数字的空间特性(2)
3 数字空间编码的发生阶段
对于数字空间编码发生阶段的探讨，可以更直接的展示出空间信息参与数字编码的具体进程，从而有利于清晰的认识数字和空间相互作用的过程和本质。这主要是通过探讨SNARC效应的发生过程来实现的。
关于SNARC效应的发生阶段有不同的看法，Dehaene和Tlauka等发现SNARC效应是独立于后期的反应阶段，他们认为SNARC效应发生在早期的刺激呈现阶段[1,3]。近两年来另有一些研究者提出和Dehaene等不一致的观点，他们发现SNARC效应并不出现在早期的刺激呈现阶段，而是出现在和反应相关的晚期阶段[10,20,21]。那么数字的空间编码到底起源于哪个阶段？是呈现刺激的早期阶段还是与反应相关的晚期阶段？如果是晚期阶段的话，那么具体是反应的哪个阶段呢?
3.1 行为研究
持SNARC效应早期起源论的研究者认为，在刺激呈现阶段，数字出现的空间位置和数字大小在心理数字线上的空间位置共同引起了SNARC效应，与采用何种反应方式无关。Tlauka发现数字出现位置的不同会影响SNARC效应[1]，当数字的出现位置和其在心理数字线上的位置一致时被试的判断速度加快，比如被试对左侧视野中小数的反应速度要快于右侧视野中的小数，因为出现在左侧视野中的小数和小数在心理数字线上的空间位置是一致的，这会加快反应；而如果小数出现在右侧的话就与心理数字线的空间走向相反，这会使反应延长；此外，研究者还发现改变反应方式和类型并不影响SNARC效应的出现。这些结果让Tlauka等得出SNARC效应起源于早期知觉阶段的结论。与此相反，晚期起源论的研究者认为，数字大小在心理数字线上的心理表征位置和反应手的位置共同决定了SNARC效应的出现与否，它与数字刺激出现的方位无关。
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最近几年的行为研究结果[10,22,23]大部分都支持SNARC效应出现在反应阶段的假说，但是这些研究在操纵变量方面都有自己的不足，要么刺激出现在同一个位置上，要么采用的反应方式相同，缺少在同一实验中将刺激位置和反应位置综合起来考虑的研究。鉴于这些不足，Keus和Schwarz(2005)改进了实验程序，他们对比了数字出现在中央和单侧两种条件，同时也比较了用手和语言进行反应的效果[10]。结果发现在单侧数字—双手反应的实验中，没有出现数字大小和数字出现位置间的交互作用(Tlauka把刺激出现位置和数字大小间的一致性关系称为“类似SNARC效应”，以区别SNARC效应)，却出现了数字大小和反应手位置间的交互作用，即SNARC效应。这表明数字的出现位置并不影响其空间表征的形成过程，也说明SNARC效应至少不是出现在早期的刺激呈现阶段，而是和反应相关的晚期阶段。那么具体是反应的选择阶段还是反应的执行阶段呢？Schwarz和Keus(2004)对此进行了验证[11]。鉴于双手水平方向反应和数字大小存在很强关联，他们采用眼动来代替双手进行反应，并对比了两种反应方式。如果确实是由于反应手和数字的关联导致了SNARC效应，那么在使用眼动反应的实验中就不该出现SNARC效应，结果却发现，眼动的反应时和错误率都表现出标准的SNARC效应。这说明SNARC效应是出现在刺激呈现后的知觉表征阶段(与反应相关的早期选择阶段)而不是最后的反应执行阶段。
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从时间进程方面，Fischer等(2003)发现数字空间表征的自动激活会影响空间注意的转移，但这必须是在刺激呈现后的400~750ms，当延迟期短于400ms或者超过1000ms时，注意转移效果消失[19]。这进一步说明数字对空间信息发生作用的时间进程既不是在刺激知觉阶段，也不是最后的反应执行阶段，而是处在中间的反应选择阶段。
3.2 电生理研究
行为研究只能借助于间接方法对SNARC效应的发生阶段进行推测，所以它只能够大致说明SNARC效应的发生阶段，要想更精确的定位SNARC效应，就需要借助电生理的研究方法。电生理方法通常在被试进行数字加工的同时记录并比较不同时间段的脑电活动，这样不仅能够确定SNARC效应是否发生在反应相关的阶段，而且能够直接确定它是起源于反应选择阶段还是反应执行阶段。Keus等(2004)采用双手反应的方式，要求被试判断数字奇偶性的同时记录头皮相关点的EEG[20]。锁定于反应的ERPs显示，头皮记录点Cz和Pz出现显著的SNARC效应，它在反应之前的380ms出现，持续140ms左右；锁定于刺激的ERPs显示，在记录点Cz和Fz数字大小和反应手之间没有显著交互作用(Keus认为锁向刺激的epochs平均更好地反映了与刺激相关的效应；锁向于反应的epochs平均更好地反映了和反应相关的效应)，这说明刺激引起的电位平均没能引起SNARC效应。另外，为进一步确定SNARC效应是发生在反应选择阶段还是准备或执行阶段，Keus根据SNARC一致或不一致条件(即出现标准的SNARC效应还是倒置的SNARC效应)，研究了侧准备电位(Lateralized readiness potential：LRP)，侧准备电位能反映出反应的准备和执行情况。他们在执行阶段前的380ms发现了SNARC效应，反应准备通常在反应执行前的200ms出现，这说明SNARC效应的出现阶段应该在反应准备和执行之前。Gevers等采用LRP和p300双重指标所得的结果[21]和Keus的相一致，他们发现无论是SNARC一致还是不一致条件，p300的峰值并没有显著差别，锁向反应的LPR显示，无论是SNARC一致还是不一致，两种条件下的起始潜伏期(Onset latencies)都是在反应前的140ms左右，这正好对应于反应选择阶段。虽然Gevers和Keus都认为SNARC效应发生于反应选择阶段，但是他们在对SNARC效应的解释却不相同，Keus等采用斯腾伯格提出的加因素逻辑(Additive factor logic:AFM logic)，认为从刺激呈现到反应遵循的是一种单路线加工方式，而Gevers在最近的几个相关研究[21~23]中都采用双路线平行加工来解释SNARC效应，双路线是建立在Kornblum提出的维度重叠理论(Dimensional overlap theories)基础之上的[24]。就SNARC效应来讲，数字大小和反应方位之间存在维度重叠，它们都涉及一个空间维度，Gevers认为数字大小加工是一条快速的无条件线路[21]，除此之外还有一条以任务需求为基础的慢速有条件线路，如果这两条线路能在同一个反应上会聚，作出的反应就会加快；相反，如果两条路线对应于不同的反应，加工会延长。
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综合上述研究，近来的行为研究告诉人们SNARC效应出现在反应相关的晚期阶段，电生理研究结果又进一步把数字和空间的交互作用定位在晚期的反应选择阶段，而且数字的这种空间特性是独立于刺激的呈现形式和反应器的类型，所以在采用交叉手或眼睛进行反应的实验中仍然发现了SNARC效应。Tlauka之所以发现SNARC效应发生在刺激呈现阶段，可能是因为他的实验条件不够充分，他只采用了100和900两个数字，这很难具有说服力。另外双路线理论对SNARC效应发生过程的解释能很好体现空间信息在数字加工过程中所充当的作用，无条件线路和数字大小信息的自动激活相吻合，所以建立在维度重叠理论基础之上的双路线加工比以加因素为逻辑的单线路能更好地解释SNARC效应的加工过程。
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对于数字空间编码发生阶段的探讨，可以更直接的展示出空间信息参与数字编码的具体进程，从而有利于清晰的认识数字和空间相互作用的过程和本质。这主要是通过探讨SNARC效应的发生过程来实现的。
关于SNARC效应的发生阶段有不同的看法，Dehaene和Tlauka等发现SNARC效应是独立于后期的反应阶段，他们认为SNARC效应发生在早期的刺激呈现阶段[1,3]。近两年来另有一些研究者提出和Dehaene等不一致的观点，他们发现SNARC效应并不出现在早期的刺激呈现阶段，而是出现在和反应相关的晚期阶段[10,20,21]。那么数字的空间编码到底起源于哪个阶段？是呈现刺激的早期阶段还是与反应相关的晚期阶段？如果是晚期阶段的话，那么具体是反应的哪个阶段呢?
3.1 行为研究
持SNARC效应早期起源论的研究者认为，在刺激呈现阶段，数字出现的空间位置和数字大小在心理数字线上的空间位置共同引起了SNARC效应，与采用何种反应方式无关。Tlauka发现数字出现位置的不同会影响SNARC效应[1]，当数字的出现位置和其在心理数字线上的位置一致时被试的判断速度加快，比如被试对左侧视野中小数的反应速度要快于右侧视野中的小数，因为出现在左侧视野中的小数和小数在心理数字线上的空间位置是一致的，这会加快反应；而如果小数出现在右侧的话就与心理数字线的空间走向相反，这会使反应延长；此外，研究者还发现改变反应方式和类型并不影响SNARC效应的出现。这些结果让Tlauka等得出SNARC效应起源于早期知觉阶段的结论。与此相反，晚期起源论的研究者认为，数字大小在心理数字线上的心理表征位置和反应手的位置共同决定了SNARC效应的出现与否，它与数字刺激出现的方位无关。
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最近几年的行为研究结果[10,22,23]大部分都支持SNARC效应出现在反应阶段的假说，但是这些研究在操纵变量方面都有自己的不足，要么刺激出现在同一个位置上，要么采用的反应方式相同，缺少在同一实验中将刺激位置和反应位置综合起来考虑的研究。鉴于这些不足，Keus和Schwarz(2005)改进了实验程序，他们对比了数字出现在中央和单侧两种条件，同时也比较了用手和语言进行反应的效果[10]。结果发现在单侧数字—双手反应的实验中，没有出现数字大小和数字出现位置间的交互作用(Tlauka把刺激出现位置和数字大小间的一致性关系称为“类似SNARC效应”，以区别SNARC效应)，却出现了数字大小和反应手位置间的交互作用，即SNARC效应。这表明数字的出现位置并不影响其空间表征的形成过程，也说明SNARC效应至少不是出现在早期的刺激呈现阶段，而是和反应相关的晚期阶段。那么具体是反应的选择阶段还是反应的执行阶段呢？Schwarz和Keus(2004)对此进行了验证[11]。鉴于双手水平方向反应和数字大小存在很强关联，他们采用眼动来代替双手进行反应，并对比了两种反应方式。如果确实是由于反应手和数字的关联导致了SNARC效应，那么在使用眼动反应的实验中就不该出现SNARC效应，结果却发现，眼动的反应时和错误率都表现出标准的SNARC效应。这说明SNARC效应是出现在刺激呈现后的知觉表征阶段(与反应相关的早期选择阶段)而不是最后的反应执行阶段。
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从时间进程方面，Fischer等(2003)发现数字空间表征的自动激活会影响空间注意的转移，但这必须是在刺激呈现后的400~750ms，当延迟期短于400ms或者超过1000ms时，注意转移效果消失[19]。这进一步说明数字对空间信息发生作用的时间进程既不是在刺激知觉阶段，也不是最后的反应执行阶段，而是处在中间的反应选择阶段。
3.2 电生理研究
行为研究只能借助于间接方法对SNARC效应的发生阶段进行推测，所以它只能够大致说明SNARC效应的发生阶段，要想更精确的定位SNARC效应，就需要借助电生理的研究方法。电生理方法通常在被试进行数字加工的同时记录并比较不同时间段的脑电活动，这样不仅能够确定SNARC效应是否发生在反应相关的阶段，而且能够直接确定它是起源于反应选择阶段还是反应执行阶段。Keus等(2004)采用双手反应的方式，要求被试判断数字奇偶性的同时记录头皮相关点的EEG[20]。锁定于反应的ERPs显示，头皮记录点Cz和Pz出现显著的SNARC效应，它在反应之前的380ms出现，持续140ms左右；锁定于刺激的ERPs显示，在记录点Cz和Fz数字大小和反应手之间没有显著交互作用(Keus认为锁向刺激的epochs平均更好地反映了与刺激相关的效应；锁向于反应的epochs平均更好地反映了和反应相关的效应)，这说明刺激引起的电位平均没能引起SNARC效应。另外，为进一步确定SNARC效应是发生在反应选择阶段还是准备或执行阶段，Keus根据SNARC一致或不一致条件(即出现标准的SNARC效应还是倒置的SNARC效应)，研究了侧准备电位(Lateralized readiness potential：LRP)，侧准备电位能反映出反应的准备和执行情况。他们在执行阶段前的380ms发现了SNARC效应，反应准备通常在反应执行前的200ms出现，这说明SNARC效应的出现阶段应该在反应准备和执行之前。Gevers等采用LRP和p300双重指标所得的结果[21]和Keus的相一致，他们发现无论是SNARC一致还是不一致条件，p300的峰值并没有显著差别，锁向反应的LPR显示，无论是SNARC一致还是不一致，两种条件下的起始潜伏期(Onset latencies)都是在反应前的140ms左右，这正好对应于反应选择阶段。虽然Gevers和Keus都认为SNARC效应发生于反应选择阶段，但是他们在对SNARC效应的解释却不相同，Keus等采用斯腾伯格提出的加因素逻辑(Additive factor logic:AFM logic)，认为从刺激呈现到反应遵循的是一种单路线加工方式，而Gevers在最近的几个相关研究[21~23]中都采用双路线平行加工来解释SNARC效应，双路线是建立在Kornblum提出的维度重叠理论(Dimensional overlap theories)基础之上的[24]。就SNARC效应来讲，数字大小和反应方位之间存在维度重叠，它们都涉及一个空间维度，Gevers认为数字大小加工是一条快速的无条件线路[21]，除此之外还有一条以任务需求为基础的慢速有条件线路，如果这两条线路能在同一个反应上会聚，作出的反应就会加快；相反，如果两条路线对应于不同的反应，加工会延长。
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综合上述研究，近来的行为研究告诉人们SNARC效应出现在反应相关的晚期阶段，电生理研究结果又进一步把数字和空间的交互作用定位在晚期的反应选择阶段，而且数字的这种空间特性是独立于刺激的呈现形式和反应器的类型，所以在采用交叉手或眼睛进行反应的实验中仍然发现了SNARC效应。Tlauka之所以发现SNARC效应发生在刺激呈现阶段，可能是因为他的实验条件不够充分，他只采用了100和900两个数字，这很难具有说服力。另外双路线理论对SNARC效应发生过程的解释能很好体现空间信息在数字加工过程中所充当的作用，无条件线路和数字大小信息的自动激活相吻合，所以建立在维度重叠理论基础之上的双路线加工比以加因素为逻辑的单线路能更好地解释SNARC效应的加工过程。
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