（基础心理学专业论文）客体表征在视觉工作记忆中的构建.pdf

浙江人学博十学位论文客体表征n ! 砚觉t f f 记忆中的构建 摘要 视觉工作记忆实时保存和操纵有限视觉信息，是视觉加工系统中最重要的环节之一 近年来有关视觉工作记忆的容量、视觉工作记忆中的客体存储方式等问题备受研究者重 视视觉工作记忆的容量类似“水桶”，其所存储内容( 即客体表征) 类似水桶中所盛的 “水”或“冰”视觉工作记忆的运行机制应同其在视知觉中的功能作用相适应，其所存 储的内容取决于视知觉与工作记忆的交互过程因此，本论文从视觉工作记忆的功能出 发，着重探讨客体表征在视觉工作记忆中的构建笔者认为，视觉信息在知觉阶段的加工 方式决定其在工作记忆中的表征与存储方式该假设预测，知觉不同阶段加工的信患，在 工作记忆中存在分离的加工与存储机制本研究选择代表两类不同知觉加工过程的视觉信 患为材料，采用行为实验与记录事件相关电位的方法，就上述问题进行了系统探讨 本研究由三部分组成第一部分采用变化觉察范式，分别考察基本特征( 实验1 ) ， 细节特征( 实验2 ) ，以及由同种特征构成的基本特征与细节特征( 实验3 ) 作为无关维 度时，是否可被自动选择、存储至视觉工作记忆第二部分采用延迟匹配范式，以指示工 作记忆中已存储表征与知觉输入信息间冲突的n 2 7 0 为指标，分别考察基本特征( 实验 4 ) ，细节特征( 实验5 ) ，以及由同种特征构成的基本特征与细节特征( 实验6 ) 作为无 关维度时，其变化是否可诱发n 2 7 0 ，以检验无关维度信息是否得到加工第三部分采用 变化觉察范式，以指示视觉工作记忆中信息存储的c d a 幅值为指标，通过操纵记忆材料类 型( 实验7 ) 、任务要求( 实验s ) 、客体加工时闻( 实验9 ) ，考察客体基本特征与细 节特征在视觉工作记忆中的存储机制 本研究主要得到以下结论： ( 1 ) 知觉不同阶段加工与提取的视觉信息，在视觉工作记忆中存在分离的表征机 制：视觉基本特征首先自动选择进入视觉工作记忆，并被表征存储为整合客体；随后，需 集中注意参与的细节特征被存储至视觉工作记忆前者总是自动进入视觉工作记忆并得到 存储，后者的存储受自上而下的任务调节 ( 2 ) 客体在视觉工作记忆中的构建过程以累积方式进行，而非全或无的过程 关键词：视觉工作记忆，视知觉，客体，注意，并行加工，系列加工 i v 浙江人学博十学位论文客体表征柏：税觉- r f 1 - i d 忆中的构建 a bs t r a c t v i s u a lw o r k i n gm e m o 巧( v w m ) m a i n t a i n sa n dm a n i p u l a t e sal i m i t e ds e to fv i s u a lo b j e c t r e p r e s e n t a t i o n s i ti so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tc o m p o n e n t si nh u m a nb e i n g s v i s u a ls y s t e m r e c e n t l y ，al a r g eq u a n t i t yo fw o r kh a sb e e nd o n eo ne x p l o r i n gt h ec a p a c i t yo fv w m ，a sw e l la s t h eo b j e c ts t o r a g ef a s h i o ni nv w m t h eo p a c i t yo fv w mi sl i k ea b u c k e t ，a n dt h eo 场e c t 他p r e n t a t i o 神s t o r e d i nv w q v ii sl i k et h e w a t e r o rt h e i c e i nab u c k e t t h eo p e r a t i n g m e c h a n i s mo fv w ms h o u l df i ti t sf u n c t i o ni nv i s u a lp e r c e p t i o n , a n dt h ec o n t e n ti tm a i n t a i m d e p e n d so nt h ei n t e r a c t i o nb e t w e e nv i s u a lp e r c e p t i o na n dv w m t h e r e f o r e ，b a s e du p o nt h e f u n c t i o no fv w m ，h e r ew ef o c u s e do nh o wt h e s eo b j e c tr e p r e s e n t a t i o n sa r ec o n s t r u c t e di nv w m w eh y p o t h e s i z e dt h a th o wv i s u a li n f o r m a t i o ni se x t r a c t e dd u r i n gv i s u a lp e r c e p t i o nc a nd i r e c t l y i n f l u e n c eh o wt h ei n f o r m a t i o nw i l lb es e l e c t e da n dr e t a i n e di nv w m a c c o r d i n gt ot h i s h y p o t h e s i s ，t h e r ea r et w od i s s o c i a t e dm e c h a n i s m si nv w mf o rs e l e c t i n ga n ds t o r i n gi n f o r m a t i o n e x t r a c t e da td i f f e r e n ts t a g e so fv i s u a lp e r c e p t i o n ( p a r a l l e lo rs e r i a lp r o c e s s i n g ) h e r ew et e s t e d t h i sp r e d i c t i o nb yc o n d u c t i n gb e h a v i o r a le x p e r i m e n t sa n db yr e c o r d i n ge v e n t - r e l a t e dp o t e n t i a l s ， w h i l et w ot y p e so fv i s u a li n f o r m a t i o n ( b a s i cf e a t u r ea n dd e t a i l e df e a t u r e ) w e r es e l e c t e dt o r e p r e s e n tt w oe x t r e m e so f t h ep e r c e p t u a lp r o c e s s i n g t h i ss t u d yw a sc o m p o s e do ft h r e ep a r t s a d o p t i n gc h a n g ed e t e c t i o np a r a d i g m , t h ef i r s tp a r t i n v e s t i g a t e dw h e t h e rt h eb a s i cf e a t u r e ( e x p e r i m e n t1 ) ，d e t a i l e df e a t u r e ( e x p e r i m e n t2 ) ，a n dt h e b a s i cf e a t u r ea n dd e t a i l e df e a t u r ef o r m e db yt h es a m et y p eo ff e a t u r e ( e x p e r i m e n t3 ) c a nb e a u t o m a t i c a l l ys e l e c t e da n ds t o r e di n t ov w mw h e nt h e yw e r et a s k - i r r e l e v a n tf e a t u r e s i nt h e s e c o n dp a r t ，ad e l a y e dm a t c h - t o - s a m p l ep a r a d i g mw a su s e d , w h i l en 2 7 0w a st a k e na sa ni n d e x , t h ea m p l i t u d ew h i c hr e f l e c t sc o n f l i c tb e t w e e nr e p r e s e n t a t i o ni nv w ma n dp e r c e p t u a li n p u t s w e e x p l o r e dw h e t h e rt h eb a s i cf e a t m - e ( e x p e r i m e n t4 ) ，d e t a i l e df e a t u r e ( e x p e r i m e n t5 ) ，a n dt h eb a s i c f e a t u r ea n dd e t m l e df e a t u r ef o r m e db yt h es a n l et y p eo ff e a t u r e ( e x p e r i m e n t6 ) c a ne l i c i tn 2 7 0 w h e nt h e yw e r et a s k - i r r e l e v a n tf e a t u r e s i nt h et h i r dp a r t ，ac h a n g ed e t e c t i o nt a s kw a sa d o p t e d w h i l et h ea r n p l i t u d eo fc d aw a sa d o p t e da sa ni n d e x ，t h ea m p l i t u d ew h i c hr e p r e s e n t st h e r e p r e s e n t a t i o nm a i n t e n a n c ei nv w m b ym a n i p u l a t i n gt h et y p eo fr e m e m b e r e df e a t u r e s ( e x p e r i m e n t7 ) ，t h et o p d o w nt a s kr e q m r e m e n t ( e x p e r i m e n t8 ) ，a n dt h es t i m u l ie n c o d i n gt i m e v 浙江人学博十学位论文 客体表i i f 矗! 税觉t 作i d 忆中的构建 ( e x p e r i m e n t9 ) ，t h es t o r a g em e c h a n i s m so fb a s i cf e a t u r ea n dd e t a i l e df e a t u r ei nv w m w e r e e x p l o r e d t h em a i nf i n d i n g so ft h i ss t u d yw e r et h ef o l l o w s ： ( 1 ) t h e r ea r ed i s s o c i a t e dm e c h a n i s m sf o rr e p r e s e n t i n gi n f o r m a t i o ne x t r a c t e da t d i f f e r e n t s t a g e so fp e r c e p t u a lp r o c e s s i n gi nv w m t h eo u t p u t so fp a r a l l e l p r o c e s s i n ga r ef i r s t l ya u t o m a t i c a l l yc o n s o l i d a t e di n t ov w m ，a n dt h ed e t a i l e d i n f o r m a t i o ni su p d a t e di n t ov w ml a t e ra tt h et o p - d o w nm o d u l a t i o no ft a s k d e m a n d ( 2 ) t h eo b j e c tc o n s t r u c t i o ni nv w m i sa na c c u m u l a t i v ee n c o d i n gp r o c e s s ，i n s t e a do f a n “a 1 1 o 卜n o n e ”o n e k e y w o r d s ：v i s u a lw o r k i n gm e m o r y ，v i s u a lp e r c e p t i o n , o b j e c t ，a t t e n t i o n , p a r a l l e lp r o c e s s i n g ， s e r i a lp r o c e s s i n g v i 浙汀人学博上学位论文 客体农征n ：视觉上作记忆中的构建 浙江大学研究生学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研 究成果，也不包含为获得逝婆太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意 糊槲签名硝蝴鼽扣1 年1 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解滥逛太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论 文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅本人授权浙鎏太堂可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保 存、汇编学位论文 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 糊黼始靓碍撇名： 签彳日期啼即日签字日期：砷二7 月 浙江人学博十学位论j c客体表征力：税觉- r j f y 记忆中的构建 致谢 仍记得第一次踏进实验室的那一刻，自己的懵懂与无助，不知该如何合格地走完自己 的硕士生涯转眼间，自己已从硕士走到了博士毕业回首过去的5 年，不禁对自己当初 选择浙大心理系感到庆幸在这里，自己真正得到了全方位的磨练谢谢! 感谢沈模卫教授当初接受我这个语速至今仍飞快的学生五年师从先生，无论处世抑 或学识，均使学生受益匪浅在先生引导和培养下，使得我真正迈进心理学的大门，步入 认知科学的恢宏殿堂先生深刻的学术洞察力与运筹帷幄的气魄，是学生努力的方向 感谢陈硕老师一如既往的指导与帮助是您将我带入了用户研究的大门，让我懂得了 处处皆“模型”的实质，理解了“纪律与专业”的真正含义；更引发我对“基础与应 用”关系的思考，让我冲突的思绪归于平静在您的引导下，我得到迅速地成长 感谢已在y a l e 的高涛在学术之路上给予我的巨大帮助我学术成长的历程，是同高 涛合作的过程：从最初的编程、数据分析，到实验设计、想法讨论，再到论文的撰写，各 个环节均离不开高涛的指点与启发本文亦是同高涛长时间交互的结果 感谢赵仑老师将我带进了e r p s 的大门近3 年来，赵老师不厌其烦地回答我在e r p s 上的种种疑惑，使我的e r p s 研究不断推进特别是同赵老师在h e b r e wu n i v e r s i t y 一起 学习的3 个月，使我对e r p s 的认识终于步入正轨 感谢梁君英师姐这3 年来对我的大力支持与呵护我所有的稿件，在您手上都得到了 最专业的修正与提高认识您，是我学习期间最为幸运的事情之一 感谢v i s u a lc o g n i t i o ng r o u p 与e r p sg r o u p 所有同仁在本研究过程中的鼎立支 持本文实属上述团队共同协作的结晶特别感谢李杰，张云帆，陈辉，尹军同四位的 合作，是我能顺利完成博士研究的重要保障 感谢一起做项目的所有成员：沈勇，马飞，娄鸣，陈晶，陈雯与你们一起工作的日 子，是我最为充分舒展的时光 感谢丁海杰，房慧聪，李鹏，王琪群，郭璐，朱海燕，乔歆新，魏琳，田瑛，张光 强，刘颖，关忻，金明轩，虞曼泓，曹石，周吉帆，周艳艳，卢健刚，朱晨，孙忠强，董 一胜，欧清香，郑晓洁，邵娜，叶绿绿，王慈，黄翔诸位在我成长过程中的帮助与支持! i 浙江人学蹲十学位论文客体表征祚m 髭t 作记忆中的构建 特别感谢h e b r e wu n i v e r s i t y 的s h l o m ob e n t i n 教授接受我去其实验室访问研究一 年。同教授的合作，让我认识到何为专业的研究态度- 9 合作取向，这对我至关重要。感谢 s h l o m o 实验室的所有成员：s h l o m it ，a ss a f ，a r i a t ，a l o n ，i t a m a r ，i d o ，s h a r o n ， 1 ) o r i ，h a g i t ，h i l l e ，y a n a ，以及实验助理h d i 你们的热情与帮助，使我的研究得以顺 利进行 感谢我在h e b r e wu n i v e r s i t y 的舍友，南京大学郑阳博士，陪我走过了最为难过而又 难忘的一段时光，让我能开心地做研究，写博士论文 感谢高兴翔，邱燕妮，梁美丽，王海龙四位老友在我博士期间的支持、鼓励与宽容， 使我顺利地走到现在感谢刘玉丽、邢佑川两位学长6 年多来对我的大力帮助 衷心感谢我的女友余喻四年多来，给我莫大的精神动力与支持，让我能够坚持到最 后，走向属于我自己的道路 最后，谨以此文献给我的父母和家人! 高在峰 二零零九年三月二十八日 子m o u n ts c o p u s ，h e b r e wu n i v e r sit y i i 浙汀人学博上学何论文 客体农祉仃视觉上作记忆中的构迎 1 引言 视觉工作记忆实时保存与操纵知觉输入的有限视觉信息，是视觉信息加工系统中最重 要的环节之一( b a d d e l e y h i t c h ，1 9 7 4 ；j i a n g ，m a k o v s k i ，& s h i m ，2 0 0 9 ) 它同人的 智力( c o w a ne ta 1 ，2 0 0 5 ) 、运动知觉( a g a m s e k u l e r ，2 0 0 7 ；w o o d ，2 0 0 7 ) 、信息搜索 与选择( d ef o c k e r t ，r e e s ，f r i t h ，l a v i e ，2 0 0 1 ；l a v i e d ef o c k e r t ，2 0 0 5 ；o h & k i m ，2 0 0 4 ；w o o d m a n l u c k ，2 0 0 7 ) 等高级加工过程存在密切联系因此，近十年来，视 觉工作记忆成为认知心理学，认知神经科学，神经生理学、发展心理学等众多领域的研究 焦点( a w h ，b a r t o n ，v o g e l ，2 0 0 7 ；y c h e n ，n o r t o n ，m c b a i n ，o n g u r ，& h e c k e r s ， 2 0 0 9 ；c o w a n ，n a v e h b e n j a m i n ，i r i l b ，矗s a u l t s ，2 0 0 6 ；j s j o h n s o n ，s p e n c e r ， l u c k ，& s c h o n e r ，2 0 0 9 ；l z h a n gil u c k ，2 0 0 8 ；王祺群，2 0 0 7 ；李鹏，2 0 0 7 ) 当 前，有关视觉工作记忆的容量、视觉工作记忆中的客体存储方式等基本问题，已进行了大 量研究( a l v a r e ztc a v a n a g h ，2 0 0 4 ，2 0 0 8 ；a w he ta 1 。2 0 0 7 ；c o w a ne ta 1 ，2 0 0 6 ； j i a n ge ta 1 ，2 0 0 9 ；w z h a n gtl u c k ，2 0 0 8 ，2 0 0 9 ) 视觉工作记忆的容量类似“水 桶”，其所存储内容( 即客体表征) 类似水桶中所盛的“水”或“冰”由于“功能决定 形式”，视觉工作记忆的运行机制应同其在视知觉中的功能作用相适应，其所存储的内容 取决于视知觉与工作记忆的交互过程因此，本论文从视觉工作记忆的功能出发，着重探 讨客体表征在视觉工作记忆中的构建 1 1 工作记忆模型 工作记忆( w o r k i n gm e m o r y ) 指用于短暂存储。操纵信息的结构及其加工过程 ( c o n w a y ，c o w a n ，b u n t i n g ，t h e r r i a u l t ，& m i n k o f f ，2 0 0 2 ) 该术语于2 0 世纪6 0 年代 提出( g a m i l l e r ，g a l a n t e r ，& p r i b r a m ，1 9 6 0 ) ，用于把人脑与计算机作类比此 前，工作记忆亦被称为短时记忆( s h o r t - t e r mm e m o r y ) ，或初级记忆( p r i m a r y m e m o r y ) ( j o n i d e se ta1 。2 0 0 8 ) b a d d e l e y 与其同事提出的“工作记忆多成分模型”( m u l t i p l ec o m p o n e n tm o d e lo f w o r k i n gm e m o r y ) 是目前最广为接受的工作记忆结构模型( 见图1 1 ) ( b a d d e l e y ，1 9 8 6 ， 1 9 9 2 ；b a d d e l e y & h it c h ，1 9 7 4 ；r e p o v s & b a d d e l e y ，2 0 0 6 ) b a d d e l e y 等认为，工作 记忆与长时记忆是相互独立的两个系统，工作记忆包括三个子系统： ( 1 ) 语音回路 浙汀人学博上学位论文客体我缸e 订! 视觉上作记忆中的构建 ( p h o n o l o g i c a il o o p ) ，储存和复述语音( v e r b a l ) 和声音( a c o u s t i c ) 信息；( 2 ) 视 觉空间画板( v is u o s p a ti a ls k e t c hp a d ) ，储存和处理视觉信息，包括视觉客体 ( o b j e c t ) ，视觉空间( s p a ti a l ) 和运动感觉( k i n a e s t h e t i c ) 三类信息；( 3 ) 中央执行 器( c e n t r a le x e c u t i v e ) ，负责监督和协调语音回路与视觉空间画板两个子系统的正常 运作，同时负责各子存储系统与长时记忆的交互随着研究的推进，b a d d e l e y 近年来对 上述模型又进行了完善，增加了“情景缓冲器”( e p i s o d i cb u f f e r ) 子系统( b a d d e l e y ， 2 0 0 0 ，2 0 0 3 b ；r e p o v s 矗b a d d e l e y ，2 0 0 6 ) 该予系统可整合来自工作记忆各个子系统和 长时记忆的信息，并以多维编码( m u l t i - d i m e n s i o n a lc o d e ) 的表征方式进行存储情景 缓冲器作为工作记忆中其他三个子系统与长时记忆系统的交互界面，弥补了原三成分模型 中因缺乏对工作记忆与长时记忆交互关系的说明而存在的不足，业已得到众多研究者的认 同( g o o d i n g ，i s a a c ，tm a y e s ，2 0 0 5 ；r e p o v s & b a d d e l e y ，2 0 0 6 ；r u d n e r ，f r a n s s o n ， i n g v a r ，n y b e r g ，tr o n n b e r g ，2 0 0 7 ) 9 图1 1 工作记忆多成分模型( b a d d e l e y ，2 0 0 0 ) 上述各子系统的存在得到了来自行为( c o c c h i n i ，l o g i e ，d e l l as a l a ，m a c p h e r s o n ， b a d d e l e y ，2 0 0 2 ；l o g i c m a r c h e t t i ，1 9 9 1 ；t o m s ，m o r r i s ，& f o l e y ，1 9 9 4 ；t r e s c h ， s i n n a m o n ，s e a m o n ，1 9 9 3 ；v e li c h k o v s k y ，c h a lli s ，tp o m p l u n ，1 9 9 5 ) 、脑成像 ( h a x b y ，p e t i t ，u n g e r l e i d e r ，& c o u r t n e y ，2 0 0 0 ；l a i n ee ta 1 ，2 0 0 9 ；s m i t h ， j o n i d e s ，k o e p p e ，1 9 9 6 ) ，脑损伤病人( d e s p o s it o p o s tl e ，1 9 9 9 ；d e ll as a l at l o g i e ，1 9 9 3 ；v all a rtp a p a g n o ，2 0 0 2 ) 等方面研究的支持如b a d d el e y 等人采用双任 2 浙汀人学博上学位论文客体征n ：视髓_ l 作记忆中的构建 务范式就工作记忆的结构进行探讨( b a d d e l e y ，1 9 7 5 ) ，发现两种任务间存在选择性干扰： 同时执行两项同类任务( 如两项视觉任务) 时，两任务的绩效均显著下降，而同时执行视 觉任务和言语任务时，相互间无干扰。该结果表明，同类任务所占用的资源源于同一记忆 子系统，而视觉和言语任务占用的资源分属两个子系统同时，来自脑成像和脑损伤的研 究发现( j o n i d e se ta 1 ，2 0 0 8 ；o w e n ，m c m i il a n ，l a i r d ，b u li m o r e ，2 0 0 5 ；w a g e r & s m i t h ，2 0 0 3 ) ，语音回路子系统主要与左下前额和左侧顶区皮层有关；视觉空间画板中， 视觉客体信息的表征主要与左下前额皮层、左侧顶区皮层与左下颞叶皮层有关，视觉空间 信息的表征主要与右后背侧前额皮层和右顶叶皮层有关；中央执行器与背外侧前额皮层， 后顶叶皮层有关；情景缓冲器的工作可能与背外侧前额皮层的激活有关 此外，另一影响较大的工作记忆结构模型是c o w a n 的单一存储模型( u n it a r y - s t o r e m o d e lo re m b e d d e d p r o c e s sm o d e l ) ( c o w a n ，1 9 9 5 ，2 0 0 1 ，2 0 0 5 ) 该模型认为，工作记 忆并非一独立的系统，而是长时记忆的一部分工作记忆中存储的表征是长时记忆中已被 激活的部分记忆表征工作记忆的结构由两个嵌套( e m b e d d e d ) 水平构成：第一水平为长 时记忆中激活的表征，激活的数目无限制；第二水平称作注意焦点( f o c u so f a t t e n t i o n ) ，其容量有限，只能最多容纳4 个长时记忆中已激活的表征最近， o b e r a u e r ( o b e r a u e r ，2 0 0 2 ) 又为该模型增加了第三个水平，一个嵌套在注意焦点之内的小 注意焦点，该焦点每次仅能从第二水平注意焦点中选择一个客体表征，进行深度加工 上述两模型的侧重点有所不同b a d d e l e y 的多成分模型强调不同信息的通道 ( m o d a i i t y ) 特异性，而c o w a n 的模型则强调中枢加工容量存在限制然而二者均认为， 信息( 言语、视觉) 的存储具有通道特异性，分别储存在后部脑区的不同部位 自b a d d e l e y 提出工作记忆的多成分模型以来，采用言语刺激为记忆材料，研究者对 语音信息的加工存储( 即语音回路或言语工作记忆) 机制进行了大量研究( b a d d e l e y ， 2 0 0 3 a ，2 0 0 3 b ) 然而，采用视觉客体等视觉材料，对视觉信息加工存储机制的研究，近 十年来才逐渐得到研究者的关注( j i a n ge ta l f ，2 0 0 9 ；l u c k v o g e l ，1 9 9 7 ) 目前，众 多视觉工作记忆的研究表明，视觉客体，视觉空间和视觉动作( a c t i o n ) 等信息有着彼此 分离的存储空间( a w h & j o n i d e s ，2 0 0 1 a ；c o u r t n e y ，u n g e r l e i d e r ，k e i1 ，h a x b y ， 1 9 9 6 ；j o n i d e se ta 1 ，1 9 9 3 ；w o o d ，2 0 0 7 ) 本文中所探讨的视觉工作记忆特指视觉客 体的工作记忆 3 浙汀人学博上学何论文 客体农征n ：视觉上作记忆中的构建 1 2客体视觉工作记忆的研究 2 0 世纪7 0 年代，p h i1 1ip s 与其同事采用变化觉察范式( c h a n g ed e t e c ti o n p a r a d i g m ) ，以黑白随机点构成的矩阵为材料，首先对视觉工作记忆的持续时间、容量等 问题进行了一系列探讨( p h i l l i p s ，1 9 7 4 ；p h i l l i p s c h r i s t i e ，1 9 7 7 ) ，并获得了研究 者的认同然而，上述研究以点阵为材料，存在空间构型等无关因素干扰，致使我们无法 精确估计视觉工作记忆的容量，也难以准确描述其加工机制( v o g e l ，w o o d m a n ，& l u c k ， 2 0 0 1 ) 由于视觉工作记忆对个体的高级认知活动有着极其重要的作用，因此近十年来， 视觉工作记忆又重新得到研究者的关注，并迅速成为众多领域的研究焦点当前，视觉工 作记忆的研究主要围绕存储方式、存储容量等基本问题展开 1 2 1 视觉工作记忆的研究范式 变化觉察范式( c h a n g ed e t e c ti o np a r a d i g m ) 和延迟匹配范式( d e l a y e dm a t c h - t o - s a m p l ep a r a d i g m ) 是当前视觉工作记忆研究领域普遍采用两种的研究范武( j i a n ge ta 1 ， 2 0 0 9 ) ( 见图1 2 ) 壹化觉赛寰披b 迁迟匹配范式 图1 2 视觉工作记忆常用的两范式 变化觉察范式一般包括三个阶段( 1 ) 记忆阶段：向被试呈现1 个或多个视觉刺激 ( 如不同颜色的色块) 并要求记忆，称为记忆项( m e m o r ya r r a y ) ，其通常呈现几百毫 秒( 2 ) 保持阶段( r e t e n t i o ni n t e r v a l ) ：记忆项消失后，要求被试保持记忆项中的 4 浙汀人学孵上学何论j =客体农征n ：视世上作记忆中的构建 信息，该阶段一般持续1 、1 0 秒。( 3 ) 检测阶段：向被试呈现一个或多个视觉刺激( 检 测项，t e s ta r r a y ) ，要求被试做出其与记忆项“相同”或“不同”的反应。该范式中，被试 只有首先把视觉信息存储至视觉工作记忆，并在随后的一段时间内保持在其内，方能与检 测项进行比较，通常以准确率和反应时作为任务指标因此通过操纵记忆项的呈现个数和 刺激的特征组成等，可获得被试在相应条件下的记忆绩效，据此推断其加工机制变化觉 察范式存在多种变式，其中以检测项全部呈现检测( w h o l ed is p l a yt e s t ) 和单检测项呈 现检测( s i n g l e - p r o b et e s t ) 两种最为常用( w h e e l e r t r e i s m a n ，2 0 0 2 ) 前者的检测 项中刺激数目与记忆项相同，通常只改变检测项中的某一刺激属性，要求被试判断检测项 与记忆项是否完全相同；后者的检测阶段仅呈现一个刺激，要求被试判断该刺激是否在记 忆项中呈现过 延迟匹配范武主要用于以灵长类动物为实验对象的工作记忆研究中( d a v a c h it g o l d m a n - r a k i c ，2 0 0 1 ；e k m i l l e r ，e r i c k s o n ，d e s i m o n e ，1 9 9 6 ) 该范式中，首先 呈现一个视觉刺激作为记忆项，随后相继呈现一系列检测项( 一般持续5 0 0 毫秒) ，各检 测项的呈现间隔通常为1 秒，要求被试判断其是否与记忆项相同 1 2 2 视觉工作记忆中的客体存储方式：强客体与弱客体假设 早期有关客体视觉工作记忆的研究( l u c k v o g e l ，1 9 9 7 ；v o g e le ta 1 ，2 0 0 1 ) 认 为，视觉信息以整合客体的方式存储于工作记忆，工作记忆的容量取决于客体的数目，而 不受客体所含特征数目和种类的影响该观点被称为“强客体”假设( s t r o n g - o b j e c t h y p o t h e s i s ) ( o i s o n 矗j i a n g ，2 0 0 2 ) l u c k v o g e l 与w o o d m a n 最早采用变化觉察范式对视觉工作记忆的存储方式进行了系 统探讨( l u c k v o g e l ，1 9 9 7 ；v o g e le ta 1 ，2 0 0 1 ) 他们发现，被试对i 至4 个客体 的记忆绩效很高，此后随客体数目增多，记忆绩效显著下降；记忆绩效只取决于客体数 目，与客体所含特征的数目及种类无关，如记忆有朝向的颜色线段，单独记忆线段朝向、 单独记忆线段颜色、与线段的颜色与朝向同时记忆，三者间绩效无差异更重要的是，这 种基于客体的存储优势不仅存在于由不同维度特征构成的客体( 如，有朝向的颜色线 段) ，也存在于由同种维度特征构成的客体( 如，一个大色块中内嵌一个小色块构成的双 色色块) 基于上述实验结果，他们认为，视觉工作记亿的存储单元是整合的视觉客体 5 浙i t 人学博上学何论文客体农祉n ：视觉上作记忆中的构建 ( i n t e g r a t e dv is u a lo b j e c t ) ；视觉工作记忆的容量为3 4 个客体，不受组成客体所 含特征数量和种类的影响。l u c k 等人的观点随后得到了来自l e e 与c h u n 研究的支持。 l e e 与c h u n 通过恒定记忆客体数目，同时采用客体空间位置重叠的方法操纵客体占据的 空间位置数目，发现记忆绩效只取决于客体数量，而与客体占据的空间位置数目无关，进 一步支持l u c k 等人的结论( l e etc h u n ，2 0 0 1 ) 然而，后续研究对l u c k 等人的结论进行了质疑一方面，研究者对支撑l u c k 等人 “强客体”存储观点的关键实验之双色块实验进行了验证实验，得出了与其不一致 的结果：当客体在同一特征维度上同时具有不同特征值时，记忆容量受限于特征值的数目 而非客体的数目( 0 1 s o n & j i a n g ，2 0 0 2 ；w h e e l e rtt r e i s m a n ，2 0 0 2 ；x u ，2 0 0 2 b ) l u c k 等人双色块的实验结果似乎只适用于高饱和度的色块条件下另一方面，0 1s o i l 与j i a n g 发现，恒定记忆特征的数目，通过增大各记忆特征问的异质性会提高记忆绩效，如同时记 忆三个朝向和三个颜色的正确率，要显著高于同时记忆六个朝向( 或颜色) 的正确率 ( o l s o n & j i a n g ，2 0 0 2 ) 0 1 s o n 和j i a n g 据此推论，视觉工作记忆的容量不仅受客体数 目影响，也受客体所含特征的数目、种类、复杂程度等因素影响，即视觉工作记忆不总是 存储整合客体上述观点被称为“弱客体”假设( w e a k - o b j e c th y p o t h e s i s ) ( o ls o nt j i a n g ，2 0 0 2 ) 。弱客体”假设得到了随后诸多研究的支持x u 发现，记忆的准确率受记忆的客体 数目，构成客体的特征维度及特征组合方式等因素的影响如客体由异质特征( 如颜色和 朝向) 构成时，特征整合于同一客体同一部分的记忆绩效要优于整合于同一客体不同部分 的绩效；而客体由同质特征( 如两种颜色) 构成时，客体的记忆绩效仅与特征数目有关 ( x u ，2 0 0 2 a ，2 0 0 2 b ，2 0 0 6 ) a l v a r e z 和c a v a n a g h 发现，视觉工作记忆容量受客体复杂 度影响，客体越复杂，所能记忆的客体越少( a l v a r e z c a v a n a g h ，2 0 0 4 ，2 0 0 8 ) 此外， j i a n g 等和d e l v e n n e 等人通过研究发现，记忆项目问的空间构形( s p a t i a l c o n f i g u r a ti o n ) 也是影响视觉工作记忆容量的因素( d e l v e n n e b r u y e r ，2 0 0 6 ；j i a n g ， o ls o n ，& c h u n ，2 0 0 0 ) 虽然“弱客体”理论可很好地回答信息在视觉工作记忆中的存储方式问题，但它并耒 解释这种“弱客体”的实质是什么更重要的是，视觉工作记忆只能存储“弱客体”而非 “强客体”的原因，尚不清楚 6 浙汀人学博上学何论文 客体友址n ；视觉上作记忆中的构建 1 2 3 视觉工作记忆的容量 当前，有关视觉工作记忆的容量问题尚无定论，主要存在固定客体数目( f i x e d o b j e c tn u m b e r ) ，固定信息量f i x e di n f o r m a t i o nl o a d ) ，双阶段存储( t w o - sr a g e s t o r a g e ) 三种不同的观点。 以v o g e l 、l u c k 和a w h 为代表的研究者首先提出了固定客体数目观点他们认为，视 觉工作记忆以客体为单位进行存储，其存储数目有限，最多可达4 个客体，与客体的复杂 度、客体的特征构成等因素无关，即视觉工作记忆的容量以客体计为4 个( a w he ta 1 ， 2 0 0 7 ；l u c k v o g e l ，1 9 9 7 ；r o u d e re ta 1 ，2 0 0 8 ；v o g e le ta 1 ，2 0 0 1 ) 上述观点得 到了来自行为( a w he ta 1 ，2 0 0 7 ) 、e r p s ( v o g e l m a c h i z a w a ，2 0 0 4 ) 、f m r i ( t o d d & m a r o i s ，2 0 0 4 ) 等研究的支持特别是v o g e l 等人通过记录事件相关电位( e v e n t r e l a t e d p o t e n t i a l s ，e r p s ) ，为上述观点提供了一系列有力的证据( d r e w ，m c c o ll o u g h ，& v o g e l ， 2 0 0 6 ；m c c o ll o u g h ，m a c h i z a w a ，v o g e l ，2 0 0 7 ；v o g e itm a c h i z a w a ，2 0 0 4 ；v o g e l ， m c c o ll o u g h ，m a c h i z a w a ，2 0 0 5 ) 他们发现，在变化觉察任务中，当视野两侧同时呈现 相同数目的刺激而仅要求记忆其中一侧刺激时，相对于记忆刺激所在同侧脑区，其对侧脑 区将出现更负的脑波，并在信息保持阶段一直存在，这种通过对侧控制方法所揭示的神经 活动被称为对侧延迟活动( c o n t r a l a t e r a ld e l a ya c t i v i t y ，c d a ) v o g e l 等人的研究发 现，c d a 幅值随记忆客体数目增多而增大，并在3 - 4 个客体时达到最大值，此后随客体数 目继续增多，其幅值不再增大v o g e l 等人