王麗君 索 濤 趙國(guó)祥

(河南大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院,認(rèn)知、腦與健康研究所,心理與行為研究所,開(kāi)封 475004)

1 前言

在日常生活中,個(gè)人不可避免會(huì)犯各種錯(cuò)誤,有效監(jiān)控和調(diào)節(jié)錯(cuò)誤行為對(duì)優(yōu)化隨后執(zhí)行表現(xiàn)和適應(yīng)多變的環(huán)境具有重要的生存和社會(huì)適應(yīng)意義。在錯(cuò)誤發(fā)生后,個(gè)體為了避免錯(cuò)誤再次發(fā)生而調(diào)用適當(dāng)?shù)恼J(rèn)知資源在神經(jīng)和行為上進(jìn)行一系列調(diào)整的現(xiàn)象被稱為錯(cuò)誤后調(diào)整效應(yīng)(post-error adjustment effect) (Ullsperger,Danielmeier,&Jocham,2014;Wang,Gu,Zhao,&Chen,2020)。錯(cuò)誤后調(diào)整效應(yīng)在行為上通常表現(xiàn)為錯(cuò)誤后減慢(post-error slowing)和錯(cuò)誤后正確率提高(post-error improvement in accuracy)。即,相比較正確后反應(yīng),錯(cuò)誤后試次反應(yīng)時(shí)顯著延長(zhǎng)和正確率顯著提高的現(xiàn)象(Rabbitt,1966;王麗君,徐雷,伍姍姍,譚金鳳,陳安濤,2013)。

個(gè)體并不能每次都成功覺(jué)察到所犯的錯(cuò)誤,一些研究發(fā)現(xiàn)只有在意識(shí)到錯(cuò)誤條件下才可觀察到錯(cuò)誤后減慢現(xiàn)象(Endrass,Reuter,&Kathmann,2007;Hoonakker,Doignon-Camus,&Bonnefond,2016;Navarro-Cebrian,Knight,&Kayser,2013)。在認(rèn)知神經(jīng)的研究中發(fā)現(xiàn),意識(shí)到錯(cuò)誤后誘發(fā)的錯(cuò)誤正波(error positivity,Pe)顯著強(qiáng)于未意識(shí)到錯(cuò)誤(Nieuwenhuis,Ridderinkhof,Blom,Band,&Kok,2001;O'Connell et al.,2007;Shalgi,Barkan,&Deouell,2009),并且Pe 波幅與錯(cuò)誤后減慢存在相關(guān)(Coleman,Watson,&Strayer,2018;Hajcak,McDonald,&Simons,2003)。這些研究結(jié)果認(rèn)為只有意識(shí)到錯(cuò)誤才能引起錯(cuò)誤后調(diào)整,未意識(shí)到錯(cuò)誤不進(jìn)行錯(cuò)誤后調(diào)整。意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤對(duì)行為調(diào)整的不同影響,研究者認(rèn)為可能與兩類錯(cuò)誤的產(chǎn)生原因有關(guān)。意識(shí)到錯(cuò)誤主要是由抑制反應(yīng)失敗導(dǎo)致(包含部分持續(xù)注意缺失),錯(cuò)誤發(fā)生后個(gè)體通過(guò)調(diào)用更多的認(rèn)知資源進(jìn)行了積極的行為調(diào)整。而未意識(shí)到錯(cuò)誤完全是由持續(xù)注意缺失導(dǎo)致,錯(cuò)誤發(fā)生后個(gè)體較少進(jìn)行有效的行為調(diào)整(Hoonakker et al.,2016;Murphy,Robertson,Allen,Hester,&O'Connell,2012)。

但是,近年提出的證據(jù)累積理論(evidence accumulation account)認(rèn)為錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)包括錯(cuò)誤證據(jù)累積和做出決策兩個(gè)階段,只有錯(cuò)誤證據(jù)累積到一定程度,個(gè)體才能在決策階段進(jìn)行有意識(shí)的錯(cuò)誤報(bào)告(Steinhauser &Yeung,2010,2012)。Wessel 等通過(guò)記錄個(gè)體反應(yīng)錯(cuò)誤時(shí)的心率和瞳距發(fā)現(xiàn)意識(shí)到錯(cuò)誤相比未意識(shí)到錯(cuò)誤引起明顯的心率下降和瞳距直徑增大現(xiàn)象(Wessel,Danielmeier,&Ullsperger,2011)。已有研究觀察到相似的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤相關(guān)的瞳距直徑受中額皮層錯(cuò)誤評(píng)估的影響,更有意義的錯(cuò)誤(如意識(shí)到錯(cuò)誤)可引起更強(qiáng)的自發(fā)喚醒導(dǎo)致瞳距直徑增大,進(jìn)而影響錯(cuò)誤后行為調(diào)整(van der Wel &van Steenbergen,2018;Maier,Ernst,&Steinhauser,2019)。另外,Godefroid 等通過(guò)操縱反應(yīng)手的可視性(視知覺(jué)反饋)發(fā)現(xiàn),只有在反應(yīng)手可視時(shí)早期錯(cuò)誤監(jiān)控指標(biāo)錯(cuò)誤相關(guān)負(fù)波(error-related negativity,ERN)被錯(cuò)誤意識(shí)所調(diào)節(jié)(Godefroid,Pourtois,&Wiersema,2015)。這些結(jié)果說(shuō)明錯(cuò)誤信息不僅來(lái)自于執(zhí)行監(jiān)控系統(tǒng),而且感知覺(jué)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)也可提供錯(cuò)誤已發(fā)生的信息,進(jìn)一步證實(shí)錯(cuò)誤意識(shí)的證據(jù)累積理論。根據(jù)錯(cuò)誤意識(shí)的證據(jù)累積理論,研究者認(rèn)為未意識(shí)到錯(cuò)誤可能以內(nèi)隱的方式進(jìn)行錯(cuò)誤探測(cè)并完成錯(cuò)誤后調(diào)整,只是累積的錯(cuò)誤證據(jù)尚未達(dá)到清晰報(bào)告的水平(Wessel,2012)。

根據(jù)上述研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有研究一致認(rèn)為意識(shí)到錯(cuò)誤可引起錯(cuò)誤后調(diào)整,但是未意識(shí)到錯(cuò)誤能否促使個(gè)體進(jìn)行錯(cuò)誤后調(diào)整尚存爭(zhēng)議。產(chǎn)生這種不一致結(jié)論的可能原因在于現(xiàn)有研究考察錯(cuò)誤意識(shí)的加工通路不同。支持未意識(shí)到錯(cuò)誤不能進(jìn)行錯(cuò)誤后調(diào)整的研究強(qiáng)調(diào)自上而下的控制在錯(cuò)誤意識(shí)加工中的作用,認(rèn)為未意識(shí)到錯(cuò)誤不能提供錯(cuò)誤已發(fā)生的信息,因此未意識(shí)到錯(cuò)誤不能促使大腦調(diào)用更多認(rèn)知資源進(jìn)行錯(cuò)誤后調(diào)整。但是支持證據(jù)累積理論的研究強(qiáng)調(diào)自下而上的控制在錯(cuò)誤意識(shí)加工中的作用,認(rèn)為未意識(shí)到錯(cuò)誤可根據(jù)感知覺(jué)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)提供的錯(cuò)誤信息以內(nèi)隱的方式進(jìn)行錯(cuò)誤后調(diào)整。前人研究已發(fā)現(xiàn)主動(dòng)性控制(proactive control)參與沖突或錯(cuò)誤發(fā)生后的試次間調(diào)整(Chang,Ide,Li,Chen,&Li,2017;Leunissen,Coxon,&Swinnen,2016)。特別是在Regev 和Meiran (2014)的研究中指出錯(cuò)誤后調(diào)整包含主動(dòng)性控制和反應(yīng)性控制(reactive control)兩種策略控制加工(Regev &Meiran,2014)。主動(dòng)性控制是目標(biāo)導(dǎo)向性的自上而下控制,在認(rèn)知需求事件發(fā)生前注意控制一直持續(xù)存在,通過(guò)對(duì)目標(biāo)相關(guān)信息的持續(xù)注意來(lái)預(yù)防消極事件(如錯(cuò)誤、沖突等)的發(fā)生;而反應(yīng)性控制是刺激驅(qū)動(dòng)的自下而上控制,在認(rèn)知需求事件發(fā)生時(shí)暫時(shí)進(jìn)行注意控制,通過(guò)在反應(yīng)時(shí)重新激活目標(biāo)相關(guān)信息來(lái)避免消極事件的發(fā)生(Braver,2012)。由此,我們推測(cè)意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤可能采用了不同的控制策略調(diào)節(jié)錯(cuò)誤后行為。但是,目前為止,尚未有研究探究意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤調(diào)節(jié)錯(cuò)誤后行為的加工策略差異。

對(duì)錯(cuò)誤意識(shí)的神經(jīng)機(jī)制的研究較多采用事件相關(guān)電位(event-related potential,ERP)技術(shù)進(jìn)行考察(Di Gregorio,Steinhauser,&Maier,2016;Hoonakker et al.,2016)。ERP 技術(shù)是通過(guò)對(duì)相關(guān)事件激發(fā)的腦神經(jīng)活動(dòng)進(jìn)行鎖時(shí)鎖相的平均分析所得,但是該技術(shù)把該事件誘發(fā)的持續(xù)存在的腦神經(jīng)活動(dòng)(非鎖相部分)作為背景噪音過(guò)濾掉了(Makeig,Debener,Onton,&Delorme,2004),這就導(dǎo)致大量腦電信號(hào)的損失。有一些研究者認(rèn)為非鎖相的神經(jīng)活動(dòng)也能反映認(rèn)知控制加工(Cavanagh &Frank,2014;Wang et al.,2015)。并且,前人研究已證實(shí)時(shí)頻震蕩可反映主動(dòng)性和反應(yīng)性控制策略(Chang et al.,2017;Cooper et al.,2015;Hwang,Ghuman,Manoach,Jones,&Luna,2016)。因此,為了更清楚全面地描述錯(cuò)誤意識(shí)的腦神經(jīng)活動(dòng)時(shí)程,本研究擬采用鎖時(shí)非鎖相的波譜時(shí)頻分析(time-frequency analysis)考察意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤是否采用不同的控制策略進(jìn)行錯(cuò)誤后調(diào)整。值得注意的是,枕頂區(qū)alpha 波(8～14 Hz)神經(jīng)震蕩可反映試次間的行為調(diào)節(jié)(沖突適應(yīng)和錯(cuò)誤后調(diào)整) (Chang et al.,2017;Sadaghiani&Kleinschmidt,2016)。如,Hwang 等人研究發(fā)現(xiàn)alpha 波能量的變化可以正向預(yù)測(cè)行為執(zhí)行正確率(Hwang et al.,2016)。因此,本研究將以錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告激活的枕頂區(qū)alpha 波能量變化作為考察指標(biāo),以期解釋錯(cuò)誤意識(shí)在錯(cuò)誤后調(diào)整中的作用。alpha 波的能量與大腦活動(dòng)狀態(tài)呈負(fù)相關(guān),alpha 波神經(jīng)震蕩越強(qiáng),大腦的激活狀態(tài)越弱;反之,alpha波神經(jīng)震蕩越弱,大腦的激活狀態(tài)越強(qiáng)(Pfurtscheller&Lopes da Silva,1999;Tang,Hu,&Chen,2013)。

為揭示意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤對(duì)錯(cuò)誤后調(diào)整影響的神經(jīng)機(jī)制,本研究將采用基于go/no-go范式的錯(cuò)誤意識(shí)任務(wù)(Hester,Foxe,Molholm,Shpaner,&Garavan,2005),并結(jié)合時(shí)頻分析方法探索意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤對(duì)錯(cuò)誤后調(diào)整影響的差異性。在前人研究中發(fā)現(xiàn),若只在錯(cuò)誤反應(yīng)后進(jìn)行按鍵標(biāo)記,被試可能存在過(guò)度錯(cuò)誤標(biāo)記或不進(jìn)行錯(cuò)誤標(biāo)記的情況(Wessel,2012)。當(dāng)被試傾向于把正確反應(yīng)標(biāo)記為錯(cuò)誤反應(yīng),這樣將增加錯(cuò)誤虛報(bào)率;當(dāng)被試傾向于不進(jìn)行錯(cuò)誤標(biāo)記(實(shí)際覺(jué)察到了錯(cuò)誤),這樣將干擾未意識(shí)到錯(cuò)誤類型的分析。因此,本實(shí)驗(yàn)要求被試在按鍵反應(yīng)完成后無(wú)論反應(yīng)正誤均進(jìn)行按鍵標(biāo)記(Wessel et al.,2011)。另外,鑒于前人研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)枕頂區(qū)alpha 波神經(jīng)震蕩可反映錯(cuò)誤后行為調(diào)節(jié)(Chang et al.,2017;Sadaghiani &Kleinschmidt,2016),我們預(yù)測(cè)意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤導(dǎo)致的錯(cuò)誤后行為調(diào)節(jié)模式不同,并且兩類錯(cuò)誤誘發(fā)的alpha 波存在差異。

2 方法

2.1 被試

實(shí)驗(yàn)前我們使用G.Power 3.1 軟件對(duì)樣本量進(jìn)行先驗(yàn)分析,在保證中等效應(yīng)量時(shí)估計(jì)出所需要的樣本量為29 人。因此,為保證有效被試數(shù)據(jù)不少于29 人,我們有償招募36 名大學(xué)生參加本實(shí)驗(yàn),其中女生被試22 名,男生被試14 名,年齡介于19～26歲,平均年齡21.5 歲(

SD

=1.72)。所有被試均報(bào)告身心健康,右利手,視力正?；虺C正至正常,顏色辨別能力正常。其中5 名被試的數(shù)據(jù)(EEG 數(shù)據(jù)偽跡過(guò)大或行為數(shù)據(jù)錯(cuò)誤意識(shí)報(bào)告率過(guò)低)被刪除。最終31 名(18 女)被試的數(shù)據(jù)被用于行為和EEG 分析。在實(shí)驗(yàn)前,所有被試均簽署知情同意書(shū)。本實(shí)驗(yàn)獲得西南大學(xué)心理學(xué)部學(xué)術(shù)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

2.2 實(shí)驗(yàn)程序和實(shí)驗(yàn)任務(wù)

實(shí)驗(yàn)程序采用E-Prime 2.0 軟件編制,在19 英寸的Dell 電腦上運(yùn)行,電腦背景顏色為黑色,并記錄被試的反應(yīng)時(shí)和正確率。被試需在隔音的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室完成錯(cuò)誤意識(shí)任務(wù),并保持眼睛與電腦屏幕距離約為60 cm。刺激包含6 個(gè)帶顏色的漢字(紅255,0,0;藍(lán)0,0,255;綠0,255,0;黃255,255,0;白255,255,255 和紫255,0,255)。當(dāng)漢字顏色和字義一致時(shí),被試需又快又準(zhǔn)地進(jìn)行按鍵反應(yīng),該類試次被稱為go 試次。為了產(chǎn)生足夠用于分析的錯(cuò)誤試次,以下兩種情況不需被試進(jìn)行按鍵反應(yīng)：(1)漢字字義和顏色不一致時(shí),被試不需按鍵;(2)當(dāng)前試次呈現(xiàn)的漢字與先前試次完全一致時(shí),被試不需按鍵,該類試次被稱為no-go 試次。刺激反應(yīng)的按鍵規(guī)則在被試間進(jìn)行平衡。一半被試要求用左手食指按A 鍵進(jìn)行g(shù)o 試次反應(yīng),右手食指按K 鍵進(jìn)行反應(yīng)正確報(bào)告,右手中指按L 鍵進(jìn)行反應(yīng)錯(cuò)誤報(bào)告;另一半被試則要求用右手食指按L 鍵進(jìn)行g(shù)o 試次反應(yīng),左手中指按A 鍵進(jìn)行反應(yīng)正確報(bào)告,左手食指按S鍵進(jìn)行反應(yīng)錯(cuò)誤報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)流程如圖1 所示。對(duì)于每個(gè)試次,首先在屏幕中央呈現(xiàn)200 ms 的白色“+”注視點(diǎn),然后呈現(xiàn)一個(gè)300 ms 的空屏。刺激隨后在屏幕中央呈現(xiàn)800 ms。被試需在800 ms 內(nèi)完成按鍵反應(yīng),按鍵后刺激消失;若沒(méi)有進(jìn)行按鍵反應(yīng),刺激則在呈現(xiàn)800 ms 后消失。刺激消失后會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)1000 ms 的空屏,隨后會(huì)呈現(xiàn)1000 ms 白色的“#”提示被試進(jìn)行錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告,被試需在1000 ms 內(nèi)進(jìn)行按鍵反應(yīng),按鍵后消失。最后呈現(xiàn)一個(gè)600 ms 的空屏作為試次間隔。

圖1 實(shí)驗(yàn)流程圖

在實(shí)驗(yàn)前,每個(gè)被試需先完成包含30 個(gè)試次的練習(xí)實(shí)驗(yàn)來(lái)熟悉反應(yīng)規(guī)則。規(guī)則了解清楚后,被試需完成包含6 組試次的正式試驗(yàn)。每組試次包含210 個(gè)試次,其中g(shù)o 試次180 個(gè),no-go 試次30 個(gè)。被試在完成每組試次后可休息1 分鐘,準(zhǔn)備好后進(jìn)行下一組實(shí)驗(yàn)。為了有效實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?每組試次采用偽隨機(jī)順序排列。

2.3 EEG 數(shù)據(jù)采集

EEG 數(shù)據(jù)采用64 導(dǎo)Ag/AgCL 電極帽(Brain Products GmbH,Germany)采集,電極位置采用國(guó)際10/20 擴(kuò)展系統(tǒng)。在線濾波帶通設(shè)為0.01～1000 Hz,采樣率為500 Hz,參考電極位于FCz 點(diǎn)。眼電參考分別設(shè)在右眼下方(垂直眼電參考)和右眼外側(cè)(水平眼電參考),以監(jiān)測(cè)眼動(dòng)偽跡。電極和頭皮的接觸電阻保持低于10 kΩ。

2.4 時(shí)頻分析

(1) EEG 數(shù)據(jù)預(yù)處理。在進(jìn)行時(shí)頻分析之前需先在Brain Vision Analyzer 2.0 (處理EEG 信號(hào)的工具)上對(duì)EEG 數(shù)據(jù)進(jìn)行重建新參考、去除眼電、分割感興趣區(qū)和基線校正預(yù)處理分析。對(duì)連續(xù)記錄的EEG 信號(hào)采用離線分析,離線濾波帶通設(shè)為0.1～30 Hz。離線分析首先恢復(fù)了FCz 電極點(diǎn)信號(hào),然后采用雙側(cè)耳朵后乳突電極平均信號(hào)建立重參考。在分析過(guò)程中利用Brain Vision Analyzer 2.0 自帶分析軟件中ICA 方法進(jìn)行眼電矯正。經(jīng)ICA 分析,每位被試獲得64 個(gè)ICA 成分以及相應(yīng)的IC 拓?fù)鋱D和波形圖。根據(jù)IC 拓?fù)鋱D和波形圖的特征進(jìn)行眼電確認(rèn)和刪除,并在去偽跡時(shí)將波幅大于±100 μV 的試次剔除。EEG 數(shù)據(jù)采用反應(yīng)鎖定分析,將感興趣事件時(shí)間窗口設(shè)為錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告前1000 ms 和錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告后600 ms (-1000～600 ms),其中把錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告前-1000 至-500 ms 時(shí)間間隔作為基線。接著,將獲得的數(shù)據(jù)導(dǎo)入EEGLAB 進(jìn)行進(jìn)一步去偽跡處理。

(2)時(shí)頻域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。利用 Letswave 軟件(http://amouraux.webnode.com)中的持續(xù)小波變換(continuous Morlet wavelet transform)將預(yù)處理后的EEG 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為時(shí)頻域數(shù)據(jù)(Mouraux &Iannetti,2008)。在小波變換中,中心頻率(ω)和限制(σ)參數(shù)分別設(shè)為5 和0.15,并以0.58 Hz 的步率呈現(xiàn)1～30 Hz的時(shí)頻表征。經(jīng)小波變換后可得到單試次以時(shí)間和頻率為函數(shù)的能量估計(jì),隨后將單試次的時(shí)頻表征進(jìn)行平均就得到了每個(gè)被試每個(gè)條件下的平均時(shí)頻表征。接下來(lái)利用得到的平均時(shí)頻表征計(jì)算每個(gè)頻帶上的事件相關(guān)頻譜震蕩(event-related spectral perturbation,ERSP),從而獲得EEG 節(jié)律的神經(jīng)震蕩。ERSP 采用公式ER%=[A-R]/ R進(jìn)行計(jì)算,其中A指在特定時(shí)間t 和特定頻帶f 下的信號(hào)能量,R指特定頻帶f 基線的平均能量(Pfurtscheller&Lopes da Silva,1999)。為了避免小波變換時(shí)邊緣偽跡對(duì)基線的影響(Cohen &Cavanagh,2011),我們?cè)谟?jì)算 ERSP 時(shí)采用錯(cuò)誤意識(shí)報(bào)告前-950 至-550 ms 作為基線。

(3)定義空間感興趣區(qū)和時(shí)頻感興趣區(qū)。根據(jù)前人研究,我們將枕頂區(qū)(Pz、P3、P4、POz、PO3 和PO4)作為空間感興趣區(qū)(Sadaghiani &Kleinschmidt,2016),然后根據(jù)在該感興趣區(qū)內(nèi)意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤誘發(fā)的頻譜圖及兩者的差異頻譜圖(見(jiàn)圖3)確定時(shí)頻感興趣區(qū)。在確定時(shí)頻感興趣區(qū)時(shí)采用錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率(false discovery rate,FDR)進(jìn)行多重比較矯正,閾值設(shè)為

p

<0.05。另外,為了控制假陽(yáng)性結(jié)果,時(shí)頻感興趣區(qū)的選取遵循以下兩個(gè)原則：1)在

p

<0.05 的顯著水平上,感興趣區(qū)內(nèi)的時(shí)頻像素點(diǎn)顯著區(qū)別于基線;2)感興趣區(qū)內(nèi)的時(shí)頻像素點(diǎn)不少于75 個(gè)時(shí)間點(diǎn)(即不短于150 ms)?；谏鲜鰞蓚€(gè)原則,我們將頻帶8～14 Hz,時(shí)間窗-500 至500 ms 定義為時(shí)頻感興趣區(qū)。

3 結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)關(guān)注3 種反應(yīng)類型：正確擊中、意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤。其中意識(shí)到錯(cuò)誤指被試將no-go 錯(cuò)誤反應(yīng)報(bào)告為錯(cuò)誤反應(yīng),未意識(shí)到錯(cuò)誤指被試將no-go 錯(cuò)誤反應(yīng)報(bào)告為正確反應(yīng)(該試次實(shí)際是錯(cuò)誤反應(yīng))。錯(cuò)誤go 試次(不能反映抑制加工失敗,為了避免錯(cuò)誤類型的混淆)和正確no-go 試次(正確no-go 試次不需按鍵反應(yīng),沒(méi)有反應(yīng)時(shí)記錄)未納入行為和時(shí)頻分析。

3.1 行為結(jié)果

no-go 試次的正確抑制率為51%,其中81%的no-go 錯(cuò)誤試次被正確察覺(jué)。意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤的平均試次量分別為85 (

SD

=29)和24 (

SD

=12)。錯(cuò)誤后調(diào)整效應(yīng)的考察采用單因素方差分析方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用Greenhouse-Geisser 方法進(jìn)行球形檢驗(yàn)矯正。錯(cuò)誤后反應(yīng)時(shí)的方差分析結(jié)果顯示試次類型主效應(yīng)差異顯著,

F

(2,60)=51.38,

p

<0.001,η=0.63 (見(jiàn)圖2a)。事后配對(duì)比較結(jié)果顯示意識(shí)到錯(cuò)誤后試次反應(yīng)時(shí)(433 ±13 ms)顯著快于未意識(shí)到錯(cuò)誤后試次(484 ±12 ms;

p

<0.001,Cohen’s

d

=1.56)和正確后試次(472 ±12 ms;

p

<0.001,Cohen’s

d

=1.55)。但是,未意識(shí)到錯(cuò)誤后試次反應(yīng)時(shí)顯著慢于正確后試次,

p

=0.029,Cohen’s

d

=0.41。錯(cuò)誤后正確率的方差分析結(jié)果顯示試次類型主效應(yīng)差異顯著,

F

(2,60)=67.25,

p

<0.001,η=0.69 (見(jiàn)圖2b)。事后配對(duì)比較結(jié)果顯示意識(shí)到錯(cuò)誤后試次正確率(98 ±0.4%)顯著高于未意識(shí)到錯(cuò)誤后試次(92 ±1%;

p

<0.001,Cohen’s

d

=1.06)和正確后試次(85 ±0.8%;

p

<0.001,Cohen’s

d

=2.54)。并且,未意識(shí)到錯(cuò)誤后試次正確率也顯著高于正確后試次,

p

<0.001,Cohen’s

d

=0.87。錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告采用配對(duì)樣本

t

檢驗(yàn)進(jìn)行分析,結(jié)果顯示意識(shí)到錯(cuò)誤的報(bào)告時(shí)間(280 ±66 ms)顯著快于未意識(shí)到錯(cuò)誤的報(bào)告時(shí)間(303 ±59 ms),

t

(30)=2.08,

p

=0.046,Cohen’s

d

=0.38。

3.2 時(shí)頻分析結(jié)果

在時(shí)頻分析中,偽跡去除后意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤的有效試次分別為76 (

SD

=26)和22 (

SD

=10)。對(duì)枕頂區(qū)的時(shí)頻感興趣區(qū)alpha (8～14 Hz,-500至500 ms) (見(jiàn)圖3a,

p

<0.05,FDR 矯正)波能量進(jìn)行配對(duì)樣本

t

檢驗(yàn),結(jié)果顯示意識(shí)到錯(cuò)誤誘發(fā)的alpha波能量(16.25 ±4.07%)顯著強(qiáng)于未意識(shí)到錯(cuò)誤(3.98 ±1.68%),

t

(30)=3.67,

p

=0.001,Cohen’s

d

=0.65 (見(jiàn)圖3c)。

圖2 錯(cuò)誤后調(diào)整效應(yīng)在反應(yīng)時(shí)和正確率上的表現(xiàn)

圖3 意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤時(shí)頻分析結(jié)果

意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤誘發(fā)的alpha 波出現(xiàn)響應(yīng)的時(shí)間不同,為了檢驗(yàn)該時(shí)間上的差異,我們首先對(duì)意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行配對(duì)樣本

t

檢驗(yàn),以考察兩類錯(cuò)誤誘發(fā)的alpha 波出現(xiàn)顯著差異的起始時(shí)間點(diǎn),結(jié)果顯示在第232 個(gè)時(shí)間點(diǎn)(錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告前536 ms)兩類錯(cuò)誤誘發(fā)的alpha 波開(kāi)始出現(xiàn)顯著差異(見(jiàn)圖4)。其次,我們分別對(duì)意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行獨(dú)立樣本

t

檢驗(yàn),以考察兩類錯(cuò)誤誘發(fā)的且顯著區(qū)別于基線的alpha 波起始點(diǎn)。結(jié)果顯示意識(shí)到錯(cuò)誤在第207 個(gè)時(shí)間點(diǎn)(錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告前586 ms)開(kāi)始出現(xiàn)顯著的alpha 波,而未意識(shí)到錯(cuò)誤在第532 個(gè)時(shí)間點(diǎn)(錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告后64 ms)開(kāi)始出現(xiàn)顯著的alpha 波。

圖4 意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤激活的alpha 能量變化時(shí)間進(jìn)程

4 討論

本實(shí)驗(yàn)的研究目的在于考察意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤對(duì)錯(cuò)誤后調(diào)整的影響及其神經(jīng)機(jī)制。行為結(jié)果發(fā)現(xiàn),意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤后試次正確率均顯著高于正確擊中后試次正確率。但是,相比較正確擊中后試次反應(yīng)時(shí),意識(shí)到錯(cuò)誤后反應(yīng)時(shí)顯著變快,而未意識(shí)到錯(cuò)誤后反應(yīng)時(shí)顯著變慢。時(shí)頻分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),意識(shí)到錯(cuò)誤誘發(fā)的alpha 波能量顯著強(qiáng)于未意識(shí)到錯(cuò)誤。并且,兩類錯(cuò)誤誘發(fā)的alpha 波在錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告前536 ms 開(kāi)始出現(xiàn)顯著差異。意識(shí)到錯(cuò)誤在錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告前586 ms誘發(fā)alpha 波,而未意識(shí)到錯(cuò)誤在錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告后64 ms 才誘發(fā)alpha 波。

錯(cuò)誤后調(diào)整的主要目的就在于實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤后行為的優(yōu)化,避免錯(cuò)誤再次發(fā)生。在本實(shí)驗(yàn)中,意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤后試次正確率均顯著高于正確擊中后試次正確率,說(shuō)明兩類錯(cuò)誤均可促使個(gè)體進(jìn)行錯(cuò)誤后調(diào)整,實(shí)現(xiàn)了錯(cuò)誤后行為執(zhí)行的優(yōu)化。因此,該結(jié)果與錯(cuò)誤證據(jù)累積理論觀點(diǎn)一致,認(rèn)為未意識(shí)到錯(cuò)誤可能采用內(nèi)隱的方式探測(cè)錯(cuò)誤。雖然未意識(shí)到錯(cuò)誤累積的錯(cuò)誤證據(jù)尚未達(dá)到清晰報(bào)告水平,但是依然可以促使個(gè)體進(jìn)行錯(cuò)誤后調(diào)整(Godefroid et al.,2015;Wessel,2012)。

在反應(yīng)時(shí)上,意識(shí)到錯(cuò)誤后試次反應(yīng)時(shí)顯著快于正確擊中后反應(yīng)時(shí),而未意識(shí)到錯(cuò)誤后試次反應(yīng)時(shí)則顯著慢于正確擊中后反應(yīng)時(shí)。該結(jié)果與采用go/no-go 任務(wù)范式的研究發(fā)現(xiàn)相一致(Hester et al.,2005),但是受實(shí)驗(yàn)任務(wù)設(shè)置不同的影響,與采用反眼跳任務(wù)和Flanker 任務(wù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相反(Endrass et al.,2007;Navarro-Cebrian et al.,2013)。導(dǎo)致這一相反結(jié)果出現(xiàn)的可能原因在于,go/no-go 任務(wù)中的go 試次是高頻率的優(yōu)勢(shì)反應(yīng)或者更自動(dòng)化的反應(yīng),因此在意識(shí)到錯(cuò)誤發(fā)生后積極的反應(yīng)調(diào)整和反應(yīng)準(zhǔn)備使得錯(cuò)誤后調(diào)整速度加快而非減慢。而且,雖然錯(cuò)誤意識(shí)的研究采用的實(shí)驗(yàn)任務(wù)不同導(dǎo)致觀察到的錯(cuò)誤后行為表現(xiàn)方式不同,但是研究一致認(rèn)為意識(shí)到錯(cuò)誤調(diào)用認(rèn)知控制進(jìn)行了積極有效的行為調(diào)整(Di Gregorio et al.,2016;Murphy,Robertson,Harty,&O'Connell,2015;Navarro-Cebrian et al.,2013),這一觀點(diǎn)上不存在矛盾。

值得注意的是,前人研究已發(fā)現(xiàn)認(rèn)知控制的需求量影響錯(cuò)誤后調(diào)整(Cheyne,Carriere,Solman,&Smilek,2011;Regev &Meiran,2014),因此,意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤引起的錯(cuò)誤后調(diào)整模式的不同可能與認(rèn)知控制需求量有關(guān)。意識(shí)到錯(cuò)誤發(fā)生后被試傾向于花費(fèi)較少的認(rèn)知控制資源進(jìn)行錯(cuò)誤確認(rèn)。而且,no-go 試次不需進(jìn)行按鍵反應(yīng),被試意識(shí)到錯(cuò)誤發(fā)生后將不需進(jìn)行錯(cuò)誤矯正反應(yīng)。在這種情況下,有較多剩余的認(rèn)知控制資源可進(jìn)行錯(cuò)誤后行為調(diào)整,促使被試較快完成錯(cuò)誤調(diào)整。但是,未意識(shí)到錯(cuò)誤試次主要是由持續(xù)注意的缺失導(dǎo)致,因此錯(cuò)誤發(fā)生后被試需要花費(fèi)較多的認(rèn)知控制資源進(jìn)行錯(cuò)誤確認(rèn)(Shalgi,O’connell,Deouell,&Robertson,2007)。在這種情況下,剩余的認(rèn)知控制資源可能不足以完成錯(cuò)誤后行為調(diào)整。被試為了優(yōu)化未來(lái)行為執(zhí)行則需調(diào)用更多的認(rèn)知資源,具體表現(xiàn)為犧牲隨后試次的反應(yīng)時(shí)來(lái)提高反應(yīng)正確率。另外,意識(shí)到錯(cuò)誤主觀報(bào)告的完成時(shí)間顯著快于未意識(shí)到錯(cuò)誤,該結(jié)果也表明錯(cuò)誤被清晰意識(shí)到時(shí),被試消耗較少的認(rèn)知控制資源來(lái)完成錯(cuò)誤確認(rèn)。王麗君等人的研究結(jié)果支持上述觀點(diǎn),該研究采用go/no-go 任務(wù)范式并結(jié)合靜息態(tài)功能磁共振技術(shù),研究發(fā)現(xiàn)腦島的自發(fā)神經(jīng)活動(dòng)強(qiáng)度與錯(cuò)誤后調(diào)整反應(yīng)速度呈正相關(guān)(王麗君,胡學(xué)平,索濤,趙國(guó)祥,陳安濤,2019)。腦島自發(fā)神經(jīng)活動(dòng)強(qiáng)度越大,錯(cuò)誤后調(diào)整越慢,說(shuō)明個(gè)體錯(cuò)誤后調(diào)整速度越慢則消耗占用的認(rèn)知控制資源越多。

在神經(jīng)水平上,意識(shí)到錯(cuò)誤誘發(fā)的alpha 波能量顯著強(qiáng)于未意識(shí)到錯(cuò)誤。已有研究證實(shí)alpha 波的神經(jīng)震蕩與注意警覺(jué)、注意控制以及行為適應(yīng)等認(rèn)知功能有關(guān)(Braboszcz &Delorme,2011;Carp &Compton,2009;Sadaghiani &Kleinschmidt,2016)。如,Braboszcz 和Delorme (2011)采用點(diǎn)數(shù)呼吸任務(wù)(breath-counting task)發(fā)現(xiàn)被試注意力集中于呼吸比思維漫游狀態(tài)誘發(fā)了更強(qiáng)的alpha 波,結(jié)果表明被試處于注意力集中狀態(tài)時(shí)注意警覺(jué)顯著提高。并且,先前考察警覺(jué)水平對(duì)錯(cuò)誤后調(diào)整影響的研究中已發(fā)現(xiàn)高警覺(jué)狀態(tài)的被試錯(cuò)誤后調(diào)整更快,導(dǎo)致錯(cuò)誤后減慢現(xiàn)象消失,而低警覺(jué)狀態(tài)的被試仍表現(xiàn)出了錯(cuò)誤后減慢現(xiàn)象(王麗君,劉長(zhǎng)平,胡學(xué)平,陳安濤,2016)。因此,意識(shí)到錯(cuò)誤誘發(fā)了更強(qiáng)的alpha波可能說(shuō)明意識(shí)到錯(cuò)誤提升了被試的注意警覺(jué)狀態(tài),促使被試加強(qiáng)注意控制,從而使錯(cuò)誤后調(diào)整速度加速;反之,未意識(shí)到錯(cuò)誤誘發(fā)較弱的alpha 波說(shuō)明未意識(shí)到錯(cuò)誤時(shí)被試的注意警覺(jué)狀態(tài)較低,錯(cuò)誤后調(diào)整速度減慢。

另外,意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤誘發(fā)的alpha 波在錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告前536 ms 開(kāi)始出現(xiàn)顯著差異。并且,意識(shí)到錯(cuò)誤在錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告前586 ms 已誘發(fā)alpha 波,而未意識(shí)到錯(cuò)誤在錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告后64 ms 才誘發(fā)alpha 波。該結(jié)果可能說(shuō)明意識(shí)到錯(cuò)誤一直處于較強(qiáng)的alpha 波激活狀態(tài),而未意識(shí)到錯(cuò)誤直到錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告反應(yīng)時(shí)才誘發(fā)alpha 波。認(rèn)知控制的雙加工模型認(rèn)為主動(dòng)性控制是在認(rèn)知需求事件發(fā)生前,注意監(jiān)控一直持續(xù)存在,而反應(yīng)性控制則是在認(rèn)知需求事件的驅(qū)動(dòng)下暫時(shí)進(jìn)行的注意控制(Braver,2012)。因此,兩類錯(cuò)誤可能在注意控制上存在時(shí)間差異,意識(shí)到錯(cuò)誤一直處于持續(xù)注意監(jiān)控狀態(tài)中,而未意識(shí)到錯(cuò)誤是在錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行的暫時(shí)注意監(jiān)控。并且,已有研究發(fā)現(xiàn)高警覺(jué)狀態(tài)個(gè)體更傾向于采用主動(dòng)性控制策略,而低警覺(jué)狀態(tài)個(gè)體傾向于采用反應(yīng)性控制策略(Aston-Jones &Cohen,2005;Liu,Yang,Chen,Huang,&Chen,2013)。據(jù)此,我們認(rèn)為,意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤可能采用不同策略調(diào)節(jié)錯(cuò)誤后行為,個(gè)體意識(shí)到錯(cuò)誤時(shí)采用類似主動(dòng)性控制的策略調(diào)節(jié)錯(cuò)誤后行為,而未意識(shí)到錯(cuò)誤采用類似反應(yīng)性控制的策略調(diào)節(jié)錯(cuò)誤后行為。

最后,本實(shí)驗(yàn)仍有以下一些不足之處需注意。(1)證據(jù)累積理論強(qiáng)調(diào)自下而上錯(cuò)誤信息證據(jù)的輸入,這類證據(jù)來(lái)自于感知覺(jué)系統(tǒng)或本體覺(jué)系統(tǒng)等。因此,未來(lái)的研究需將腦電信息和感知覺(jué)信息(如皮膚電信號(hào)、心電信號(hào)或視反饋信號(hào)等)同步記錄采集來(lái)驗(yàn)證當(dāng)前的研究結(jié)果。(2)本實(shí)驗(yàn)采用go/no-go 任務(wù)考察錯(cuò)誤意識(shí)對(duì)錯(cuò)誤后調(diào)整效應(yīng)影響的電生理證據(jù),該任務(wù)中no-go 試次包含兩種類型,漢字字義和顏色不一致時(shí)和當(dāng)前試次呈現(xiàn)的漢字與先前試次完全一致時(shí)。前者需進(jìn)行沖突信息加工,而后者需進(jìn)行工作記憶加工,兩種不同的信息加工導(dǎo)致的錯(cuò)誤可能影響錯(cuò)誤后調(diào)整。為了確保每類錯(cuò)誤有足夠可用于統(tǒng)計(jì)分析的有效試次,我們把兩種no-go 錯(cuò)誤進(jìn)行混合分析,因此未來(lái)的研究需采用難度相對(duì)更大的任務(wù)驗(yàn)證當(dāng)前的結(jié)果。(3)本實(shí)驗(yàn)沒(méi)有操縱實(shí)驗(yàn)背景和實(shí)驗(yàn)任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)性控制和反應(yīng)性控制,因此未來(lái)的研究可采用AX-CPT 等實(shí)驗(yàn)任務(wù)來(lái)考察錯(cuò)誤意識(shí)在錯(cuò)誤后調(diào)整中的作用,為意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤的策略加工提供直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

5 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用go/no-go 范式發(fā)展的錯(cuò)誤意識(shí)任務(wù)證實(shí),相比較正確擊中反應(yīng),意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤后正確率均顯著提高,但是意識(shí)到錯(cuò)誤和未意識(shí)到錯(cuò)誤后行為調(diào)整速度不同,該結(jié)果說(shuō)明兩類錯(cuò)誤均優(yōu)化了錯(cuò)誤后行為表現(xiàn),但是調(diào)節(jié)錯(cuò)誤的方式存在差異。時(shí)頻分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)意識(shí)到錯(cuò)誤誘發(fā)的alpha 波顯著強(qiáng)于未意識(shí)到錯(cuò)誤,并且意識(shí)到錯(cuò)誤誘發(fā)的alpha 波在錯(cuò)誤意識(shí)主觀報(bào)告前586 ms 就已處于注意監(jiān)控狀態(tài)中,而未意識(shí)到錯(cuò)誤在主觀報(bào)告后64 ms 誘發(fā)出alpha 波,使未意識(shí)到錯(cuò)誤反應(yīng)處于暫時(shí)的注意監(jiān)控中。因此,當(dāng)前研究認(rèn)為未意識(shí)到錯(cuò)誤也可促使被試進(jìn)行錯(cuò)誤后調(diào)整,但是主要采用類似反應(yīng)性控制的策略調(diào)整錯(cuò)誤后行為。

致謝：感謝中國(guó)科學(xué)院心理研究所胡理教授和東南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)賈會(huì)賓博士在數(shù)據(jù)分析上的指導(dǎo)和幫助！