牛启昆_00716005_动觉后效和螺旋后效.docx

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系别：心理学系； 年级：07级； 姓名：牛启昆； 同组成员：黄哲瑞，诸梦妍，施纯桐；
实验日期：2008年11月6日； 教师评定：________________________
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动觉后效的测量和螺旋后效的影响因素

摘 要 该实验用经典的测量动觉后效的方法，将22名被试大体分为内向型和外向型两组，并结合分组的结果，讨论了内、外向性格特点和螺旋刺激呈现时间对于螺旋后效持续时间的影响。在这一双因素方差分析中，实验结果为性格特点对于螺旋后效持续时间无显著影响，性格特点和螺旋刺激呈现时间交互作用不显著，但是螺旋刺激呈现时间的主效应显著。实验结果与前人的结果有很大差异，很大程度上是由于动觉后效的测量并未有效地区分内、外向被试的结果。
关键词 动觉后效 螺旋后效 内向 外向

1 引 言
一种刺激作用之后对随后的心理活动的影响成为后效，其中，运动后效（motion aftereffects, MAE）指的是前面知觉到的运动在运动停止后依然存在的现象[1]，它最早是由W.Kohier和D.Dinnerstein于1947年对动觉进行图形后效研究时提出的[2]。常见的例子是瀑布错觉（waterfall illusion），它是指在注视向下流动的瀑布一定时间之后，如果再观察静止的景物，该景物看起来向上运动。测量动觉后效的传统方法是以优势手触摸一个标准的宽度，以另一只手在比较尺上对标准刺激进行宽度估计。然后以优势手来回地连续触摸一个比标准刺激较窄或较宽的插入刺激一分钟后，再和前面一样对标准刺激进行宽度估计。以插入刺激后所估计的标准刺激的宽度，减去插入刺激前所估计的宽度，其差数就叫动觉后效[3]。
最初测定动觉后效时，只用一种刺激，如H.J.Eysenck曾经用较宽的插入刺激，测定内向和外向神经衰弱患者的动觉后效的[2]。A.Petrie对这种测定方法进行了改进，她用了宽的和窄的两种插入刺激，并发现动觉后效有扩大型、缩小型和中间型三类。扩大型是指无论插入刺激比标准刺激宽还是窄，动觉后效都是正值；缩小型则与此相反。中间型表现为插入宽刺激后动觉后效为负值，插入窄刺激后动觉后效为正值。由于动觉后效的正负随插入刺激的宽窄而变化，所以中间型又成为受刺激影响性。Petrie还发现，扩大型容易忍受感觉剥夺，不耐痛，且多为内向者；缩小型不易忍受感觉剥夺，较耐痛，且多为外向者。Petrie的发现表明动觉后效的类型可以作为区分内、外向人格类型的一个指标[3]。
杨博民等人同样用两种插入刺激测量了被似的动觉后效并拓展了前人的结论[2]。他发现，除扩大型和缩小型外，中间型还可分为对比中间型和同化中间型。对比中间型和Petrie划分的中间型一样，而同化中间型是指插入窄刺激后动觉后效为负值，插入宽刺激后为正值。为了把动觉后效和神经类型直接进行比较，根据Б.М.Теплов学派研究神经类型的方法，对神经过程平衡性进行了测定。在比较以后发现缩小型抑制占优势，扩大型兴奋占优势，中间型兴奋和抑制过程较为平衡的趋势。在和GE外向-内向量表测验的结果进行比较时，发现缩小型多属外向，扩大型多属内向，中间型则内外向的倾向不够明显。杨博民还发现，各种动觉后效的类型之间是一个动觉后效的量变的连续体。若用N表示插入窄刺激时动觉后效的相对值，用B表示插入宽刺激时动觉后效的相对值，根据一个被试的N、B和N+B值就可以确定他的动觉后效的类型（见表1），并且能够了解被试从小的动觉后效（负值）到大的动觉后效（正值）的连续体上所处的位置。

表1 确定动觉后效类型的指标
种类
N
B
N+B
动觉后效的类型
1
-
-
+
缩小型
2
-
+
-
偏小同化型
3
+
-
-
偏小对比型
4
5
6
7
8
-
+
-
+
+
+
-
+
-
+
0
0
+
+
+
典型中间型
典型中间型
偏大同化型
偏大对比型
扩大型

动觉后效和瀑布错觉一样，也是动觉后效的一种[3]。I.Spigel曾报告过，观看每分钟10转的螺旋以后，当实际上螺旋停下来不转时，会看到螺旋倒转。如果先看到的是螺旋向中心收缩，后来则看见螺旋从中心向外扩散，这种现象就是螺旋后效。H.C.Holland曾经对影响螺旋后效时间长短的因素进行过研究，发现它主要由先前刺激时间长短所决定，照度的明暗、视角的大小等对之均无影响。杨博民等认为，螺旋后效持续的时间可能和个性有关，外向者螺旋后效持续的时间短，内向者螺旋后效持续的时间长[2]。对此Eysenck的解释为：外向者容易产生反射性的抑制，因此不能持续注视转动的螺旋，接受的有效刺激较少，内向者则相反[4]。
本实验采用了杨博民等改进的测定动觉后效的方法[2]，将22名被试分为内向型、偏内向型和外向型、偏外向型2组，并用这个分组结果测量2组被试的螺旋后效，考查被试性格特点和螺旋刺激呈现时间这两个因素对螺旋后效持续时间的影响。实验预期被试性格特点和螺旋刺激呈现时间对螺旋后效持续时间有显著影响，螺旋后效持续时间随刺激呈现时间的增加而显著增加，且外向型、偏外向型被试的后效持续时间显著低于内向型和偏内向型被试。

2 研究方法
2.1 被试
本实验被试为北京大学心理学系07级本科生、研究生和元培学院心理方向本科生共22名，男生9名、女生13名。所有被试均为右利手，视力或矫正视力均正常。
2.2 实验材料
测量动觉后效实验中是不同规格的木条（见图1）和遮眼罩、节拍器。

图1 不同规格的木条

测量螺旋后效的实验中，所需仪器为螺旋转盘、秒表。螺旋转盘的规格为：ILLUSIONATOR MODEL 14015. LAFAYETTE INSTRUMENT CO. SERIAL NO.226508. VOL TAGE 220. FREQ 50/60. WATTS 25。转盘直径为16cm，螺旋共旋绕17圈，转盘中心黑圆的直径为2.5cm。
2.3 实验设计
本实验共分为两个部分。在第一部分中，测量所有22名被试的动觉后效。实验中首先让被试估计标准刺激的大小，然后插入宽和窄的两种插入刺激，观察插入刺激对于被试对标准刺激宽度估计的影响。在对标准刺激进行估计时，被试被要求用利手触摸标准刺激，用非利手触摸一个变异刺激来进行对标准刺激的估计。为消除空间误差，被试在估计时包括一个降序（从宽到窄触摸变异刺激）和一个升序（从窄到宽触摸变异刺激）。在每个序列中，记录被试报告“相等”和“宽”或“窄”的两点。然后让被试反复触摸插入刺激一段时间后，再按照相同的程序对标准刺激进行估计，并同样记录被试报告“相等”和“宽”或“窄”的两点。通过比较在触摸插入刺激之后被试对标准刺激的估计值的变化计算出被试的动觉后效，并以此将被试分为两组：缩小型（和偏缩小型）、扩大型（偏扩大性）。
在第二部分中，对已经分好的“扩大型”和“缩小型”两组（将动觉后效扩大型和偏扩大型定为内向型人格组、缩小型和偏缩小型定为外向型人格组）分别进行螺旋后效实验。该实验为2×5的双因素混合设计，第一个自变量是被试的人格特点，有内向和外向两个水平；第二个自变量为螺旋转动的时间，共有15s、30s、50s、80s和100s五个水平。因变量为螺旋后效的持续时间，可由螺旋开始转动到螺旋后效消失的时间，减去螺旋转动的时间获得。实验最终进行双因素方差分析探讨了内外向人格和螺旋转动时间对于螺旋后效持续时间的影响。
为达到对实验的额外变量的控制，在动觉后效的实验中，所有被试均用利手触摸标准刺激；为减少被试的疲劳效应和练习效应，测量动觉后效和螺旋后效的每组实验之间被试需要进行固定时长的休息；为消除螺旋旋转的速度对于实验的影响，所有被试均采用同一台实验仪器进行试验。
2.4 实验程序
2.4.1 动觉后效实验
首先把标准刺激和变异刺激放在桌面上，使变异刺激的窄端与标准刺激相距约5cm，变异刺激的宽端与标准刺激相距约50cm，如图2。让被试站在变异刺激宽端一侧并戴好眼罩，告知被试本实验要求他用手触摸来比较两手中木条的宽度。在触摸的时候，用优势手摸宽窄相同的木条，并用另一只手摸宽窄不同的木条，两只手要同时向同一方向移动；当被试感觉到两只手触摸到的木条一样宽时，就向主试报告。如果被试感觉到相等的地方摸过去了，可以向相反的方向退回一些，不过尽可能不要来回摸很多次。
图2 动觉后效操作示意
实验开始时，首先让被试将双手放到木条离被试近的一端上，要求被试从非利手木条宽度明显宽于利手木条宽度开始从宽到窄摸。当被试感觉左右手木条宽度相等时，报告“相等”，停下来由主试记录数据，然后被试继续移动双手，当感觉非利手木条宽度窄于利手中木条宽度时，报告“窄”，再由被试记录数据。被试休息1min，然后主试在两木条中央放入一宽度为2cm的木条，要求被试用利手按照节拍器的速度（1s滑动一次）摸1min后，立即重复估计木条宽度的实验。
上述任务完成后休息1min，然后在将插入刺激改为6cm而其他实验条件不变的前提下，重复上述所有实验程序。
2.4.2 螺旋后效实验
首先被试端正地坐在距离实验仪器2m处，主试在实验开始前用一本书挡住色轮的轮盘，并在书后把色轮转速调制48r/min，要求被试在实验开始撤掉书的时候双眼直视色轮轮盘，整个实验过程中不理会外界干扰、少眨眼。过一段时间后色轮会停止转动，这时会产生动觉后效，即色轮看起来向圆心方向收缩，当感觉到这种收缩效应停止时，立刻向主试报告。实验开始时，主试倒计时“……3、2、1”，当喊出“开始”时，撤掉色轮前面的书并同时开始计时。主试根据不同的实验条件控制色轮停止转动的时间，在色轮停止转动和被试后效效应消失这段时间中间，主试需时刻注意被试的反应，及时、快速地记录被试向主试报告的时间。
实验中螺旋旋转时间这一变量有15s、30s、50s、80s和100s五个水平，每个被试需进行5组实验，每组实验之间被试休息3min。

3 实验结果
3.1 动觉后效区分内、外向的实验结果
分别计算每个被试在插入刺激前的宽度估计的平均值（）和在插入刺激后的宽度估计的平均值（），单位为mm，并根据下面的公式分别计算每个被试的动觉后效（KAE）的N和B，其中N表示插入刺激宽度为2cm时动觉后效的相对值，B表示插入刺激宽度为6cm时动觉后效的相对值：

以第一名被试为例，其动觉后效原式数据如下：
表2 第一名被试动觉后效的原式统计数据
接触方式
没有插入刺激刺激
2cm插入刺激
没有插入刺激刺激
6cm插入刺激
↓
↑
↓
↑
↓
↑
↓
↑
相等
52.0
43.5
55.0
45.0
53.0
45.5
48.0
49.0
变大/小
45.0
48.0
48.5
49.5
46.5
49.0
43.0
51.5

由表2数据得知，在2cm插入刺激插入前被试对标准刺激的宽度估计的平均值为：

使用同样的方法可以得出，插入刺激为6cm后被试宽度估计的平均值为47.9cm，此次插入刺激之前被试对宽度的估计平均值为48.5cm，所以对应得到该被试在插入6cm刺激后动觉后效（KAE）的相对值B为-1.24。
所以，N+B=3.86。使用同样的方法处理另外21名被试的数据，并根据表1的标准进行判断，得到被试的动觉后效类型如表3所示：

表3 所有被试的动觉后效类型的计算
被试编号
N
B
N+B
动觉后效的类型
1
5.10
-1.24
3.86
偏大对比型
2
0.40
-8.10
-7.70
偏小对比型
3
-2.17
-6.74
-8.91
缩小型
4
-3.23
-18.72
-21.94
缩小型
5
-4.13
-4.91
-9.04
缩小型
6
-8.17
-7.84
-16.01
缩小型
7
2.06
4.79
6.85
扩大型
8
-18.29
-7.58
-25.87
缩小型
9
7.54
-5.67
1.87
偏大对比性
10
-1.79
-0.73
-2.52
缩小型
11
1.90
-14.12
-12.22
偏小对比型
12
-2.17
1.00
-1.17
偏小同化型
13
-6.33
1.51
-4.82
偏小同化型
14
8.92
10.58
19.51
扩大型
15
2.72
-1.33
1.39
偏大对比型
16
6.63
-4.89
1.73
偏大对比型
17
-4.38
-2.23
-6.62
缩小型
18
13.72
5.56
19.28
扩大型
19
-10.25
6.68
-3.57
偏小同化型
20
0.23
-14.95
-14.72
偏小对比型
21
-7.78
6.52
-1.26
偏小同化型
22
10.28
-10.28
-0.00
典型中间型

3.2 所有被试动觉后效的类型分布
根据所有被试的动觉后效类型得到散点图（图3）。由图可知，扩大型在第一象限，缩小型在第三象限，同化中间型在第二象限，对比中间型在第四象限，平分第二和第四象限的负斜线又把中间型分为偏大和偏小两部分，典型中间型正好落在斜线上。从图中看出，各类型的人数分布是不均匀的。按缩小、中间、扩大型三种类型来说，以中间型最多，缩小和扩大性都较少。

3.3 内外向和螺旋观察时间对于螺后效的影响
在不同的刺激时间下分别测定被试的螺旋后效持续时间，求出在每种刺激时间下内向组和外向组的均值和标准差如表4所示：
表4性格特点和螺旋后效持续时间的关系（单位：s）
呈现刺激时间
15
30
50
80
100
内向组
7.68（4.35）
11.02（4.99）
13.83（3.42）
17.59（7.54）
18.78（5.94）
外向组
7.37（4.22）
9.45（2.90）
14.54（7.18）
16.80（7.59）
19.01（6.94）
注：括号内为标准差。
以刺激时间为横坐标，螺旋后效的持续时间为纵坐标，把内向组和外向组的实验结果画在图中如图4：

3.4 显著性检验
对实验数据进行2×5双因素方差分析得：性格特征即内向、外向的主效应不显著，F（1，20）=.030，p=.865>.05；螺旋刺激呈现时间主效应显著，F（4，80）=22.781，p=.000<.001；性格特征和刺激呈现时间交互作用不显著，F（4，80）=.202，p=.937。对刺激呈现时间的简单主效应进行检验，发现对于内向组和外向组，刺激呈现时间对于后效持续时间的影响均达到显著水平：F（4，24）=10.033，p=.000<.001；F(4,56)=17.629，p=.000<.001。

4 讨论
4.1 从本实验最终结果得出性格特征即内向、外向的主效应不显著，即内、外向对于螺旋后效的持续时间没有显著影响，这与杨博民等的研究结果不符[2]；性格因素和刺激呈现时间的交互作用不显著，说明刺激呈现时间对于螺旋后效的影响不随着性格不同而改变；刺激呈现时间的主效应显著，说明随着螺旋刺激呈现时间的增长，螺旋后效的持续时间也是增长的，这与H.C.Holland的研究结果是相符的[3]。本实验中，被试的数量是比较少的。在杨博民的类似的实验中，曾经选用143名被试分别用测量动觉后效的方法区分了性格类型，并测定了不同动觉类型的比例，说明实验中被试的数量是绝对满足需求的。但是本实验中，22名被试动觉后效的测验结果性格内向、外向数量差异比较大，而且动觉后效的结果和性格内外向的划分并没有确切的因果关系，所以本实验中划分的被试内、外向结果是不可靠的，因而最后得出性格特点和后效持续时间没有显著性的结果也是不可靠的，因为“性格特点”这个自变量在螺旋后效的实验中很可能是无效的。此结果也可以解释性格特点和刺激呈现时间交互作用不显著的原因。
本实验结果验证了H.C.Holland的实验结果，得出了螺旋后效随着刺激呈现时间增加而增加的结论。由简单主效应的检验得知，无论是内向者还是外向者，当刺激呈现时间增加时，螺旋后效持续时间是增加的。因为这个结果没有被试性格这一变量的干扰，所以实验结果是可靠的。
4.2本实验中有很多额外变量没有进行有效地控制。首先，被试在进行动觉后效的测验中，应该手涂滑石粉进行测量，但是由于实验条件的限制，被试没有获得滑石粉，因此双手摩擦力都很大，这样必将会对被试的触觉造成很大的影响，在双手滑动的过程中，造成感觉的不准确；第二，被试在测量动觉后效的过程中，每两次测量之间应该有固定的休息时间，以消除动觉后效延续对于下次实验的影响，比如Petrie在她的实验中曾经要求把不同的插入刺激间隔48小时进行实验，并且实验前被试要有45分钟两手不得触摸任何东西[2]，但是这一因素在此次实验中并没有被控制好，而这也是造成被试内外向测量结果不准确的一个原因；第三，被试在进行螺旋后效的测量时，由于实验条件的限制，经常是三个被试同时进行测量，在报告螺旋后效结束时，被试的报告方法为举手以提示相应的主试，而这些动作必然会导致对于相邻被试的影响，造成螺旋后效结果不准确；最后，由于螺旋色盘的转速可能是对于螺旋后效持续时间的影响因素，本实验设计中对这个因素进行了控制即控制了色盘的转速，但是在实验的实际操作过程中，由于中间的间断而导致色盘转速的变化，也必然对实验结果造成影响。
4.3 根据本实验的结果，本实验除了应当避免4.2中的问题，还可以对本实验进行如下改进：首先，为获得理想的实验结果，应当增加被试的数量，以达到更大的统计效力；本实验还可以对性别因素和动觉后效的关系进行检验，讨论性别的差异是否会造成内外向和动觉后效的显著性差异；另外，由于H.C.Holland曾经研究过视角的大小对于螺旋后效的持续时间没有影响，本实验在测量螺旋后效时，可以增加被试与色盘距离这一因素，以验证视角大小对于后效持续时间无影响这一结论。

参 考 文 献
[1] 朱滢.《实验心理学》.2000年版.北京: 北京大学出版社,2000.156-158
[2] 陈舒永 杨博民.动觉后效的个体差异.心理学报.1982.1
[3] 杨博民.《心理实验纲要》.北京：北京大学出版社，1989. 122-125,236-238,392-393
[4] H.J. Eysenck . Journal of Abnormal and Social Psychology, Volume 51, Issue 1, July 1955, Pages 94-106
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