Stroop效应研究的新进展_理论_范式及影响因素

Stroop 效应研究的新进展
理论、范式及影响因素
陈 俊 刘海燕 张积家
(华南师范大学心理学系暨心理应用研究中心,广州,510631)
摘 要 Stroop 效应的研究经久不衰。

本文根据有关Stroop 效应的最新研究资料,对Stroop 效应中一些热点、争议的问题进行新的探究,包括:1、Stroop 效应的建构理论;2、Stroop 效应的实验范式;3、Stroop 效应中影响因素等。

关键词:Stroop 效应 建构理论 实验范式 影响因素
1 前言
Stroop 效应早在1935年由美国心理学家John Riddly Stroop 发现。

当命名用红墨水写成的有意义刺激(如 绿!)和
无意义的刺激词的颜色时,会发现前者的颜色命名时间比后者长。

这种同一刺激的颜色信息(红色)和词义信息(绿)相互发生干扰的现象就是著名的Stroop 效应。

从广泛意义来说,就是一个刺激的两个不同维度发生相互干扰的现象。

Stroop 效应自发现以来,一直为认知研究所青睐。

其研究的范式日趋成熟,研究领域广为拓展。

由最初的注意、认知、语言等基础学科发展到情绪、记忆、脑、神经科学等领域,近年来更将Stroop 效应的研究扩展到应用层面。

最近两年有研究者通过ER P 来研究情绪言语中性别-特定的Stroop 效应[1];禁忌语的Stroo p 效应[2];数字的Stroop 效应[3];对立颜色Stroop 干扰的减少[4];执行功能中抑制能力与儿童数量加工能力的关系[5];在应用领域,有报告指出酒精依赖的患者可能是由于对酒精伤害人体的关联性的认知不足造成的。

可通过Stroop 效应(酒精 相关词语)激发指示语来提高酒精依赖患者的认知成绩,一定程度上减少患者对酒精的依赖[6];也有人将Stroop 效应作为精神病理学的一种方法,研究饮食无序的患者;用情绪Stroop 范式研究烧伤患者的认知障碍[7]等等。

国内外研究者都曾对Stroop 效应的研究进行总结。

例如很多文献引用过M acleod 的文章,他回顾了有关Stroo p 效应的大量研究,并归纳出18项重要的研究成果。

本文试图探究Stroop 效应中新的热点和争议,旨在跟进Stroop 效应的最新研究和进展,探讨这一领域的发展情形,为后续研究提供启示。

2 Stroop 效应的建构理论
M acleod 在1991年总结Stroo p 效应发生机制的5种理论或模型。

像早期的相对加工速度理论(赛马理论)、自动化理论、知觉编码理论、L ogan 的平行加工模型、平行分布式加工模型。

相对加工速度理论出现时间的最早,它认为人们对刺激的两个维度(字词和颜色)加工是平行的,而加工速度不同。

读词总快于颜色命名,所以字词首先得到加工。

当字词的颜色和颜色信息一致的时候,就会促进对字词的颜色命名,反之对字词的颜色命名则产生干扰。

自动化理论受到高度认同的
原因,在与它强调区分自动加工和控制加工两个概念,自动加工不需要注意的参与,控制加工则需要有意的控制。

在Stroop 任务中读词是自动加工,颜色命名是控制加工,所以读词能对颜色命名产生促进或干扰,反之则不会。

知觉编码理论强调Stroop 的干扰仅发生在知觉编码阶段,加工阶段则不发生。

有证据说明Str oop 的干扰不仅发生在知觉编码阶段,还发生在加工阶段。

L ogan 的平行加工模型改变过去那种强调加工的系列性,而把Stroop 效应看作是收集证据进行决策的过程。

刺激的每个维度的加工速度是由其权重决定的,权重影响每一维度对决策的贡献大小。

如果来自某一维度的证据和要求的维度一致,就会降低阈限,从而加快要求维度的加工时间,反之则减慢要求维度的加工速度。

平行分布式加工模型(parallel distributed processing,PDP)又称为联结主义和神经网络模型,是对以上几种理论的升华,能解释Stroop 效应中的许多结果。

它认为PDP 系统包含很多相互联结的模块,每个模块由许多简单的相互联结的加工单元,每个加工单元负责接收来自其他单元的输入并提供输出。

几组模块可以组成通路,每条通路包括一组相互联结的模块。

当P DP 系统进行任务操作的时候,就会选择一条通路,通路中的联结组确定了这条通路的强度,从而通路的选择也确定了信息加工的速度和准确性。

这五种理论尽管只能解释Stroop 效应中的部分实验,但对Stroop 效应的解释各有其贡献。

在Stroop 任务中,当命名字的颜色时要求被试忽略字义,但是这个忽略任务总是被显著的加工(对词义加工)所抑制。

为了调和这种矛盾,2003年Robert 等提出Stroop 效应的建构理论[8]。

建构!一词随着建构主义的提出受到许多研究者青睐。

在心理学的各领域都存在 建构!的提法。

认知建构、情绪建构、人格建构、语言获得建构等词语频繁出现在相关文献中。

我们认为 建构!一词更强调综合和统一,是一种动态的变化过程。

相应地Stroop 效应的建构理论认为在选择性注意中,基于记忆的两个结构 维度的不平衡性和维度的不确定性引导注意选择那些在刺激维度内或者附近的那些显眼的、奇怪的、或者与任务相关的信息进行加工。

维度的不平衡性和维度的不确定性对目标刺激的组合、对分心物抑制的组合进行调节,同时也会对早先刺激的记忆进行调节。

建构理论认为在Stroop 范式中有4种不同类型的信息影响Stroop 效应:呈现
通讯作者:陈俊,女。

E mail:yrh @ 。

基金项目:教育部哲学社会科学研究(2005年度)重大攻关项目。

心理科学 Psychological Sci ence 2007,30(2):415-418
415
刺激的背景、刺激的大小数量、一致性效应以及任务效应。

该理论强调:被试对信息的选择所作的努力可能被新信息所中和。

如果不相关的信息是显眼的或者是和相关信息是相关的,这样不相关的信息也可能得到加工。

作为靶子目标上的字比起在其他地方呈现的字更显眼,因此就有可能调节或改变Stroop 效应。

尽管Stroop 研究中建构理论是最新的观点,据我们所查研究报告仅有一篇,但有人认为在解释Stroo p 效应的范围和多样性方面被认为优于其他模型。

3 Stroop 效应的实验范式
Stroop 效应的范式已经扩展到众多的实验研究中。

经典
Stroop 范式即命名词(字)的颜色时,书写目标字(颜色词)的颜色与目标字的语义之间产生干扰作用。

随着研究的不断深入,经典Stroop 范式已演变为各种各样的变式。

3.1 昼夜Stroop(Day-N ight Stroo p)
Cerstadt 、Hong 和Diamond 等[9]修订了Stroop 任务,使之适用于3.5岁至7岁的学前儿童,形成昼夜Stroop 任务。

实验组要求被试在看见太阳的图形时说 夜晚!,看见月亮的图形时说 白天!;控制组要求被试看见一个抽象的图形时说 白天!,看见另一个抽象图形时说 夜晚!。

结果实验组和控制组之间有显著差异。

实验组被试的反应时有显著的年龄差异,尤其是在3.5~4.5岁之间。

控制组的被试反应时则没有表现出显著的年龄差异。

被试反应时随着试验次数增多而减少。

最普遍的错误模式是儿童轮流说 白天!和 夜晚!,或看见太阳的轮廓坚持说 白天!。

昼夜Stroop 和经典Stroop 相同性在于两者都是要求儿童抑制字意义和视觉冲突的矛盾,但是前者同时又是一个规则性任务。

因为实验任务是要求被试看见太阳说 夜晚!,而看见月亮或者星星说 白天!。

目前,昼夜Stroop 范式大多被应用于研究儿童的执行功能,作为测量执行功能的一个重要指标。

3.2 图-词干扰范式
图 词干扰任务是经典Stroop 范式的一个简单推广。

在图-词干扰范式中,向被试呈现图与干扰词,二者同时呈现,或者先呈现图,然后呈现干扰词,要求被试命名干扰词。

例如向被试呈现圆形中的汉字 方,!正方形中 圆!字等,任务是要求被试忽略图形,命名图形里面的汉字。

对于图-词干扰范式,近来研究者对其作进一步改进,如W aszak [10]和M arti na [11]等人让被试命名两个长方形其中一个的颜色,颜色字所在的位置有三种情况:在靶子目标上、非靶子目标、背景上,结果发现在靶子目标上的颜色字比在非靶子目标上和背景上的颜色字产生较大的Stroop 效应,如图1。

另外图词-干扰范式也是研究双语Stroop 效应的重
要途径和方法。

图1
3.3 双语Stroop 范式
双语Stroo p 范式指利用两种语言的色词,要求被试用母语和第二语言分别对两种语言的色词进行颜色命名,然后根据语言间(命名语言和色词使用两种语言)和语言内(命名语言和色词使用同一种语言)的不同干扰效果推论出双语者的心理词典表征结构。

翻译任务也是研究双语Stroop 范式的重要工具。

Laheij 和Debruy n 等采用翻译任务检验双语中Stroop 效应。

在实验中要求被试进行从第二语言到第一语言的翻译,干扰词则以第一语言呈现;并且要求干扰词与要生成词语在正字法、语义等方面存在相关。

结果在干扰词呈现140ms 的时候,与生成的词语义上相关的干扰词产生干扰作用,翻译词语的反应时显著增加,而与生成的词在正字法上相关的干扰词促进了翻译任务的完成,反应时显著缩短。

这正如同经典Stroop 效应中的不一致条件下的干扰和一致条件下促进作用。

3.4 Stroop 效应的反转范式
Stroop 效应的反转范式是由Logan 提出的,后由M erikle 等人对其改进,并把它用于研究无意识知觉。

这种范式只涉及红、绿两种颜色。

色词 RED !或 G REEN !是启动刺激,用于启动对红、绿两种靶颜色的命名反应。

色词和色块的一致概率是25%,色词和色块的不一致概率是75%。

当在意识状态下,被试对不一致色块的命名要快于对一致色块的命名,出现了典型的Stroop 效应的反转。

而在无意识状态下,被试对一致色块的命名要快于对不一致色块的命名,出现了典型的Stroop 效应。

这种范式也适用在集中注意和分散注意的任务中。

在集中注意下,被试利用不一致的概率大于一致概率的预期,出现Stroop 效应的反转;而分散注意下,被试对此没有预期,出现典型的Stroop 效应。

3.5 情绪Stroop 效应范式
情绪Stroop 效应研究是当前Stroop 研究中的热点问题。

情绪Stroop 效应主要是指刺激中的情绪信息对非情绪信息的影响。

这个范式也是经典Stroop 范式的变式。

用表示情绪信息的图(表情图)或情绪词作为启动刺激,颜色块作为目标刺激,要求被试对色块进行颜色命名。

该范式在实验研究中应用甚广,如禁忌语的Stroop 效应[3],当被试命名忌讳语的颜色时候,要比命名中性词语反应时显著长;Willebrand 和M immie 等利用情绪Stroop 范式研究曾被烧伤的患者的认知失调。

18个烧伤患者构成实验组,18个健康被试作为匹配组,任务是要求被试命名有关烧伤的、外伤的、中性的词语。

结果发现烧伤患者命名烧伤词语的反应时显著长于命名外伤词语、中性词语的反应时。

而匹配组对这三种词语的命名时间没有显著差异。

3.6 其他范式
Besner 等[12]改变过去命名单词的颜色,要求被试命名单词中一个字母的颜色,字母处于有语言特征(单词)和无语言特征一串符号(#、@、%、&)两种背景下,结果发现语境严重影响和制约Stroop 效应的出现。

Allen [4]等用数字或符号与其个数之间的匹配关系为材料,如符号(-,+++,===,::,:::)、英文字母(C,AAA,
DD),相匹配的数字(指数字与其数量一致,如1,4444,333)、不相匹配的数字(指数字与其数量不一致,如2,1111,66),结果被试记住不匹配的数字比记住符号和字母费时较长,这类
416 心 理 科 学
似于颜色的Str oop效应;被试读不匹配的数字比读字母花费反应时更长,这类似于颜色Stroop效应的反转;被试读和记相匹配的数字比读和记字母花费时间显著缩短,这类似于颜色Stroop效应的易化。

Risko和Jennifer[13]等研究者通过把视觉搜索和Stroop 范式联系起来,进行Stroop效应的研究。

3、5、7个单词的排列包括1个有颜色的目标(实验1和3中是词,实验2中是条线)呈现给被试。

不相关的颜色词也呈现在材料中,并且和颜色目标位置有统一的或分离的两种情况。

实验1和3要求被试报告目标颜色词的颜色,实验2要求被试确定目标颜色是否出现过。

尽管这些范式在一定程度上都是对经典Str oop范式的改进,但是同时这也表明了Stroop范式的多样性与多变性,以及应用范围的广泛性。

4 Stroop效应影响因素
有许多因素影响并制约着被试在Stroop任务中对词的加工。

像语境因素、被试的颜色识别能力、操作任务、SOA的多少、被试的年龄、词和非词的比例等等。

4.1 语境因素的影响
早在80年代,Smith和T hedor等人就提出语境和加工深度之间的相关。

随后Simth等通过实验证明语境能够调节语义的启动,并指出这是对自动化加工的挑战。

Benser等提出词语的视觉识别不是自动的,语境强烈影响并制约着词的加工。

当处于注视点的中性词中所有字母都是有颜色的时候,一致条件下的反应时显著快于不一致条件的反应时;但是当中性词中仅仅有一个字母是有颜色的时候,一致和不一致条件下的反应时没有显著差异。

R i sko和Jennifer等指出,对语义的加工存在严重的语境依赖性。

据此我们提出语境或背景的强弱会影响Stroop效应加工的数量。

背景复杂性越高干扰就会越大。

如红蓝两个字之间呈现绿字,让被试命名中间绿字的颜色,这样颜色的干扰就比较大,Stroop干扰的数量就越大。

T ulv ing等认为在对词的加工中,遵循编码特异性原则,即编码和提取依赖于语境。

Besner和Stolz等[14]曾报告他们的若干实验:在注视点呈现中性词语,用白色书写的颜色词呈现在中性词的上方或下方。

其中中性词是有颜色的,要求被试报告中性词呈现的颜色,并且忽略呈现材料上其它词语。

当注视点上中性词所有字母都是有颜色的时候,一致的条件显著快于不一致的条件;但是词中仅仅有一个字母是有颜色的时候,在一致和不一致条件之间没有显著不同。

随后他们又进行了四个实验,进一步提出当词被看作非语言对象时候,在Stroop范式中仍存在严重的语境依赖性。

据此,Besner等提出加工的相对自动化假设,即便当词被看作非语言对象时候,语境对词的加工仍有强烈的影响。

尽管以上两个研究都认为对词汇-语义的加工,存在默认的加工模式,而非加工的完全自动化。

但他们也承认该模式的发生机制有待探究。

他们预言,随着认知神经科学的发展,特别象fM R I、ER P等技术的应用会给他们的观点提供支持。

4.2 被试对颜色识别的能力
以往研究较少关注被试对颜色识别的能力是否会影响Stroop效应。

这种局面直至Laeng和Bruno[5]等首次将被试的颜色识别能力引入到Stroop实验方发生改变。

他们对被试进行标准的颜色视觉测试,结果发现被试在标准颜色视觉测试中错误多者,其Stroop干扰量也多,二者之间呈显著的正相关。

同时他们认为颜色之间如何搭配也会影响到Stroop效应。

众多实验之中的颜色选择都是随机的,没有考虑到颜色之间的搭配不同能够影响到实验的结果。

他们通过根据色觉理论中的对立过程理论,在实验中采用对立的颜色如黑 白、红 绿、黄 蓝和不对立的颜色如红-蓝等,结果他们发现当颜色-字不一致的时候,对立的颜色(例如黄色的蓝!)比不对立的颜色(例如红色的蓝!)引起的Stroop干扰的数量显著减少。

4.3 空间注意和任务要求的影响
Risko等把Stroop范式和视觉搜索范式结合起来,研究发现词语的视觉加工要受到空间注意和任务要求影响,并不是大家认为的词加工是自动化的、被试不可避免要对词进行加工。

Risko和Besner等给被试呈现3、5、7个词,包括一个有颜色的靶子(其中实验1和3中靶子是词,实验2中靶子是一条有颜色的线)。

不相关的颜色词也出现在呈现材料中,并且和靶子的位置有两种情况:整体的、分离的。

实验1和实验3的任务是要求被试报告靶子的颜色,实验2任务是要求被试确定靶子的颜色是否出现过?结果实验1中,当颜色词和靶子是整体的时候,产生了Stroop效应,但是在分离的情况下却没有产生Stroop效应;实验2、3都没有产生Stroop效应。

据此,他们提出视觉词语的识别依赖于空间注意和被试的心向。

空间注意不确定性的增加在一定程度上减少了外围词语被加工的可能性。

这个结论在以前的研究中也有人提到。

Besner和Stolz、Brow n[15]总结他们的一系列实验认为:空间确定性高低、注意负荷的大小、是否要求译码等都对词的视觉识别有严重影响。

4.4 年龄对Stroop效应的影响
早在90年代M acleod综述Stroop效应18项研究成果就提出Stroop干扰受被试年龄的影响。

Stroop干扰在小学低年级时就已经出现,随着阅读技能的提高,大约在二、三年级之间达到最高水平。

随着阅读能力的继续发展,成年时期干扰逐年下降,直到接近60岁,此时干扰又重新升高。

彭聃龄等[16]采用事件相关电位技术,研究小学六年级儿童的Stroop 效应的时间进程。

他们通过与成人Stroop效应的ER P比较,提出儿童Stroop效应的产生机制可能与成人有一定的差异,并且提出儿童Stroop效应的产生是一个复杂过程,干扰效应是早期刺激颜色识别和后期反应选择两个阶段共同作用的结果,而促进效应则发生在后期的反应选择阶段。

West和Rober t等[17]利用ERP技术让年轻人和老年人完成Stroop任务,发现老年人的Stroop干扰数量显著大于年轻人。

这个结果支持老年人抑制能力下降或不足的假设。

4.5 情绪对Stroop效应的影响
情绪Stroop效应指刺激中的情绪信息对非情绪信息加工的影响。

情绪状态的不同会影响了Stroop任务的加工的观点受到ERP研究的支持。

A nnett Schirmer,Sonja A K otz等[2]通过使用ERP技术,发现情绪词的性别-特定Stroop效应。

在韵
陈俊等:Stroop效应研究的新进展417
律-词语干扰任务中,给被试听用愉快、中性和生气的韵律说出的积极、中性或消极的词语。

要求被试忽略情绪的韵律,评估词语的效价。

研究发现韵律与语义一致的刺激比不一致的刺激反应相对较快较准。

ER P证实一致条件下有一个较小N400的振幅。

然而,该结果仅仅对于词语效价的判断任务和仅仅女性被试来说,ER P的效应是显著的。

目前的研究显示:词语效价的判断比起韵律判断更明显受到性别的影响。

另外,ERP显示:男女对情绪Stroop的内在加工存在差异。

女性在语义加工阶段,对韵律判断和词语效价判断两个任务之间存在交互作用。

Brooke等[18]在与诈病-相关的词语中,也发现情绪Stroop效应。

使用改编的Stroop测试,一组被试是假装有轻度的脑损伤,另一组经确诊患轻度脑损伤。

结果在轻度脑损伤的被试中,中性词语和诈病词语没有显著差异;而对诈病被试却发现在诈病词语成绩表现显著较差。

作者试图探明是否存在诈病Str oop效应,对诈病的侦查提供更有效的指标。

近来M acK ay等[3]发现在在忌讳语中也存在情绪Stroop 效应。

忌讳词语的颜色命名的时间比中性词语长,这个效应随着词语的重复而减少。

在情绪Stroop效应中,启动刺激自动激活了被试的积极或消极评价,诱发了某种反应的趋势,而这种反应趋势可促进或抑制对目标刺激的反应,这也是和Stroop效应的反应冲突一样,因此也可说是情绪Stroop效应[19]。

当然也有研究者对此提出否定。

他们认为情绪Stroo p效应不等于情绪启动。

情绪启动的含义有二:一是指个体对于在情绪效价上与启动刺激相关联的靶刺激更为敏感,主要体现在加工速度上;二是指个体先行加工某情绪刺激后,使得后继的加工也易于蒙上相应情绪色彩。

所以有的文献也用情绪一致性效应!代替情绪启动效应![20]。

当然,不是任何程度的情绪都能引起情绪Stroop效应的。

4.6 其他可能影响的因素
现已有研究表明,实验条件如分散注意和集中注意、任务类型、SOA的设置等均有可能影响Stroop效应。

在分散的注意下出现典型的Stroop效应,而在集中的注意下出现Stroop 效应的反转;有研究表明口头报告和按键任务都出现了Stroop效应,也有研究却发现按键任务未出现Stroop效应; K lauer等采用被试间设计,设置了6种SOA(-100ms、0ms、100ms、200ms、600ms和1200ms),以词作为启动刺激和目标刺激,结果表明在SOA为0ms和100ms时候出现了显著的启动效应。

还有其它研究证明当SOA是0ms和150ms的时候,才出现显著的启动效应。

而Sharma等人研究发现情绪Stroop效应会随着SOA的延长而减弱、消失。

至于Stroop效应精确的发生在哪一个时间段,影响Stroop效应出现的因素等目前仍有争论。

5 小结
当前Stroo p效应研究的内容与范式已渗透到很多领域,特别是情绪Stroop效应、Stroop效应脑机制的研究受到很多研究者的青睐。

Stroop效应是个具有迷惑性和挑战性的研究课题,目前对它的研究已经越来越成熟和深入;同时由Stroop 效应引起争论也趋于激烈。

国外关于Stroop的效应研究时间长、范围广,因此研究的相对透彻,关于它的文献相当多;但国内对Stroop效应的研究还不很深入,这也给予国内研究者挑战和动力,促进对Stroop效应的探究。

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Abstract Creat ivity i s commonly defined as the novel and useful combination of mental elements previously thought to be unr elated. As an elemental mental pr ocessing,attention can increase the likelihood that remote associates w ill be accessed and play an important r ole in mechanisms that allow for focused tests of solution appr opriateness.T he article first intr oduced the co rrelative studies betw een creativit y and attent ion patterns,discussed the theor etically different roles of defocused attention and focused attention in cr eativ e con cept and ideas.Some problems pertaining to studies in this field were highlighted,and new orientation di scussed.
Key words:creativity,defocused attention,focused attent ion
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18Brooke J Cannon.An emot ional stroo p effect to malingering related wor ds.Perceptual and M otor Skills,2003,96(3): 827-83419张钦,李小花.不同SOA条件下的情感启动效应研究.应用心理学,2005,11(2):154-159
20杨丽珠,蒋重清,刘颖.阈下情绪启动效应和Stroop效应之对比实验研究.心理科学,2005,28(4):784-787
The Latest Advances of the Stroop Effect
Its theory,paradigms,affecting factors
Chen Jun,L iu H aiyan,Zhang J ij ia
(Departm ent of Psychology,South China Normal Universi ty,Guangzhou,510631)
Abstract T he research on Stroop effects has been a log standing resear ch item.Accor ding to the new est literature,t he authors explore t hree main aspects in this field:(1)the structural theory of Stroop effects;(2)the par adigms of Stroop effects;(3)affecting factors of Stroop effects.
Key words:Stroop effect,tectonic theory,paradig m,affecting factors。