自我損耗對基于時間前瞻記憶的影響 *

劉 紅 褚 錚 李緩緩 趙笑梅

(1 河北師范大學教育學院，石家莊 050024) (2 唐山學院辦公室，唐山 063000)

1 引言

基于時間前瞻記憶（time-based prospective memory, TBPM）是指個體記得在未來的某一時間或者間隔一段時間后做某事（Einstein & McDaniel,1990）。

要想成功地完成TBPM任務，不僅要記住將來要做的事情，即在頭腦中形成前瞻意向，對其進行編碼和存儲，還要在恰當的時刻去提取和執行這一意向。即前瞻記憶包括回溯成分和前瞻成分兩個成分，前者是指記住前瞻意向的具體內容是什么，后者是指記住在恰當的時刻去執行前瞻意向。這兩個成分與TBPM的三個加工階段，即意向形成、監控時間的同時維持前瞻意向，以及在恰當的時刻啟動和執行前瞻意向有著密切的對應關系（Mackinlay, Kliegel, & M?ntyl?, 2009）。如果TBPM失敗源于回溯成分失敗，說明個體沒有將前瞻意向一直保持在頭腦中；而如果TBPM失敗源于前瞻成分失敗，則說明個體不能在恰當的時刻執行TBPM意向。

那么，怎樣才能保持前瞻意向并在恰當的時刻想起并執行呢？無論是測試-等待-測試-退出（test-wait-test-exit, TWTE）模型（Cook, Marsh, &Hicks, 2005），還是注意閘門模型（attentional-gate model, AGM）（Block & Zakay, 2006），都強調了形成TBPM意向后，對目標時間監控的重要性。當監控時間與目標時間一致或吻合時，個體就會執行TBPM意向完成TBPM任務。

在完成TBPM任務時又是怎樣進行時間監控的呢？Huang，Loft和Humphreys（2014）提出并用實驗證明了時間監控主要通過內部控制和外部控制兩種方式完成。個體完全依靠自己進行前瞻性的時間估計和維持前瞻意向屬于內部控制，當個體依靠外界來完成前瞻任務（如監控時鐘）屬于外部控制。通常，當環境中存在可以利用的外部條件，如時鐘、適當的提示時，個體就會自動選擇外部控制的方式，這時前瞻性的時間估計就變得不那么重要，個體也不需要花費過多的資源來維持前瞻意向；當不具備這類條件時，個體就會選擇內部控制的方式。內部控制和外部控制都是個體完成TBPM任務的有效方式，但是這兩種方式對心理資源的需求不同（Voigt et al., 2014）。

前瞻記憶是一種雙任務的認知過程，需要一定的心理資源完成。而自我損耗指的是運用自我控制使得資源損耗，導致個體在隨后的任務中表現較差的效應（Baumeister & Vohs, 2016）。以往許多研究都表明，通過自我損耗的操縱，心理資源會受到嚴重的損耗（Baumeister, Vohs, & Tice, 2007;Schmeichel, 2007），進而導致較低的執行能力（Bayer & Osher, 2018）。因此，以往有不少研究探討了自我損耗對后續認知活動的影響（黎建斌,2012; Osgood, 2018; Schmeichel, 2007）。然而，目前研究者較少關注自我損耗對TBPM有怎樣的影響；而且，在內部控制和外部控制這兩種對心理資源需求不同的控制方式下，自我損耗對TBPM的作用也值得探討；更進一步的，自我損耗會通過損害哪個成分和加工階段來影響TBPM呢？為了更好地探討上述問題，本研究會對自我損耗的程度加以操縱，并對上述問題進行回答。

另外，在外部控制條件下進行時間監控時，采用監控策略有助于前瞻記憶任務的完成（Anderson,Rummel, & McDaniel, 2018），有些研究強調時鐘監控總次數的作用（Huang et al., 2014; Voigt, Aberle,Sch?nfeld, & Kliegel, 2011），而有些研究則指出只有在臨近目標時間的時鐘監控次數才與TBPM成績呈顯著正相關（Mackinlay et al., 2009）。究竟哪種監控策略更有效？在自我損耗導致資源受損的情況下被試的監控策略又會怎樣變化，表現出怎樣的監控模式？也是本研究所要探討的問題。

基于此，本研究通過兩個實驗探討在內部控制和外部控制兩種不同的控制方式下自我損耗對TBPM的影響。實驗1探究在內部控制條件下，自我損耗對TBPM的影響。由于TBPM需要執行功能的積極參與（M?ntyl?, Carelli, & Forman,2007），而自我損耗會耗費心理資源，進而影響執行功能的正常發揮（Schmeichel, 2007）。因此，本研究假設：高損耗組被試的TBPM成績低于低損耗組，自我損耗對前瞻成分的影響比較大。實驗2探究在外部時鐘監控條件下，自我損耗是否也會降低TBPM成績。本研究假設：如果存在時鐘并且可以自由監控時，個體對目標意向的保持和提取時間會有一個精確的參照，從而減少對心理資源的依賴。因此，外部時鐘可以降低自我損耗對TBPM的消極影響。

2 實驗1：內部控制條件下自我損耗對TBPM的影響

2.1 被試

隨機選取46名大學生分為兩組，每組23人，性別比例基本平衡，平均年齡21.26歲，視力或矯正視力及色覺均正常，之前沒有做過類似任務。

2.2 材料

（1）損耗任務：采用自我損耗研究中常見的Stroop任務（任俊等, 2014; Schmeichel & Vohs,2009），使用字色是否一致來操控自我損耗水平，低損耗組中每個刺激都字色一致，而高損耗組中則是字色不一致的。兩組分別都是120個試次，隨機呈現。每個字呈現時間為1000 ms，要求被試在3000 ms內對字的顏色按鍵。（2）自我控制操控檢查：對Stroop任務從難度、努力程度、疲勞程度、能量損耗程度四個方面進行主觀評定（Bertrams,Englert, & Dickh?user, 2010），7 點評分。（3）TBPM任務：進行中任務采用詞匯判斷任務，要求被試判斷詞語屬于自然物還是人工物。所用詞語均摘自國內同類研究（陳思佚, 周仁來, 2010; 黎建斌,2012）并經同質被試評估，最終選取了兩類詞語各95個，其中90個用于正式實驗，5個用于練習。正式實驗總共180個試次，隨機呈現，每個詞語呈現時間為1000 ms，被試需要在3000 ms內判斷并按鍵。前瞻任務要求被試每隔兩分鐘按A鍵，被試在目標時間前后10 s范圍內按A鍵均視為成功執行了該任務。

2.3 實驗設計和程序

采用單因素被試間實驗設計。依照自我損耗程度分為高、低損耗組。因變量是TBPM任務的正確率以及前瞻成分和回溯成分的成績。實驗采用E-prime2.0編程，程序如下。（1）自我損耗誘發：Stroop任務見圖1。（2）主觀評定：被試填寫自我控制操控檢查表。（3）TBPM任務。首先，進行中任務（見圖2）的練習，練習結束后呈現TBPM任務的指導語；其次，進行2 min連續減法運算的干擾任務；干擾任務結束后開始正式實驗，被試要同時完成進行中任務和前瞻任務；最后，對被試進行訪談以了解前瞻成分和回溯成分的完成情況，問題是：“您還能想起在減法運算之前，我要求您做名詞判斷任務的同時，另一個任務是什么嗎？”如果想不起來，屬于回溯成分失敗；如果記得該任務但沒有在正確的時間按鍵，屬于前瞻成分失敗。

2.4 結果與分析

首先，對實驗數據做初步處理得到44個有效數據，其中高損耗組21人，低損耗組23人。其次，檢驗自變量操縱是否成功，以自我損耗程度為自變量，分別以損耗任務的反應時、正確率，以及主觀評定的四個方面為因變量進行獨立樣本t檢驗，結果表明：高損耗組的反應時顯著高于低損耗組[t(42)=4.32,p＜0.001,d=1.25]，且正確率顯著低于低損耗組[t(42)=-2.34,p＜0.05,d=0.14]。主觀評定方面，高損耗組被試在努力程度[t(42)=2.32,p＜0.05,d=0.70]、損耗程度 [t(42)=2.26,p＜0.05,d=0.68]、任務難度[t(42)=2.50,p＜0.05,d=0.76]三方面的得分均顯著高于低損耗組，疲憊程度的差異邊緣顯著[t(42)=1.98,p=0.054,d=0.60]，說明成功操控了損耗。

圖1 Stroop任務流程圖

圖2 進行中任務流程圖

對TBPM任務的正確率以及前瞻成分和回溯成分的成績進行描述性統計，結果見表1。對兩組被試TBPM成績進行獨立樣本t檢驗，結果發現：高損耗組的TBPM成績顯著低于低損耗組，t(42)=2.13，p＜0.05，d=0.64。進一步將 TBPM完成情況分為TBPM成功和TBPM失敗，其中TBPM失敗又分為前瞻成分失敗和回溯成分失敗，對兩組被試的TBPM任務完成情況進行卡方檢驗，結果發現，兩組被試差異顯著，χ2(2)=6.40，p＜0.05，Φ=0.27，高損耗組中的前瞻成分失敗和回溯成分失敗的比例均高于低損耗組，且前瞻成分失敗比例顯著高于低損耗組。

表1 實驗1、2不同損耗組被試基于時間前瞻記憶的成績及完成具體情況

3 實驗2：外部控制條件下自我損耗對TBPM的影響

3.1 被試和材料

被試與實驗1同質且沒有參加過類似實驗。實驗材料同實驗1。

3.2 實驗設計和程序

自變量是損耗程度和時間段。因變量是TBPM任務的正確率、前瞻成分和回溯成分的成績以及時鐘監控情況。程序類似實驗1，不同之處是在正式實驗開始后被試可以隨意監控時鐘，只要按空格鍵，屏幕上就會顯示被試所用的時間，如2分20秒。

3.3 結果與分析

首先，對實驗數據做初步處理得到43個有效數據，其中高損耗組23人，低損耗組20人。其次，檢驗Stroop任務是否成功操縱了自變量，以自我損耗程度為自變量，分別以損耗任務的反應時、正確率，以及主觀評定的四個方面為因變量進行獨立樣本t檢驗，結果表明：高損耗組反應時顯著長于低損耗組，t(41)=5.02，p＜0.001，d=1.54；而正確率則顯著低于低損耗組，t(41)=-3.02，p＜0.05，d=0.93。在主觀評定方面，高損耗組在努力程度[t(41)=3.38,p＜0.001,d=1.15]、損耗程度[t(41)=2.88,p＜0.01,d=0.88]、任務難度 [t(41)=3.39,p＜0.01,d=1.04]上的得分顯著高于低損耗組，疲憊程度的差異邊緣顯著[t(41)=2.01,p=0.051,d=0.62]，說明通過Stroop任務引起的資源損耗是成功的。

本實驗TBPM任務的正確率以及前瞻成分和回溯成分的描述性統計見表1，對兩組被試TBPM成績進行獨立樣本t檢驗發現，兩組被試成績差異不顯著，t(41)=0.51，p=0.616，d=0.16。進一步分析TBPM任務完成情況，卡方檢驗結果發現兩組被試差異不顯著，χ2(2)=0.92，p=0.632，Φ=0.10。

參考同類研究（Mioni, Santon, Stablum, &Cornoldi, 2017），將目標時間2 min按每30 s為一個時間段依次分成四個時間段，統計高、低損耗組被試在每個時間段內時鐘監控的次數，見表2。

表2 兩組被試在四個時間段內時鐘監控次數的描述性統計

以損耗程度和時間段為自變量，以被試的時鐘監控次數為因變量，進行2×4的雙因素重復測量方差分析，結果表明，損耗程度主效應邊緣顯著，F(1, 41)=3.80，p=0.059，=0.08，高損耗組被試時鐘監控次數顯著多于低損耗組；時間段主效應顯著，F(3, 123)=124.99，p＜0.001，=0.75，被試在四個時間段內的時鐘監控次數存在顯著差異，事后比較發現，除了時間段1與2差異不顯著（p＞0.05）外，其他各時間段的時鐘監控次數均有顯著差異，時間段4的時鐘監控次數分別顯著多于時間段1、2、3（ps＜0.05），時間段3的監控次數分別顯著多于時間段2、1（ps＜0.05）。損耗程度和時間段的交互作用邊緣顯著[F(3, 123)=2.78,p=0.061,=0.07]。進一步簡單效應分析，在時間段1、4上，高損耗組的時間監控次數顯著多于低損耗組（ps＜0.05）；而在時間段2、3上兩組差異均不顯著（ps＞0.05）。

對所有被試在各個時間段內時鐘監控次數及時鐘監控總次數與TBPM成績進行相關分析，發現只有時間段1時鐘監控次數與TBPM成績相關不顯著（r=0.23,p=0.137），其他時間段的相關均顯著（r=0.38、0.41、0.58,ps＜0.05）。此外，被試時鐘監控的總次數與TBPM成績相關也顯著（r=0.52,p＜0.001）。從相關系數與顯著性水平來看，越接近目標時間，時鐘監控次數與TBPM成績的相關程度也就越高，顯著性水平也越高，且時間段4相關最高。說明在接近目標時間的時間段內時鐘監控最有助于被試完成TBPM任務。

4 討論

4.1 自我損耗的效應

本研究通過兩個實驗探討了自我損耗對TBPM的作用，結果發現在內部控制條件下自我損耗降低了被試在TBPM上的成績，高損耗組表現出了更多的TBPM失敗以及前瞻成分和回溯成分的失敗。這個結果體現了自我損耗的負性影響，驗證了TBPM領域的自我損耗效應，支持了自我損耗理論，也為作為自我損耗理論基礎的自我控制資源模型（strength model of self-control）提供了又一證據（Baumeister & Vohs, 2016; Baumeister et al., 2007）。

自我控制資源模型認為，個體的心理資源總量是有限的，任何自我調節和控制行為都需要耗費有限的心理資源，因此，在完成一個自我調控任務之后，資源會暫時耗竭，導致接下來需要心理資源的任務成績下降或者無力選擇和堅持需要付出努力的活動，這就是自我損耗及其后效（Baumeister & Vohs, 2016; Baumeister et al.,2007）。這一理論觀點與信息加工觀中的容量有限思想一脈相承，提出之后，在多個領域得到了驗證（Hagger, Wood, Stiff, & Chatzisarantis, 2010），但在TBPM領域的證據還乏善可陳。在本研究中，不論從客觀效果還是主觀評定方面，高損耗組的Stroop任務都成功地消耗了被試的資源。而接下來的TBPM任務沒有明顯的外部線索，主要憑借被試對目標時間的感知和估計在恰當的時刻啟動和執行前瞻任務，是對心理資源有高度需求的任務（Phillips et al., 2018）。因此，高損耗組在這一任務上表現不佳，可視為損耗導致的資源下降的結果，是自我損耗負性效應的體現。

本研究還探討了利用外部支持降低自我損耗負性效應的可能性。在外部控制條件下，當有了外部時鐘這一可供利用的資源時，成績明顯好于內部控制條件；而且，高損耗組依賴于較多的時鐘監控次數，特別是首尾兩個時間段的時鐘監控，在TBPM以及前瞻成分和回溯成分上與低損耗組都沒有顯著性差異，支持了本研究的假設。可見，外部支持可以有效地減少對心理資源的依賴，從而降低自我損耗對TBPM的消極影響，改善TBPM的表現。

4.2 自我損耗影響TBPM的機制

自我損耗對TBPM的作用是通過哪個成分和加工階段實現的呢？本研究發現，自我損耗對個體前瞻成分的影響更大，高損耗組中TBPM失敗主要是由前瞻成分失敗造成的，說明被試能夠記住并且在頭腦中保持前瞻意向，只是沒有在恰當的時間提取并執行，表現出了執行受損。可以推測，高損耗組的被試資源受損比較嚴重，導致其無法兼顧前瞻成分和回溯成分以完成TBPM的全部三個加工過程。這個結果在執行功能與TBPM的研究中也得到了證實（Phillips et al., 2018），并在自我損耗影響執行功能的研究中得到了側面的支持（Bayer & Osher, 2018）。黎建斌（2012）通過對基于事件前瞻記憶（event-based prospective memory, EBPM）的研究也發現自我損耗主要影響前瞻成分，這是因為前瞻成分主要受注意資源的影響，回溯成分則受記憶能力的影響（陳思佚, 周仁來, 2010; 尹杰,黃希庭, 2015）。與EBPM相比，TBPM的前瞻成分對個體的要求更高，不僅要估計目標時間，還要在合適的時機啟動并執行前瞻意向。而對回溯成分而言，被試只需記住前瞻意向即可，對資源依賴較少。因此，自我損耗對前瞻成分的消極影響更大。可見，自我損耗主要是通過影響前瞻成分，即啟動和執行前瞻意向階段來阻礙TBPM完成的。

而在外部控制條件下，自我損耗對TBPM的作用則是通過對時鐘監控策略和監控模式的改變而實現的。高損耗組因為資源損耗更大，不得不更多地借助于外部支持來完成TBPM任務，時鐘監控次數顯著更多。兩組被試的時鐘監控模式也有所不同，高損耗組在任務開始和臨近結束的1、4時間段監控次數明顯更多，原因可能在于由于所剩資源較少，他們會把有限資源合理分配，即在開始和距離目標時間越來越近時更頻繁地監控時鐘。在總體趨勢上，高損耗組的時鐘監控次數呈先減少后加速增加的模式，這與Mackinlay等人（2009）研究中的年幼兒童的時鐘監控模式一致；而低損耗組的時鐘監控次數則一直增加，只是開始增加得較慢，在第4時間段則加速增加，這與前人研究中的年長兒童的時間監控模式吻合（Mackinlay et al., 2009; M?ntyl? et al., 2007; Voigt et al., 2011）。這說明，在資源損耗條件下，為了完成TBPM任務，高、低損耗組分別采用了與其資源相匹配的監控策略和監控模式。

此外，對被試的時鐘監控次數與TBPM成績的相關分析結果表明，時鐘監控總次數與TBPM相關顯著，這驗證了之前研究的結果（Huang et al.,2014; Voigt et al., 2011）。進一步分析發現，除了第1時間段，其他時間段內的時鐘監控次數與TBPM成績均相關顯著，相關水平依次提高。這說明，越接近目標時間，被試的時鐘監控行為就越重要，這也支持了Mackinlay等（2009）的研究結果，即被試在最后一個時間段內的時鐘監控最有利于TBPM任務的完成。

本研究的結果為TWTE模型提供了新的證據，按照TWTE模型的觀點，個體形成TBPM意向以后等待一段時間就去查看時鐘，監測是否達到目標時間，如果沒有達到，則繼續等待、查看時鐘，如此循環往復，直到與目標時間相吻合則執行TBPM意向（Cook et al., 2005）。在本研究中，外部控制條件下高損耗組憑借更多的時鐘監控次數取得了與低損耗組相似的成績，以及被試越臨近目標時間越頻繁監控時鐘以勝任TBPM任務都體現了時鐘監控的重要性。不過，盡管這一模型得到了一些支持（Cook et al., 2005），但是只描述了外部控制條件下的TBPM，而對內部控制條件下個體如何感知和判斷時間、監測時間并提取執行意向缺乏交代，因此還有待于進一步完善。

分析本研究結果還可以發現，TBPM包含兩個成分：回溯成分與前瞻成分，其中，前者負責的是形成和維持前瞻意向，相對較少依賴資源；而后者負責啟動和執行意向，較多依賴資源。而且，為了勝任TBPM任務，被試會在不同損耗條件下采用與其資源相匹配的不同的監控策略和監控模式。說明TBPM加工并非單一的自動加工或策略加工，而是更符合多重加工模型和動態多加工模型（McDaniel & Einstein, 2000; Shelton &Scullin, 2017）。不過，上述模型是基于EBPM提出的，相比EBPM，TBPM因為缺乏明顯的外部提示（事件）而需要更多的監控和自啟動，以往研究在對比TBPM和EBPM時也發現了這兩種前瞻記憶是相對獨立和分離的（尹杰, 黃希庭, 2015;Phillips et al., 2018），這說明，兩種前瞻記憶所進行的加工性質不盡相同，意味著未來需要進一步探索更能體現TBPM加工機制的理論模型。

5 結論

（1）內部控制條件下，自我損耗會嚴重影響TBPM的表現，高損耗組的TBPM成績顯著低于低損耗組，并且自我損耗主要干擾前瞻記憶的前瞻成分和第三個加工階段，即在恰當的時刻啟動和執行前瞻意向。（2）外部控制條件下，自我損耗沒有降低TBPM的表現，說明外部時鐘可以降低自我損耗對TBPM的消極影響。（3）自我損耗使個體呈現出不同的時鐘監控模式，鄰近目標時間內的時鐘監控次數與TBPM成績顯著正相關。