听时距知觉的分段性研究

发布时间：2020-04-18 06:31

【摘要】：时间无处不在,却也是难解之谜。对时间的分析是所有现象学问题中最困难也是最重要的,它吸引着来自哲学、社会学、心理学、生物学、医学、历史学、美学等诸多学科的研究者不断地探寻。其中,心理学在研究时间的问题上具有特殊之处,因为人们对一段时间的心理感知常常与实际的物理时间存在差异。这在汉语中有非常精彩的描述,例如“一日不见,如隔三秋”,又或“恍若昨日,又似经年”。此外,心理学对时间问题的探讨还具有优势,该学科善于将抽象概念进行操作性定义(operational definition),这也正是心理学独具魅力和创意之处。由此,心理学家从人的心理,即人的认知、情感、信念和行为等方面去探讨这一与我们密切相关的问题。人类对时间的认知范围十分宽广,从毫秒、秒、分、小时、日、月、年及至更长。鉴于时间表征问题是当代时间心理学研究的热点之一,我国心理学家黄希庭领导的学术团队提出时间认知分段综合模型(range-synthetic model of temporal cognition),认为人类加工和表征如此大跨度的时距应该具有不同的方式,即存在分段性,并且先后发现了未来和过去时间的心理结构,二者以现在为中心相互对称,均分为三个心理时间段,各心理时间段短则以“秒”、“分”为计时单位,长则以“年”为计时单位。不过,当人们论到“过去”和“未来”时,总会有意无意地在大脑中区分出一个“现在”的概念,作为二者的参照点。现在是连接过去和未来的桥梁,是一种对于“正在发生什么”的整体的、连贯的感觉,被称为“似是而非的现在”(specious present)、“主观的现在”(subjective present)和“心理的现在”(psychological now)等。研究者在进行大量调查研究后认为,现在具有一定的限度,并提供了一个可能的范围,平均在2~3秒。一些来自时距复制任务(duration reproduction task)、感觉运动同步任务(sensorimotor synchronization task)、主观节奏任务(subjective rhythmization task)等方面的研究结果也聚焦在大约2~3s范围的时距知觉存在分段性,这为目前数秒范围内的时距知觉是否存在分段性的争论提供了重要证据。然而,严格来讲,这些研究尚不足以直接说明导致该分段性的原因与现在的限度有关,也就无法为现在的限度提供直接证据。相关研究的最大难点在于尚未找到直接的研究角度和有效的测量指标,这也成为本研究以期取得突破的方面。此外,时间认知分段综合模型还认为人类对每种时距的认知都具有综合性,即很多因素会影响人们对时间的认知,包括时间刺激的物理属性(如通道特点、事件的数量与结构、时序和时点的性质等)、个体的认知特点(如注意资源、编码方式、分段和提取策略以及工作记忆等)、个体的人格特征(如人格特质类型、自我构念类型和时间信念等)以及个体的情绪、疾病、职业特点等。换言之,“现在”的限度也会受到上述因素的影响。综上,本研究依据时间认知分段综合模型,集中探讨“现在”这一心理时间段,考虑到听觉通道在时间加工中的优势,从时间与工作记忆的密切关系出发,以能够反映信息成功保持的alpha波振荡为指标,采用行为和电生理方法对听时距信息在大脑中的表征特点进行了首次系统性探讨,以期在一定程度上丰富和细化时间认知分段综合模型在“现在”时间范围内的理论观点。本研究拟用三个研究7个实验考察听时距知觉的分段性特点。三个研究分别为:(1)听觉实时距知觉的分段性;(2)听觉空时距知觉的分段性;(3)工作记忆容量对听时距知觉分段性的影响。研究一通过四个实验探讨听觉实时距知觉的分段性特点。实验1采用时间复制法,比较1~4s范围的视、听实时距的知觉时距差异。结果表明,在该时距范围内存在时距知觉的通道效应,即对于客观相等的时距,听时距总是比视时距知觉为更长。实验2采用脑电图(electroencephalogram,EEG)技术结合matching-to-sample任务考察听觉实时距信息保持在工作记忆中的分段性特点。结果发现,听觉实时距知觉具有分段性,分界线为2s,这是采用听觉通道以实时距形式呈现的“现在”的限度。具体表现为alpha波在2s及以下时距保持期间明显增强,而在2s以上时距保持期间明显下降甚至消失。在实验3基于韦伯定律改进了任务设置条件达到不同时距条件的任务难度相同后,实验4继续采用EEG技术,在排除任务难度的干扰之后再次证实了听觉实时距知觉具有2s分界线的发现。这也表明,与最近视觉实时距所发现的3s分界线相比,听觉实时距的表征分界线更短,很可能与时距知觉的通道效应有关,即听觉实时距比视觉实时距知觉为更长,其能保持在工作记忆中的限度相应更短。并且,该分段性结果与时距长度有关,与任务难度无关。研究二通过两个实验考察听觉空时距知觉的分段性特点,以此探讨由研究一所发现的影响时距知觉分段性的因素能否迁移到除不同感觉通道以外的不同时距类型之间。实验5采用时间复制法,比较1~4s范围的听觉实时距和空时距的知觉时距差异。结果表明,在该时距范围内存在实时距错觉(filled duration illusion,FDI)现象,即对于客观相等的时距,实时距总是比空时距知觉为更长。实验6采用EEG技术结合matching-to-sample任务考察听觉空时距信息保持在工作记忆中的分段性特点。结果发现,听觉空时距知觉也具有分段性,分界线为1s,这是采用听觉通道以空时距形式呈现的“现在”的限度。具体表现为alpha波在1s时距保持期间明显增强,而在1s以上时距保持期间则明显下降甚至消失。这也表明,与听觉实时距的2s分界线相比,听觉空时距的表征分界线更短,不适合用知觉时距差异来解释,更可能与连续/离散的时距呈现方式有关,即人们更容易将标记听觉空时距开始和结束的两个刺激知觉为两个独立的事件,导致听觉空时距在工作记忆中被保持为一个整体单元的难度更大,其能在工作记忆中得到保持的限度则更短。研究三从个体的认知差异角度,初步选取工作记忆容量(working memory capacity,WMC)这一通常被视为区分个体之间差异的重要认知变量作为考察对象,探讨不同工作记忆容量的个体在听时距知觉分段性上的差异。实验7a采用以听时距信息为刺激材料的matching-to-sample任务筛选具有高、低听时距工作记忆容量的被试,实验7b采用EEG技术结合matching-to-sample任务对不同工作记忆容量被试的听时距知觉分段性特点进行比较。结果表明,听时距知觉的分段性存在个体差异。其中,高听时距工作记忆容量个体的时距表征分界线更长(为3s),即3s及以下的听时距保持在工作记忆期间的alpha波活动明显增强,超过3s则无明显alpha波活动。与之相比,低听时距工作记忆容量个体的时距表征分界线更短(为1s),即1s听时距保持在工作记忆期间的alpha波活动明显增强,超过1s则无明显alpha波活动。这表明,工作记忆容量是影响听时距知觉分段性的因素。工作记忆容量越大,所能保持的时距限度越长,反之则越短。这对应的是“现在”的限度。本研究依据时间认知分段综合模型,通过采用创新性的研究角度和技术分析手段,首次对听时距知觉的分段性进行了系统探讨,在一定程度上丰富和细化了该模型在“现在”时间范围内的理论观点,并基于alpha波的功能为“现在的限度”提供了直接证据,也为未来研究提供了重要的测量指标。本研究还分别从刺激的物理特征角度和个体认知差异角度证明了该时距范围的表征分界线(即现在的限度)并非一成不变,会受到时距呈现的感觉通道、时距的呈现方式以及个体的工作记忆容量的影响,由此提出的时距知觉的分段性受多因素影响的模型(包括知觉时距差异和连续/离散的呈现方式等因素)为解释该范围的时距知觉分段性机制、理解“时间在人类大脑中如何表征”提供了重要参考和思路。未来还需深入探讨各因素的影响机制及其适用条件,并扩展到医学、航天和人机交互等应用领域。
【图文】：

时距,听觉,视觉,通道

1s、2s、3s、4s 条件下，视觉和听觉通道的复制时距平均值。横坐标代表时距)，分为 1s, 2s, 3s 和 4s 四种时距条件。纵坐标代表被试复制的时距长度(单位为虚线代表听觉通道的时距复制结果，紫色实线代表视觉通道的时距复制结果。误。如图所示，四种时距条件下，，听觉通道的时距复制长度均高于视觉通道，

时距,总平均,大脑,条件

图 3-4 1s(A),2s(B),3s(C),4s(D)时距条件在大脑后顶叶的 ERSP 总平均图。其中，dB 转换以sample 刺激开始前 0.4~0.1s 为基线。横坐标为时间(单位为 ms)，包括完整的时距编码阶段、保持阶段和部分的时距比较决策阶段，0 点代表第一个声音刺激(sample 刺激)开始呈现的时刻。纵坐标为神经振荡的频率(单位为 Hz)，包括 4~8Hz 的 theta 波振荡和 8~12Hz 的 alpha 波振荡。
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：B842

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