目標探測對記憶提取的影響*

黃晏清 孟迎芳

目標探測對記憶提取的影響

黃晏清孟迎芳

(福建師范大學心理學院, 福州 350117) (三明學院教育與音樂學院, 福建 三明 365004)

采用經典的“學習–再認”范式, 在測驗階段設置了目標探測的干擾任務, 通過比較目標探測和分心拒絕是否會對記憶提取產生不同的影響, 以進一步探討提取干擾與再認記憶之間的關系。結果發現, 無論對目標進行顯性(實驗1)還是隱性(實驗2)的探測反應, 目標探測下舊詞的再認反應均要比分心拒絕下更優, 表明外顯記憶的提取也會受到注意資源的調節。但更為重要的是, 在辨別力指數(′)及判斷標準()上的差異分析發現, 目標探測并沒有提高被試的再認水平, 而是降低了被試的判斷標準, 使得被試在目標探測條件下更容易對詞做出“舊”反應。這種反應傾向與目標探測的動作反應方式無關, 也不受詞匯的編碼加工水平深淺的調節。由此可見, 外顯記憶提取并非完全的“自動化加工”, 仍會受到注意資源的調節。

注意促進效應; 目標探測; 記憶提取; 雙任務

1 引言

注意對記憶的影響一直是認知心理學的研究熱點之一。研究者通常采用雙任務(dual-task)范式, 即要求被試在編碼或提取信息的同時完成一項與記憶任務無關的干擾任務, 以此探討雙任務操作下的注意分散是否會影響記憶成績。研究結果普遍表明, 與集中注意(full attention, FA)條件相比, 編碼時的分散注意(divided attention, DA)會顯著降低隨后自由回憶、線索回憶、再認等測驗的成績, 而提取時的分散注意則不會對記憶成績產生影響或只產生輕微影響(Anderson, Craik, & Naveh-Benjamin, 1998; Anderson et al., 2000; Baddeley, Lewis, Eldridge, & Thomson, 1984; Craik, Eftekhari, & Binns, 2018; Craik, Govoni, Naveh-Benjamin, & Anderson, 1996; Craik, Naveh-Benjamin, Ishaik, & Anderson, 2000; Iidaka, Anderson, Kapur, Cabez, & Craik, 2000; Naveh-Benjamin & Brubaker, 2019; Naveh-Benjamin, Craik, Guez, & Kreuger, 2005; 孟迎芳, 郭春彥, 2007, 2009; 孟迎芳, 2010)。由此, 研究者認為, 記憶的編碼與提取加工之間存在著質的差異, 編碼加工是一種控制加工, 其執行需要注意資源, 因此容易受到干擾任務的影響。而提取加工是一種自動加工, 只要提供合適的提取線索, 學習過的元素會被自動激活, 其操作不受容量限制, 因此不會受到分散注意的影響。

然而, 近期在編碼階段采用目標探測(target detection)干擾任務的研究卻發現了一個有意思的現象, 即編碼時的分散注意不一定會降低隨后的記憶成績。Swallow和Jiang (2010)最早發現此現象。研究采用經典的“學習–再認”范式, 學習階段要求被試進行雙任務操作, 即對屏幕中央序列呈現的圖片進行編碼, 同時完成一項目標探測任務：監測與圖片同時呈現的其它刺激(如圖片中央的小方塊或聽覺呈現的音調)。如果出現目標刺激(白色方塊或高音)進行按鍵反應, 但對分心刺激(黑色方塊或低音)則不需要進行反應。目標與分心刺激的比例為1 : 6, 學習結束后對圖片進行再認測驗。該研究結果發現, 與目標刺激同時呈現的圖片, 其再認成績要明顯優于與分心刺激同時呈現的圖片。但如果學習階段要求被試忽略干擾刺激, 只集中于圖片的編碼加工, 則未發現不同條件之間記憶成績的差異。對此, Swallow和Jiang (2010)認為, 與拒絕分心刺激相比, 探測目標刺激會促進同時呈現的圖片的記憶, 并將這種現象稱為注意促進效應(Attentional Boost Effect, ABE)。隨后這一現象在不同的背景材料, 如面孔(Swallow & Jiang, 2012)、詞(Mulligan, Spataro, & Picklesimer, 2014)等, 以及不同的記憶測驗, 如短時記憶測驗(Makovski, Swallow, & Jiang, 2011)、內隱記憶測驗(Spataro, Mulligan, & Rossi-Arnaud, 2013)中均得到重復。更為有趣的是, 目標探測下的記憶成績能達到、甚至優于集中注意條件, 而分心拒絕下的記憶成績卻明顯低于集中注意條件, 表現出典型的注意干擾效應(Mulligan et al., 2014; Rossi-Arnaud et al., 2014; Spataro et al., 2013)。對此, Swallow和Jiang (2013)曾提出雙任務交互模型(Dual-Task Interaction Model)加以解釋, 其認為對目標刺激的探測反應會觸發時間選擇性注意機制, 該機制伴隨著藍斑核–去甲腎上腺素(LC-NE)系統的活動, 產生短暫且廣泛的知覺增強(Aston-Jones & Cohen, 2005), 從而促進了與目標刺激同時呈現的背景信息的知覺加工?？梢? 注意與記憶之間的關系多重復雜, 編碼階段的分散注意不僅會阻礙記憶痕跡的形成, 也能起到增強記憶痕跡的作用。

以往研究已表明, 記憶編碼與提取加工之間存在著質的差異。由此本文關注的焦點是：如果提取時的干擾任務也設置為目標探測任務, 是否會類似于編碼階段, 對提取加工產生不同的影響？如前所述, 記憶提取加工是一種自動加工, 提取階段設置的干擾任務并不會對外顯記憶測驗成績產生明顯影響。依此推論, 即使干擾任務為目標探測任務, 記憶提取理應也不受影響, 即不存在目標探測與分心拒絕之間的差異。Makovski等(2011)曾對此問題進行了類似探討。其研究采用變化覺察范式, 首次在短時記憶任務中探討注意促進效應。實驗要求被試對相繼呈現的記憶項(3或5個不同顏色的方塊陣列)與檢測項進行“異/同”判斷, 同時對顏色方塊陣列中間出現的字母進行目標探測(目標刺激為T, 分心刺激包括H/X/L/V)。Makovski等(2011)發現, 當字母探測任務設置于記憶項中, 即在記憶編碼過程中進行字母的目標探測任務, 目標條件下的判斷成績要優于分心條件, 表現出注意促進效應。但當字母探測任務設置于檢測項中, 即在短時記憶提取時進行字母探測任務, 則沒有發現注意促進效應, 即目標與分心條件之間的表現沒有差異。由此認為, 目標探測只會促進對同時呈現的背景信息的編碼加工, 而不會促進提取加工。該結果似乎進一步驗證了記憶提取加工對干擾的“免疫性”。

然而, 關于提取干擾與外顯記憶的研究也發現, 雖然提取干擾不會或僅輕微減少記憶成績, 但同時進行的干擾任務的反應時卻被顯著地延長, 這種延長從自由回憶到線索回憶到再認不斷減少。研究者認為, 外顯提取加工對干擾的相對“免疫性”伴隨著更大的干擾任務反應時代價, 表明外顯提取是需要耗費注意資源的, 由于提取加工在某種意義上是強制性的, 因此會把這種資源代價轉嫁到干擾任務上(Craik et al., 1996)。例如, 操縱提取階段的雙任務指導語, 即指導語是強調記憶任務還是干擾任務, 對記憶成績并沒有產生影響, 但會影響干擾任務的反應, 強調干擾任務會提升它的反應速度, 而強調記憶任務則會降低它的反應速度(Anderson et al., 1998; Craik et al., 1996)。另一方面, 外顯記憶對提取干擾的“免疫性”也會因二級干擾任務的性質不同而有所差異。如Fernandes和Moscovitch (2000, 2003)要求被試在再認測驗中同時執行一項詞性判斷(動物或非動物)或數字判斷(奇偶判斷)干擾任務, 發現雖然數字判斷干擾任務不影響再認成績, 但詞性判斷干擾任務卻降低了再認成績。Fernandes和Moscovitch (2000, 2003)認為, 這是由于記憶任務和干擾任務對詞匯表征這一相同注意資源的競爭, 從而影響到記憶行為。上述研究均表明, 記憶提取加工還是會受到干擾任務對注意資源不同需求的影響。通常認為, 在目標探測任務中, 目標的出現構成了一個任務相關的變化, 而探測到這個變化需要耗費額外的資源, 因此目標探測所需消耗的注意資源要多于分心拒絕(Swallow & Jiang, 2010, 2011, 2013), 同時目標探測也會依賴更多的中央控制系統資源(Pashler, 1994)。按此分析, 如果采用目標探測的提取干擾任務, 那么目標探測和分心拒絕應該會對再認記憶產生不同的影響, 因為二者對注意資源的需求不同。

由于Makovski等(2011)探討的是目標探測干擾任務對短時記憶的影響, 且采用無意義顏色方塊為實驗材料, 而以往關于提取干擾與外顯記憶的研究多采用有意義的圖片或詞匯為實驗材料, 探討其對長時記憶的影響。因此, 本研究擬采用經典的“學習–再認”范式, 以雙字詞為記憶材料, 在再認的同時要求被試執行一項目標探測干擾任務, 探討目標探測和分心拒絕是否會對雙字詞的記憶提取產生不同的影響？或者說, 提取時的目標探測干擾任務是否會對記憶提取產生影響？對該問題的探討, 有利于我們更直接地了解外顯記憶的提取加工是否會受到注意資源的影響, 從而對記憶提取加工與干擾之間的關系有更全面的認識。同時, 本研究在學習階段還設置了加工水平變量, 要求被試對詞匯進行深(愉悅度判斷)或淺(詞匯顏色判斷)加工。加工水平理論認為, 加工水平越深, 提取效果越好(Craik & Lockhart, 1972)。再認記憶的雙加工理論認為, 深加工信息的提取主要依賴于回想, 淺加工信息的提取主要依賴于熟悉性, 回想比熟悉性更耗費注意資源, 因此分散注意對深加工信息的影響會大于淺加工信息(Jacoby, 1991)。而目標探測任務中, 目標探測比分心拒絕需消耗更多注意資源(Swallow & Jiang, 2010, 2011, 2013), 因此本研究也想了解, 不同編碼加工水平信息的記憶提取是否對目標探測干擾任務的敏感度也不同？

2 實驗1：按鍵反應下的目標探測任務對記憶提取加工的影響

2.1 研究方法

2.1.1 被試

采用G*Power 3.1軟件, 設置= 0.25 (中等大小), α = 0.05, 1 ? β = 0.95, 計算得出所需樣本量為28人, 基于樣本流失率的考慮, 本研究采用樣本量為30人。30名被試均為某師范大學學生, 其中男生13人, 年齡17~23歲, 平均年齡20.4 ± 1.5歲, 右利手, 視力或矯正后視力正常, 身體健康, 無嚴重病史記錄。實驗結束后給予被試一定報酬。

2.1.2 實驗材料與儀器

選用《現代漢語頻率詞典》(1986年版)中低頻漢語雙字詞共240個, 詞頻范圍在2.3~9.9/百萬, 平均詞頻為4.155/百萬, 詞義趨近中性。將240個雙字詞隨機分成3組, 每組80個詞, 各組在詞頻和筆畫數上不存在顯著差異[(2, 237) = 0.23,= 0.80;(2, 237) = 2.21,= 0.11]。其中兩組用于學習階段, 一組進行淺加工任務, 即判斷詞的顏色, 紅色和藍色各有40個; 一組進行深加工任務(以黑色字體呈現), 即判斷詞的愉悅度; 剩余的一組作為新詞, 與80個深加工舊詞、80個淺加工舊詞在測驗階段混合隨機呈現, 所有雙字詞呈現于屏幕中央。測驗中三組詞分別各有一半與目標刺激(“+”), 一半與分心刺激(“–”)一起呈現, 目標或分心刺激呈現于雙字詞的正上方2厘米處, 測驗階段的刺激均以黑色字體呈現, 字號為60。實驗程序使用Presentation 0.71軟件編制, 實驗中使用的電腦為DELL Dimension 8200, 其顯示器為15寸CRT, 分辨率為800×600, 刷新頻率為75 Hz。

2.1.3 實驗程序

被試在隔音室里完成實驗, 要求其注視計算機屏幕中央的注視點, 計算機顯示器背景為黑色, 刺激呈現區域背景為白色。實驗分為三個階段：學習階段、分心任務階段和測驗階段。正式實驗前讓被試進行練習, 練習項目不計入分析。

(1)學習階段：包括淺加工組(顏色判斷, 紅色按“F”鍵, 藍色按“J”鍵)和深加工組(愉悅度判斷, 愉快按“F”鍵, 不愉快按“J”鍵)。為了平衡深淺加工的順序效應, 將80個深加工詞和80個淺加工詞隨機各分成5組, 每組16個詞, 深、淺加工組的順序在被試內采用ABBA形式進行平衡, 在被試間保持一致。每組內的刺激隨機呈現, 每個詞呈現500 ms, 刺激間隔(ISI)為1800 ± 200 ms。

(2)分心任務階段：屏幕中央呈現“請將300連續倒減2, 進行一分鐘”, 被試根據提示將300連續倒減2進行一分鐘, 并將答案寫在紙上。

(3)測驗階段：包括再認任務與目標探測任務。再認任務要求被試快速判斷屏幕上呈現的詞是否為學習階段出現過, 出現過的舊詞按“F”鍵, 未出現過的新詞按“J”鍵。同時對伴隨詞一起出現的干擾刺激進行目標探測, 若是目標刺激(“+”)按空格鍵, 若是分心刺激(“–”)則忽略, 不做任何反應。干擾刺激同時呈現于詞的正上方, 100 ms后干擾刺激消失, 詞繼續呈現700 ms, 要求被試在刺激出現后盡可能快而準確地同時對兩個任務進行反應。刺激間隔(ISI)為1800 ± 200 ms, 每12個詞為一組, 每組中目標刺激(“+”)個數為4~9個。所有左右按鍵在被試間進行平衡。

2.2 結果與分析

在測驗階段, 2名被試由于對目標刺激的探測準確率過低而被剔除, 后續統計分析基于剩余28名被試的有效數據。被試目標探測的平均正確率為88%, 表明被試有效地完成了目標探測任務。

隨后對再認任務的反應時和正確率(見表1)分別進行2(注意狀態：目標探測vs分心拒絕) × 3(詞類型：深加工舊詞vs淺加工舊詞vs新詞)的重復測量方差分析, 結果發現：反應時上, 注意狀態主效應邊緣顯著,(1, 27) = 3.56,0.07, η= 0.12, 0.06 < η< 0.14, 效應量為中等根據Cohen (1992)提出的標準, η = 0.01、0.06和0.14所對應的效果分別為小、中和大。; 詞類型主效應顯著,(2, 54) = 10.05,< 0.001, η= 0.27 > 0.14; 且存在注意狀態與詞類型的交互作用,(2, 54) = 24.69,< 0.001, η= 0.48 > 0.14。進一步簡單效應分析表明, 在兩類舊詞上, 目標探測下的再認反應時都要顯著短于分心拒絕[深加工舊詞:(1, 27) = 32.38,< 0.001, η= 0.55 > 0.14; 淺加工舊詞:(1, 27) = 7.53,= 0.011, η= 0.22 > 0.14], 但在新詞上, 目標探測下的再認反應時明顯長于分心拒絕,(1, 27) = 9.32,= 0.005, η= 0.26 > 0.14。正確率上, 注意狀態[(1, 27) = 45.49,< 0.001, η= 0.63 > 0.14]和詞類型[(2, 54) = 17.81,< 0.001, η= 0.40 > 0.14]的主效應顯著, 且注意狀態與詞類型的交互作用也顯著,(2, 54) = 45.72,< 0.001, η= 0.63 > 0.14。進一步簡單效應分析表明, 在兩類舊詞上, 目標探測下的再認正確率都顯著高于分心拒絕[深加工舊詞:(1, 27) = 39.29,< 0.001, η= 0.59 > 0.14]; 淺加工舊詞:(1, 27) = 62.92,< 0.001, η= 0.70 > 0.14], 但在新詞上, 目標探測下的再認正確率明顯低于分心拒絕[(1, 27) = 36.49,< 0.001, η= 0.57 > 0.14], 換言之, 目標探測條件下新詞的虛報率高于分心拒絕條件。

表1 按鍵反應下的再認反應時(ms)和正確率

注：括號內為標準差

綜上, 對于舊詞的再認而言, 無論深淺加工, 目標探測下的再認反應都要比分心拒絕更快, 正確率更高。但對新詞的再認而言, 注意設置所產生的影響卻是完全相反的, 即目標探測下新詞的正確再認表現要比分心拒絕的更差。為了更準確地了解再認提取與目標探測和分心拒絕之間的關系, 我們計算了辨別力指數′和判斷標準(見表2)。信號檢測論認為, 辨別力指數′代表了被試的再認水平, 不受情緒、期望、動機等的影響, 能夠比正確率和反應時更好地反映被試記憶的準確性, 當新舊刺激間差異顯著或被試再認敏感時,′值就高。而判斷標準可以反映被試決策標準的改變, 同時這兩個指標之間又是相互獨立的, 因此可以更全面地說明干擾時的注意設置對再認所產生的具體影響。分別對′和進行2(注意狀態：目標探測vs分心拒絕) × 2(加工水平：深加工vs淺加工)的重復測量方差分析, 結果表明, 辨別力指數′上只有加工水平主效應顯著[(1, 27) = 59.78,< 0.001, η= 0.69 > 0.14], 深加工′顯著高于淺加工′, 沒有發現注意狀態的主效應[(1, 27) = 0.72,0.33], 以及二者之間的交互作用[(1, 27) = 0.11,0.75]。判斷標準上, 注意狀態主效應顯著[(1, 27) = 56.18,< 0.001, η= 0.68 > 0.14], 目標探測下的判斷標準明顯低于分心拒絕; 加工水平主效應顯著[(1, 27) = 59.78,< 0.001, η= 0.69 > 0.14], 深加工詞的判斷標準明顯低于淺加工詞; 沒有發現注意狀態與加工水平的交互作用,(1, 27) = 0.11,0.75。

因此, 實驗1結果表明, 提取時目標探測干擾任務的設置并未提高被試的再認水平, 而主要影響了被試的判斷標準, 表現為目標探測條件下的判斷標準明顯低于分心拒絕條件, 即目標探測會降低被試的判斷標準, 使被試更容易做出“舊”反應。然而這種效應是否可能源于個體對目標刺激的按鍵動作反應, 從而使得被試對與之同時呈現的詞同樣更容易做出“是”的反應？已有研究曾表明動作反應(motor response)可能會對后續的行為決策造成影響(Kaneko & Sakai, 2015; Pape, Noury, & Siegel, 2017; Wolpert & Landy, 2012)。為了排除按鍵反應這一特殊動作反應方式的混淆, 實驗2將反應方式由顯性的按鍵反應改成隱性的計數反應, 以期進一步驗證實驗1的結果。

3 實驗2：計數反應下的目標探測任務對記憶提取加工的影響

3.1 研究方法

與實驗1不同的30名被試, 其中男生16人, 年齡18~24歲, 平均年齡20.9 ± 1.6歲。其他條件均同實驗1, 不同之處在于, 測驗階段的目標探測任務要求被試統計一組刺激(12個詞)中目標刺激(“+”)出現的次數, 每組刺激全部呈現結束后大聲說出答案, 主試進行記錄。

表2 實驗1和實驗2各類舊詞的辨別力d′及判斷標準C

注：括號內為標準差,′= z(擊中率) – z(虛報率),= –1/2[z(擊中率) + z(虛報率)] (Macmillan & Creelman, 2004)。

3.2 結果與分析

在測驗階段, 1名被試由于對目標刺激的探測準確率過低而被剔除, 1名被試由于未按要求進行反應而被剔除, 后續統計分析基于剩余28名被試的有效數據。被試目標探測的平均正確率為89%, 表明被試有效地完成了目標探測任務。

與實驗1相同, 對再認任務的反應時和正確率(見表3)分別進行2(注意狀態) × 3(詞類型)的重復測量方差分析, 結果表明：反應時上, 注意狀態主效應顯著,(1, 27) = 5.94,= 0.022, η= 0.18 > 0.14; 詞類型主效應顯著,(2, 54) = 4.88,= 0.011, η= 0.15 > 0.14; 且存在注意狀態與詞類型的交互作用,(2, 54) = 14.38,< 0.001, η= 0.35 > 0.14。進一步簡單效應分析表明, 在兩類舊詞上, 目標探測下的再認反應時均顯著短于分心拒絕[深加工舊詞:(1, 27) = 12.80,= 0.001, η= 0.32 > 0.14; 淺加工舊詞:(1, 27) = 13.93,= 0.001, η= 0.34 > 0.14]。但在新詞上, 目標探測下的正確再認反應時明顯長于分心拒絕,(1, 27) = 6.18,= 0.019, η= 0.19 > 0.14。正確率上, 注意狀態[(1, 27) = 36.98,< 0.001, η= 0.58 > 0.14]和詞類型[(2, 54) = 37.32,< 0.001, η= 0.58 > 0.14]的主效應顯著, 且注意狀態與詞類型的交互作用也顯著,(2, 54) = 32.50,< 0.001, η= 0.55 > 0.14。進一步簡單效應分析表明, 在兩類舊詞上, 目標探測下的再認正確率均顯著高于分心拒絕[深加工舊詞:(1, 27) = 40.72,< 0.001, η= 0.60 > 0.14]; 淺加工舊詞:(1, 27) = 38.51,< 0.001, η= 0.59 > 0.14]。但在新詞上, 目標探測下的再認正確率明顯低于分心拒絕,(1, 27) = 21.16,< 0.001, η= 0.44 > 0.14。

同樣, 計算了實驗2的辨別力指數′及判斷標準(見表2), 并分別進行2(注意狀態) × 2(加工水平)的重復測量方差分析。結果表明, 辨別力指數′上只有加工水平主效應[(1, 27) = 90.65,< 0.001, η= 0.77 > 0.14], 深加工′顯著高于淺加工′, 沒有發現注意狀態主效應[(1, 27) = 1.86,0.18], 以及二者的交互作用[(1, 27) = 0.03,0.86]。判斷標準上, 注意狀態主效應顯著[(1, 27) = 40.76,< 0.001, η= 0.60 > 0.14], 目標探測下的再認判斷標準明顯低于分心拒絕; 加工水平主效應顯著[(1, 27) = 90.65,< 0.001, η= 0.77 > 0.14], 深加工詞的判斷標準明顯低于淺加工詞; 沒有發現注意狀態與加工水平的交互作用,(1, 27) = 0.03,0.86。

與實驗1的結果類似, 實驗2對目標探測任務采用隱性的計數反應, 結果同樣發現辨別力′在目標探測與分心拒絕之間并無顯著差異, 但目標探測條件下的再認判斷標準明顯低于分心拒絕。可見, 目標探測對再認記憶的影響與被試的動作反應方式無關, 且不因詞匯的編碼加工水平不同而有所差異。

表3 計數條件下的再認反應時(ms)和正確率

注：括號內為標準差

4 總討論

本研究采用“學習–再認”范式, 在測驗階段設置了目標探測的干擾任務, 通過比較目標探測和分心拒絕是否會對記憶提取產生不同的影響, 來進一步探討提取干擾與再認記憶之間的關系。結果發現, 無論對目標進行顯性(實驗1)還是隱性(實驗2)的探測反應, 目標探測下舊詞的再認成績及反應速度都要比分心拒絕下表現得更優, 表明外顯記憶的提取也會受到注意資源的調節。進一步對目標探測和分心拒絕在辨別力指數(′)及判斷標準()上的差異進行分析發現, 目標探測并沒有提高被試的再認水平, 而是降低了被試的判斷標準, 使得被試在目標探測條件下更容易對詞做出“舊”反應。這種反應傾向與目標探測的動作反應方式無關, 也不受詞匯的編碼加工水平深淺的調節。由此可見, 外顯記憶提取并非完全的“自動化加工”, 仍會受到注意資源的調節。

4.1 記憶提取受目標探測性質的干擾任務影響, 并非完全的“自動化加工”

先前研究已對提取干擾與外顯記憶之間關系進行了大量探討, 并表明提取干擾不會對外顯記憶成績產生影響或只產生輕微影響(相關綜述也見孟迎芳, 2010)。由此, 研究者認為, 提取加工是一種自動化加工, 其操作不受注意資源的調節。但也有研究發現, 外顯記憶提取會因二級干擾任務的性質不同而有所差異(Fernandes & Moscovitch, 2000, 2003), 這意味著提取加工仍會受到二級干擾任務對注意資源需求不同的影響。然而, 以往研究多為比較提取干擾(雙任務)與無干擾(單任務)之間記憶成績的差異, 無法直接地了解雙任務情境中注意資源的設置是否會對外顯記憶提取產生不同的影響。本研究首次采用目標探測的提取干擾任務, 通過比較目標探測與分心拒絕對記憶提取產生的不同影響, 以進一步探討外顯記憶提取加工是否會受到注意資源的調節。通常認為, 目標探測所需消耗的注意資源要多于分心拒絕(Swallow & Jiang, 2010, 2011, 2013), 且再認測驗也需消耗注意資源。依據注意資源的有限性原理, 目標探測應會減少背景信息所得到的注意資源, 表現出比分心拒絕更差的再認成績。然而, 本研究實驗1和實驗2均發現, 對舊詞的再認而言, 目標探測下被試在反應時及正確率上的表現均要優于分心拒絕。因此我們認為, 目標探測的設置并非只會影響背景信息的編碼加工(如“ABE”效應, 相關綜述也見孟迎芳, 林惠茹, 2018), 在提取階段的設置也會對記憶的提取加工產生影響。由此可見, 外顯記憶的提取加工仍會受干擾任務對注意資源不同需求的影響, 外顯記憶提取并非完全的“自動化加工”。

4.2 目標探測對記憶提取的影響主要表現為目標探測下的判斷標準更為寬松

本研究進一步的數據分析表明, 目標探測對記憶提取的影響主要表現為與分心拒絕相比, 目標探測并沒有提高被試的再認水平(′), 而是降低了被試的判斷標準, 從而使得被試在目標探測條件下更容易對詞做出“舊”反應。以往研究也曾發現, 記憶測驗時的注意干擾會使判斷標準變得更為寬松(Hicks & Marsh, 2000), 而本研究更關心的問題是：為什么目標探測下的判斷標準比分心拒絕下的更為寬松？已有研究對編碼階段目標探測與記憶之間關系的注意促進效應(ABE)的解釋或許能為該問題提供一定的答案。

如前言所述, 在編碼階段采用目標探測干擾任務的研究表明, 雙任務下的目標探測反應會促進與其同時呈現的背景信息的記憶成績, 使其能達到、甚至會優于集中注意條件。Swallow和Jiang (2013)在大量研究基礎上提出了“ABE”的雙任務交互模型(Dual-Task Interaction Model)。他們認為, 在雙任務范式下, 當兩個任務相關的刺激同時進入到知覺加工區域時, 會對有限的知覺表征資源產生競爭, 此時中央執行系統(central executive, CE)將發揮注意調節功能, 依據任務的不同性質對兩類刺激發揮不同的作用。一方面, 對于探測刺激是否為目標(如白色方塊)進行決策判斷。另一方面, 對于學習刺激進行編碼, 以便完成相應的任務。該模型進一步提出, 此時知覺資源會以一種靈活的方式進行分配, 主要表現在當中央執行系統將探測刺激歸類為目標刺激并需要進行相應的反應(如按鍵、計數或者維持在記憶中)時, 會觸發一個基于時間的選擇性注意機制, 該機制通常伴隨著藍斑核－去甲腎上腺素(LC-NE)的釋放, 產生短暫的活動增強(Aston- Jones & Cohen, 2005)。這種興奮性會泛化地投射到大腦皮層感覺區域, 因此可跨越不同的感覺通道, 以及不同的空間位置, 促進與目標同時呈現的背景信息的知覺加工, 產生“ABE”研究中觀察到的記憶增強效應(相關綜述也見孟迎芳, 林惠茹, 2018)。這一解釋得到了相應fMRI數據的支持, 實驗中要求被試在進行目標探測任務的同時編碼伴隨出現的面孔、場景圖片或殘缺圖片, 數據結果顯示, 與分心項相比, 不論聽覺或是視覺的目標項出現時, 視覺初級皮層的活動都有明顯的增強, 表明對目標的探測會促進大腦知覺區的活動增強(Swallow, Makovski, & Jiang, 2012)。

根據研究者對注意促進效應(ABE)的解釋, 我們推測, 在提取過程中, 目標探測應該也會產生一個類似的反應, 即會觸發一個基于時間的選擇性注意機制, 產生短暫的活動增強, 促進與目標同時呈現的背景刺激的知覺加工。Kent和Lamberts (2006)曾提出, 再認包括知覺階段(整合所呈現刺激的特征, 形成知覺表征)和檢索階段(將知覺表征與記憶中存儲的表征進行匹配并反應)?；诖宋覀冋J為, 目標探測對背景刺激產生的知覺加工增強促使被試對刺激做出更快的反應, 從而導致本研究中目標探測下舊詞的反應明顯快于分心拒絕。已有研究曾提出, 加工速度可作為評估流暢性這一主觀體驗的客觀指標(Wurtz, Reber, & Zimmermann, 2008), 人們通常將加工流暢的刺激體驗為更熟悉或更“舊”, 導致更多的“舊”反應(Jacoby & Whitehouse, 1989; Kurilla & Westerman, 2008; Olds & Westerman, 2012; Westerman, Lloyd, & Miller, 2002; Whittlesea & Bruce, 2002)。這也解釋了為何本研究中被試在目標探測下采取了更為寬松的判斷標準。但對于新詞的正確再認(判斷新詞為“新”), 被試在目標探測下的表現卻差于分心拒絕。我們推測, 同樣源于目標探測所產生的知覺加工優勢, 對新詞的正確拒斥產生了相反方向的阻礙作用, 使得目標探測下新詞的正確反應比分心拒絕下的更差。這些結果支持了雙任務交互模型提出的“目標探測會產生短暫的知覺加工增強”觀點(Swallow & Jiang, 2013), 并從記憶提取的角度進一步為該觀點提供了實驗證據, 結果表明目標探測對記憶提取的影響主要表現為目標探測下的判斷標準變寬松。至于加工流暢性等元認知的知識在記憶提取過程中究竟扮演何種角色, 以及其與注意資源如何相互作用等問題, 還有待未來進一步的研究。

4.3 目標探測對深、淺加工詞的記憶提取產生的影響是類似的

本研究發現, 提取階段目標探測干擾任務的設置對深、淺加工詞的記憶提取產生的影響是類似的。深加工詞的再認成績明顯優于淺加工詞, 這一結果符合加工水平理論所認為的加工深度越深, 記憶痕跡越深刻, 提取效果越好(Craik & Lockhart, 1972)。但本研究并未發現注意狀態與深淺加工水平之間的交互作用, 這一結果似乎與已有的理論略有差異。根據再認記憶的雙加工理論, 分散注意對依賴于回想的深加工信息提取產生的影響會大于依賴于熟悉性的淺加工信息提取(Jacoby, 1991)。而目標探測比分心拒絕需要消耗更多注意資源(Swallow & Jiang, 2010, 2011, 2013)。按此推論, 目標探測對深加工詞的影響應更大。但結果卻發現提取階段的目標探測和分心拒絕對深、淺加工舊詞產生的影響是一致的。Lozito和Mulligan (2006)也曾發現和本研究類似的結果。該實驗采用“學習–測驗”范式, 編碼階段要求被試對詞進行深(語義編碼)或淺加工(語音編碼), 隨后進行再認測驗, 同時在測驗階段被試還需執行一項1-back的工作記憶干擾任務。Lozito和Mulligan (2006)發現, 與無干擾條件相比, 干擾條件下舊詞的再認成績均有所下降, 即提取干擾會影響外顯記憶的提取加工, 并提出“再認并不是自動化的或強制性的”, 這一觀點與本研究所提出的“外顯記憶提取并非完全的自動化加工”是一致的。更為重要的是, Lozito和Mulligan (2006)也發現, 提取干擾對深、淺加工舊詞的影響并無差異。由此可推測, 編碼時加工水平的差異并不一定會導致提取時注意需求的差異。換言之, 不同編碼加工水平的刺激對提取時注意資源變化的敏感度可能是相同的。因此深、淺加工舊詞在目標探測和分心拒絕條件下產生的變化是一致的。未來研究可進一步將腦電或fMRI技術相結合, 采用對注意資源變化敏感的神經生理指標(如P300)來深入探討不同編碼加工水平的刺激對提取時注意資源變化的敏感度。

4.4 不足及未來研究方向

首先, 本研究采用的目標探測任務是對“+”和“–”進行判斷, 但“+”在中文語境中含有“肯定”、“正確”等含義, 可能會導致被試更傾向于將與“+”同時出現的詞匯判斷為“舊詞”, 未來可采用不同顏色或形狀的目標探測刺激進行探討, 同時可以進一步增大本研究中目標探測任務對注意資源的需求, 考察是否會對記憶提取產生不同的影響。其次, 現有研究已發現目標探測任務中分心刺激的抑制作用(Meng, Lin, & Lin, 2018), 未來研究應設置讓被試忽略目標探測任務而只進行再認任務的基線條件, 通過與基線條件對比, 進一步厘清目標探測與分心拒絕二者在記憶提取中的作用。

5 結論

外顯記憶的提取加工會受到提取階段的目標探測干擾任務的影響, 這種影響主要表現為目標探測雖沒有提高被試的再認水平(′), 但降低了被試的判斷標準(), 使得被試在目標探測條件下更容易對詞做出“舊”反應。這種反應傾向與目標探測的動作反應方式無關, 也不因詞匯的編碼加工水平深淺而有所差異。由此可見, 外顯記憶提取并非完全的“自動化加工”, 仍會受到注意資源的調節。

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Effects of target detection on memory retrieval

HUANG Yanqing; MENG Yingfang

(School of Psychology, Fujian Normal University, Fuzhou 350117, China)(School of Education and Music, Sanming University, Sanming 365004, China)

Many previous studies have explored the relationship between retrieval interference and explicit memory by comparing memory performance in the divided-attention condition with that in the full-attention condition. However, relatively few studies have discussed the effect of target detection on explicit memory during retrieval in dual-task situations by comparing a target detection condition, in which participants carry out a recognition task and press the spacebar simultaneously when a target appears, with a distractor rejection condition, in which participants perform the same recognition task and do not respond when they see a distractor. Because the detection of a target requires more attention than the rejection of a distractor, an interesting question remains as to whether target detection and distractor rejection have different influences on recognition memory.

Sixty undergraduate students (30 students in experiment 1 and 30 students in experiment 2) participated in this study. A study-test (encoding/recognition) paradigm was adopted, and the participants were required to perform a shallow/deep encoding task with two-character Chinese words as stimuli. They were then asked to conduct a target detection task and an old/new recognition task simultaneously in the retrieval phase. For the target detection task, in experiment 1, the participants were instructed to press the spacebar (overt detection); in experiment 2, the participants were instructed to perform a counting operation (covert detection) when they detected the target (a “+”) rather than the distractor (a “?”). The participants were told that the recognition task and the target detection task were equally important. They were asked to perform both tasks as quickly and as accurately as possible. The reaction time (RT) and accuracy data in the retrieval phase were recorded and analyzed by analysis of variance.

The results showed that in experiment 1 (the keypress response task) and experiment 2(the counting response task), regardless of the kind of processing was required (i.e., shallow or deep processing), the reaction times for the old words were significantly shorter in the target condition than in the distractor condition, and the accuracy scores for recognizing the old words were significantly higher in the target condition than in the distractor condition, indicating that explicit memory retrieval was regulated by the participants’ available attention resources. However, for the new words, we found the exactly opposite phenomenon: the reaction times were significantly longer in the target condition than in the distractor condition, and the accuracy scores were also significantly lower in the target condition than in the distractor condition. More importantly, we calculated the sensitivity index (′) and decision criterion () established by signal detection theory. The participants’ sensitivity indexes showed no significant variations between the target condition and the distractor condition, but the mean values of the decision criteria decreased in the target condition when compared to those in the distractor condition.

The results revealed that detecting a target in the explicit memory retrieval phase did not boost the retrieval of words but decrease participants’decision criteria. Participants responded in a more liberal way in the target condition than in the distractor condition, and the effects of target detection on explicit memory retrieval may not be affected by the depth of processing and different reaction modes. Thus, explicit memory retrieval was also modulated by the available attention resources and, therefore, was not wholly automatic.

attentional boost effect; target detection; memory retrieval; dual task

B842

2019-05-17

* 國家自然科學基金青年項目(31800906); 2018年福建省自然科學基金面上項目(2018J01719)。

注：孟迎芳共同為第一作者。

孟迎芳, E-mail: 175695016@qq.com