工作记忆的保持影响时间知觉的认知与神经机制

发布时间：2017-03-19 07:06

  本文关键词：工作记忆的保持影响时间知觉的认知与神经机制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：人的认知资源或能量是有限的,加工的刺激越复杂,需要的心理资源越多。注意是一种普遍的、通用的心理资源,时间加工成绩的下降能够用注意的转移、分配到的注意资源减少来解释。但是对时间的注意不等同于对非时间属性(例如颜色、形状)的注意,时间信息加工不仅需要知觉注意,更大程度需求一种内在的注意。人类对时间信息的加工反映了意识、思维的程度。 日常工作和生活中,即使没有外界刺激的干扰,人们对时间的估计仍然受到大脑中信息的干扰,这类信息可能来源于记忆,也可能源自对情景的想象。此时,计时的注意模型不能充分地解释此现象。这说明人们对时间信息的加工需要的资源可能更复杂。 近年来,研究者指出,时间信息加工和非时间信息的加工除了共享一般的注意资源,还竞争工作记忆中某种特殊的认知资源。工作记忆指个体在执行认知任务过程中暂时储存和加工信息的能量有限的系统,本质上是一种容量有限的注意控制系统,是人类加工高级认知活动的基础。考察它在计时中的作用能够从更广的范围内探讨时间信息加工的本质及其影响因素。工作记忆是一个复杂的结构,分类不同,涉及的记忆资源也随之不同。本研究重点探讨工作记忆信息的保持过程对时间知觉的影响。时间知觉是指对毫秒至大约3秒内的时间信息加工。 本论文由5个系列研究组成,包括10个实验。研究一的实验1采用难以用言语命名的魔方图形为记忆材料,采用Sternberg记忆任务和时间产生相结合的双任务范式,要求被试在工作记忆的保持阶段产生2.5秒的时间,结果发现估计的时间随着记忆负荷的增加而增加,表明客体信息的保持能够影响时间知觉。实验2借助ERP技术探讨信息保持影响时间知觉的具体过程,将工作记忆中常用的变化觉察范式和时间产生法相结合,结果发现记忆负荷越低,不规则图形中,计时的N1、N470以及CNV成分的波幅越负,这表明记忆信息的保持对时间知觉的影响与记忆负荷有关,也与记忆材料的类型有关。 研究二探讨工作记忆的保持对短时间内时间知觉的影响。时间任务采用两分法,除了操作记忆负荷,还操纵记忆任务和时间任务之间的时间间隔(ISI),结果发现记忆负荷仅影响时间判断的反应时间；ISI越短,知觉到的时间越少,反应时越长。这表明信息保持对短时间内时间知觉的影响与工作记忆的切换功能有关。 研究一和研究二要求被试同时记忆几个刺激,通过操作记忆负荷来探讨保持过程对时间知觉的影响。研究三和研究四进一步从微观的视角,考察当工作记忆的内容与时间信息有关时,工作记忆内容引起的注意定向如何影响时间知觉。实验5a采用时间比较和工作记忆的双任务范式,操作时间任务中的刺激与记忆内容的匹配程度；实验5b仅要求被试完成时间判断任务,无记忆任务,考察知觉匹配对时间知觉的影响。结果发现,记忆匹配延长了时间判断的反应时间,而知觉匹配对时间判断无影响。实验6a和实验7a考察基于工作记忆内容的干扰效应是否具有强劲性,以致记忆内容的保持能够改变数字-时间或空间-时间的内在联结,分别以实验6b和实验7b作为对照条件(知觉匹配)。结果发现,记忆匹配条件下,数字、空间对时间判断的干扰消失；而记忆不匹配条件下,数字、空间对时间判断的影响仍存在。并且时间判断只受记忆匹配而非知觉匹配的影响。这表明工作记忆内容的保持能够引导视觉注意,间接影响时间知觉。 在研究三的基础上,研究四采用ERP技术考察记忆内容的保持影响时间知觉的时间进程。实验8的实验条件和控制条件分别与实验5a和5b中的匹配条件相同,实验为被试内设计。发现记忆匹配条件下,N1成分的潜伏期更长,P2的潜伏期更短。实验9的刺激材料为阿拉伯数字,程序与实验6a的记忆匹配条件类似。每个被试均需完成记忆任务-时间判断和注意任务-时间判断的双任务,目的是考察基于数字的干扰效应是由记忆还是知觉注意造成的。结果发现,数字和时间一致条件下,N1潜伏期更短；但在P2成分上,记忆匹配条件下,P2在一致条件下的潜伏期短,但注意任务对时间判断的波幅和潜伏期无任何影响。实验8和实验9都发现记忆匹配对CNV无影响。这表明记忆内容的保持对时间信息加工的影响主要发生在知觉的早期阶段。 研究五采用fMRI技术考察时间信息加工与工作记忆的脑激活模式,结果发现相比工作记忆任务,时间知觉任务激活了额下回、额中回。 综合本研究的10个实验,得到的结论如下：(1)工作记忆的变化觉察范式与时间加工的方法相结合,能够单独考察保持阶段对时间知觉的影响,以及这种影响的相关因素,为系统地探讨工作记忆在时间加工中的作用提供了有效、可靠的实验范式；(2)时间知觉受到材料类型和保持时间的影响：材料类型影响了信息的编码方式和保持策略；保持时间影响了工作记忆的执行功能；(3)工作记忆内容的保持引起的视觉注意是强劲的,能够改变数字和时间,空间和时间在心理表征上的内在联结,ERP的结果显示,这种影响主要发生在时间知觉的早期阶段,随着目标时间的增加,人们能够抑制这种视觉注意的转移；(4)fMRI结果表明,时间信息加工比言语工作记忆在前额皮层(包括额下回和额中回)有更大的激活,表明时间知觉需要执行控制系统的参与。 根据国内外关于工作记忆和时间信息加工的探讨及本研究的结果,本文吸取了时间认知分段综合模型的指导思想,提出了基于工作记忆的时间知觉模型,该模型认为时间知觉不仅受到注意资源、编码方式、实验指标等因素的影响,更需要工作记忆的参与。具体来讲包括三方面：第一,时间知觉与记忆任务共享的子系统与记忆材料的类型有关,采用言语策略的记忆与时间知觉共享语音环系统,采用视觉空间策略的保持与时间知觉共享视空间模板。第二,时间知觉需要中央执行功能的参与,信息的保持时间、时间范围与切换和双任务协调功能有关。第三,时间知觉和记忆信息共享的工作记忆资源受到工作记忆容量的调节,工作记忆容量表现在个体差异、年龄、疾病等方面。总结起来,工作记忆的功能主要体现在它的控制力上,能协调、控制记忆信息、注意资源和时间信息加工之间的关系。 本研究不仅丰富了时间知觉的理论,还为未来从事工作记忆在时间信息加工中的作用提供了有效的方法。研究将工作记忆的变化觉察范式与时间知觉的方法相结合,能够单独考察保持阶段对时间知觉的影响,这满足了认知心理学研究对加工过程明确化的要求。 由于时间的限制,本研究主要探讨了工作记忆的保持对时间知觉的影响机制,可以推测通过考察不同工作记忆容量的个体在时间知觉上的成绩,可能在筛选优秀的体育运动员、航天员中发挥作用；也可能为老年痴呆症的早期诊断提供心理指标,这些内容将是我们今后进一步探索的课题。
【关键词】：工作记忆 保持过程 时间知觉 记忆负荷 时间认知分段综合模型
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：B842
【目录】：

• 摘要6-10
• Abstract10-15
• 第1章 文献综述15-31
• 1.1 工作记忆不同成分在时间知觉的作用16-24
• 1.1.1 中央执行系统与时间知觉的关系17-22
• 1.1.2 语音环参与时间知觉22-23
• 1.1.3 视空间模板与时间知觉有关23-24
• 1.2 作为整体的工作记忆对时间知觉的影响24-26
• 1.2.1 工作记忆容量24-25
• 1.2.2 年龄差异25
• 1.2.3 智力25-26
• 1.3 记忆过程与时间加工26-28
• 1.3.1 保持与操作对时间知觉的影响26-27
• 1.3.2 信息保持对毫秒内时间判断的影响27-28
• 1.4 工作记忆和时间加工在神经机制上的共同点28-31
• 第2章 问题提出与研究方案31-39
• 2.1 问题提出31-34
• 2.1.1 理论模型的局限性31-32
• 2.1.2 研究内容的局限32-33
• 2.1.3 研究方法的不足33
• 2.1.4 神经机制研究的匮乏33-34
• 2.2 研究方案34-36
• 2.2.1 研究一 工作记忆的保持对秒以上时间产生的影响34
• 2.2.2 研究二 工作记忆的保持对短时间内时间知觉的影响34-35
• 2.2.3 研究三 记忆内容的保持对时间判断的影响35
• 2.2.4 研究四 记忆内容的保持影响时间知觉的ERP研究35
• 2.2.5 研究五 工作记忆和时间知觉的神经机制—来自fMRI的证据35-36
• 2.3 创新之处36-38
• 2.3.1 理论创新36-37
• 2.3.2 方法创新37-38
• 2.4 应用价值38-39
• 第3章 研究一 工作记忆的保持对秒以上时间产生的影响39-60
• 3.1 实验1 工作记忆的保持和提取对时间产生的影响39-47
• 3.1.1 方法39-42
• 3.1.2 结果与分析42-45
• 3.1.3 讨论45-47
• 3.2 实验2 工作记忆的保持影响时间产生的ERP研究47-58
• 3.2.1 方法48-51
• 3.2.2 结果51-57
• 3.2.3 讨论57-58
• 3.3 研究一 讨论58-60
• 3.3.1 时间知觉的记忆负荷效应58-59
• 3.3.2 记忆任务对时间知觉的影响59-60
• 第4章 研究二 工作记忆的保持对短时间内时间知觉的影响60-68
• 4.1 实验3 记忆负荷和ISI对时间知觉的影响61-64
• 4.1.1 方法61-62
• 4.1.2 结果与分析62-64
• 4.2 实验4 知觉负荷和ISI对时间知觉的影响64-66
• 4.2.1 方法64-65
• 4.2.2 结果与分析65-66
• 4.3 研究二 讨论66-68
• 第5章 研究三 记忆内容的保持对时间判断的影响68-89
• 5.1 实验5 基于记忆内容的保持对时间判断的影响69-76
• 5.1.1 实验5a 客体内容的保持对时间判断的影响69-73
• 5.1.2 实验5b 知觉重复对时间判断的影响73-74
• 5.1.3 讨论74-76
• 5.2 实验6 记忆内容对时间-数字联结的调节作用76-83
• 5.2.1 实验6a 言语内容的保持对时数联结的调节作用77-80
• 5.2.2 实验6b 知觉重复对时数联结的影响80-81
• 5.2.3 讨论81-83
• 5.3 实验7 记忆内容对时间-空间联结的调节作用83-87
• 5.3.1 方法83-84
• 5.3.2 结果与分析84-85
• 5.3.3 讨论85-87
• 5.4 研究三 讨论87-89
• 5.4.1 记忆保持与时间任务之间的协调87-88
• 5.4.2 匹配条件对时间判断的影响88-89
• 第6章 研究四 记忆内容的保持影响时间知觉的ERP研究89-107
• 6.1 实验8 记忆内容的保持影响主观时间的ERP研究90-98
• 6.1.1 方法90-92
• 6.1.2 双任务结果92-94
• 6.1.3 单任务结果94-96
• 6.1.4 讨论96-98
• 6.2 实验9 记忆内容调节时间-数字联结的ERP研究98-107
• 6.2.1 方法98-99
• 6.2.2 注意-时间结果99-102
• 6.2.3 记忆-时间结果102-105
• 6.2.4 讨论105-107
• 第7章 研究五工作记忆和时间知觉的神经机制—来自FMRI的证据107-115
• 7.1 方法109-110
• 7.1.1 被试109
• 7.1.2 实验材料109
• 7.1.3 实验设计与程序109
• 7.1.4 脑成像数据采集109-110
• 7.1.5 脑成像数据处理和分析110
• 7.2 实验结果110-115
• 7.2.1 行为结果110-111
• 7.2.2 fMRI结果111-113
• 7.2.3 讨论113-115
• 第8章 总讨论115-126
• 8.1 工作记忆和时间知觉双任务范式的采用115-116
• 8.2 记忆刺激类型在时间知觉中的作用116-117
• 8.3 记忆保持影响时间知觉的时间进程117-119
• 8.4 工作记忆和时间知觉的脑激活模式119-121
• 8.5 基于工作记忆的时间信息加工模型的提出121-123
• 8.6 问题与展望123-124
• 8.7 结论124-126
• 参考文献126-140
• 术语表140-142
• 附录142-144
• 后记144-146

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：255683