知道感和不知道感的实验分离——知道感的“双过程假设”

知道感和不知道感的实验分离——知道感的“双过程假设” 中国科学院心理研究所硕士学位论文知道感和不知道感的实验分离——知道感的 ―双过程假设‖姓名王培培申请学位级别硕士专业基础心理学指导教师罗劲20060524 知道感和不知道感的实验分离 ,, 知道感的―双过程假设‖ 中文摘要 过去几乎所 有的理论都假设知道感是一种由弱到强的主观感受的连续体。近期的脑成像研究结 果提示FOK与FOnK可能是由两种不同的认知与脑机制所实现的由此结果罗劲等人 提出了知道感的―双过程假说‖。本研究试图从行为和脑电实验两方面来验证这一假 说。 行为实验以词对为材料、―回忆FOK判断再认‖为实验程序分别考察学习遍数、 词对关联程度、线索词词频、非词对是否会对FOK和FOnK产生不同的影响。结果表 明如果换一种研究角度把FOK和FOnK区分开来加以考虑的话则过去通常认为能够 影响知道感预测准确性的变量对FOK和FOnK可能会造成不同的影响甚至是相反的 影响。学习遍数、词对关联程度、高频线索词提高FOK预测准确性并降低FOnK预测 准确性低频线索词、非词对降低FOK预测准确性并提高FOnK预测准确性从而实现 FOK与FOnK的双重分离。 脑电实验首次使用事件相关电位ERP FOK借助ERP实时性的特点探讨FOK和FOnK判断在时间event-related-potential研究 和空间上的分离点。选用双字名词组成无关词对程序同行为实验。结果提示相对于 准确的FOnK判断准确的FOK判断引发一个更负的波N4最高波幅出现在线索词刺激 出现后500ms。并首次观察到FOK与FOnK在400ms左右开始发生分离。 研究意义本 研究从行为实验和ERP两方面验证了知道感的―双过程假设‖为这一假说提供了实证 知道感 不知道感 双过程假说 实验分离 时间相关电位 支持。 关键词 Feeling-of-knowing and Feeling-of-not-knowing Experimental Disassociation : The ―Double-Process Hypothesis‖of FOK Wang Peipeibasic psychology Directed by Professor Luo Jing Abstract In the past almost all theories supposed that FOK was a continuum of subjective feeling from weak to strong. Recent neuroimaging studies implied that FOK and FOnK might be sub-served by different cognitive and neural processes. The aim of the present study is to validate this theory from both behavioural and ERP experiments. Behavioural experiments: we manipulated four variables: learning degrees semantic relatedness cue-word frequency and non-word. We tested their effect on FOK and FOnK using a standard Recall-Judgment-Recognition RJR procedure. The results showed: the variables mentioned above had reverse effect on FOK and FOnK: learning degrees semantic relatedness and high-frequency cue-words promoted the prediction accuracy of FOK PA-FOK while decreased the prediction accuracy of FOnK PA-FOnK. Low-frequency cue-words and non-word pairs had the reverse effect that enhancing PA-FOnK while reducing PA-FOK. ERP experiment: this is the first attempt to investigate FOK with ERP using the high temporal resolution of ERP we can further demonstrate when the judgment of FOK and FOnK begin to dissociate. Unrelated word pairs formed by nouns were employed to go through the same procedure as the behavioural experiment. Result indicated: we found PP items elicited a more negative ERP deflection than did NN in the time interval between 400–600 ms. It appeared that the peak latency of the negative component was about 500ms N4 post-stimulus onset moreover we first observed the disassociation of FOK and FOnK at about 400ms. Research meaning: The research testified the ―double process hypothesis‖ of FOK from behavioural and ERP experiments providing demonstrational evidence. Key Words: feeling-of-knowing FOK feeling-of-not-knowing FOnK double process hypothesis experimental dissociation ERP第一章 文献综述 1 第一章 文献综述 第一节 概述 ―知道感‖feeling-of-konwing是指人们对于那些当时不能被成功地提取出来的记忆在主观上仍然可能有一种―我知道之感‖。对FOK的现代研究始于Hart1965 的研究工作他将这种现象从舌尖现象the tip of tongue phenomenon简称TOT的研究中分离出来并第一个提出了FOK准确性的问题。他认为FOK和客体记忆的回忆和再认一样可以是记忆储存的一个准确指标并在此基础上提出了RJRRecallFOK JudgmentRecognition的研究范式。其具体实施步骤如下问人们一系列知识性的问题涵盖自然科学、人文等或在他们学习一些记忆材料之后令他们根据记忆线索进行回忆当他们不能成功地回忆起特定的记忆目标的时候就让他们判断自己在主观感觉上是否对那个记忆目标有一种―我知道之感‖FOK判断——通常的任务是让他们判断自己是不是能够再认出那个记忆目标因为再认比线索回忆更容易一些——并在其后用再认测验检验这些判断。结果发现对于那些得到正性的或积极的FOK判断的项目人们在再认测验中认出他们来的可能性比对于那些得到负性的或消极的FOK判断的项目要更大。这说明即使人们当时并不能成功地提取出的某种记忆他们仍然可能有一种―我知道之感‖这是一种对记忆的记忆即元记忆而FOK判断是所有元记忆监测性判断中最重要、最具代表性也是目前研究的最多的。 有关FOK的研究有近半个世纪的历程诸多研究在Hart的RJR模式的基础上做了很多的修正比如使用不同类型的被试包括儿童Wellman1977 Cultice et al.1983、大学生Gruneberg amp Monks1974 Koriat1995 李同归2000 韩凯19992001、老年人Lachman amp Thronesbery1979 Souchay et al2004、临床病人Brown amp Lawton1977 Shimamura amp Squire1986 CarrollShanahan1997 ScarrabelottiCarroll1999回忆阶段使用不同的实验材料除了常用的一般性知识的问题回答词对学习和无意义音节学习之外Hart1965 Gruneberg amp Monks1974 Cultice et al.1983还包括物体图片或人物命名Read amp Bruce第一章 文献综述 21982 GrunebergSmith amp Winfrow1973 Vokey amp Read1992、单词定义GardinerCraik amp Bleasdale1973 Koriat amp Lieblich1977、数学式Reder amp Ritter1992顿悟问题Metcalfe amp Weibe1987等使用不同的标准测验方式文献中所提到的标准测验形式有再认,,最常用的是多项迫选再认Hart1965、知觉辨认Nelson amp Gerler1984、重复学习 Nelson et al1982、过度重复学习郝学芹韩凯2002、词汇判断Connor et al.1992、线索词干补笔Lupker et al.1991、模糊再认屈军韩凯1995。 第二节 FOK产生机制,,认知研究 不同的实验条件考察了FOK不同的方方面面但是FOK判断赖以实现的认知神经基础是诸多研究者最为关注的Begg et al.1989 Leonesion amp Nelson1990 Schacter amp Worling1985。对于FOK产生的认知基础有多种不同的说法许多认知心理学家提出很多种不同的假说予以解释并且做了大量的实验来证明自己的假说。总结各家观点如下 痕迹接通说Trace Access Mechanism 痕迹接通说是Hart1967提出的他认为被试在提取失败即不能提取出全部的信息时实际上对所要回忆的项目的痕迹有部分的接通这是进行FOK判断的依据。痕迹接通说主要包括阈下痕迹强度Subthreshold Strength、正向逆向联结说Forwardbackward Association、无符号的正确语义参照Correct Semantic Reference but No Label、符号的部分回忆Partial Recall of Label、错误参照Wrong Reference和多维度靶子Multidimentional Target等假说。 在此类痕迹接通假说中关于靶子符号和语义的部分回忆方面的假说后来演变发展成靶项目提取可能性Target Retrievability假说这种假说是目前痕迹接通类假说中研究的较多的一种。该假说认为FOK判断等级的高低是 由所识记靶项目的记忆强度所决定的或者说是由可提取的记忆储存中的靶子信息的多少决定的。其实质在于FOK判断和标准测验中的再认和回忆一样都是由靶子信息本身第一章 文献综述 3决定的因此和Hart的基本观点FOK可以是记忆储存的一个准确指标是一致的即承认FOK具有准确性FOK等级的不同可以代表预测的标准测验成绩的不同。Blake1973、Eysenck1979报告指出部分信息的提取越多则FOK判断的量越大Schacter1983指出FOK判断的量与记忆痕迹的强度成正比如学习程度越高FOK判断的量也就越大。在支持该类假说的实验研究中?畹湫偷氖荵aniv和Meyer1987所做的研究。实验先给出稀有词定义要求被试回忆出相应的定义词回忆失败则进行FOK判断最后是标准测验任务。结果证明FOK判断等级是由痕迹强度的激活水平决定的即由靶项目信息的提出可能性大小决定的而且Gamma相关值和零有显著差异即FOK判断有准确性因而证明了靶项目提取可能性假说。 推论说Inferencial Mechanism Nelson1984提出认为FOK判断不是由靶子本身残留痕迹的接通引起的而记忆中与靶子相关的信息才是FOK判断的基础。也就是说FOK判断是根据那些所要提取的项目以外的信息来推论所要提取的项目本身的信息的记忆情况。这些相关信息包括储存在长时记忆中的情景信息最初提出的启动问题和靶子回忆线索的相似性以及被试关于问题领域的一般专业知识。 推论说有很多发展相关的情景信息说Related Episodic Information、自称相关的情景信息说Claimed Related Episodic Information、线索再认说Recognition of Cue、专门知识说Expertise on Topics、估计信息说Actuarial Information 、社会期望说Social Desirability等。现在研究的最多的推论类机制是线索熟悉性cue familiarity假说它是由线索再认说Recognition of Cue和专门知识说Expertise on Topics发展而来。有很多的实验研究都支持线索熟悉性Connor Balota Neely 1992 Costermans Lories Ansay 1992 Reder 1987 Klin Guzman Levine 1997。Reder和Ritter1992采用一种被称为game show 的程序给被试呈现一系列有一定难度的运算式要求他们决定是采用提取策略还是运算策略若对某一项目选择提取策略则表明对此有正性的FOK实验结果表明被试选择直接提取策略的趋势受问题组成部分的影响而与是否能回答出答案的熟悉性无关。该研究证实了问第一章 文献综述 4题的熟悉性是决定FOK判断的重要因素。Schunn等人1997改进上述实验程序加入了特殊的少数问题回答这样就排除了靶项目提取的可能性其结果仍然证实了线索熟悉性在FOK判断中发挥着重要的作用。 Metcalfe等1993所做的实验进一步为线索熟悉性假说提供了强有力的实证支持实验所用的材料是成对的英文字词分成前后两部分让被试进行学习和识记。前后两个部分词对的关系有四种1词对完全相同AB AB2 线索词相同靶子词是同义词AB AB’3线索词相同靶子词不同AB AD4 线索词不同靶子词也不同AB CE。识记后让被试进行FOK判断。实验的结果证明FOK的判断是建立在线索熟悉性基础上FOK判断等级排序为AB ABAB AB’AB ADgtAB CE。 韩凯等人1997按照Metcalfe的实验程序进行实验以初中生和大学生为被试实验材料是90对中文词对两个实验的结果一致表明FOK等级判断的高低取决于线索熟悉性程度。而且实验一和实验二的结果相比较还可以看出一定的年龄差异大学生被试的回忆、再认正确率和反应时以及FOK判断的准确性方面都优于初中生由此可知元记忆是随年龄增长有一定发展的。而刘耀中、郭力平2000的研究则显示初一、初三和高二学生的FOK 之间没有显著差异年级间的FOK判断水平并不都出现递增式的明显差异。所以元记忆的年龄差异还有待更深入的研究。 上述两种假说是根据FOK 判断的产生方式分类的需要说明的是这两种假说并非互相矛盾的。在两者的对立中关键的是FOK判断的基础是基于对目标信息的提取还是基于线索熟悉性的利用。罗劲和林仲贤1998 深化了Metcalfe 等的研究他们通过增大Metcalfe等人实验的处理间的对比力度观察到原来不能被观察到的关键性差异而这些差异用单纯的线索熟悉性假说是不能解释的实验讨论结果说明目标和线索之间的联结强度在FOK判断中是有作用的。这就提示我们除了考虑 ―线索‖与―目标‖在FOK判断中的作用之外还需要考虑―线索‖与―目标‖之间的联结状况。 第一章 文献综述 5可接近模型Accessibility Model 在前人研究的基础之上Koriat1993提出了可接近模型Accessibility Model。他认为FOK依赖于与靶子有关的部分信息总的可接近性FOK判断所依据的线索存在于提取过程中无论何时要搜寻记忆中的一个靶子都会有许多线索来到意识中这些线索包括靶子的片段语意归因靶子的情景信息以及从其它资源来的激活流即包括靶子本身信息和相关信息。尽管这些线索不是足够清晰地支持分析性和计算性的推理但仍可产生一种主观感觉即靶子是存在的将来能被回忆或再认出来。其核心是FOK判断依赖于部分信息包括靶子本身信息和相关信息的可接近性而与它的正确性无关。即FOK判断所依赖的部分信息既包括正确的信息也包括错误的信息。―可接近性‖包括两个主要的内容1信息激活或可提取的量决定FOK判断等级的高低2被激活信息的强度提取的容易性有效性特定性和持久性等决定FOK判断的准确性。 Koriat1993通过两个实验有力地证明他的模型实验1首先让被试学习4个字母组成的英语辅音字母串 个Stroop色词18秒后让被试自由回忆所学的字母串接着做100等然后呈现干扰任务4 级的FOK判断最后是以八择一迫选再认作为标准测验。结果显示FOK判断等级随着可提取信息的增加而增大但却与信息的正确性无关这证明了信息激活或可提取的量决定FOK判断等级的高低。实验2和实验1基本一致不同点如下1以5个字母的英文辅音字母串为材料2学习到回忆的保持时间设置为15秒和25秒3开始回忆的潜伏期。其结果表明保持间隔越长记忆强度越差FOK的准确性越差证明了被激活信息的强度决定了FOK的准确性。 韩凯1999等人进一步改进Koriat的实验将学习到回忆的保持时间间隔改为5秒和25秒还有一点不同是安排学习遍数两个水平1遍和3遍作为控制被激活信息强度的变量。实验结果表明FOK判断的等级值是由被激活信息的总量包括正确的和错误的信息决定的FOK判断的准确性是由被激活信息的强度决定的这两者之间是有内在联系的。Koriat1995改变实验材料用常识性信息问答的形式代替记忆学习材料其实验结果再次验证了他的模型。Koriat第一章 文献综述 62001的研究中再次改变实验材料采用真实生活的事件并对线索熟悉性和易接近性进行同时操作将问题答案的指示物的主观熟悉性作为线索熟悉性将目标范畴的大小作为易接近性提出了FOK阶式连接模型认为熟悉性作用发生早易接近性作用发生在后且只有当线索熟悉性高到足够能驱动记忆搜索潜在答案时易接近性才起作用。 刘爱伦2004等进一步对Koriat的实验进行补充使用中文词对为识记材料通过词的联想集的大小操纵易接近性通过重复启动来操纵线索熟悉性。其实验结果证明线索熟悉性和易接近性都独立的对FOK起作用不存在象Koriat等人提出的以一种阶式的方式行使着对FOK的影响。他们在进一步的实验研究中证明线索的熟悉性与易接近性二者之间都没有显著的交互作用表明熟悉性和易接近性对FOK判断的影响是不同步的。所得结果和Koriat的研究不一致的原因可能是对线索熟悉性与易接近性是否进行严格控制。也就是说Koriat等人提出的FOK阶式的连接模型是有前提条件的它不 是一个普遍现象。 总之Koriat的可接近模型综合了前面那些FOK判断产生机制假说的主要观点总结了前人的研究结果。此外可接近模型认为可接近的部分信息的总量决定FOK判断等级的高低而信息的强度决定FOK判断的准确性从而第一次把FOK判断的等级值和正确性分开来进行实验研究是前人的实验研究所没有提到的具有开创性意义并且进一步地扩展了研究前景。 综上所述行为实验的研究成果为FOK的产生机制提供了大量有益的证据。但是仅仅在行为水平上研究元记忆并不能对此现象进行清楚直观的观察。因此很多研究也开始对FOK的脑机制进行探讨更进一步揭示人类元记忆之谜。 第三节 FOK产生机制,,脑机制研究 脑损伤病人研究 以往的有关FOK脑机制的研究主要是用脑损伤病人作为被试比如Shimamura amp Squire1986 发现Korsaoff’s综合症病人不能做出准确的FOK判断因为这类病第一章 文献综述 7人的病变脑区主要分布于额叶人们据此推测FOK判断的关键区域可能在额叶。Souchay 等人2000的研究结果也证实了额叶功能与FOK的准确性有关。SchnyerVerfaellie等人2004使用14名额叶损伤的病人采用经典的RJR实验范式。任务 点量表对自己的回忆成绩做预测回忆失败后再用4点量表做是让被试学习后先用6 FOK判断。实验的结果证明虽然额叶损伤的病人在回忆和再认成绩受很大的影响但是他们能对回忆成绩做比较准确的预测。这在功能上和解剖上说明回忆成绩的预测和FOK判断是分离的前额叶右中部在正确的FOK判断中起着重要的作用。David等人2004也对前额叶大范围损伤病人进行了研究重复了Schnyer等人的实验结果即前额叶损伤病人的回忆和再认能力均受到损害但是他们能够针对其回忆内容进行正确的信心判断。 很多实验研究的结果证明额叶功能与FOK判断存在密切的关系但是Prevey 1988 实验研究又发现FOK判断与颞叶病变有关。他们使用颞叶中风病人和正常人作为对照分别考察了个体对编码和提取记忆能力的感知能力。结果表明相对于正常控制组来说左侧和右侧颞叶中风的病人倾向于过高估计他们的记忆容量对材料的自我监控准确性也更低。Prevey 1991进一步的实验结果表明在FOK与客体水平记忆分数的关系上颞叶中风病人和控制组存在显著的差异1控制组回忆时对后来再认测试中能成功再认的项目的记忆搜索时间比不能正确再认的项目要长2控制组正确再认的反应时随FOK强度的增加而缩短也就是说控制组能正确的预期记忆搜索的结果。但是在中风病人中并没有观察到这些现象这表明不准确的FOK可能是颞叶中风病人记忆搜索机制失效的表现之一。 长期以来对FOK脑机制的探讨主要依赖于脑损伤病人的分析与实验研究的结果。在研究技术的限制下不同的研究持有不同的结果无法形成定论。但是大部分的结果支持额叶在FOK判断中起到更重要的作用。 第一章 文献综述 8Event-Related fMRI技术研究 新近发展起来的功能性磁共振脑成像技术fMRI和事件相关event-related的实验研究分析范式为在无损伤的条件下研究正常人判断时大脑如何活动提供了直接的研究手段。 Kikyo2002等人采用Event-Related fMRIER-fMRI技术研究FOK结果表明当FOK增强时激活大量的额叶皮层而且把反应潜伏期的影响去除以后这些激活依然显著。结论是额叶皮层在FOK判断中起着至关重要的作用随着FOK判断的增强激活程度也在增强。 Maril等2003研究情景记忆中的FOK实验任务是让被试学习180个无关词对。根据被试的回忆情况做如下判断成功回忆目标词提取失败但做出FOK判断回忆失败并做出DKdon’t know判断判断结束后是再认测验。实验的结果提示在额叶和左顶叶激活的强度是成功回忆目标词gtFOK判断gtDK判断进一步的分析在左中前额叶成功回忆目标词和 FOK判断所激活的程度远大于DK判断激活的程度而且成功回忆目标词所激活的程 度远大于FOK判断和DK判断激活的程度。他们的结论是在人类大脑额叶和.