数字在日常生活中随处可见,如交易的货币和书上的符号。

个体对数字的数量进行运算并且能够理解数字的意义,来源于对数字的认知能力。

数字认知是数字加工的关键节点,同时数字的空间表征则是数字认知的重要组成部分,数字知识对现代社会的成功越来越重要。

康德认为数字是先验的概念,这个概念必须从诞生开始就存在,人类和动物才能在这个世界上发挥作用。

我们对世界的理解以及对社会的发展都源于数字认知,随着社会的进步和发展,数字在人们的生活中扮演着愈来愈最重要的角色。

已有研究发现,四岁儿童的数字认知能力可预测其十五岁时的数学成绩。

其他研究表明,在控制了抚养家庭的社会经济地位和孩子的智商、工作记忆、阅读技能、受教育年限、学术动机和其他变量之后。

幼儿园的数字认知能力预测了五年级的数学成绩,儿童7岁时的数字认知能力能够预测42岁时的社会经济地位。

随着时间的推移,个体认知发展的很多方面是相当稳定的,但是相较于阅读、注意力控制和情绪调节能力,早期和晚期数字认知能力之间的关系联结更为重要。

SNARC效应存在于不同语言、文化和社会习俗中,数字-空间联结不仅表明数字能在空间上进行表征,甚至对于数学计算能力都有重要意义。

同时,数字-空间联结已经广泛运用到各个学科领域,如数学、艺术、体育等。因此,数字-空间联结已成为数字认知领域的研究热点。

综合讨论

实验一采用奇偶判断任务,通过改变SOAs与词语、物理一致性,以锁时于刺激的ERP成分探究数字-空间联结的编码方式。

结果表明SOAs是影响SNARC效应及其编码方式的重要因素。SOAs的改变会影响SNARC效应的发生,且SNARC效应的编码方式受到任务指令的影响。

实验二采用数字大小判断任务,通过改变词语、物理一致性,以锁时于刺激与反应的ERP成分探究数字-空间联结的编码方式,结果表明SNARC效应的编码方式为言语-空间编码。

首先,词语标签的变化影响数字-空间联结的方式,具体表现为词语一致情况下出现标准的SNARC效应,词语不一致情况下出现反转的SNARC效应。

其次,SNARC效应的编码在早期知觉阶段已经产生,而具体表现为反应相关阶段的延长。

已有研究发现SNARC效应的编码方式以言语-空间编码为主。

然而有研究者认为SNARC效应不能从任务指令中分离,数字-空间联结并不是单一加工机制的作用,空间编码方式与任务指导语密切相关。

Georges等的研究证明了言语-空间任务指令下SNARC效应的编码方式以言语-空间编码为主,视觉空间任务指令下视觉空间编码同样占主导作用。

这似乎是任务指导语决定数字-空间联结编码方式的强有力证据。

然而此前有研究指出如果对词语标签的加工达到一定程度,一个显著的词语一致性主效应能够被观察到。

在研究中,行为结果发现显著的词语一致性主效应。

言语-空间任务指令下,被试需要按照词语标签的方位进行判断,而在视觉空间任务指令下,词语标签不对被试的反应造成影响(探测试次除外)。

只有在个体主动加工数字的数量特性时,才能激活与数字意义相关的空间表征,并产生相应的空间注意转移。

因此心理数字线不是自动激活,而是有数字的大小信息的相关性进行调节。

因此,任务指导语所引起的数字-空间联结编码方式的变化其本质在于是否对词语信息标签进行加工。

从阅读习惯的角度来说,数字-空间联结的表征方式为从左到右,这一定程度上忽视了语义联结而符合视觉空间编码。

有关手指计数的触觉研究中,当右手手掌朝下,相较于小数字,出现大数字时小拇指的触觉反应更快;而当右手手掌朝上,相较于大数字,出现小数字时大拇指的触觉反应更快。

日常生活中无论是写字或是从左向右敲击键盘往往是手背向上,数字空间的表征方式为从左到右;而在进行手指计数活动中通常右手选择手心向上,其表征方式为从右向左。

因此,仅仅按照心理数字线从左到右的单一解释是有缺陷的,心理数字线的假设要求手指计数活动必然遵循从左到右的顺序。

而根据言语-空间编码的解释,实际上就是将右手拇指与数量概念的“小”进行联结,而右手尾指与数量概念的“大”进行联结。

因此无论是在手掌向上或手心向上的计数活动中都遵循言语-空间编码的解释。

另一些研究也在不同程度上印证了这个解释。已有关于注意SNARC效应的研究中发现,线索数字与靶刺激的之间的刺激间隔会影响SNARC效应的产生。

一项研究中发现当线索数字为混合的正负数时,只有在SOA为500ms发现了SNARC效应,研究者认为线索数字的符号属性会减弱数字-空间联结特性。

另一研究中发现SNARC效应会根据目标数字与线索方位的间隔变化而发生改变,短SOA时发现标准的SNARC效应,而在长SOA时发现反转的SNARC效应。

返回抑制理论(IOR)认为,出现在线索提示位置的靶刺激反应更快,但间隔长于250ms时,这种促进就转变为了抑制效应。

线索数字在短SOAs的促进以及长SOAs的抑制作用产生不同的SNARC效应表明数字具备空间属性。

只有在SOA为0ms时才发现了显著的SNARC效应,而其余三个水平上并没有观测到显著的该效应。

根据中枢瓶颈模型,对第二个刺激的加工需要在完成对第一个的加工刺激之后,这解释了除SOA为0ms的3个SOAs没有出现SNARC效应,而在SOA为0ms出现SNARC效应。

其余3个SOAs没有出现SNARC效应,究其原因可能是词语和目标数字相继出现,词语标签对目标数字存在干扰。

从信息加工的角度来看,一些研究表明,个体对信息加工的效率越高其数字空间的联结程度越弱,具体来说,反应时较短且反应时变化区间小的被试者SNARC效应较弱。

而反应时长通常与任务难度相关,实验任务越难,其反应时越长。

研究要求被试按照词语标签的方位对目标刺激进行反应,而不是反应手的惯性空间方位,任务指导语则加大了实验的难度从而削弱了SNARC效应。

因此,在一定程度上,SOAs为200、800、1200ms时的实验任务难度大于SOAs为0ms。

其次,相较于连续数字,数字的极端值更能引发数字的空间表征,SNARC效应主要产生于数字序列两端的值而非中间值。

这也解释了研究只在SOA为0ms发现显著的SNARC效应。

更确切的说SNARC效应的发生不仅受SOAs的影响,线索数字也对SNARC效应起调节作用。

数字-空间联结的编码发生于早期感觉或反应选择阶段尚未有清晰、统一的结论。

实验一的结果发现,在N1,P3成分均没有发现显著物理一致性的主效应或物理一致性与言语一致性的交互作用,表明在脑电层面没有发现SNARC效应编码方式的相应证据。

两项有关SNARC效应的电生理学研究发现,SNARC效应发生于反应选择阶段。

数字大小在P3波幅上存在差异,表明了SNARC效应来源于对刺激分类的中期阶段。同时在正负数混合的大小判断任务中,在P3成分上同样发现了类似的结果。

实验一中SOAs显著的主效应来源于连续两个刺激(词语标签和目标数字)的作用导致的波形偏移,对言语标签的感知影响了以目标数字为原点后的相关成分。

因此SOAs在ERP结果上显著的主效应很大程度上来源于实验测量本身,而不是自变量的对因变量的影响。

实验二在锁时于刺激的LRP中发现对刺激的早期感知阶段LRP波幅的词语和物理一致性交互作用,说明对SNARC效应的编码出现在早期感觉阶段。

在锁时于反应的LRP中发现了反应相关阶段LRP潜伏期的词语和物理一致性交互作用,说明SNARC效应表现在晚期的反应选择阶段。

Deahaene等人在无意识知觉的研究中发现,启动刺激的大小与目标刺激的大小不一致会诱发锁时于刺激的LRP出现早期的反向偏移。

这种偏移是对刺激的自动加工诱发的脑电层面的反应,因此有研究指出数字-空间联结不需要注意参与,是一种自动激活的现象。

在类似于SNARC效应的西蒙效应相关研究中发现,刺激位置与反应手不一致时相较于一致情况下反应时更长。

在脑电层面上发现不一致情况下LRP的早期负性偏移,而一致情况不存在这种偏移现象。

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珠心社

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