JEPG:ERP和催眠暗示揭示发声和按键任务中STROOP效应的共同和特殊位置

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JEPG:ERP和催眠暗示揭示发声和按键任务中STROOP效应的共同和特殊位置

发布者：admin 发布时间：2019/7/23

在Stroop任务中，色词，即表示颜色的词汇（红、绿等）会以不同颜色呈现。如果词义和呈现颜色不一致，会干扰被试判断；反之，则会促进被试判断。尽管发声反应和按键反应的Stroop效应类似，但是其基本机制是否类似尚未可知。Anoushiravan Zahedi、Rasha Abdel Rahman等人在Journal of Experimental Psychology: General杂志发文，该研究采用3种方法来尝试解决这一问题：

(a)记录ERPs;

(b)控制中性刺激的词汇性质;

(c)提供催眠暗示（posthypnoticsuggestions ,PHS）—暗示被试书面单词将失去意义。

结果发现：发声任务中的Stroop效应是按键任务的两倍。PHS显著减小了二者的效应且数量相似，表明阅读中存在通用的语义表位点（semantic loci）。N400的Stroop效应不随任务类型的改变而改变，但在催眠暗示后显著降低，支持语义表征位点相似。然而，发声任务中反应锁定的ERP说明特定Stroop效应作用于左额叶和顶叶，表明发声会对文字产生过程造成干扰。有趣的是，无论词义与颜色是否一致，PHS均导致N1成分的波幅提升，N2成分的波幅降低，表明PHS会导致主动执行控制增加和冲突监测需求减少。总的来说，发声Stroop任务和按键Stroop任务似乎使用相同的语义冲突位点。

关键词：ERP，执行控制，催眠暗示，Stroop效应

本研究的主要目的是从功能上定位发声反应和按键反应的Stroop效应，并通过催眠暗示（PHS）揭示二者的调节机制。研究者使用了平衡设计，包含发声任务/按键任务、有无催眠暗示。除了一致试次和不一致试次，还增加了非词、高频德语单词和低频德语单词，这些均与颜色无关。催眠暗示旨在让被试不去理解单词含义，因此PHS应该影响单词识别通路，详见图1。

图1不同版本Stroop任务中认知过程的语义表征及交互作用（红色箭头、深灰色箭头）。（a）按键Stroop任务中，干扰和促进可能会出现在语义表征或反应激活中。

（b）发声Stroop任务中，干扰和促进会出现在语义、词汇、单词形式或发音水平。

方法

被试

通过哈佛催眠易感性量表A（Harvard Group Scale of Hypnotic Susceptibility – Form A ,HGSHS-A）筛选出高度易被催眠者作为实验被试。本实验共计16名被试，平均年龄31.1±14.4（跨度为19~63岁），其中女性11名。

材料

Stroop任务

采用Presentation18.0进行编程。实验包含5种不同类别的试次：4种色词（红、绿、蓝、黄）的一致试次（红色的红字红）和不一致试次（蓝色的红字红）、32个非词（如Tatge,Uglpf, Khcle）、32个高频德语单词（如Gott,Recht, Frau）和32个低频德语单词（如Trank,Backe, Basar）。非色词长度与色词长度进行匹配，且在词义上无任何关联。每种类别包含64个试次：每个高低频德语单词和非词出现2次，每个试次的一致条件和不一致条件各出现16次，共计320个试次。

实验时首先呈现500ms注视点，然后呈现试次，最长呈现时间为2000ms，如果被试未反应则记为错误然后进入下一个试次。被试距离屏幕70—80cm，文字视角为1.5度，刺激的亮度设置为30–35cd/m2。红色[RGB:240,40,40]、绿色[RGB:40,240,40]、蓝色[RGB:40,40,240]、黄色[RGB:240,240,40]、背景屏幕为灰色[RGB:100,100,100]。

在按键任务中，要求被试对不同颜色按不同的键；在发声任务中，要求被试说出刺激的颜色。为了识别语音反应，研究者使用了Presentation18.0的语音识别插件。如果软件无法识别的话，就标记为缺失；从刺激出现到被试开始发声这段时间记为反应时。对于按键反应，从刺激出现到被试开始按键这段时间记为反应时。反应时分析仅针对正确的试次。

催眠和催眠暗示：催眠状态包含三种：专注（concentration）、分离（dissociation）和暗示性（suggestibility）。本研究中催眠包含归纳、深化、建议和终止阶段。

设计和程序

实验包含两个sessions，一个包含催眠(PHS session)，一个不包含(NH session)，实验顺序进行平衡。每个session内按键任务和发声任务顺序进行平衡。催眠时，被试坐在躺椅上，期间记录脑电信号。PHS session中，被试首先进行脑电实验的准备工作，然后进行催眠包含后期的暗示，接着完成Stroop任务，时间约3个小时。NH session时间约为2个小时，除了没有催眠，其余与PHS session一致。

脑电记录

使用按照10-20国际系统排布的60导Ag/AgCl电极采集。收集数据时，双侧乳突作为参考电极，采样率1000Hz。眼电矫正采用BESA Research 6.0 program，实验时已收集好垂直眼动、水平眼动和眨眼的伪迹示例，分析时输入程序中。离线分析采用全脑平均参考，带通滤波0.05–40 Hz，数据的分段、平均和分析采用EEGLAB（详情请见：第十六届脑电数据处理班（直接点击）。发声伪迹采用RIDE插件进行矫正。降采样到250Hz后比较各条件N1、N2、P3的平均波幅差异。N400成分采用差异波的分析方式，将两种条件下各时间点的波幅相减，最后取420到500ms的平均波幅进行统计分析。

数据分析

采用重复测量方差分析，包含以下因素：任务类型(按键任务 vs. 发声任务 )、催眠与否(催眠vs. 不催眠)、颜色与词义的一致性(一致 vs. 不一致 vs. 中性刺激)、单词属性(字母串 vs. 低频德语单词 vs. 高频德语单词)。当违反球形假设 (Mauchly球形检验)时，采用Huynh-Feldt自由度矫正，并用矫正因子ε表示。事后比较使用Bonferroni矫正。

结果

行为结果

Stroop效应

表1呈现了平均反应时。在NH条件下，出现了显著的Stroop 效应(incongruent vs. congruent)、干扰效应 (incongruent vs. neutral)和促进效应 (congruent vs. neutral)，这些效应在PHS条件中都显著地减弱了。发声任务中的Stroop 效应要强于按键任务，但任务类型的主效应并不显著。为分析交互效应，采用2（一致性：一致条件 vs. 不一致条件）×2（任务类型：按键 vs. 发声）×2（有无催眠：有 vs. 无）的重复测量方差分析发现，任务类型和催眠暗示的主效应显著，二者的交互作用显著。进一步简单效应分析发现，不同任务类型的Stroop 效应存在差异，发声任务中的Stroop 效应始终强于按键任务（p<0.01），无论催眠暗示与否。详见表2。

表1 不同条件下的平均反应时

表2 不同条件下的平均Stroop效应

然后，单独分析了Stroop 效应成分间的差异，即促进（一致试次和中性试次结果相减）和干扰（不一致试次和中性试次结果相减）在不同实验条件下的差异。结果发现：干扰效应受任务类型、暗示与否以及二者交互作用的影响。无论何种任务类型，干扰效应在NH条件中都会增强，在PHS条件中都会减弱。促进效应受任务类型的影响，发声任务中的促进效应要强于按键任务。不过，与干扰效应不同的是，促进效应不受催眠暗示的影响。

最后分析了不同条件下一致、不一致和中性试次平均反应时的差异。在NH条件下，按键任务和发声任务的不一致反应时差异显著，但是PHS条件下二者差异不显著。一致试次和中性试次在不同条件下的平均反应时均不存在差异。

错误率

表3呈现了错误率。方差分析仅发现,一致性的主效应显著，一致试次的错误率显著低于不一致试次。

表3 不同条件下的错误率

ERP结果

N1和N2成分

N1的时间段为120-160ms，分析电极点为Fz; N2的时间段为200-300ms，分析电极点为Cz。分别比较两个成分在任务类型、催眠暗示与否和一致性条件下的差异，结果发现NH条件下的N1波幅低于PHS条件，N2的结果则相反，NH条件下的N2波幅高于PHS条件。

图2 上方的图显示在Fz点上，PHS的N1波幅显著高于NH（灰色区域）；下方的图显示在Cz点上，PHS的N2波幅显著低于NH（灰色区域）

P3成分

P3的时间段为340-440ms，分析电极点为CPz。分析方法同上，结果发现了任务类型和一致性的主效应，一致条件下的P3波幅更低。

图3 上方的图代表CPz的平均波形图，灰色区域为P3。下方的图为不同条件下P3的地形图

N400成分

N400的时间段为420-500ms，分析电极点为FC1, FCz, FC2, C1, Cz, C2, CP1, CPz, 和CP2。采用9（电极点）×2（一致性）×2（任务类型）×2（催眠暗示）的重复测量方差分析，结果发现了一致性和电极点的主效应，以及催眠暗示和一致性的交互效应。进一步比较一致和不一致的差异波，得到显著的催眠暗示主效应。

图4 左图为感兴趣区的平均波形图，标绿的区域为一致和不一致条件下N400差异显著的部分。右图为不同条件下N400的地形图。

反应锁定的ERP

计算反应锁定的ERP以考察反应前后ERP的差异。选取-250—-50ms的预反应期平均波幅作为因变量，分析不同条件下的差异，得到一致性和主效应、一致性与任务类型的交互效应。发声任务中，一致与否差异显著；按键任务中，二者差异不显著。

图5 上图为感兴趣区所有电极点的平均波形图，标绿的区域为一致和不一致条件下差异显著的部分。

下图为-250—-50ms差异波的地形图。

根据上述结果，研究者认为发声任务和按键任务中既存在通用的语义表征位点，也存在特异的语义表征位点，因为:

（1）PHS在发声任务中消除的干扰成分多于按键任务。这与词义“失认”不仅会减少语义层面冲突也会减少发音层面冲突的观点是一致的。

（2）反应锁定的ERP仅在发声条件下发现了显著的Stroop效应，这一结果支持发声任务中存在特定的干扰成分且位于反应阶段。

讨论

发声和按键Stroop任务类型的比较

在发声和按键任务中，Stroop效应的差异与单词阅读过程中词汇或前词汇水平的差异无关。发声任务中更强的行为Stroop效应来源于两个方面：

（a）发音层的额外干扰；（b）语言产生过程中更强的词汇和后词汇激活。

催眠暗示（PHS）的效果

PHS相关的ERP结果表明，早期卷入的认知控制导致冲突检测的必要性降低（如N2减少所示）。PHS作用于一系列有助于加强认知控制和减少干扰的过程。在PHS条件下的额外认知控制为主动控制而非被动。

结论

行为结果和脑电结果表明，发声Stroop任务和按键Stroop任务在语义激活过程中使用相同的语义表征位点。不过，发声任务中存在接近发音的作用点，按键任务则不存在。研究结果表明催眠暗示对语义节点的影响可以归结为一系列增强的主动控制。本研究为Stroop效应的具体问题做出了贡献，这些问题对于一般的执行控制研究和语言研究都是有意义的。此外，本研究还可作为一个范例，说明催眠与先进方法在ERP分析中的结合，如何有助于解决认知心理学和心理语言学的开放性问题。