事件工作记忆的近因效应.pdf

应用心理学2024 年第 30 卷第 2 期应用心理学2024 年第 30 卷第 2 期，184-192Chinese Journal ofApplied Psychology2024.Vol.30.No.2，184-192事件工作记忆的近因效应*黄坚1，2，3鲁溪芊4*（1.浙江大学医学院附属儿童医院数据信息部，杭州 310052；2.浙江-芬兰儿童健康人工智能联合实验室，杭州 310052；3.国家儿童健康与疾病临床医学研究中心，儿童健康医工信交叉研究中心，杭州 310052；4.中国科学院心理研究所，北京 100101）摘要顺序效应是工作记忆研究中值得关注的问题。本研究考察事件工作记忆的顺序效应。实验采用工作记忆变化觉察范式，要求被试记忆序列呈现的五个生物运动事件。正确率和反应时的结果一致发现，仅序列中最后一个事件的正确率显著高于其他位置，而反应时显著低于其他位置，即事件的序列工作记忆存在显著近因效应，但没有首因效应。事件工作记忆的顺序效应与其他视觉客体（如色块、朝向）类似，而与事件长时记忆的顺序效应不同。研究要点1.首次考察事件工作记忆的顺序效应。2.提出了事件的序列工作记忆存在显著近因效应，但没有首因效应。3.事件工作记忆的顺序效应与其他视觉客体类似，而与事件的长时记忆不同。关键词事件；工作记忆；近因效应；顺序效应；生物运动中图分类号：B849DOI：10.20058/ki.CJAP.024002*基金项目：国家重点研发计划（2023YFC2706400），国家自然科学基金面上项目（62076218），中国博士后科学基金第69 批面上资助（2021M693376）。*通信作者：鲁溪芊，女，博士，中国科学院心理研究所助理研究员，e-mail：。1引言工作记忆（working memory）是认知加工系统的关键组成部分，承担着短暂存储和加工信息的功能，在学习、决策、任务执行等认知活动中扮演着重要作用（Badde-ley，2012；Baddeley&Hitch，1974；Christophel et al.，2017）。尽管工作记忆只有短暂的存储时间和有限的存储容量，但在PDF pdfFactory Pro 加工过程中可以对环境中纷繁复杂的事物进行切割和组织，将时空连续的外界刺激加工为离散的单元，从而进行高效的存储和加工（Cowan，2010；Ding et al.，2017；Za-cks et al.，2007）。进入工作记忆中的离散单元因进入工作记忆的顺序先后而存在着相互影响关系（Bliss et al.，2017），从而使得不同序列位置上信息的记忆绩效出现差异。顺序对工作记忆绩效的影响并非仅仅反映了工作记忆加工会受时间影响，更重要的是与工作记忆中资源分配的机制密切相关（Manohar et al.，2019）。因此在工作记忆研究领域，顺序效应（serial-position effect）一直是研究者关注的问题（Hurlstone et al.，2014）。在工作记忆的顺序效应中，最为典型的现象当属首因效应（primacy effect）和近因效应（recency effect）。首因效应是指序列中首个对象的记忆绩效高于后续对象的现象，而近因效应是指序列中最后一个对象的记忆绩效高于之前对象的现象。以往研究发现，首因效应和近因效应在视觉客体和听觉客体上的表现并不相同，具体而言，听觉客体的序列工作记忆加工往往存在首因 效 应 和 近 因 效 应（Hitch et al.，1988；Sharps et al.，1996），而视觉客体的序列工作记忆加工则往往只有近因效应（Broad-bent&Broadbent，1981；Gorgoraptis et al.，2011；Hitch et al.，1988）。考虑到视觉客体和听觉客体具有非常不同的基本属性，这并不仅仅是指二者的输入来源是视觉通道还是听觉通道，更重要的是，视觉客体通常在空间中的不同位置上分布，而听觉客体则往往在时间上的不同位置分布。这或许与二者的工作记忆加工产生不同的顺序效应有关。认知加工中形成的离散单元不仅只有视觉客体或听觉客体，还有一类重要的加工对象事件（event）。事件指观察者可知觉到开始和结束边界的一组在时空中连续变化的事物（Zacks，2020）。事件构成了绝大多数的日常生活经验，大的事件可以由小的事件组成，如一场足球赛是一个事件，一次传球也是一个事件（Zacks et al.，2007）。事件加工不仅反映了对外界动态环境的注意和理解，还反映了内部加工和记忆中对经验进行的离散化和结构化的组织（Yates et al.，2023）。作为一种视觉刺激，事件与视觉客体相似，均可分布在不同的空间位置上。另一方面，事件也在时间上分布，这又与听觉客体具有相似性。那么事件在工作记忆加工中将表现出怎样的顺序效应呢？以往对于事件记忆的研究大多集中在长时记忆方面，事件的顺序记忆也是近年来在长时记忆研究中关注度较高的话题（Lee&Chen，2022；Pu et al.，2022）。这些研究主要关注两个事件之间的事件边界对记忆的影响，并发现同一事件内部的序列位置记忆得到提升，而跨越了事件边界的序列 位 置 记 忆 则 遭 到 削 弱（DuBrow&Davachi，2013；Heusser et al.，2018；但 是Wen&Egner，2022 的研究提出不同观点）。然而，这些研究集中于事件边界对事件内容加工的影响。最近一项研究考察了多个事件在长时记忆中存储的顺序效应，Lee 和Chen（2022）采用影片为刺激材料，并未发现自由回忆时对事件的长时记忆存在首因效应或近因效应。在工作记忆研究中，关于生物运动（biological motion）的工作记忆研究对事件工作记忆的顺序效应具有一定提示性，因为生物运动作为一种描述人类或其他动物肢体运动的刺激，其本身就是一种典型的事件（Lu et al.，2019）。大部分生物运动工作记忆的研究并未考察顺序效应，最相关的一项研究结果来自 Wood（2007）事件工作记忆的近因效应185PDF pdfFactory Pro 应用心理学2024 年第 30 卷第 2 期对动作工作记忆的研究，该研究对不同序列位置动作的记忆绩效进行了分析，并发现只有首因效应而无近因效应。然而这项研究的实验设计并不能很好地反映多个事件的工作记忆加工，这是由于该研究呈现动作序列时，不同动作并非由空屏隔开，而是一个始终呈现在屏幕上的人物连续做出多个不同动作。因此该研究呈现的刺激实际上是一个而非多个事件，其所发现的效应是事件内部的序列位置记忆效应，而非多个事件的序列位置记忆效应。因此综上所述，事件在工作记忆中存储的顺序效应仍需研究。本研究拟采用序列呈现的工作记忆变化觉察范式，采用生物运动为刺激材料，通过比较不同序列位置上记忆绩效的区别，考察多个事件在工作记忆中存储时的顺序效应。2方法2.1被试被试量选取基于 Wood（2007）中顺序效应的效应量（浊p2=0.29）及其显著性水平（p0.001），采用 G*Power 软件（v 3.1.9.7；The G*Power Team）并选取 Power（1-）为0.95，计算出实验所需的最低被试数为 11人。结合以往工作记忆研究通常采用的被试数，共招募 16 名大学生或研究生被试参与本次实验，女性 7 名，男性 9 名，平均年龄 22.52.0 岁（年龄范围 1927 岁）。所有被试均为右利手，无色盲色弱且视力/矫正视力正常。被试在实验前签署知情同意书，并在实验完成后可获得一定报酬。2.2实验设备实验在隔音和遮光的房间中进行，被试均独自坐于电脑屏幕前完成实验，眼睛与屏幕距离约为 60cm。实验采用 CRT 显示器进行刺激呈现，显示器的具体参数如下：屏幕尺寸 19 英寸，屏幕刷新率 60Hz，屏幕分辨率 1024768。实验刺激呈现和流程控制均采用 Matlab（The MathWorks，Natick，MA，USA）软 件 和Psychtoolbox（Brainard，1997）工具包。2.3刺激材料实验记忆项刺激材料采用光点动画（point-light displays）生物运动刺激（图 1）。刺激选自 Vanrie&Verfaillie（2004）数据库，共选取以下九种刺激：走路、骑车、跳跃、挥舞、挖掘、锄地、劈砍、抬手、敲打。光点动画刺激均由 13 个光点（0.070.07）构成，呈现的视角大小约为 3.421.35，包含 30 帧图像，在 60Hz 的屏幕刷新率下完整呈现一遍用时为 500 毫秒。图 1实验刺激示例，显示每个生物运动刺激的典型帧2.4实验流程每个试次的实验流程如图 2 所示。首先屏幕上呈现三个随机白色数字，持续1000ms，被试需要快速重复念这些数字，以抑制对于记忆材料的言语编码（Gao et al.，2015）。之后十字注视点在屏幕中央呈现以提醒被试做好记忆任务准备，该过程持续186PDF pdfFactory Pro 事件工作记忆的近因效应500ms。然后屏幕中央依次呈现五个不同的生物运动刺激，每个刺激呈现 500ms，且两两之间间隔 500ms。被试需要记住这些刺激。记忆刺激结束后会呈现 1000ms 空屏，之后屏幕中央呈现一个红色的生物运动3000ms，被试需要判断该刺激是否在先前的五个记忆刺激中出现过，如认为刺激在记忆项中出现过则按“J”键，若认为刺激未出现过则按“K”键。之后空屏 1000ms 并进入下一试次。整个实验共包含 300 个试次。在随机一半试次中，检测项为记忆项中出现过的刺激，平均分配到每个序列位置中，即每个序列位置包含 30 个试次。另一半试次中检测项为记忆项中未出现的刺激。被试在实验前需进行至少 15 试次练习，达到正确率要求后才可正式开始实验。图 2实验流程图2.5数据分析统计分析采用 jamovi（2.3.28）软件（The jamovi project，2022；R Core Team，2021；JASP Team，2018）。本研究首要关注的问题是不同序列位置的刺激记忆绩效是否相同，因此首先分析检测项为记忆项中所出现的刺激的一半试次，这是由于检测项如果是记忆项中未出现的刺激，它便不在任何的序列位置上，因此与序列位置效应无关。统计方法为重复测量方差分析和重复测量贝叶斯因子方差分析（Bayesiananalysis of variance；Rouder et al.，2012），以序列位置为因子，根据其具体位置共有五个水平。核心关注点为是否出现首因效应或近因效应，即第一个刺激或第五个刺激的记忆绩效是否显著高于其他刺激。对于贝叶斯因子分析，采用 BF10为指标，即备择假设成立与虚无假设成立的比值，该指标越大表示支持对应效应存在的证据越充足。需指出，重复测量方差分析的事后检验结果均经过 Bonferroni 矫正，而贝叶斯因子分析的事后检验结果（即 BF10值）与直接进行贝叶斯因子配对样本 t 检验相同，即二者的矫正并不完全匹配，因此在事后检验部分，贝叶斯因子分析较传统统计分析而言更易得出支持备择假设的结果。此外也对比了检测项为新刺激条件和每个序列位置条件的记忆绩效。3结果不同序列位置的正确率如图 3 所示。重复测量方差分析结果表明，序列位置的主 效 应 显 著，F（4，60）=19.40，p0.001，浊p2=0.56，BF10=3.34107。采用 Bonferroni 矫正的事后检验显示，只有位置 5 的正确率显 著 高 于 其 他 四 个 位 置（ps310.54），而位置 14 之间无显著差187PDF pdfFactory Pro 应用心理学2024 年第 30 卷第 2 期异（ps0.341；BF102.03）。上述结果显示出显著的近因效应，但未发现首因效应。此外，对检测项为新刺激条件的结果与五个序列位置的结果分别进行配对样本 t 检验并进行 Bonferroni 矫正，结果发现只有位置 5 的正确率显著高于新刺激，t（1，15）=4.80，p=0.004，BF10=134.83，位置 14 与新刺激的正确率无显著差异（ps=1；BF100.78）。不同序列位置的反应时结果如图 4 所示。重复测量方差分析结果表明，序列位置的主效应显著，F（4，60）=35.60，p0.001，浊p2=0.70，BF10=1.151012。采用 Bonferroni矫正的事后检验显示，只有位置 5 的反应时 显 著 短 于 其 他 四 个 位 置（ps7343.65），而位置 14 之间无显著差异（ps0.245；BF102.71）。上述结果显示出显著的近因效应，但未发现首因效应。此外，对检测项为新刺激条件的结果与五个序列位置的结果分别进行配对样本 t 检验并进行 Bonferroni 矫正，结果发现只有位置5 的反应时显著短于新 刺激，t（1，15）=12.78，p0.111；BF100.31，但是位置 4 的 BF10=4.31）。图 3正确率结果离散点显示每名被试每个序列位置的正确率。箱线图显示每个序列位置的正确率分布，其中箱的上下底表示四分位数，粗线表示中位数，竖线表示数据分布范围（范围以外存在离群点）图 4反应时结果离散点显示每名被试每个序列位置的反应时。箱线图显示每个序列位置的反应时分布，其中箱的上下底表示四分位数，粗线表示中位数，竖线表示数据分布范围（范围以外存在离群点）4讨论本研究采用生物运动作为代表事件的刺激，首次考察事件工作记忆的顺序效应。对正确率和反应时的分析得到了一致结果，位于序列中最后一个的事件的记忆正确率显著高于其他位置，而反应时显著低于其他位置，即事件的序列工作记忆存在显著近因效应，但没有首因效应。本研究的结果与 Wood（2007）的结果完全不同。如引言介绍，Wood 的研究结果因其刺激呈现方法反映的是同一个事件内部的顺序记忆，而并非反映多个事件的顺序记忆。在事件的长时记忆研究中，同一个事件内部也确实发现了局部首因效应，即事件内的首个对象的记忆绩效高于后续对象（DuBrow&Davachi，2013；Heusser et al.，2018；Pu et al.，2022）。本研究所呈现的每两个生物运动刺激均由空屏间隔，因此形成了一系列不同事件，所得结果反映了多个事件的序列工作记忆加工过程。Wood 基于其结果在讨论的脚注中提出，动作的序列工作记忆与其他视觉客体的序列工作记忆188PDF pdfFactory Pro 效应不同，这可能反映了二者加工机制上的某些区别。然而本研究则表明，事件的序列工作记忆加工与其他视觉客体的效应保持一致，而与听觉客体在工作记忆中加工的顺序效应不同。该结果意味着事件虽然具有像听觉客体一样在时间上分布的特点，但在工作记忆中加工的顺序效应与视觉客体更为类似。本研究所考察的工作记忆中多个事件加工的顺序效应与前人研究在长时记忆中的发现并不相同。Lee 和 Chen（2022）的研究考察了多个事件在长时记忆中存储的顺序效应，他们采用影片为刺激材料，并通过分析将影片切割为若干个事件。被试在观看影片后进行自由回忆，对其口头报告内容进行编码和分析发现，被试对事件的回忆比例并未出现首因效应或近因效应。该研究与本研究结果不同可能有两个方面的原因：第一是工作记忆与长时记忆对事件的存储和提取机制并不相同，因而体现在不同的顺序效应上；第二是实验室操纵的离散事件（如本研究中采用的生物运动）与自然影片的记忆机制存在差异。这两个问题均值得进一步研究探讨。事件作为构成外部信息的重要基本组成部分，探究其记忆机制不仅有助于理解事件的加工，还将为理解工作记忆和长时记忆的加工机制提供重要证据。未来研究可采用生物运动刺激考察多个事件在长时记忆中存储的顺序效应，以进一步探讨上述问题。另一方面，虽然在实验室研究中采用的事件刺激往往是离散的独立事件（DuBrow&Davachi，2013；Heusser et al.，2018；Lu et al.，2019；Pu et al.，2022；Wen&Egner，2022；Wood，2007），但现实环境是连续的，人对事件的知觉首先需要对连续的知觉输入进行事件切割（Zacks et al.，2007），从而在内部表征中形成离散的事件以进一步加工。对连续影像进行事件切割后的事件记忆与对离散事件的事件记忆是否存在不同的加工机制仍是值得探讨的问题。本研究所采用的记忆材料为描绘人体肢体动作的生物运动刺激，结果发现当记忆一连串动作时，只有最后一个动作的记忆绩效显著高于其他动作，而其他序列位置中的动作的记忆绩效并无显著差异。顺序记忆在非言语学习中起着重要作用，因为运动技能和社会行为等非言语学习通常通过观察和模仿他人的动作序列来进行（Agam et al.，2005；Agam&Sekuler，2007）。然而以往从上述角度考察运动序列工作记忆的研究较为缺乏，或者并未采用人体肢体动作的记忆刺激（Agam et al.，2005；Agam&Sekuler，2007），或者并未考察记忆的顺序效应（Smyth et al.，1988）。本研究提供了初步证据，表明最后一个动作的工作记忆加工在一系列动作的记忆中尤为不同，这可能对理解非言语学习提供帮助。需指出，虽然以往研究发现视觉客体的序列工作记忆往往只有近因效应而未表现出首因效应，但并非所有以视觉形式呈现的刺激都遵循这种规律。如物体空间位置的序列工作记忆则既有近因效应也有首因效应（Avons，2007），而物体运动轨迹的序列工作记忆加工过程中的脑电图（Elec-troencephalogram，EEG）信号则只与首因效应相关，而与近因效应无相关（Agam&Sekuler，2007）。可见，工作记忆的顺序效应在首因效应和近因效应上的区分并非只是听觉刺激和视觉刺激的加工有所不同，可能其背后有一套更为复杂的机制有待探讨。本研究在刺激选取方面仍存在一定局限性。虽然本研究延续了以往相关研究（Lu et al.，2019；Wood，2007），以生物运动作为典型的事件探究其记忆机制，但由于事件工作记忆的近因效应189PDF pdfFactory Pro 应用心理学2024 年第 30 卷第 2 期事件就如同客体一样是个广义的概念，实验室所抽象出的生物运动刺激只是事件中的一类。考虑到以往研究以影片为刺激材料（Lee&Chen，2022）亦存在与本研究不同的结论，本研究在生物运动事件中的发现是否能推广到所有事件中仍需未来研究进一步验证。此外，虽然本研究将所有生物运动视为同一类刺激，但生物运动亦包含多种动作类型，未来研究亦可在进一步考察不同动作类型生物运动的加工是否存在差异。总结来说，本研究得到以下结论：事件的序列工作记忆加工存在显著近因效应，而无首因效应，该加工特点与其他类型的典型视觉客体（如色块、朝向）类似。参考文献Agam，Y.，Bullock，D.，&Sekuler，R.（2005）.Imi-tating unfamiliar sequences of connected linearmotions.Journal of Neurophysiology，94（4），2832-2843.https：/doi.org/10.1152/jn.00366.2005Agam，Y.，&Sekuler，R.（2007）.Interactions be-tween working memory and visual perception：AnERP/EEG study.NeuroImage，36（3），933-942.https：/doi.org/10.1016/j.neuroimage.2007.04.014Avons，S.E.（2007）.Spatial span under translation：Astudy of reference frames.Memory&Cognition，35（3），402-417.https：/doi.org/10.3758/BF03193281Baddeley，A.D.（2012）.Working memory：Theories，models，and controversies.Annual Review ofPsychology，63（1），1-29.https：/doi.org/10.1146/annurev-psych-120710-100422Baddeley，A.D.，&Hitch，G.J.（1974）.Workingmemory.In G.H.Bower（Ed.），Psychology ofLearning and 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the change detectionparadigm of working memory and required the par-ticipants to remember five biological motion eventspresented in sequence.Consistent results were foundin both accuracy and reaction times：only the accura-cy of the last event in the sequence was significantlyhigher than that of other positions，and the reactiontime was significantly lower than that of other posi-tions.That is，there was a significant recency effect insequence working memory of event，but no primacyeffect.The serial-position effect of event workingmemory is similar to that of other visual objects（suchas color，orientation），but different from that of eventlong-term memory.Key words：event，working memory，recencyeffect，serial-position effect，biological motion192PDF pdfFactory Pro