阈下语义启动效应影响因素述评_伍姗姗

心理科学进展 2013, Vol. 21, No. 4, 626–636 Advances in Psychological Science
DOI: 10.3724/SP.J.1042.2013.00626
626
阈下语义启动效应影响因素述评*
伍姗姗 谭金凤 王丽君 陈安涛
(西南大学心理学部,认知与人格教育部重点实验室, 重庆 400715)
摘 要 阈下语义启动效应是指阈下呈现的启动词能够对与之有语义联想关系的目标词的加工产生促进作用。

阈下语义启动效应具有不稳定性且容易受到各种因素的影响。

影响阈下语义启动效应的因素有外部因素和内部因素两大类, 外部因素包括任务类型、实验材料和实验程序等因素, 内部因素包括注意、任务设置、目的和期望。

本文首先简单回顾阈下语义启动效应的研究历史, 并介绍相应的研究范式及觉知状态的测量方法, 然后重点对影响因素进行了总结和评述。

未来的研究可以从优化研究范式、加强脑机制研究以及发展理论等几个方面进一步拓展。

关键词 无意识; 阈下语义启动; 激活扩散模型; 中枢加工说; 注意敏化模型 分类号
B842
1 引言
语义启动效应是指阈上呈现的启动词对随后出现的且与之有语义联想关系的目标词在词汇确认上的一种促进作用(Neely, 1991)。

启动词与目标词可以是具有语义联系的词对(例如：面包—蛋糕), 也可以是具有联想关系的词对(例如：桌子—椅子), 所以语义启动效应最初被描述为“语义的效应”或“联想的效应”。

不过, 当启动词在阈下呈现时, 启动词仍能对目标词的确认产生启动作用, 这种作用即为阈下语义启动效应(Marcel, 1983)。

由于阈下语义启动效应是指一个觉察不到的刺激对另一个能被知觉到的刺激的语义信息加工产生影响的现象, 因此阈下语义启动效应属于无意识知觉的研究范畴。

而阈下语义启动效应的真实存在能够为无意识知觉的存在提供强有力的证据, 对其机制的探讨还能解答无意识知觉能否进行刺激深层次加工(如语义加工)的问题, 故阈下语义启动效应是无意识知觉研究的一个重要领
收稿日期:2012-06-08
* 国家自然科学基金项目(31170980、81271477)、全国博士学位论文作者专项资金资助项目(201107)和教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-11-0698)资助。

通讯作者:陈安涛, E-mail: xscat@
域。

在研究的早期阶段, 并不是所有的实验结果都能得到显著的阈下语义启动效应, 致使研究者对这种效应是否真实存在产生了怀疑并引发了激烈的争论(Carr & Dagenbach, 1990; Draine & Greenwald, 1998; Greenwald, 1992; Holender, 1986; Merikle & Reingold, 1998)。

造成结果不一致的原因可能是研究者在实验任务和材料的选取以及对无意识的界定标准等方面有所不同, 而且阈下语义启动本身是一种不稳定且持续时间较短的效应。

Van den Bussche, Van den Noortgate 和Reynvoet (2009)利用元分析的方法总结了近10年相关文献的实验结果, 证明阈下语义启动效应是真实存在的, 并且归纳出一些影响阈下语义启动效应的潜在因素。

随着研究者在方法和技术上的不断创新, 无意识知觉存在的证据也越来越多(Kouider & Dehaene, 2007), 使得当前的研究重心逐渐转入到对其心理机制方面的探讨。

研究阈下语义启动效应最常用的范式是阈下启动范式(subliminal priming paradigm) (e.g., Dehaene et al., 1998)。

在此范式中, 通常用掩蔽刺激来降低启动刺激的可视度。

为了增强掩蔽的效果, 在启动刺激的前后均呈现掩蔽刺激, 分别称为前掩蔽和后掩蔽。

为了检验启动刺激是否在阈下呈现以及掩蔽程序的有效性, 需要对启动刺激的觉知状态进行测量。

两种经典的测量方法是主观阈限测量和客观阈限测量。

主观阈限测量通常
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是让被试自我报告能否看到启动刺激的存在或其具体内容, 若被试报告完全看不到所呈现的刺激, 则认为对刺激的知觉是无意识的。

然而内省报告具有不可靠性, 即被试在报告意识经验时所采用的标准是未知的, 这就造成主观报告不能将所有相关的意识经验完全测量出来。

客观阈限测量是让被试在完成主体任务后进行强迫选择任务(a forced choice task), 其中主体任务是对目标刺激作反应, 迫选任务是对启动刺激作反应。

通过计算出强迫选择任务的正确率或辨别力指数d’, 并将正确率与随机正确率水平、辨别力指数d’与0值进行显著性检验, 若差异不显著则说明被试不能有意识地知觉到启动刺激的内容, 符合阈下呈现的标准。

虽然客观阈限测量采用信号检测论中的辨别力指数来衡量被试做判断时采用的标准, 在一定程度上弥补了主观阈限测量的缺陷, 但两种测量下的研究结果在本质上并没有差异(Merikle, Smilek & Eastwood, 2001)。

由于客观阈限测量的可操作性更强, 且更为保守和严格, 故客观阈限测量的应用更为广泛。

Greenwald, Klinger和Schuh (1995)在客观阈限测量方法的基础上提出线性回归分析的方法, 这种方法通过分别计算出迫选任务和主体任务的辨别力指数d’, 建立直接效应和间接效应的线性回归从而确定斜率和截距。

斜率的大小表示对启动刺激的有意识知觉和无意识知觉的分离程度, 截距的大小表示启动刺激对目标刺激的启动作用。

将斜率和截距与0值进行显著性检验, 只有当斜率不显著而截距显著时, 才认为获得了纯粹意义上的阈下语义启动效应。

当前的研究大多采用上述的测量方法, 事实上, 这些测量方法的成立在理论上还需要回答意识与无意识之间的关系问题(周仁来, 2004)。

在阈下语义启动的研究中, 研究者一般将意识与无意识之间的关系是排他的观点作为觉知状态测量方法成立的理论假设, 即个体或者能意识到或者不能意识某种影响。

但是以往的大多数研究都难以排除意识成分的影响, 例如, 在采用客观阈限测量的研究中, 被试既可能在刺激呈现的那一刻有短暂的意识体验, 也可能意识到了刺激的某些部分, 但仍不能肯定意识到的这些信息是否足以分辨出刺激, 因而使得迫选任务的正确率仅处于随机水平; 利用线性回归分析方法的研究也发现, 回归方程的斜率通常不等于0, 这样的结果表明意识与无意识不能完全被分离开来, 所谓的无意识知觉加工是由于少部分意识加工导致的, 所以, 未来的研究需在揭示出意识与无意识关系的基础上寻求更有效的觉知状态的测量方法。

从当前的进展来看, 线性回归分析是阈下语义启动效应研究中觉知状态的最佳测量方法。

阈下语义启动效应通常很微弱, 且容易受到不同类型因素的影响, 关注这些影响因素有助于研究者更为深入地揭示其心理机制(e.g., Kiefer & Martens, 2010); 另外, 阈下语义启动效应的不稳定性要求研究者需要具备较强的实验控制能力。

了解阈下语义启动效应的影响因素, 有利于研究者在设计相关实验时更为有效地控制各种类型的无关变量, 着重关注自己感兴趣的变量所产生的影响, 达到有效控制实验的目的, 因此对这些影响因素的总结是非常有意义的。

阈下语义启动效应的影响因素有很多, 本文主要从外部因素和内部因素两方面进行总结和探讨。

2影响阈下语义启动效应的外部因素
2.1任务类型
研究阈下语义启动效应主要用到三种类型的任务, 均采用标准的阈下启动范式。

第一类是语义分类任务(semantic categorization task), 在此类任务中, 被试分别对不同分类的目标词作相应的按键反应。

例如, 实验者选用不同情绪效价(积极和消极)的目标词, 当呈现积极目标词时按“F”键, 当呈现消极目标词时按“J”键。

第二类是词汇判断任务(lexical decision task), 一般让被试判断目标刺激是真词还是假词(目标刺激为真词时才称作目标词), 启动刺激没有真假词之分, 启动词与目标词可能有语义联想关系(例如, 桌子—椅子), 也可能没有任何关联(例如, 汽车—水果)。

第三类是命名任务(naming task), 它与词汇判断任务的主要区别是被试需要口头报告所呈现的目标词。

选用不同的任务会得到不同强度的阈下语义启动效应。

Grainger和Frenck-Mestre (1998)进行了一项关于双语转化的阈下语义启动研究, 挑选英语-法语双语被试参加实验, 将属于被试第二语言(法语)的词汇作为启动词, 第一语言(英语)的词汇作为目标词, 启动词和目标词分为可相互转化的(translated)和无任何语义联系的(unrelated)两种关系。

分别让被试完成语义分类任务和词汇判断
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任务, 结果发现当启动词的呈现时间为29ms时, 只在语义分类任务中观察到了显著的阈下语义启动效应; 当启动词的呈现时间上升到43ms时, 词汇判断任务才出现显著的阈下语义启动效应, 且语义分类任务的效应要大于词汇判断任务的效应, 表明阈下启动效应的大小与所选择的任务类型有关。

在语义分类任务中, 当启动词与目标词属于同一类别时按键反应相同, 属于不同类别时按键则不同, 因此存在反应启动效应(response priming effect), 这种效应使得语义分类任务中的启动效应增强。

在词汇判断任务中, 不论启动词与目标词是否具有语义联系, 所对应的按键反应始终相同, 因而不存在反应启动效应的作用。

反应启动效应似乎是造成两种任务启动效应不同的原因, 但是在排除这种效应的干扰后, 语义分类任务依然能获得较强的阈下语义启动效应, 说明两种任务下效应量的差异是启动词语义通达的结果(Reynvoet, Gevers & Caessens, 2005)。

研究表明对目标词进行分类时需要有语义信息的提取才能做出反应, 而判断目标词是否为真词时只需利用正字法规则即可做出判断, 因此在语义分类任务中对刺激(包括启动词)的加工更偏重语义水平的加工(Lupker, 1984; Shelton & Martin, 1992)。

Greenwald, Draine和Abrams (1996)提出的中枢加工说(central processing)认为, 启动刺激达到语义水平的加工时, 能自动预激活其所在的语义网络, 如果目标刺激与启动刺激属于相同的语义网络(即具有语义联系), 那么这种预激活就能加快对目标刺激的反应, 从而造成启动效应的发生。

这说明启动词的语义加工越完善, 启动词越能促进对目标词的加工, 所以启动词的加工深度可能是造成两种任务获得不同强度启动效应的原因。

由此可见, 任务类型是影响阈下语义启动效应的外部因素, 设计实验时选用哪种类型的任务是实验者需要斟酌的首要问题。

2.2实验材料
2.2.1刺激材料的性质
刺激材料的性质主要是指启动刺激的新异性(novelty)以及启动刺激和目标刺激材料的种类(nature)。

启动刺激的新异性是指启动刺激在练习过程中是否作为目标刺激出现过(即在阈上呈现过), 如果启动刺激没有在练习环节中出现过, 那么它就是新异的。

有的研究表明, 只有练习过的启动刺激才会产生显著的启动效应, 而没有练习过的启动刺激则不会产生(Abrams & Greenwald, 2000; Damian, 2001)。

S-R映射理论模型认为被试在练习中会建立刺激与反应间的连接(S-R映射), 并在练习中使得这一连接自动化, 若刺激在正式实验中作为阈下启动刺激出现, 则引发无意识的自动反应, 启动刺激与目标刺激所对应的反应一致时, 目标刺激的反应就会得到预激活, 从而能发生阈下语义启动效应(Damian, 2001)。

这种观点否定了阈下刺激能得到语义水平的加工, 认为所得到的启动效应是启动-目标刺激引发反应相容效应(response congruency effect)的结果。

然而另外的一些研究发现, 使用新异的启动刺激同样能观察到显著的阈下语义启动效应(e.g., Naccache & Dehaene, 2001)。

Klauer, Eder, Greenwald和Abrams (2007)在实验中对比了练习过的刺激和没有练习过的刺激作为阈下启动刺激时得到的效应, 发现两者都能产生显著的阈下语义启动效应, 但练习过的启动刺激所引发的效应强度更强, 这说明阈下刺激语义信息的提取所产生的效应和反应相容效应可能共同导致了阈下语义启动效应的发生, 同时也表明启动刺激的新异性并不是阈下语义启动效应能否出现的决定性因素。

从下文的论述中我们可以看出, 先前研究得到矛盾的结果还可能与不同研究所用的刺激材料种类、词频、目标集的大小以及启动刺激的呈现时间不同有关。

在研究阈下语义启动效应的实验中, 所使用的刺激材料种类很多, 如数字(Dehaene et al., 1998; Naccache & Dehaene, 2001)、字词(Abrams & Greenwald, 2000; Grainger & Frenck-Mestre, 1998)、图片(Dell’ Acqua & Grainger, 1999)等, 而不同材料达到的加工水平是不同的。

例如, 被试不用达到语义加工即可准确读出所呈现的单词, 此时对单词的加工仅达到语音水平, 但是对图片的加工却不一样, 如果被试没有对图片进行语义分析就不能对其进行命名(Theios & Amrhein, 1989)。

在这些刺激材料中, 使用数字作为实验材料最容易获得阈下语义启动效应。

Naccache和Dehaene (2001)在研究中用小于10的数字作为刺激材料, 发现没有练习过的数字也会产生显著的启动效应, 只是效应强度要弱于练习过的数字所产生的效应。

这说明数字在无意识条件下能得到语义水平
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的加工, 无需通过练习也能产生阈下启动效应。

而Abrams和Greenwald (2000)使用字词材料, 要求被试对目标词的情绪效价(积极或消极)进行分类, 结果发现只有练习过的刺激才能产生阈下启动效应。

两类研究得到不同结果的重要原因就是所使用的刺激材料种类不同。

数字的语义表征相对字词来说较为简单且更为清晰, 加工的自动化水平也远高于字词, 已有研究发现即使数字与任务完全无关, 也依然能得到自动化的加工(Brysbaert, 1995; Dehaene & Akhavein, 1995)。

因此, 数字比字词更容易被无意识地加工, 也就更容易产生阈下启动效应。

当然, 我们不能因为哪种刺激材料更容易产生显著的效应就选取这种材料, 刺激材料的选取与研究者的实验目的密切相关, 获得显著的实验结果不是实验者的目的, 关键是要揭示出不同种类的刺激在阈下呈现时产生的效应在机制上的异同。

2.2.2词频
词频(Frequency)主要是指刺激词的使用频率。

在词汇判断任务中, 目标词的词频会影响被试判断的速度, 即对高频词的反应快于低频词, 此现象被命名为词频效应(frequency effect)。

词频效应的存在是长时语义记忆的作用, 在长时语义记忆中, 高频词比低频词更容易得到加工且回忆成绩更好。

Greenwald, Abrams, Naccache和Dehaene (2003)指出启动词和目标词的关系应该分为两种：实验中获得的关系和词汇本身存在的关系, 实验中获得的关系对应记忆系统中的背景记忆(contextual memory), 是在练习中习得的; 词汇本身存在的关系对应个体的长时语义记忆(long- term memory), 无需通过练习而习得。

若启动词和目标词是早已存在于长时记忆系统中的关系, 阈下启动效应就会泛化到新异刺激中去。

任爱荣和水仁德(2006)对此进行了验证, 发现将高词频的词汇作为启动刺激时, 即使没有经过练习也会产生阈下启动效应; 而对于低词频的刺激来说, 只有练习过的启动刺激才会产生阈下启动效应。

这说明词频的影响实质上反映了长时语义记忆的作用, 当启动词与目标词是词汇本身就存在的关系且都是高频词时, 被试依赖于长时语义记忆完成任务, 无论阈下启动词是否新异都能产生启动效应, 使用新异的数字能获得阈下启动效应也正是由于数字的使用频率远高于字词。

从中枢加工说的观点来看, 启动词的词频越高, 越容易从长时记忆中提取语义信息, 也就能更迅速地激活语义网络, 从而对处于相同语义网络的目标词的加工产生易化作用。

可见, 词频是影响阈下语义启动效应的重要因素, 在使用字词作为刺激材料的研究中, 如果不需要考察词频的作用, 就要排除此因素的影响。

排除的方法通常是在词库中尽量选取高频词汇并通过随机化法使词频得到平衡。

2.2.3目标集
目标集(Target set size)指的是实验者所设置的目标刺激数量的多少。

例如, 在判断数字大于(或小于)5的任务中, 实验者采用小于10的数字(1~4、6~8)作为目标刺激, 此时目标集的大小即为8。

目标集是新异的启动刺激能否产生阈下启动效应的关键因素。

Kiesel, Kunde, Pohl和Hoffmann (2006)在研究中使用较大(40个不同的目标词)目标刺激集时, 即使启动刺激是新异的, 仍然能得到比较明显的阈下语义启动效应, 但当启动刺激同样具有新异性且目标刺激集下降为4个时, 没有观察到显著的阈下语义启动效应。

Kiesel等(2006)认为当目标刺激集较小时, 被试在执行任务的过程中能很快地建立起目标刺激和反应之间的联结并能达到自动化的程度, 若启动刺激在练习中作为目标刺激出现过, 就能激活目标刺激和自动反应之间的联结, 一旦启动刺激具有新异性, 这种联结就不能得到激活, 因此, 将新异刺激作为启动刺激时, 即使与目标刺激有非常密切的语义关系, 启动刺激对目标刺激的启动作用也是不显著的; 而当目标刺激集较大时, 被试难以形成目标刺激和自动反应之间的联结, 因而不能依靠刺激-反应联结来进行判断, 而是对启动刺激进行了高水平的语义加工, 此时新异的启动刺激才能产生阈下语义启动效应。

因此, 目标集可能是通过影响阈下启动刺激的加工水平来间接地影响阈下语义启动效应的。

由于目前有关于此方面的研究数量较少, 目标集对阈下语义启动效应的影响机制还有待进一步的探究与完善。

2.3实验程序的设置
2.3.1启动刺激的呈现时间
恰当地设置启动刺激的呈现时间(Duration)是使启动刺激不能被知觉到的有效手段。

呈现时间决定着启动刺激可视度的大小, 因而也会影响
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阈下语义启动效应。

Klauer等(2007)发现, 当启动刺激的呈现时间为25 ms时, 用新异的启动刺激所得到的阈下语义启动效应并不显著; 当呈现时间上升到42 ms时, 才能出现显著的效应。

因此, 新异的启动刺激能否产生阈下语义启动效应与刺激的呈现时间密切相关, 这同样说明启动刺激的新异性不是影响阈下语义启动效应的决定性因素。

先前的研究(Abrams & Greenwald., 2000; Damian, 2001)用新异的启动词没有观察到显著的结果也可能是启动词的呈现时间太短所致。

由于新异的启动刺激在达到语义水平加工之前需要足够的时间, 所以启动刺激的呈现时间越长, 语义加工过程越完善, 但呈现时间过长时, 被试可能会觉察到启动刺激的内容, 这就不能满足阈下呈现的标准。

由此可见, 实验者对启动刺激呈现时间的设置需要谨慎考虑。

由于呈现时间影响启动刺激的可见度, 所以可以根据可见度的大小来判断呈现时间的设置是否恰当。

根据对前人研究的总结, 实验中一般将启动刺激的呈现时间设置在10~100 ms之内。

2.3.2启动刺激与目标刺激的时间间隔
启动刺激和目标刺激呈现的时间间隔(SOA)对启动效应也有很大的影响。

Greenwald 等(1996)使用字词作为实验材料系统考察了SOA对阈下语义启动效应的影响, 并对比了阈上语义启动效应和阈下语义启动效应在不同SOA条件下的差异。

发现阈上语义启动效应一般都能比较稳定地获得, 而阈下语义启动效应值在SOA=67 ms时最大, 到100 ms时有减小的趋势, 超过100 ms后又开始增加。

所以实验者一般会将SOA值设在67 ms左右。

阈上语义启动效应和阈下语义启动效应随SOA的不同而变化的趋势有所不同, 说明阈下语义启动效应相对于阈上语义启动效应来说更为微弱且持续时间更短。

在实验中将SOA设置的过长(≧400ms)时, 阈下启动刺激对目标刺激的作用可能在目标刺激呈现之前便消逝了, 因而不会得到统计上显著的启动效应。

综上所述, 实验的任务、材料以及程序的设置构成影响阈下语义启动效应的外部因素。

理解这些外部因素的影响机制能使研究者从本质上揭示出阈下语义启动效应的心理机制, 因此, 对外部因素的影响机制的思考和总结是很有必要的, 主要从以下两个方面进行阐述：
一是阈下语义启动效应与启动刺激新异性的关系。

已有的研究均发现练习过的刺激产生的启动效应总是强于具有新异性的刺激所产生的效应(Klauer et al., 2007; Naccache & Dehaene, 2001)。

根据S-R映射理论模型的观点, 阈下启动效应的发生是由于在练习过程中建立了刺激与对应反应之间的连接并达到自动化, 将练习过的刺激作为阈下启动刺激时, 会引发无意识的自动反应, 若启动刺激与目标刺激所对应的反应一致, 则产生反应相容效应, 这种效应构成了阈下启动效应。

由于练习而形成的S-R映射似乎是阈下启动效应产生的必要条件, 但通过总结其他类型的外部因素的影响机制可以发现, 反应相容效应并不是阈下语义启动效应的全部, 在排除这种效应的干扰后, 采用数字材料、高词频字词、较大的目标集或适当控制启动刺激的呈现时间也能获得显著的阈下语义启动效应, 表明启动刺激的新异性并不是产生阈下语义启动效应的决定性因素, 只是反应相容效应的存在使得启动效应的强度更大, 实验结果更容易显著。

二是阈下语义启动效应与启动刺激加工水平的关系。

激活扩散模型(Spreading Priming Model)是Marcel (1983)最早提出的用于解释阈下语义启动效应的理论模型, 该模型是在语义网络模型(Collins & Loftus, 1975)的基础上建立的, 它认为启动词的出现激活了语义网络中的一个概念节点, 若目标词也属于此语义网络中的概念, 那么启动词的激活会在一定程度上扩散到目标词, 从而加快对目标词的加工。

Greenwald等(1996)提出的中枢加工说是对该理论的发展, 这两个理论都认为阈下语义启动效应的发生是启动刺激的加工达到语义水平的结果。

由于练习形成的S-R映射也能造成阈下启动效应, 所以想要证明阈下刺激能否达到语义水平的加工就必须排除练习效应的干扰。

刺激材料的性质、词频、目标集的大小以及启动刺激的呈现时间等外部影响因素的实验研究为阈下启动刺激可以达到深层次水平的加工提供了证据支持, 通过对其影响机制的思考和总结, 可以推测这些外部因素可能都是通过影响启动刺激的加工水平来影响阈下语义启动效应的, 而有练习效应存在时, 对阈下启动刺激进行深层次的语义加工和由练习而形成的S-R映射可能共同导致了阈下语义启动效应的发生。