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方法文章

无关刺激与动作控制:通过干扰项-反应绑定范式分析被忽略刺激的影响

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DOI:

10.3791/51571

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2014年5月14日

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本文内容

摘要

本文介绍了干扰刺激-反应绑定范式。该范式可用于揭示无关刺激在与目标竞争反应时对人类行为所产生的影响。在此范式中,可同时分析反应提取效应和干扰刺激抑制效应。

摘要

在人类动作控制的研究中,常使用选择任务,即呈现简单刺激(例如字母),要求被试从一个或多个干扰刺激中选择目标刺激。在这些实验设计中,一个重要的问题是:干扰刺激与目标刺激在引发反应时相互竞争,它们如何影响行为?可通过干扰-反应绑定范式来研究这种影响。该范式特别适用于分别分析反应提取和干扰抑制效应。实验通过计算机收集数据(反应时和错误率)。在一系列依次呈现的刺激阵列对(启动-探测设计)中,被试需对目标刺激做出反应,同时忽略干扰刺激。重要的是,每一对阵列中的反应关系(重复 vs. 变化)和干扰关系(重复 vs. 变化)被正交地加以变化。当干扰刺激重复出现时,其效应会因阵列间的反应关系(重复或变化)不同而不同。这种结果模式可归因于干扰重复所引发的反应提取。此外,干扰重复带来的一般性优势表明存在干扰抑制效应。已有研究表明,该范式有助于确定影响人类动作反应提取效应的相关参数。

引言

为了在无尽的信息流中穿梭,实现对周围世界的感知并产生几乎无限的行为可能,我们的大脑必须依赖数量有限且简单高效的过程与机制。其中一个重要机制是选择性注意,即区分相关信息与无关信息的能力。一旦某个刺激被识别为无关信息,抑制机制便会减弱对该干扰信息表征的激活1,或阻断其进入反应系统的通路,从而减少干扰2。干扰抑制是认知控制的核心概念之一3。

人类行为的另一个重要特征是,并非我们行为的每个方面都可以被有意控制。因此,需要其他机制将源于受控且耗费资源的信息加工过程的有意行为转化为高效的行为模式。先前行为事件的提取可能在行为自动化过程中发挥重要作用。根据近期的基于实例的模型,特定刺激可与在时间上紧随其出现的反应相结合,这种刺激与反应的组合随后作为“实例”4或“事件文件”5,6存储于情景记忆中。当再次遇到此类事件文件中的刺激时,整个事件(包括相关的反应)将从记忆中被提取出来4-8。这种对先前行为的提取过程快速且自动,通过建立由刺激驱动的行为模式,实现对行为的有效自下而上的控制。最近的研究证据表明,该机制也可由干扰物触发,即基于干扰物的先前事件与反应的提取同样会影响人类的行为控制9。

干扰物-反应绑定范式的发展旨在专门研究那些与目标刺激竞争反应的干扰物对动作控制的影响。特别是,该技术能....

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方案

该方案遵循美国心理学会和世界医学协会的伦理准则(1989年修订的赫尔辛基宣言)。

1. 通用实验设置

  1. 通过计算机在反应时间实验中收集有关干扰项-反应绑定效应的数据。

2. 实验准备

  1. 使用标准实验软件对实验进行编程。大多数先前的研究采用了 E-Prime。
  2. 确定刺激材料。分心物-反应绑定已在单个字母、数字、彩色圆点、图标和位置上得到证实。
  3. 创建一个刺激集,目标刺激和干扰刺激均从中选取。例如,该刺激集可包含八个字母:S、D、F、G、H、J、K 和 L。
    1. 将刺激集分为四组,每组分配一个对应的反应。例如,将 S 和 D 分配给左手无名指按压按钮,F 和 G 分配给左手中指按压按钮,H 和 J 分配给右手中指按压按钮,K 和 L 分配给右手无名指按压按钮。
    2. 确定刺激物的排列方式。务必以分组形式呈现目标刺激和干扰刺激。格式塔原则有助于实现刺激物的分组。例如,将字母以水平排列而非垂直排列。
    3. 确定目标选择的标准。该标准可以在整个实验过程中保持不变,也可以在每次显示前进行指定。例如,将目标和干扰项呈现在一条水平线上,并定义某些位置包含目标例如 “DKDKD”,其中K为靶目标,D为干扰项。实验中所有显示均使用相同的刺激排列方式。
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结果

在对探测反应时进行的 2(反应关系:重复 vs. 变化)× 2(干扰物关系:重复 vs. 变化)方差分析中,反应关系与干扰物关系之间的显著交互作用表明存在干扰物-反应绑定效应。干扰物重复的优势在反应重复试次中大于反应变化试次。也就是说,RR-DC 与 RR-DR 试次之间的平均反应时差异显著大于 RC-DC 与 RC-DR 试次之间的平均反应时差异。干扰物重复的显著主效应表明存在额外的干扰物抑制效应。如果仅有干扰物-反应绑定效应影响反应模式,则预期的干扰物重复效应如图 2A所示。重复的干扰物在反应重复试次中产生优势,但在反应变化试次中导致劣势。如果干扰物抑制也影响反应时,则预期出现如图 2B所示的模式。干扰物重复带来的普遍附加优势使得在反应重复试次中干扰物重复效应更大,并抵消了在反应变化试次中因干扰物重复造成的劣势。需要注意的是,反应重复与反应变化之间干扰物重复效应的差异保持不变,仍可证明干扰物-反应绑定的存在。图 3展示了 Frings、Rothermund 和 Wentura(2007)收集数据的.......

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讨论

干扰刺激-反应绑定范式可用于研究干扰刺激对目标刺激反应执行竞争的影响。特别是,该范式能够分别区分在选择任务中影响行为表现的某些机制。具体而言,可以分别分析与干扰刺激相关的反应提取和抑制效应。此外,在此范式中还可以分别操控干扰刺激-反应绑定的不同方面。如果关注某一特定因素(例如注意、干扰刺激与目标刺激的起始异步性、额外的警觉信号等)对与干扰刺激进行反应整合的影响,则可以在启动刺激中对该因素进行变化,而在探测刺激中保持其恒定。若要分析某一因素对反应提取的影响,则可在探测刺激中操控该因素,同时在启动刺激中保持其不变22,23。

由于该范式并不局限于特定刺激,因此可以在多种感觉模态中分析检索与抑制效应。迄今为止,在视觉、听觉和触觉模态中均已发现干扰项-反应绑定的证据18,19,32。尽管平均反应时会对该效应产生调节作用,但这种调节在以往的视觉、触觉和听觉实验中似乎具有一致性(见图4)。这些结果还表明,该效应反映了一种相对中枢的动作控制机制。

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

本文报道的研究得到了德国研究基金会(Deutsche Forschungsgemeinschaft)向 Christian Frings 提供的资助(项目编号:FR 2133/1-2)。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
标准PC在研究干扰项-反应绑定的实验中,已使用多种不同型号的计算机
E-PrimePsychology Software Tools版本1.0和版本2.0均已被使用

参考文献

  1. Houghton, G., Tipper, S. P. A model of inhibitory mechanisms in selective attention. Inhibitory processes in attention, memory, and language. Dagebach, D., Carr, T. H. , Academic Press. San Diego, CA. 53-112 (1994).
  2. Tipper, S. P., Cranston, M.

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重印与许可

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