例如任務的名稱、抽象圖形。不同的任務與不同的線索相聯系, 通過線索來提示被試進行哪一種任務。隨后出現目標刺激, 要求被試根據線索對應的任務對刺激做出反應。任務通常是簡單的認知任務, 例如判斷數字奇偶、人臉性別、單詞音節數、客體形狀等。任務線索范式的一個特點在于可以分別控制反應?線索間隔(response-cue interval, RCI)和線索?刺激間隔(cue-stimulus interval, CSI), 以便考察任務設置重構和干擾對轉換代價的影響。RCI是指被試反應到下一線索呈現之間的時間間隔, CSI是指線索呈現到刺激呈現之間的時間間隔。研究發現, 增加CSI的時長, 轉換代價顯著減小, 說明在CSI期間進行著對新任務的重構過程(Meiran, 1996)。這一“準備效應”被用來支持任務設置重構理論。

任務線索范式雖然被廣泛使用, 但也存在以下不足。第一, 該范式生態效度不高, 實驗情景與真實生活相差較大。在日程生活中, 人們一般無需外界線索提示就能自由選擇進行哪種任務, 并能自由地在任務之間進行轉換。第二, 由于該范式中有線索存在, 因而被試的行為很大程度上都是由外界刺激所驅動, 線索的作用在于形成任務表征(Arrington, Logan, & Schneider, 2007)。即使轉換代價隨著準備時間延長而減少是支持重構理論的有利證據, 但線索的存在也說明被試的重構過程在很大程度上是由線索驅動的。有研究通過數學建模表明任務轉換過程中并無主動控制, 而只存在線索驅動的編碼(Logan & Bundesen, 2003, 2004)。因此, 用任務線索范式來解釋任務轉換過程中的執行控制功能尚有缺陷。針對以上兩點不足, Arrington和Logan (2004)設計了一種新的任務轉換范式——自主任務轉換范式(voluntary task switching paradigm)。

2 自主任務轉換范式

在自主任務轉換范式中, 不再出現提示被試進行何種任務的線索, 而只呈現目標刺激, 被試可以自主選擇進行何種任務, 并對目標刺激做出按鍵反應。被試的自主選擇有兩個條件, 要求被試完成任務時盡量遵從。在指導語中告知被試, 每個試次隨機地從多個(一般為兩個)任務中選擇一個, 但要求整個實驗中每個任務選擇的次數基本相等, 同時還要求任務的序列要隨機, 不能以固定的任務序列模式(例如ABABABAB……)來完成實驗。這兩個條件在任務線索范式中是滿足的。為引導被試達到上述要求, 研究者還形象地將隨機選擇任務的過程比喻為擲硬幣(硬幣的兩面分別代表一種任務), 要求被試在每個試次中想象自己擲了一次硬幣, 并根據投擲的結果進行任務選擇(Arrington & Logan, 2004)。那么, 被試有時會重復前一任務, 有時會轉換執行另一任務, 即發生任務轉換。可見, 自主任務選擇范式去除了外界線索的影響, 更類似于日常生活中人們的多任務轉換情境, 具有更高的生態效度。

自主任務轉換范式主要有三種形式：(1)標準自主任務轉換范式, 即上述Arrington和Logan (2004)設計的范式。(2)任務選擇分離范式一。Arrington和Logan (2005)發現, 標準范式中每個試次只進行一次按鍵反應, 那么反應時包含了兩個成分：一是選擇任務的時長, 二是選定任務后對刺激進行反應的時長。為了分離這兩個成分, 對標準范式做出改變：在目標刺激呈現之前先出現一個探測刺激(比如一個問號), 要求被試按鍵對任務進行自主選擇, 之后再出現目標刺激, 被試再根據所選任務對刺激做出反應。因此, 每個試次能獲得兩個反應時, 分別代表任務選擇反應時和任務執行反應時。(3)任務選擇分離范式二。同任務選擇分離范式一, 但先進行刺激反應, 再進行任務選擇。該范式見于一些自主任務轉換的神經機制研究(Forstmann, Brass, Koch, & von Cramon, 2006; Forstmann, Ridderinkhof, Kaiser, & Bledowski, 2007)。

3 自主任務轉換的研究結果

3.1 轉換代價

盡管自主任務轉換范式中執行何種任務是由被試主動選擇的, 研究依然發現了穩定的轉換代價。這說明, 即使被試主動進行任務轉換, 仍會產生轉換代價。與任務線索范式不同的是, 此時將轉換代價歸因于任務設置重構的理由更加充分。因此, 在自主任務轉換范式下發現轉換代價, 不僅確立了該范式的有效性, 而且使任務設置重構理論更有說服力。

Arrington和Logan (2005, 實驗六)將任務選擇和任務執行分離后, 發現任務選擇過程沒有轉換代價, 選擇重復任務或轉換任務沒有反應時差異。相反地, 任務執行過程出現了轉換代價, 執行轉換任務的反應時要比執行重復任務的反應時慢大約200 ms。此后其他研究也發現了類似結果(Demanet & Liefooghe, 2014; Liefooghe, 2017)。因此, 下文出現的轉換代價如無特指, 均指任務執行產生的轉換代價。

對于任務選擇過程沒有出現轉換代價的解釋目前尚無定論, 可能有以下原因。轉換代價在很大程度上反映了任務設置的重構過程, 這一過程本身就需要在任務確定的基礎上才能進行。也就是說, 要首先完成任務選擇, 才能繼續進行任務設置重構, 進而出現轉換代價。而任務設置是一個復雜的表征(Rangelov, T?llner, Müller, & Zehetleitner, 2013), 甚至在目標刺激出現之后才能完全完成重構。相比而言, 以探測刺激的形式進行任務選擇很容易完成, 從任務選擇反應時顯著小于任務執行反應時也能印證這一點。此外, 任務選擇也不涉及到任務規則提取和基于任務規則的目標刺激判斷, 任務選擇的結果也無正誤之分, 因此選擇重復任務或者轉換任務沒有表現出反應時的差異。任務選擇與任務執行在轉換代價上的差異性也說明兩個過程的相對獨立性, Liefooghe (2017)還專門研究了任務選擇反應在任務執行過程中的獨立貢獻。

3.2 任務選擇比例和任務轉換率

與任務線索范式相比, 自主任務轉換范式獲得了兩個新指標：任務選擇比例和任務轉換率, 前者是指某個任務被選擇的比例, 后者是指被試選擇轉換任務的比例。雖然在指導語中要求被試隨機選擇兩種任務并保持兩種任務所選次數相等, 但被試往往不能精確做到這一點。理論上, 如果兩種任務的選擇完全做到隨機, 那么每種任務出現的比例應為50%, 且任務重復和任務轉換的比例也為50%。研究表明, 被試的實際選擇結果是每種任務被選的比例大致為50%, 符合指導語要求。然而, 任務轉換率卻顯著小于50%, 被試更多地選擇重復前一任務, 出現重復任務偏向(repetitionbias) (Liefooghe, Demanet, & Vandierendonck, 2009, 2010; Vandierendonck, Demanet, Liefooghe, & Verbruggen, 2012)。

早期, Arrington和Logan (2005)用競爭模型對重復任務偏向進行解釋。一方面, 被試需要隨機選擇兩種任務, 這是一個自上而下的主動控制過程; 另一方面, 不同任務之間自下而上的被動干擾過程會妨礙對任務的主動控制。“隨機化”和“干擾”競爭的結果導致被試選擇更多的重復任務而非轉換任務。然而也有很多研究發現, 被試會采用一些主動控制策略來盡量消除任務間干擾的影響, 例如執行難度較低的任務(Dunn, Lutes, & Risko, 2016; Kool & Botvinick, 2014)。在此基礎上, Mittelst?dt, Dignath, Schmidt-Ott和Kiesel (2018)利用適應行為理論框架對重復任務偏向進行解釋, 認為被試的任務選擇行為受到兩種主動控制過程的影響, 一是任務隨機化控制, 二是任務努力程度控制。他們通過呈現不同的預覽轉換刺激來調控被試的努力程度, 發現預覽轉換刺激會降低轉換代價, 增加任務轉換率, 說明被試的行為主動適應了任務情境的變化。Fr?ber和Dreisbach (2017)的研究結果也表明了被試行為的適應性。近年來, 獎勵、興趣、情緒等動機調節因素對執行控制的影響是研究熱點(劉麗婷, 2016; 王振宏, 劉亞, 蔣長好, 2013; Botvinick & Braver, 2015; Hardy & Gillan, 2012; Umemoto & Holroyd, 2015)。在獎勵情境中, 被試的任務選擇發生了適應性變化, 獎勵能提高任務轉換率(Braem, 2017; Braun & Arrington, 2018; Fr?ber & Dreisbach, 2016)。這些結果進一步說明自主任務轉換是一個主動控制的過程。

需要指出的是, 在任務線索范式中, 重復任務偏向對轉換代價有顯著影響。一般而言, 重復任務的比例越大(轉換任務的比例越小), 轉換代價就越大(Monsell & Mizon, 2006)。但在自主任務轉換范式下, 被試的任務轉換率和轉換代價沒有相關(Mayr & Bell, 2006)。此外, Arrington和Yates (2009)研究了自主任務轉換和注意網絡子成分的關系, 結果發現轉換代價與警覺網絡呈正相關, 而任務轉換率與執行控制網絡呈負相關。這些結果說明自主任務轉換范式中的轉換代價與任務轉換率是兩個獨立的指標, 反映了兩個不同的過程。

3.3 準備效應

前已述及, 在任務線索范式中發現了準備效應,即轉換代價隨著線索?刺激間隔(CSI)的延長而降低, 支持任務重構理論。類似地, 在自主任務轉換范式下也出現了準備效應(Arrington & Logan, 2005), 表現為(1)轉換代價隨著反應?刺激間隔(response- stimulus interval, RSI)的延長而降低; (2)任務轉換率隨著RSI的延長達到約50%的水平, 表明被試的任務選擇趨于隨機化。同樣地, 轉換代價的減小和任務選擇趨于隨機化被認為是任務設置重構的作用。

為了說明被試確實對任務進行了準備, 有研究發現, 當被試自主選擇某個任務后, 若實驗設置“意外地”要求執行其他任務, 轉換代價就會反轉成任務重復代價, 表明被試確實在任務準備期間進行了任務重構(Weaver, Foxe, Shpaner, & Wylie, 2014), 但這一重構過程可能直到刺激呈現時才能完成(Masson & Carruthers, 2014)。

另外, 準備效應在兩種任務轉換范式下的表現形式有所不同。在任務線索范式中, 如果CSI是被試間變量, 則通常不會出現準備效應, 只有當CSI是被試內變量時才會表現出準備效應, 因此準備效應被有的研究者詬病為并非反映了任務設置重構過程, 而只是被試暴露于多種CSI下的延遲效應(Altmann, 2004)。但在自主任務轉換范式下, 無論RSI是被試內變量還是被試間變量, 都表現出準備效應(Liefooghe et al., 2009)。

然而, 也有反駁觀點認為轉換代價隨著RSI延長而減小不能充分支持任務重構, 因為RSI的延長也可能導致前一任務對當前任務干擾的減小, 從而降低轉換代價。為了將重構和干擾兩者區分開, 采用前述任務選擇分離范式, 在RSI中間插入探測刺激, 從而將RSI分為任務選擇和刺激判斷兩個階段, 并調節兩個階段的時長, 達到分離重構和干擾的作用(Arrington & Logan, 2005; Demanet& Liefooghe, 2014; Dignath, Kiesel, & Eder, 2015)。Demanet和Liefooghe (2014)發現, 保持RSI不變, 增加任務準備時間并沒有減少轉換代價, 他們據此認為自主任務轉換代價主要是由于前一任務的干擾所致。這個看似與重構理論相悖的結果可以用Liefooghe (2017)的研究加以解釋：實驗的任務選擇階段對每個自主任務的選擇設計了兩個按鍵(通常情況一個任務只設置一個按鍵), 目的在于將任務選擇反應的作用分離出來。結果發現, 任務選擇反應是引發轉換代價的重要因素, 任務選擇反應導致了任務重構的延遲。

3.4 向后抑制

為考察任務轉換過程中是否存在對舊任務設置的抑制, Mayr和Keele (2000)首次提出向后抑制(backward inhibition)的概念。他們用線索提示被試進行A、B、C三種任務, 發現先前出現過的任務再次出現時, 間隔時間越短, 反應時就越慢。也就是說, 對比ABA和CBA兩種任務序列中第三個A任務的反應時, 發現前者比后者慢。Mayr和Keele (2000)認為, 這是因為在執行任務B時, 會對前一任務(A或C)進行抑制, 從而使得任務B結束后轉換到任務A時, 由于對任務A的殘余抑制, 因此反應時更慢。向后抑制效應有力地說明了任務轉換中抑制作用的存在(Koch, Gade, Schuch, & Phillip, 2010)。

在自主任務轉換范式下也發現了類似結果(Lien & Ruthruff, 2008)。除了在反應時上體現向后抑制以外, 在任務的自主選擇上也有所體現。相較于ABA任務序列而言, 被試更多地選擇了CBA任務序列。這從另一個角度反映了任務轉換中的抑制作用：當某個任務處于抑制狀態時, 接下來選擇該任務的概率就會降低。

4 對自主任務轉換范式的質疑：干擾的作用

Arrington和Logan (2004)設計自主任務轉換范式的初衷在于該范式反映了個體主動的、對任務設置自上而下的執行控制, 而不像任務線索范式那樣受到外界線索的驅動。那么, 自主任務轉換范式是否確實不受自下而上因素的影響呢？在Arrington和Logan (2005)的研究中, 作為對主要結果的附加分析, 他們考察了目標刺激的屬性對任務選擇的影響。結果發現5個實驗中僅有2個實驗的結果表明, 當目標刺激在兩個連續試次中重復出現時, 被試選擇重復任務的概率略比轉換任務的概率大。但鑒于此差異的數值很小, 且在5個實驗中并未取得一致的結果, 因此他們認為自主任務轉換范式不受外界刺激的影響, 而反映個體主動的控制過程。

需要說明的是, Arrington和Logan (2005)并未將目標刺激是否重復作為研究的自變量, 因此上述結果僅僅是對數據的補充分析。此后, 其他學者針對自下而上因素對自主任務轉換的影響做了進一步的研究。

4.1 刺激屬性的影響

雖然自主任務轉換范式排除了基于線索的影響, 但卻無法排除來自刺激的自下而上的影響。很多研究發現, 當刺激在前后兩個試次中重復出現時, 被試選擇重復任務的概率更大(Arrington, Weaver, & Pauker, 2010; Mayr & Bell, 2006; Orr & Weissman, 2011), 特別是在有額外工作記憶負荷的情況下(Demanet, Verbruggen, Liefooghe, & Vandierendonck, 2010), 這與Arrington和Logan (2005)的附加分析結果不同。

為研究刺激對任務轉換的影響, Arrington (2008)在每個試次中呈現兩個刺激, 每個刺激與一個任務相聯系。結果發現兩個刺激(S1、S2)出現的時間間隔(SOA)從0 ms逐步提高到200 ms的過程中, 被試選擇與先出現的S1相聯系的任務的概率(p (S1))也逐漸增大。Arrington將這個過程稱為刺激驅動的任務選擇過程。此外, 研究還發現p (S1)隨SOA的變化模式受到RSI的影響：當RSI為400 ms時, p (S1)隨SOA的增加而提高; 當RSI為2000 ms時, p (S1)在各個SOA水平上無顯著差異, 均為隨機水平。這表明準備時間的延長能進行更充分的任務設置重構, 從而抵消掉外部刺激自下而上的影響。另一方面, 刺激的影響也能在任務設置重構減弱的條件下發揮更大作用。Arrington和Reiman (2015)的實驗不要求兩種任務各選擇一半, 而令被試自主調控兩個任務的選擇比例, 結果發現完成比例小的任務選擇更多受到了刺激驅動。除了刺激是否重復出現以外, 刺激呈現的空間位置或者刺激與反應鍵的空間匹配關系也對自主任務選擇產生影響(Arrington & Weaver, 2015; Chen & Hsieh, 2013)。可見, 除了重構之外, 刺激驅動的任務選擇也可能是自主任務轉換中的一種機制, 近期的研究重點逐漸轉向兩種機制在自主任務轉換中的動態平衡以及交互作用(Demanet & Liefooghe, 2014; Kleinsorge & Scheil, 2015)。

4.2 任務間干擾的影響

除了上述來自目標刺激的影響之外, 另一個自下而上因素的來源就是任務間的干擾, 這尤其體現在兩個難度差別較大的任務上。例如, 利用Stroop顏色詞可以進行兩種難度差異很大的任務：讀詞任務、顏色命名任務。前者是簡單任務, 后者是復雜任務。采用任務線索范式在這兩個任務之間進行轉換時發現了轉換代價的不對稱性：從復雜任務切換到簡單任務的轉換代價, 大于從簡單任務切換到復雜任務的轉換代價(Allport et al., 1994)。這一反直覺的結果原因在于復雜任務有更高的激活程度, 因此被試對這個任務有反應偏向(response bias)。

如果任務選擇是自主而不受任務間干擾的影響, 那么被試應傾向于選擇不需心理努力的簡單任務。但已有研究結果恰好相反, 被試更傾向于選擇復雜任務, 且切換到簡單任務產生的轉換代價更大(Liefooghe et al., 2010; Yeung, 2010)。這也對自主任務選擇范式的主動控制提出了質疑, 表明反應偏向能顯著影響任務的選擇。

5 小結和展望

任務轉換是研究多任務條件下執行控制功能的重要手段。早期的研究圍繞著轉換代價反映了主動重構過程還是任務干擾展開了大量探索, 運用任務線索范式為重構理論和干擾理論積累了豐富證據。然而, 任務線索范式這種缺乏生態效度的單一實驗范式使理論的進一步突破和發展陷入了困境。在這種背景下, 自主任務轉換范式這種新的實驗范式應運而生。它不僅更類似于真實生活中的多任務情境, 而且還能獲取轉換代價以外的其他研究指標, 如任務選擇比例、任務轉換率等, 這些新指標大都表明任務重構在自主任務轉換中的重要作用。

另一方面, 近期也有一些研究指出自主任務轉換中的干擾因素。這些干擾因素來自目標刺激、反應偏向等。可以預見, 隨著研究的不斷深入, 自主任務轉換范式可能會面臨任務線索范式同樣的困境。為了突破困境, 未來可以從以下幾個方面展開研究。

第一, 加深對任務選擇過程的研究。自主任務轉換范式的一大特點是可以分離任務選擇和任務執行, 獲取兩個反應時。由于任務選擇反應時基本不出現轉換代價, 因此現有研究更多地側重于分析任務執行反應時, 對任務選擇反應時的分析相對較少。但是, 最近的一項研究表明任務選擇在自主任務轉換中的重要作用(Liefooghe, 2017), 未來應當繼續深入探討任務選擇的機制。筆者認為, 任務選擇反應時不出現轉換代價, 除了前文提及的原因之外, 還可能是因為被試在任務選擇和維持任務轉換率之間進行了權衡, 若調控任務轉換率, 則有可能在任務選擇反應時上出現轉換代價。已有研究利用獎勵等外部條件激發被試主動提高了任務轉換率(Braem, 2017; Braun & Arrington, 2018; Fr?ber & Dreisbach, 2016), 但這些研究未能采用分離范式獲取任務選擇反應時, 因此這一假設尚未得到檢驗。

第二, 進一步考察重構和干擾如何共同在任務轉換中發揮作用, 力求實現兩類理論的融合。早期的理論往往偏向其中一方, 甚至完全排除另一方的作用。例如, Logan和Bundesen (2003, 2004)認為任務轉換過程完全不涉及任務設置的重構。近年來, 學者們普遍認為, 任務轉換中同時存在重構和干擾作用。但兩者如何共同發揮作用, 如何取得平衡, 如何交互等問題仍不甚清楚。目前對兩者作用的探討僅局限于查找某個因素發揮作用的外部條件或影響因素, 比如, 低頻率任務導致重構減少, 從而干擾增多(Arrington & Reiman, 2015)。在此基礎上, 未來可進一步建立任務轉換的重構和干擾共同作用模型。Meiran, Kessler和Adi-Japha (2008)提出了行為表征和輸入選擇控制模型(CARIS), 但其建模過程只參考了任務線索范式的研究, 未涉及到自主任務轉換范式。

在進行理論融合時, 應尤為關注任務轉換研究的核心問題以及自主任務轉換范式的特點。任務轉換研究的核心問題是執行控制功能如何實現不同任務的轉換, 而不是某個任務如何執行。從這個出發點考慮, 既能觸及任務轉換機制的核心, 也能避免自主任務轉換范式中任務和刺激干擾帶來的影響。為了著重考察“轉換”過程而降低具體“任務”的影響, 可以將自主任務轉換與切換線索(transition cue)范式(Schneider & Logan, 2007; van Loy, Liefooghe, & Vandierendonck, 2010)相結合, 令被試在任務選擇階段不進行“任務”選擇, 而進行“切換”選擇, 即不選擇具體執行何種任務, 而是自主選擇“重復”前一任務還是“轉換”到另一任務。這種方法能盡量減少外部切換線索、明確線索(explicit cue)、任務刺激的影響, 考察主動轉換控制功能, 能為重構與干擾理論爭議的解決和融合發揮作用。

第三, 改進任務轉換實驗范式。自主任務轉換范式是對任務線索范式的一種改進, 這種改進確實引入了新的研究指標, 推動了理論進步。然而, 自主任務轉換范式也有一些缺陷。首先, 通過指導語要求被試隨機選擇任務, 因此在實驗控制上稍顯薄弱。以往的研究有時發現被試不能理解指導語, 或者不按指導語執行, 或者按固定任務序列完成實驗。實驗者只能通過事后檢驗來剔除被試, 而無法進行事前控制。其次, 即使是部分符合隨機化要求的被試, 在自主選擇任務時也可能遵循了某種任務序列。實際上, 這是一個容易忽視的影響因素, 多個任務形成的序列組塊或者層級效應可能會干擾對轉換代價的解釋(Perlman, Pothos, Edwards, & Tzelgov, 2010; Schneider & Logan, 2006, 2015)。未來應進一步對比任務線索范式、自主任務轉換范式等不同范式的研究結果(Gollan, Kleinman, & Wierenga, 2014; Masson & Carruthers, 2014), 并繼續根據研究目的改進研究范式。事實證明, 對研究范式進行小的改動已經取得了一些成效。例如, 插入探測刺激可以分離任務選擇和任務執行(Arrington & Logan, 2005); 用多個按鍵進行一個任務的選擇進一步將任務選擇反應的作用分離了出來(Liefooghe, 2017); 在同一試次中以不同的SOA間隔呈現的兩個目標刺激可以分離出刺激驅動的影響(Arrington, 2008)。我們期望, 將來的研究成果不僅局限于某個研究方法, 而是可以普遍適用于各種研究范式和生活情境。

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Reconfiguration and interference in voluntary task switching

JIANG Hao

(Institute of Aviation Human Factors and Ergonomics, Civil Aviation Flight University of China, Guanghan 618307, China)

Task switching is often used for studying executive functions. Task switching is usually associated with switch costs: longer reaction times and higher error rates on task-switch trials compared to task-repeat trials. Switch costs are attributed to task-set reconfiguration (reconfiguration view), or interference between different tasks (interference view). Compared with task cuing paradigm, the voluntary task switching paradigm is considered to be more ecologically valid. With this new paradigm, researchers could achieve not only traditional indicators like switch costs, but also new measures such as proportions of task selection and task switching rates. Studies of voluntary task switching are in favor of reconfiguration view. However, some recent reports found that interference may also play a role in voluntary task switching. In the future, modifications of the experimental paradigm should be made for a possible theoretical integration.

executive function; task switching; reconfiguration; interference; voluntary task switching paradigm

2018-02-11

* 中國民用航空飛行學院科研項目(J2014-06)。

蔣浩, E-mail: huban@zju.edu.cn

B842

10.3724/SP.J.1042.2018.01624