数量的概念、表征及其空间映射的跨符号研究

【摘要】自上世纪九十年代发现SNARC效应以来,大量研究发现并支持数量与空间存在联结,但为什么会存在这种联结,联结的本质是什么,以及联结是如何产生或激活的等问题依然存在争议。一种观点认为对数量信息进行空间表征只是在任务中表现出的问题解决的一种策略和方法,空间在数量加工和表征中只起到中介作用,数量与空间的联结来自于文化和教育学习的结果。另一种观点则认为,数与空间之间的联结是生物性的,数量加工的神经系统和空间信息加工的神经系统存在重叠,因此,两者在神经水平存在固有的联系。本研究从跨符号的角度,采用注意的SNARC范式,通过四个研究共14个实验,设置不同的数量情境,比较在知觉水平加工时不同数字情境中不同数量符号和非符号数量的加工和空间表征情况,探讨不同符号数量以及非符号数量的数量信息激活和空间表征的相关问题：1.数与空间的联结是基于神经基础的,本质的,还是文化和学习作用的结果；2.数量空间关联的特性以及心理数字线的灵活性；3.不同符号形式和类别下数量的加工和表征差异；4.不同符号数量的加工水平,激活数量信息及空间表征的阶段；5.数量表征是连续的还是不连续的,精确的还是近似的。实验一至实验四探讨阿拉伯数字符号表示的数量的加工和空间表征过程。实验一采用正数和0混合作为提示线索,探讨在零的参与下,正数和0的加工与表征是否也同正数相似,与空间存在着关联。结果显示,阿拉伯数字符号表示的0激活了小数的信息并传递了左侧的空间信息；小数1,2表征在左侧,加速了左侧探测刺激的探测速度,大数8,9表征在右侧,加速了右侧探测刺激的探测速度；实验二采用负数和0混合作为提示线索,探讨在零的参与下,负数和0的加工与空间表征。结果显示,零之后的探测刺激,左侧探测刺激的反应显著地快于右侧的探测刺激,说明零依然表征为数量小的数,激活并传递左侧的空间信息。负数对其绝对值大小进行空间表征,-1,-2绝对值较小,表征在左侧,-8,-9绝对值较大,表征在右侧。实验三采用正数和负数混合作为提示线索,探讨在没有零的参与下,正数和负数为数字情境时的加工与空间表征。结果显示,在没有0参与的数字情境中,负数并没有对其数量大小进行加工,只表征为其绝对值得大小,并且激活的空间表征是依据绝对值的大小。实验四采用正数,负数和零混合作为提示线索,探讨在零的参与下,正数和负数为数字情境时的加工与空间表征。结果显示：在有0参与的数字情境中,负数,0,正数按照数量实际的大小表征在同一条心理数字线上,心理数字线可以延伸至零的左侧。左侧表征负数,右侧表征正数。这一组实验结果显示：心理数字线并不是固定不变的,心理数字线映射的形成具有灵活性和动态性,它会随着数量情境的不同进行适应性的调整,是情境依赖性的。说明非语义符号阿拉伯数字表示的数量能够在低水平——即知觉水平自动激活数量信息,并激活空间表征。实验五至实验六采用非符号点阵表示的数量作为探测刺激前的提示线索。实验五探讨非符号数量信息(点阵)的低水平加工是否能自动激活其数量信息与空间表征。结果显示：点阵表示的数量大小的信息加工能够自动激活空间表征,从而引起空间注意的转移,小数量点阵1,2表征在左侧,大数量点阵8,9表征在右侧,0之后的探测刺激,左右两侧探测速度没有差异。这说明：非符号的表征下,0只是一个语义上的“无”的抽象概念,语义概念性的数量的表示方式不能自动激活数量信息以及空间编码,因此没有产生空间注意的转移。实验六采用数量渐变的非符号点阵表示的数量作为探测刺激前的提示线索,探讨非语义数量概念的零的加工与表征是否能引起空间注意的转移。结果显示：点阵表示的数量大小与探测刺激呈现位置(左和右)交互作用显著,表明点阵表示的数量能够自动激活数量大小的信息与空间表征。大小渐变的数量概念的零传递一些左侧的空间信息。另外,数量大小的主效应显著：小数：0,1,2显著快于大数,说明加工快,激活空间表征的自动化程度高。实验七至实验十采用英文单词数符号表示的数量作为探测刺激前的提示线索。实验七至实验十分别引用正数,零；负数,零；正数和负数；正数,负数和零做为数字情境。实验七,实验八,实验十均没有发现显著的数量和空间的交互作用,说明没有自动激活数量信息和空间表征。实验九与实验七,实验八,实验十有非常大的差异,结果显示：用正数和负数做为数字情境时,数量按照其数量值的大小进行了加工和空间表征,特别是负数。说明低水平加工自动激活了数量信息和空间表征。表明符号化的数量并不能自动激活其数量表征,只传达语义信息,与其数量表征是独立的。实验十一至实验十四探讨中文汉字符号表示的数量的加工与空间表征过程,均未发现现显著的数量和空间的交互作用,说明语义符号不能自动激活数量信息和空间表征。综合来看,本研究结果显示：1.文化因素和生物性因素在数与空间的关联中都存在,只是启动的方式和条件不同,随着符号形式以及数的大小而调整,较基础的数量表示符号,非语义数量符号及感数水平的小数,启动神经机制的空间表征,较高级的数量概念以及超过感数水平的数,启动文化学习机制的空间表征。语义和抽象符号不能自动激活数量信息和空间信息。2.心理数字线的形成是一个动态的过程,数量的空间表征是情景依赖性的,情景依赖性是一种跨符号性的特征。3.不同符号数的加工和空间表征存在差异,具体表现在：情境依赖性的程度,空间表征激活的难易程度及自动化水平上。4.本研究的结果支持个体发展论假说,并且数与空间的关联发生在刺激加工的早期阶段。5.数量信息的表征既可以是-个精确地,语义的概念,也可以是一个连续的非精确的概念。
【作者】张宇；
【导师】游旭群；
【作者基本信息】陕西师范大学，基础心理学，2014，博士
【关键词】符号数；非符号数；空间注意的转移；SNARC效应；数量加工与空间表征；心理数字线；空间映射；

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