研究个认知控制的作用机制,促进个体与周围环境的互动

小笨鸟先飞翔 2023-02-13 18:05:27

人们走在路上常常会遇到各种各样干扰注意的事物或事情,如咖啡馆里嘈杂的声音能够干扰倾听谈话对象的能力。

为了能够更好地和周围环境互动,人们通常需要根据环境对注意资源进行快速地、有策略地调整,排除干扰,将注意力从分心物集中到目标上。

而在这一过程中,认知控制发挥着重要作用。认知控制是人们在进行目标导向的行为时所表现出的高级认知功能,尤其是当不同信息相互冲突时,就需要认知控制对注意资源进行调控。

在实验室中,研究者们通常用刺激[gf]2212[/gf]反应协同性任务来探究冲突加工过程的认知控制机制,如经典的Stroop范式、Simon范式、Flanker范式。根据SRC效应衍生出的比例一致性效应是研究认知控制机制一般性和特异性问题常用的指标。

PC效应由Logan,Zbrodoff和Cognition发现,他们在经典的Stroop任务上改变了每组协同和不协同试次的比例。

在某些组中,协同试次比例达到80%,在另一些组中不协同试次比例达到80%,结果发现在更多不协同试次的组中Stroop效应小于更多协同试次的组。

这种效应表现得非常灵活,已经在很多冲突范式中发现,如字母Flanker)、箭头Flanker任务、Simon任务)、颜色Stroop任务和空间Stroop任务。

也有研究发现PC效应具有情境特异性,Corballis和Gratton在PC效应任务中引入了一个任务无关的情境特征——空间位置,并用这一情境特征操纵协同和不协同试次的比例大小,在字母Flanker任务中发现了情境特异的比例一致性效应。

此外,Pickel等人还在空间位置上发现这一效应可以发生迁移,但这种效应的迁移似乎只对空间信息敏感,即具有空间特异性。

研究将以CSPC效应作为观测指标,从认知控制迁移性的角度,在颜色情境中观察是否产生CSPC效应及是否能够发生迁移,从而进一步探讨,认知控制的一般性和特异性的问题。

研究采用4个实验以CSPC效应为观测指标从认知控制迁移性的角度探讨认知控制的一般性和特异性。实验1a采用非空间的字母Flanker任务,以颜色作为情境,探究基于颜色情境的CSPC效应及其迁移,但并未观察到预期结果。

实验1b、1c均在实验1a的基础上进行了改进,通过让被试意识到颜色情境下的冲突比例以及提高冲突比例的方式,以期能够更好地诱发基于颜色情境的CSPC效应及其迁移,但结果也均未观察到CSPC效应及其迁移。

实验2同样采用字母Flanker任务,在实验1a的基础上,将颜色情境改为空间位置情境探究基于空间位置情境的CSPC效应及其迁移。

结果发现了CSPC效应但并未发现这一效应的迁移,这一结果重复了Pickel等人的结果。

提示CSPC效应的迁移可能是空间特定的,需要冲突任务与空间情境有紧密关联时才会发生,也就是说,CSPC效应及其迁移可能只发生在特定的空间任务和空间情境中。

四个实验的结果说明,CSPC效应具有灵活性,相比于颜色情境,在空间位置情境下更容易观察到。

并且CSPC效应的迁移可能是空间特定的,可能要在特定的空间冲突任务和空间位置情境下才会发生。研究的结果也支持了认知控制既有一般性也有特异性的观点,两者不是非此即彼的。

CSPC效应具有空间位置信息优先编码的特点

尽管有研究报告过基于颜色情境的CSPC效应,但这些研究也表明基于颜色情境的CSPC效应很不敏感,与基于空间位置情境的CSPC效应相比更难被观察到,这似乎说明空间位置信息可能具有优先编码的特点。

此外,Epstein和Kanwisher也指出注意存在对空间位置信息的自动加工。这似乎都说明注意对空间位置的加工是要优先于颜色的,那么当空间位置是有效线索时,空间位置对于冲突任务的反应就会是更加有效的。

这可能是基于空间位置的CSPC效应能够被广泛观察到,而非空间的颜色情境下则很难观察到CSPC效应的原因。

CSPC效应迁移的空间特异性

目前,CSPC效应的迁移只在箭头Flanker任务和空间位置情境中被观察到,研究采用字母Flanker任务的4个实验均未观察到CSPC效应的迁移。即使是以空间位置为情境特征的实验2,也仍未观察到CSPC效应的迁移。

Senne等人指出冲突任务之间是否产生冲突效应与冲突情境之间的相似性有着非线性的关系。同样,Yang等人也进一步指出,认知控制可能会根据冲突相似性表现出不同程度的学习。

因此,空间位置和箭头Flanker任务两者高度相关的空间属性无疑会促进对CSPC效应任务的学习,而调整出最有利的反应方式。

李政汉等提到认知控制调节注意分配要么是对任务相关刺激的加工增强,要么是对任务无关刺激的加工抑制,如果情境和冲突任务之间是有紧密联系的话,认知控制可能会加强对情境的加工,那么情境对于冲突任务的解决是有帮助的。

王玉改和王甦也提到难度不同的认知任务所需的注意资源是不同的,较难的任务占用的注意资源会比较容易的任务多。而在观察到迁移的CSPC效应的实验中,均采用箭头Flanker任务,因箭头刺激的空间性质,导致任务具有高度的自动反应激活。

因此,字母Flanker任务会比箭头Flanker任务需要投入更多的注意资源,但是认知资源限制理论认为人的心理认知资源的总量是有限的。

所以当优先编码的空间位置情境和具有高度自动反应激活的箭头Flanker任务结合起来的时候就更加容易观察到CSPC效应及其迁移,反之,在字母Flanker冲突任务中,基于颜色情境的CSPC效应及其迁移则更加难发生。

认知控制一般性和特异性

研究表明CSPC效应并不是在所有的情境中都表现得那么灵活的,至少在颜色情境中很难观察到该效应,而这种CSPC效应的迁移更是表现出了一种空间特异性,即在空间冲突任务和空间位置情境中才能观察到。

这也表明了认知控制不是完全是一般性或特异性的。一方面,认知控制在一定程度上是一般性的,如果任务和情境有着相似的成分,那么相同的认知控制就可以解决当前的任务,如相似的空间冲突任务和空间位置情境。

Yang等发现认知控制可能会根据冲突相似性表现出不同程度的学习。因此,空间位置和箭头Flanker任务两者高度相似的空间属性就会促进对CSPC效应任务的学习,而调整出最有利的反应方式,所以才会产生迁移的CSPC效应。

另一方面,相似性也有一定的限度,当两个任务之间的差别大到可以归为两类时,他们之间就产生了边界。

Braemetal认为与任务无关的属性会影响认知控制的迁移,在研究中,字母Flanker任务和颜色或者空间位置情境在一定程度上相关性是比较低,这可能是研究观察不到CSPC效应迁移的原因。

因此,可以认为认知控制是有边界的,很可能是既有一般性又有特异性的。

这也提示,大脑在进行信息加工时有一定的泛化能力,并不局限于具体的任务,但是这种泛化能力不是无限的,如果任务之间的差异达到了一定的程度,大脑会形成不同的功能模块来分别进行加工,这样能够保证在面对外界刺激时有最为高效的反应。

从进化的角度来看,这种高效加工对人类适应环境也是极为有利的。

研究不足与展望

通过两个研究探讨了认知控制一般性或特异性的问题,但还存在一些不足有待进一步探究:

首先,实验1a、1b、1c中的训练训练部分每个组块中是固定一种条件出现的,但在实验2中将MI和MC条件在每个组块中进行了混合。这可能导致了两个实验之间的比较存在差异。

虽然Lehle和Hubner研究发现基于颜色的CSPC效应在训练时将MI和MC条件混合在一起并不能产生CSPC效应,而固定一种条件进行训练则可以让被试很好地意识到颜色和冲突比例之间的关系,从而促进基于颜色的CSPC效应的产生。

虽然研究表明这些改进的措施都可以促进CSPC效应的产生,但这些促进措施叠加在一起也有可能产生相反的影响,抑制CSPC效应的产生。未来可以将改进措施做更细致的比较,确定更好诱发基于颜色情境的CSPC效应产生的具体改进措施。

最后,基于空间位置情境特定的CSPC效应的迁移的探究仍然只停留在了行为研究中,并且,对于迁移的CSPC效应所表现出的认知控制的边界以及任务和情境相似性的边界,仅从行为研究上并不能得出明确的结论。

后续的研究可以在空间冲突任务中进一步探讨CSPC效应迁移的情境特异性,并且仍需采用ERP等技术更深入地去探究其背后的神经机制,为CSPC效应迁移的空间特定性提供更多的证据支持。

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