閾下獎(jiǎng)勵(lì)調(diào)節(jié)認(rèn)知控制的權(quán)衡*

2014-02-02 03:48:46王麗君趙遠(yuǎn)方譚金鳳陳安濤

心理學(xué)報(bào) 2014年4期

徐雷王麗君趙遠(yuǎn)方譚金鳳陳安濤

(西南大學(xué)心理學(xué)部, 認(rèn)知與人格教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 重慶 400715)

1 引言

獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)認(rèn)知的調(diào)節(jié)作用一直以來是研究者們所關(guān)注的重要問題。諸多研究顯示, 獎(jiǎng)勵(lì)能夠增強(qiáng)注意、工作記憶、認(rèn)知控制等認(rèn)知活動(dòng)(Beck, Locke,Savine, Jimura, & Braver, 2010; Braem, Verguts,Roggeman, & Notebaert, 2012; Garavan & Weierstall,2012; Padmala & Pessoa, 2011; Pessoa, 2009)。有關(guān)雙重認(rèn)知控制理論(Dual mechanisms of cognitive control account)的研究顯示, 獎(jiǎng)勵(lì)能夠使個(gè)體偏向主動(dòng)性控制。該理論將認(rèn)知控制分為主動(dòng)性控制和反應(yīng)性控制(Braver, 2012; Braver, Gray, & Burgess,2007)。前者通過在反應(yīng)前積極維持對(duì)目標(biāo)相關(guān)信息的表征來預(yù)防可能發(fā)生的沖突, 而后者通過在反應(yīng)時(shí)重新激活目標(biāo)相關(guān)信息以解決沖突。個(gè)體能靈活地在兩種認(rèn)知控制間進(jìn)行權(quán)衡(tradeoff/shift), 調(diào)節(jié)其權(quán)重(偏向主動(dòng)性控制或偏向反應(yīng)性控制), 以形成對(duì)任務(wù)操作最有利的認(rèn)知控制模式(徐雷, 唐丹丹, 陳安濤, 2012)。而獎(jiǎng)勵(lì)能夠影響這一認(rèn)知控制的權(quán)衡, 使個(gè)體偏向主動(dòng)性控制(Jimura, Locke,& Braver, 2010; Locke & Braver, 2008; Savine &Braver, 2010)。

處于感覺閾限之下的信息雖然不能為個(gè)體察覺, 但卻能以潛意識(shí)的方式影響個(gè)體行為(Custers& Aarts, 2010)。近年來, 已有研究開始關(guān)注閾下呈現(xiàn)的獎(jiǎng)勵(lì)線索對(duì)認(rèn)知的影響。研究者們通常采用高獎(jiǎng)勵(lì)和低獎(jiǎng)勵(lì)兩種獎(jiǎng)勵(lì)線索, 并控制線索刺激和掩蔽刺激的呈現(xiàn)時(shí)間, 使部分線索刺激以閾下方式呈現(xiàn), 通過對(duì)比高低獎(jiǎng)勵(lì)在閾下呈現(xiàn)時(shí)對(duì)任務(wù)表現(xiàn)的影響來考察閾下獎(jiǎng)勵(lì)的作用。研究表明, 對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)的意識(shí)并非獎(jiǎng)勵(lì)影響行為的必要條件(Aarts, Custers,& Marien, 2008; Aarts, Custers, & Veltkamp, 2008;Bargh, Lee-Chai, Barndollar, Gollwitzer, & Tr?tschel,2001)。

那么, 認(rèn)知控制的權(quán)衡作為一種高級(jí)認(rèn)知活動(dòng),是否也會(huì)受到閾下獎(jiǎng)勵(lì)線索的調(diào)節(jié)？換句話說, 獎(jiǎng)勵(lì)能否以潛意識(shí)的方式影響人們的認(rèn)知控制策略？如果能, 閾下獎(jiǎng)勵(lì)和閾上獎(jiǎng)勵(lì)的調(diào)節(jié)作用是一致的(偏向主動(dòng)性控制)還是相反的(偏向反應(yīng)性控制)？盡管目前國外已有少量有關(guān)閾下獎(jiǎng)勵(lì)的研究,但卻還沒有研究涉及到閾下獎(jiǎng)勵(lì)影響認(rèn)知控制的權(quán)衡。

此外, 已有閾下獎(jiǎng)勵(lì)的研究均使用貨幣圖案作為獎(jiǎng)勵(lì)線索, 它所引起的獎(jiǎng)勵(lì)動(dòng)機(jī)較強(qiáng)較穩(wěn)定。因此, 貨幣獎(jiǎng)勵(lì)線索閾下呈現(xiàn)時(shí)仍能影響個(gè)體的行為并不奇怪。但需要通過練習(xí)和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)才能習(xí)得的獎(jiǎng)勵(lì)線索(如, 符號(hào))所引起的獎(jiǎng)勵(lì)動(dòng)機(jī)可能較弱,當(dāng)閾下呈現(xiàn)時(shí)還能起到獎(jiǎng)勵(lì)作用嗎？到目前為止,研究者們并不清楚符號(hào)線索是否能以潛意識(shí)的方式影響認(rèn)知和行為。

為回答上述兩個(gè)問題并彌補(bǔ)已有研究的空白,本研究采用獎(jiǎng)勵(lì)版的AX-CPT任務(wù), 通過控制獎(jiǎng)勵(lì)線索和反饋的呈現(xiàn)方式, 設(shè)置出基線、閾上獎(jiǎng)勵(lì)、閾下獎(jiǎng)勵(lì)三種條件, 來考察習(xí)得的獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)和獎(jiǎng)勵(lì)動(dòng)機(jī)能否以潛意識(shí)的方式影響認(rèn)知任務(wù)的表現(xiàn)和認(rèn)知控制的權(quán)衡。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 被試

24名大學(xué)生被試均為右利手, 視力或矯正視力正常, 身體健康且無神經(jīng)系統(tǒng)疾病。所有被試均自愿參加實(shí)驗(yàn), 實(shí)驗(yàn)完成后根據(jù)每名被試的任務(wù)表現(xiàn)給予相應(yīng)的報(bào)酬(50~80 RMB)。在數(shù)據(jù)分析時(shí),有2名被試的數(shù)據(jù)記錄不完整被剔除。最終有效被試 22人(男生 11人), 年齡從 18歲到 25歲(

=21.68 歲,

= 1.59)。

2.2 實(shí)驗(yàn)任務(wù)與材料

實(shí)驗(yàn)任務(wù)為獎(jiǎng)勵(lì)版的 AX-CPT任務(wù)(見圖 1),具體為, 在 AX-CPT任務(wù)前呈現(xiàn)一個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)線索,并在AX-CPT任務(wù)之后呈現(xiàn)獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)反饋。

AX-CPT任務(wù)的刺激為4個(gè)黑色大寫英文字母A、B、X、Y (36號(hào)Times New Roman字體), 這些字母在灰色屏幕中央逐個(gè)呈現(xiàn)。AX-CPT任務(wù)包含線索刺激(A或者B)、延遲階段(注視點(diǎn)空屏)和探測刺激(X或者 Y)。在探測刺激呈現(xiàn)時(shí), 要求被試又快又準(zhǔn)地對(duì)線索A之后出現(xiàn)的探測X用右手食指做靶反應(yīng)(即, AX序列), 對(duì)其他情況用左手食指做非靶反應(yīng)(即, AY、BX和BY序列)。其中AX序列占70%, AY、BX和BY序列各占10%。

圖1 實(shí)驗(yàn)流程圖

獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)的線索刺激為“$$$”和“###”,“$$$”意味著潛在的獎(jiǎng)勵(lì)、“###”意味著無獎(jiǎng)勵(lì)。獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)的反饋刺激為“+50”和“+--”, 前者意味著獲得了 50積分的獎(jiǎng)勵(lì), 后者意味著沒有獲得獎(jiǎng)勵(lì)積分。獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)線索和反饋的呈現(xiàn)方式有兩種：閾上呈現(xiàn)(284 ms后出現(xiàn)16 ms的掩蔽刺激)和閾下呈現(xiàn)(16 ms后出現(xiàn)284 ms的掩蔽刺激)。獎(jiǎng)勵(lì)條件的設(shè)置及獎(jiǎng)勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)詳見“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與程序”。

實(shí)驗(yàn)任務(wù)開始后, 首先呈現(xiàn)獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)線索和掩蔽(共 300 ms), 隨后呈現(xiàn)十字注視點(diǎn)(在 300 ms、600 ms或900 ms中隨機(jī)), 緊接著呈現(xiàn)AX-CPT序列：線索字母(300 ms)、十字注視點(diǎn)(4700 ms)、探測字母(300 ms)和反應(yīng)空屏(1700 ms), 要求被試在探測字母呈現(xiàn)時(shí)開始反應(yīng), 因此反應(yīng)時(shí)限為 2000 ms, 超過反應(yīng)時(shí)限后呈現(xiàn)獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)反饋和掩蔽(共300 ms)及試次結(jié)束屏(“Next!”, 300 ms)。一個(gè)試次的持續(xù)時(shí)間為8.2~8.8 s, 下一個(gè)試次呈現(xiàn)前會(huì)有2 s、4 s或6 s的隨機(jī)間隔(屏幕上僅呈現(xiàn)十字注視點(diǎn))。

2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與程序

實(shí)驗(yàn)采用3(獎(jiǎng)勵(lì)條件：基線、閾上獎(jiǎng)勵(lì)、閾下獎(jiǎng)勵(lì)) × 2(獎(jiǎng)勵(lì)線索：“$$$”、“###”) × 4(字母序列：AX、AY、BX、BY)三因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)。其中, 獎(jiǎng)勵(lì)線索和字母序列為 block內(nèi)設(shè)計(jì), 獎(jiǎng)勵(lì)條件為block間設(shè)計(jì)。

因變量為AX序列的反應(yīng)時(shí)和錯(cuò)誤率、AY和BX序列的反應(yīng)時(shí)和錯(cuò)誤率。在AX-CPT任務(wù)中, AX序列占總試次數(shù)的 70%, 且是靶反應(yīng)試次, 被試在AX序列上的行為表現(xiàn)反映了其一般認(rèn)知能力。AX序列的反應(yīng)時(shí)越快、錯(cuò)誤率越低, 說明被試的任務(wù)表現(xiàn)越好。而被試在AY和BX序列上的行為表現(xiàn),綜合反映了主動(dòng)性和反應(yīng)性認(rèn)知控制間的策略權(quán)衡。由于AX序列的高頻率出現(xiàn), 使得被試看到靶刺激(A或X)時(shí)有較強(qiáng)的靶反應(yīng)傾向。在AY與BX序列上, 這種靶反應(yīng)傾向與被試應(yīng)該做出的非靶反應(yīng)形成了沖突, 使得這兩個(gè)序列的錯(cuò)誤率提高。根據(jù)雙重認(rèn)知控制理論, 為降低 AY序列的錯(cuò)誤率,被試需加強(qiáng)反應(yīng)性控制, 增強(qiáng)對(duì)即時(shí)出現(xiàn)的探測Y的加工, 來抑制線索A引起的錯(cuò)誤反應(yīng)傾向; 為降低 BX序列的錯(cuò)誤率, 被試需加強(qiáng)主動(dòng)性控制, 在誘發(fā)錯(cuò)誤反應(yīng)傾向的探測X出現(xiàn)前, 通過積極維持線索B的表征來預(yù)防沖突。反之, 則會(huì)增強(qiáng)靶反應(yīng)傾向引起的認(rèn)知沖突。因此, 對(duì)主動(dòng)性控制的偏向?qū)⒋龠M(jìn)BX序列的行為表現(xiàn)(錯(cuò)誤率或反應(yīng)時(shí)降低)、妨礙 AY序列的行為表現(xiàn)(錯(cuò)誤率或反應(yīng)時(shí)提高);而對(duì)反應(yīng)性控制的偏向則表現(xiàn)為AY序列的行為表現(xiàn)的提高(錯(cuò)誤率或反應(yīng)時(shí)降低)和 BX序列的行為表現(xiàn)的降低(錯(cuò)誤率或反應(yīng)時(shí)提高)。

在基線條件下, 獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)線索和反饋均閾下呈現(xiàn), 在指導(dǎo)語中不透露任何與獎(jiǎng)勵(lì)有關(guān)的信息。因此, 被試在實(shí)驗(yàn)前沒有獲得與獎(jiǎng)勵(lì)有關(guān)的提示, 在實(shí)驗(yàn)中也意識(shí)不到獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)線索和反饋, 被試的任務(wù)只是完成AX-CPT任務(wù)。此條件下的行為表現(xiàn)為隨后的閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件提供獎(jiǎng)勵(lì)的標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)比的基線。在閾上獎(jiǎng)勵(lì)條件下, 獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)線索和反饋均閾上呈現(xiàn), 告知被試“$$$”意味著潛在的積分獎(jiǎng)勵(lì)而“###”則意味著無獎(jiǎng)勵(lì), 最終獲得的積分將按一定比例兌換成被試費(fèi)。獎(jiǎng)勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)具體為, 被試在“$$$”之后的反應(yīng)按鍵正確并快于基線條件的平均反應(yīng)時(shí)間, 將獲得 50積分的獎(jiǎng)勵(lì)(在反應(yīng)屏結(jié)束后呈現(xiàn)反饋刺激“+50”); 在“###”之后的反應(yīng)按鍵無論快慢正確與否, 均不會(huì)獲得獎(jiǎng)勵(lì)(“+--”)。經(jīng)過閾上獎(jiǎng)勵(lì)條件的練習(xí), 被試將形成獎(jiǎng)勵(lì)線索“$$$”與獎(jiǎng)勵(lì)動(dòng)機(jī)之間的聯(lián)結(jié)。在接下來的閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件,獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)線索和反饋均閾下呈現(xiàn), 被試看不到獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)線索, 但依舊有獎(jiǎng)勵(lì)存在, 能夠獲得積分獎(jiǎng)勵(lì),并且獎(jiǎng)勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)與閾上獎(jiǎng)勵(lì)條件相同。因此, 被試的3種獎(jiǎng)勵(lì)條件的實(shí)驗(yàn)順序固定, 首先完成基線條件,隨后完成閾上獎(jiǎng)勵(lì)條件, 最后完成閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件?；€條件與閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件的唯一差別在于獎(jiǎng)勵(lì)線索“$$$””被賦予了獎(jiǎng)勵(lì)意義, 這個(gè)意義來自于閾上獎(jiǎng)勵(lì)條件所形成的獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)。本研究著重關(guān)注獎(jiǎng)勵(lì)線索為“$$$”時(shí), 3種獎(jiǎng)勵(lì)條件在AX-CPT任務(wù)上行為表現(xiàn)。

3種獎(jiǎng)勵(lì)條件各120個(gè)試次。其中, 獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)線索“$$$”為 90次(AX序列 63次, 其他序列各 9次), 獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)線索“###”為30次(AX序列21次, 其他序列各3次)。總的AX序列為84次, AY、BX和BY序列各12次。每個(gè)條件有3個(gè)block, 每個(gè)block(持續(xù)9 min)有40個(gè)試次, 試次順序隨機(jī)。block間休息1 min, 正式實(shí)驗(yàn)總時(shí)長為1.5 h。在正式實(shí)驗(yàn)前, 每個(gè)被試需完成練習(xí)實(shí)驗(yàn)(15個(gè)試次), 正確率達(dá)到90%以上才能進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)。正式實(shí)驗(yàn)后, 被試需完成閾下信息迫選實(shí)驗(yàn)(其試次流程與正式實(shí)驗(yàn)的基線和閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件一致, 被試的任務(wù)是對(duì)閾下呈現(xiàn)的線索和反饋刺激進(jìn)行辨別并按相應(yīng)的按鍵)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)的總時(shí)長為2 h。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

錯(cuò)誤率分析采用原始數(shù)據(jù)。反應(yīng)時(shí)分析剔除了反應(yīng)錯(cuò)誤的試次(總數(shù)據(jù)的 6.18%), 以及反應(yīng)時(shí)小于100 ms或大于1500 ms的數(shù)據(jù)(總數(shù)據(jù)的0.67%)。

3.1 獎(jiǎng)勵(lì)有效性分析

在數(shù)據(jù)分析前, 為確保閾下信息的有效性, 需要對(duì)事后迫選實(shí)驗(yàn)的正確率進(jìn)行分析(伍姍姍, 譚金鳳, 王麗君, 陳安濤, 2013)。結(jié)果顯示, 閾下線索辨別的正確率為50.91% (

= 4.26), 閾下反饋辨別的正確率為51.65% (

= 6.39), 它們均與猜測概率(50%)無顯著性差異(閾下線索,

(21) = 1.00,

> 0.05; 閾下反饋,

(21) = 1.21,

> 0.05)。這表明閾下信息的呈現(xiàn)方式是有效的。在實(shí)驗(yàn)中, 獲得獎(jiǎng)勵(lì)的標(biāo)準(zhǔn)為反應(yīng)按鍵正確并快于基線條件的平均反應(yīng)時(shí)間。那么若被試行為表現(xiàn)未提高, 其獲得獎(jiǎng)勵(lì)的概率為50%。閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件獲得獎(jiǎng)勵(lì)的概率分別為 84.24±8.16%和73.54±13.92%, 均顯著高于 50%的基線概率水平(閾下線索,

(21) = 19.68,

< 0.01; 閾下反饋,

(21)= 7.93,

< 0.01), 且閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)之間差異顯著,

(21) = 4.22,

< 0.01。這表明, 閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)線索均提高了被試的獎(jiǎng)勵(lì)動(dòng)機(jī)。

3.2 閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)認(rèn)知任務(wù)的影響

AX-CPT任務(wù)中的AX序列占總試次數(shù)的70%,且是靶反應(yīng)試次, 被試在該序列上的行為表現(xiàn)反映了其一般認(rèn)知能力。因此, 首先分析AX序列上不同獎(jiǎng)勵(lì)條件和獎(jiǎng)勵(lì)線索的行為表現(xiàn)(見表 1), 來考察閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)線索對(duì)一般認(rèn)知任務(wù)的影響。

對(duì)反應(yīng)時(shí)進(jìn)行3(獎(jiǎng)勵(lì)條件：基線、閾上獎(jiǎng)勵(lì)、閾下獎(jiǎng)勵(lì)) × 2(獎(jiǎng)勵(lì)線索：“$$$”、“###”)重復(fù)測量方差分析, 結(jié)果顯示(見圖2A)：獎(jiǎng)勵(lì)條件的主效應(yīng)顯著,

(2,42) = 21.59,

< 0.01; 獎(jiǎng)勵(lì)線索的主效應(yīng)不顯著,

(1,21) = 3.80,

> 0.05; 兩者的交互效應(yīng)顯著,

(2,42) = 10.26,

< 0.01。進(jìn)一步簡單效應(yīng)分析顯示：在閾上獎(jiǎng)勵(lì)條件, 線索“$$$”的反應(yīng)時(shí)顯著快于線索“###”,

(1,21) = 11.04,

< 0.01; 而在基線和閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件, 兩種獎(jiǎng)勵(lì)線索間沒有顯著差異(基線條件,

(1,21) = 0.01,

> 0.05; 閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件,

(1,21) = 2.46,

> 0.05)。對(duì)錯(cuò)誤率進(jìn)行3(獎(jiǎng)勵(lì)條件：基線、閾上獎(jiǎng)勵(lì)、閾下獎(jiǎng)勵(lì)) × 2(獎(jiǎng)勵(lì)線索：“$$$”、“###”)重復(fù)測量方差分析, 結(jié)果顯示(見圖2B)：獎(jiǎng)勵(lì)條件的主效應(yīng)不顯著,

(2,42) = 2.63,

> 0.05; 獎(jiǎng)勵(lì)線索的主效應(yīng)顯著,

(1,21) = 13.75,

< 0.01; 兩者的交互效應(yīng)顯著,

(2,42) = 8.96,

< 0.01。進(jìn)一步簡單效應(yīng)分析顯示：在閾上獎(jiǎng)勵(lì)條件, 線索“$$$”的錯(cuò)誤率顯著低于線索“###”,

(1,21) = 12.14,

< 0.01; 而在基線和閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件, 兩種獎(jiǎng)勵(lì)線索間沒有顯著差異(基線條件,

(1,21) = 0.14,

> 0.05; 閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件,

(1,21) =0.06,

> 0.05)。

表1 AX序列各處理水平的反應(yīng)時(shí)(ms)和錯(cuò)誤率(%) (M±SD)

圖2 三種獎(jiǎng)勵(lì)條件下獎(jiǎng)勵(lì)線索“$$$”和“###”的AX序列的行為表現(xiàn)

上述結(jié)果表明：在閾上獎(jiǎng)勵(lì)條件時(shí), 與獎(jiǎng)勵(lì)有關(guān)的線索“$$$”促使被試對(duì) AX 序列的靶反應(yīng)更快更準(zhǔn)確; 但在閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件時(shí), 線索“$$$”并沒有顯著促進(jìn)被試對(duì)AX序列的靶反應(yīng)。這說明, 只有閾上獎(jiǎng)勵(lì)促進(jìn)了被試的任務(wù)表現(xiàn)和一般認(rèn)知能力。

3.3 閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)認(rèn)知控制的權(quán)衡的影響

在AX-CPT任務(wù)中, AY和BX序列的行為表現(xiàn)反映了主動(dòng)性和反應(yīng)性認(rèn)知控制間的策略權(quán)衡, 主動(dòng)性控制會(huì)引起B(yǎng)X序列行為表現(xiàn)的提高或AY序列行為表現(xiàn)的降低, 反應(yīng)性控制則表現(xiàn)為AY序列行為表現(xiàn)的提高或BX序列行為表現(xiàn)的降低。由于獎(jiǎng)勵(lì)線索“###”可供分析的AY和BX序列試次數(shù)量過少, 為考察閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)認(rèn)知控制的權(quán)衡的影響, 我們將著重關(guān)注獎(jiǎng)勵(lì)線索為“$$$”時(shí), 3種獎(jiǎng)勵(lì)條件在AY和BX序列上的行為表現(xiàn)(見表2)。

對(duì)反應(yīng)時(shí)進(jìn)行3(獎(jiǎng)勵(lì)條件：基線、閾上獎(jiǎng)勵(lì)、閾下獎(jiǎng)勵(lì)) × 2(字母序列：AY、BX)重復(fù)測量方差分析, 結(jié)果顯示(見圖3A)：獎(jiǎng)勵(lì)條件的主效應(yīng)顯著,

(2,42) = 38.98,

< 0.01; 字母序列的主效應(yīng)顯著,

(1,21) = 164.25,

< 0.01; 兩者的交互效應(yīng)不顯著,

(2,42) = 1.06,

> 0.05。對(duì)錯(cuò)誤率進(jìn)行3(獎(jiǎng)勵(lì)條件：基線、閾上獎(jiǎng)勵(lì)、閾下獎(jiǎng)勵(lì))×2(字母序列：AY、BX)重復(fù)測量方差分析, 結(jié)果顯示(見圖 3B)：獎(jiǎng)勵(lì)條件的主效應(yīng)顯著,

(2,42) = 4.59,

< 0.05; 字母序列的主效應(yīng)顯著,

(1,21) = 30.95,

< 0.01; 兩者的交互效應(yīng)顯著,

(2,42) = 9.22,

< 0.01。簡單效應(yīng)分析顯示：基線條件時(shí), AY和BX序列的錯(cuò)誤率沒有顯著性差異,

(1,21) = 1.51,

> 0.05; 閾上獎(jiǎng)勵(lì)條件AY 序列的錯(cuò)誤率顯著高于BX序列,

(1,21) = 28.97,

< 0.01;閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件AY 序列的錯(cuò)誤率同樣顯著高于BX序列,

(1,21) = 21.50,

< 0.01。分別選取其中兩種獎(jiǎng)勵(lì)條件的錯(cuò)誤率進(jìn)行兩因素重復(fù)測量方差分析。結(jié)果顯示：獎(jiǎng)勵(lì)條件(基線、閾上獎(jiǎng)勵(lì))與字母序列的交互效應(yīng)顯著,

(1,21)= 16.20,

< 0.01, 表明被試在閾上獎(jiǎng)勵(lì)條件比在基線條件時(shí)偏向主動(dòng)性控制; 獎(jiǎng)勵(lì)條件(基線、閾下獎(jiǎng)勵(lì))與字母序列的交互效應(yīng)顯著,

(1,21) = 10.12,

< 0.01, 表明被試在閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件比在基線條件時(shí)偏向主動(dòng)性控制; 獎(jiǎng)勵(lì)條件(閾上獎(jiǎng)勵(lì)、閾下獎(jiǎng)勵(lì))與字母序列的交互效應(yīng)不顯著,

(1,21) = 0.04,

>0.05, 表明被試在閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件的認(rèn)知控制沒有發(fā)生權(quán)衡轉(zhuǎn)變。

上述結(jié)果表明：與基線條件相比, 被試在閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件均偏向主動(dòng)性控制(BX序列行為表現(xiàn)的提高或AY序列行為表現(xiàn)的降低), 而且這種對(duì)主動(dòng)性控制的偏向在閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)間沒有顯著性差異。這說明閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)均能調(diào)節(jié)認(rèn)知控制的權(quán)衡, 使被試偏向主動(dòng)性控制。

表2 線索“$$$”時(shí)各處理水平的反應(yīng)時(shí)(ms)和錯(cuò)誤率(%) (M±SD)

圖3 三種獎(jiǎng)勵(lì)條件下AY和BX序列的行為表現(xiàn)

4 討論

本研究采用獎(jiǎng)勵(lì)版的AX-CPT任務(wù), 通過控制獎(jiǎng)勵(lì)線索和反饋的呈現(xiàn)方式, 設(shè)置出基線、閾上獎(jiǎng)勵(lì)、閾下獎(jiǎng)勵(lì)三種條件, 來考察習(xí)得的獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)和獎(jiǎng)勵(lì)動(dòng)機(jī)能否以潛意識(shí)的方式影響認(rèn)知任務(wù)的表現(xiàn)和認(rèn)知控制的權(quán)衡。結(jié)果顯示：(1)獎(jiǎng)勵(lì)線索只在閾上呈現(xiàn)時(shí)提高AX序列的任務(wù)表現(xiàn), 而在閾下呈現(xiàn)時(shí)沒有促進(jìn)作用; (2)與基線條件相比, 閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件下認(rèn)知控制的權(quán)衡均偏向主動(dòng)性控制,且這種偏向在兩者間沒有顯著性差異。這說明, 只有閾上獎(jiǎng)勵(lì)促進(jìn)了被試的任務(wù)表現(xiàn)和一般認(rèn)知能力, 但閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)均能調(diào)節(jié)認(rèn)知控制的權(quán)衡(使被試偏向主動(dòng)性控制)。

本研究部分重復(fù)了前人的研究結(jié)果：閾上呈現(xiàn)的獎(jiǎng)勵(lì)線索能提高AX序列的任務(wù)表現(xiàn)。但習(xí)得的獎(jiǎng)勵(lì)線索在閾下呈現(xiàn)時(shí)卻沒有這種促進(jìn)作用, 這一結(jié)果與前人研究有所不同。先前的研究采用貨幣作為獎(jiǎng)勵(lì)線索, 對(duì)數(shù)字保持任務(wù)、數(shù)字計(jì)算任務(wù)和注意瞬脫任務(wù)的研究, 均發(fā)現(xiàn)閾下呈現(xiàn)的獎(jiǎng)勵(lì)線索對(duì)任務(wù)表現(xiàn)有促進(jìn)作用(Bijleveld, Custers, & Aarts,2009, 2010, 2011; Zedelius, Veling, & Aarts, 2011b)。我們認(rèn)為產(chǎn)生這種不一致結(jié)果的原因可能是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不同。先前的研究均采用貨幣作為獎(jiǎng)勵(lì)線索,與本研究中習(xí)得性的符號(hào)獎(jiǎng)勵(lì)線索相比, 貨幣與獎(jiǎng)勵(lì)動(dòng)機(jī)的聯(lián)結(jié)更強(qiáng)、更穩(wěn)定。此外, 先前的研究均采用block內(nèi)設(shè)計(jì), 同一block中的獎(jiǎng)勵(lì)線索既有閾上呈現(xiàn)的也有閾下呈現(xiàn)的, 這就使得實(shí)驗(yàn)的獎(jiǎng)勵(lì)情境較強(qiáng), 被試的內(nèi)在獎(jiǎng)勵(lì)動(dòng)機(jī)較大, 閾下呈現(xiàn)的獎(jiǎng)勵(lì)線索更有可能轉(zhuǎn)化為外顯行為上的提高。而本研究采用的是 block間設(shè)計(jì), 閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件分屬于不同的 block。在閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件所有的獎(jiǎng)勵(lì)線索均是閾下呈現(xiàn)的, 此時(shí)的獎(jiǎng)勵(lì)情境就弱了很多,被試的內(nèi)在獎(jiǎng)勵(lì)動(dòng)機(jī)也會(huì)降低, 閾下獎(jiǎng)勵(lì)引起的促進(jìn)作用很可能沒有達(dá)到可以被觀測到的顯著性水平。本研究中, 被試在閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件獲得獎(jiǎng)勵(lì)的概率(73.54±13.92%)顯著低于閾上獎(jiǎng)勵(lì)條件(84.24±8.16%),

(21) = 4.22,

< 0.01。這表明閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件的獎(jiǎng)勵(lì)情境和獎(jiǎng)勵(lì)動(dòng)機(jī)的確弱于閾上獎(jiǎng)勵(lì)條件, 在一定程度上支持了上述解釋。

在閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件, 已經(jīng)習(xí)得的獎(jiǎng)勵(lì)線索與獎(jiǎng)勵(lì)動(dòng)機(jī)之間的聯(lián)結(jié)能夠調(diào)節(jié)認(rèn)知控制的權(quán)衡; 并且閾下獎(jiǎng)勵(lì)的調(diào)節(jié)作用與閾上獎(jiǎng)勵(lì)一致, 均使被試偏向主動(dòng)性控制。這一結(jié)果表明, 即使是習(xí)得的閾下獎(jiǎng)勵(lì)線索也能夠調(diào)節(jié)認(rèn)知控制的權(quán)衡這一高級(jí)認(rèn)知活動(dòng)。這也進(jìn)一步印證和發(fā)展了前人研究關(guān)于“對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)線索的意識(shí)并不是獎(jiǎng)勵(lì)起作用的必要條件”這一結(jié)論。Pessiglione等人(2007)考察了閾上和閾下獎(jiǎng)勵(lì)線索對(duì)握力反應(yīng)的影響, 并記錄了實(shí)驗(yàn)過程的腦成像數(shù)據(jù)和皮膚電反應(yīng)(skin conductance response, SCR), 結(jié)果顯示：無論個(gè)體是否意識(shí)到獎(jiǎng)勵(lì)線索, 在高獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)總會(huì)施展更多的力量, 并且這種獎(jiǎng)勵(lì)效應(yīng)以基底前腦為神經(jīng)基礎(chǔ)。眼動(dòng)研究顯示：在數(shù)字記憶保持任務(wù)(digit-retention task)中, 當(dāng)需要記憶的數(shù)字較多時(shí), 閾上和閾下高獎(jiǎng)勵(lì)均使被試的瞳孔放大(Bijleveld et al., 2009)。閾下獎(jiǎng)勵(lì)能像閾上獎(jiǎng)勵(lì)一樣, 促進(jìn)工作記憶再認(rèn)任務(wù)中目標(biāo)相關(guān)信息的維持(Zedelius, Veling, & Aarts, 2011a;Zedelius et al., 2011b)、提高執(zhí)行控制能力(Capa,Bustin, Cleeremans, & Hansenne, 2011)。但也有研究表明, 閾下和閾上獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)認(rèn)知的影響存在些許差異：在數(shù)字計(jì)算任務(wù)中, 閾下高獎(jiǎng)勵(lì)使操作更快(eager)、閾上高獎(jiǎng)勵(lì)使操作更慢更精確(cautious)(Bijleveld et al., 2010); 與閾上高獎(jiǎng)勵(lì)相比, 閾下高獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)被試更不容易受到無關(guān)信息的干擾, 在注意瞬脫(attentional blink)任務(wù)中更能提高T2的辨別率(Bijleveld et al., 2011)。

本研究的結(jié)果和已有研究結(jié)果為閾下獎(jiǎng)勵(lì)的研究提供了行為研究的證據(jù), 進(jìn)一步研究需要采用功能磁共振(fMRI)或腦電(ERP)技術(shù), 從神經(jīng)生理層面上深入考察閾下獎(jiǎng)勵(lì)調(diào)節(jié)認(rèn)知的神經(jīng)機(jī)制。對(duì)閾上獎(jiǎng)勵(lì)的神經(jīng)機(jī)制的研究表明, 大腦獎(jiǎng)賞系統(tǒng)主要包括兩條通路：邊緣通路(mesolimbic pathway)和腦皮層通路(mesocortical pathway)。邊緣通路是從腹側(cè)被蓋區(qū)(ventral tegmental area)經(jīng)內(nèi)側(cè)前腦束(medial forebrain bundle)到伏膈核(nucleus accumbens); 而腦皮層通路是連接腹側(cè)被蓋區(qū)和腦皮層(尤其是額葉)的通路(Chiew & Braver, 2011;魏萍, 康冠蘭, 2012)。閾下獎(jiǎng)勵(lì)調(diào)節(jié)認(rèn)知的神經(jīng)機(jī)制是否與閾上獎(jiǎng)勵(lì)相同, 將是接下來的研究重點(diǎn)。

由于本研究中獎(jiǎng)勵(lì)條件的順序沒有隨機(jī), 可能存在練習(xí)效應(yīng)。在結(jié)果分析中確實(shí)發(fā)現(xiàn), 被試在最后完成的閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件時(shí)反應(yīng)速度比最先完成的基線條件快。但進(jìn)一步分析顯示, 條件(基線、閾下獎(jiǎng)勵(lì))與線索($$$、###)的交互效應(yīng)不顯著,

(1,21)=1.28,

> 0.05, 條件(基線、閾下獎(jiǎng)勵(lì))與序列(AX、AY、BX、BY)的交互效應(yīng)也不顯著,

(1,21) =1.05,

> 0.05。這表明練習(xí)引起的反應(yīng)時(shí)降低對(duì)兩種線索和所有序列的影響是一致的, 而非選擇性地影響某一獎(jiǎng)勵(lì)線索或某一字母序列。因此, 練習(xí)效應(yīng)在本實(shí)驗(yàn)中是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的額外變量, 并不會(huì)影響本研究所關(guān)注的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本研究所關(guān)注的是不同序列或獎(jiǎng)勵(lì)線索與獎(jiǎng)勵(lì)條件間的交互效應(yīng), 而研究結(jié)果“閾下獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)被試偏向主動(dòng)性控制”是根據(jù)錯(cuò)誤率分析中條件(基線、閾下獎(jiǎng)勵(lì))與序列(AY、BX)顯著的交互效應(yīng)得出的。當(dāng)然為了排除練習(xí)效應(yīng)對(duì)研究結(jié)果的影響, 仍有必要進(jìn)行控制實(shí)驗(yàn)。因此,我們另選14名被試完成本研究中的基線條件3次。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示, 序列(AY、BX)與時(shí)間(第1次、第3次)的交互效應(yīng)在反應(yīng)時(shí)和錯(cuò)誤率上均不顯著(反應(yīng)時(shí)：

(1,13) = 1.45,

> 0.05; 錯(cuò)誤率：

(1,13) = 0.64,

> 0.05), 表明單純地重復(fù)AX-CPT任務(wù), 并不會(huì)導(dǎo)致認(rèn)知控制權(quán)衡的轉(zhuǎn)變, 使被試偏向主動(dòng)性控制。因此, 在閾下獎(jiǎng)勵(lì)條件下被試偏向主動(dòng)性控制這一結(jié)果的確是由于已經(jīng)習(xí)得的獎(jiǎng)勵(lì)線索與獎(jiǎng)勵(lì)動(dòng)機(jī)之間的聯(lián)結(jié)以潛意識(shí)的方式調(diào)節(jié)了認(rèn)知控制的權(quán)衡。

5 結(jié)論

(1)只有閾上獎(jiǎng)勵(lì)促進(jìn)了 AX序列的任務(wù)表現(xiàn)、提高了一般認(rèn)知能力, 閾下獎(jiǎng)勵(lì)沒有這種促進(jìn)作用。

(2)習(xí)得的閾下獎(jiǎng)勵(lì)線索能像閾上獎(jiǎng)勵(lì)那樣調(diào)節(jié)認(rèn)知控制的權(quán)衡, 使被試偏向主動(dòng)性控制, 且這種偏向在兩者間無顯著差異。

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