面孔和色塊的ABC反應時差別探究

1、面孔和色塊的ABC反應時差別探究 12 / 14面孔和色塊的ABC反應時差別探究張耀丹清華大學心理學系心理2班摘要面孔是我們每個人日常生活中接觸最多的視覺刺激之一，人類是面孔識別的專家，已有的研究發(fā)現(xiàn)不僅存在面孔加工的特異性腦區(qū)FFA (Kanwisher, et al., 1997)和STS (Baylis, G. C. et al. 1985)，還存在面孔加工的特異性ERP成分N170(Carmel, D. et al., 2000)。本研究采用實驗范式，試圖探究：同樣是視覺刺激，面孔和色塊的反應時是否存在差異，面孔是否因其知覺加工特異性而導致短于色塊的反應時。通過三部分實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)面孔

2、的簡單反應時顯著短于色塊，辨別反應時和選擇反應時無顯著差異，相減之后面孔的辨別和選擇過程耗費的時間長于色塊。關鍵詞：面孔色塊反應時1引言根據(jù)Robert J. Kosinski2013年9月更新的關于反應時的文獻綜述(Robert J. Kosinski，2013)關于研究不同刺激類型的反應時實驗主要圍繞視覺刺激與聽覺刺激以及觸覺刺激的比較，在本文中，筆者想從一個更具體的切入點探究不同刺激類型反應時的異同同樣是視覺刺激，面孔和色塊相比，對應的反應時有什么不同。眾所周知，人類是人臉識別和記憶的“專家”，那么當ABC反應時實驗中呈現(xiàn)的視覺刺激為人臉時，被試是否會表現(xiàn)出更快的反應速度呢？2方法本研究

3、采用Donders ABC反應時實驗范式，共分為三部分，第一部分為刺激為色塊時的ABC反應時測試，第二部分為刺激為面孔時的ABC反應時測試，第三部分為刺激為色塊和面孔時的選擇反應時測試。2.1被試清華心理系大二本科生一名，女，20歲，身心健康。2.2材料和實驗儀器：屏幕分辨率1280*1024的19寸聯(lián)想臺式電腦一臺，防噪音耳機一副（SE215, Shure Incorporated, Niles, IL），心理學綜合實驗系統(tǒng)，80*60大小綠色色塊，80*60大小女性面孔一張（女星佟麗婭證件照），80*60大小男性面孔一張（男星何炅證件照）。2.3 第一部分實驗視覺刺激為直徑50mm的色塊，

4、分為簡單反應時、辨別反應時、選擇反應時三組實驗，每組實驗次數(shù)為40次，第一組實驗色塊顏色為紅色，第二組和第三組實驗色塊為紅色和綠色，2.3.1 實驗過程：打開心理學綜合實驗系統(tǒng)，進入“實驗心理學與認知心理學”，找到“反應時實驗”中的“簡單反應時”，進入實驗，編輯實驗材料，選擇“視覺實驗材料”，設置刺激大小為50，實驗次數(shù)為40，顏色為紅色，設置完成后，選擇“視覺實驗”，開始實驗，保存數(shù)據(jù)。指導語：下面是一個反應速度的實驗。請你注意屏幕的中間，實驗開始時，屏幕中心將出現(xiàn)紅色的圓，要求你看到圓后立即按小鍵盤上的“+”鍵，確定是圓呈現(xiàn)后反應越快越好，但是不可以在圓沒有呈現(xiàn)時搶按反應鍵，否則實驗結(jié)果無

5、效。這樣的實驗要做很多次。明白上述指導語后請點擊“開始實驗”。打開心理學綜合實驗系統(tǒng)，進入“實驗心理學與認知心理學”，找到“反應時實驗”中的“辨別反應時”，進入實驗，編輯實驗材料，選擇“視覺實驗材料”，設置刺激大小為50，實驗次數(shù)為40，顏色為紅色和綠色，設置完成后，選擇“視覺實驗”，開始實驗，保存數(shù)據(jù)。指導語：下面是一個反應速度的實驗。請你注意屏幕的中間，實驗開始時，屏幕中心將出現(xiàn)兩種不同顏色的圓，要求你看到“RED”的圓后立即按小鍵盤上的“+”鍵，看到“GREEN”的圓不做反應，確定是圓呈現(xiàn)后反應越快越好，但是不可以在圓沒有呈現(xiàn)時搶按反應鍵，否則實驗結(jié)果無效。這樣的實驗要做很多次。明白上述

6、指導語后請點擊“開始實驗”。打開心理學綜合實驗系統(tǒng)，進入“實驗心理學與認知心理學”，找到“反應時實驗”中的“選擇反應時”，進入實驗，編輯實驗材料，選擇“視覺實驗材料”，設置刺激大小為50，實驗次數(shù)為40，顏色為紅色和綠色，設置完成后，選擇“視覺實驗”，開始實驗，保存數(shù)據(jù)。指導語：下面是一個反應速度的實驗。請你注意屏幕的中間，實驗開始時，屏幕中心將出現(xiàn)兩種不同顏色的圓，要求你看到“RED”的圓后立即按小鍵盤上的“+”鍵，看到“GREEN”的圓立即按“TAB”鍵做反應，確定是圓呈現(xiàn)后反應越快越好，但是不可以在圓沒有呈現(xiàn)時搶按反應鍵，否則實驗結(jié)果無效。這樣的實驗要做很多次。明白上述指導語后請點擊“開

7、始實驗”。2.4 第二部分實驗視覺刺激為80*60mm大小的一男一女兩張面孔，第一組實驗男女面孔各作為視覺刺激測試一次，第二組和第三組實驗刺激為男人面孔和女人面孔實驗過程：2.4.1 實驗過程打開心理學綜合實驗系統(tǒng)，進入“實驗心理學與認知心理學”，找到“反應時實驗”中的“簡單反應時”，進入實驗，編輯實驗材料，選擇“視覺實驗材料”，自定義實驗材料，設置刺激為80*60mm大小的男性面孔（男星何炅證件照），實驗次數(shù)為40，設置完成后，選擇“自定義視覺實驗”，開始實驗，保存數(shù)據(jù)。指導語：下面是一個反應速度的實驗。請你注意屏幕的中間，實驗開始時，屏幕中心將出現(xiàn)一張男人的面孔，要求你看到照片后立即按小鍵

8、盤上的“+”鍵，確定是人臉呈現(xiàn)后反應越快越好，但是不可以在人臉沒有呈現(xiàn)時搶按反應鍵，否則實驗結(jié)果無效。這樣的實驗要做很多次。明白上述指導語后請點擊“開始實驗”。打開心理學綜合實驗系統(tǒng)，進入“實驗心理學與認知心理學”，找到“反應時實驗”中的“簡單反應時”，進入實驗，編輯實驗材料，選擇“視覺實驗材料”，自定義實驗材料，設置刺激為80*60mm大小的女性面孔（女星佟麗婭證件照），實驗次數(shù)為40，設置完成后，選擇“自定義視覺實驗”，開始實驗，保存數(shù)據(jù)。指導語：下面是一個反應速度的實驗。請你注意屏幕的中間，實驗開始時，屏幕中心將出現(xiàn)一張女人的面孔，要求你看到照片后立即按小鍵盤上的“+”鍵，確定是人臉呈現(xiàn)

9、后反應越快越好，但是不可以在人臉沒有呈現(xiàn)時搶按反應鍵，否則實驗結(jié)果無效。這樣的實驗要做很多次。明白上述指導語后請點擊“開始實驗”。打開心理學綜合實驗系統(tǒng)，進入“實驗心理學與認知心理學”，找到“反應時實驗”中的“辨別反應時”，進入實驗，編輯實驗材料，選擇“視覺實驗材料”，設置刺激為80*60mm大小的女性面孔（女星佟麗婭證件照）和男性面孔（男星何炅），設置完成后，選擇“視覺實驗”，開始實驗，保存數(shù)據(jù)。指導語：下面是一個反應速度的實驗。請你注意屏幕的中間，實驗開始時，屏幕中心將出現(xiàn)兩種不同性別的面孔，要求你看到女人的面孔后立即按小鍵盤上的“+”鍵，看到男人的面孔不做反應，確定是面孔呈現(xiàn)后反應越快越

10、好，但是不可以在面孔沒有呈現(xiàn)時搶按反應鍵，否則實驗結(jié)果無效。這樣的實驗要做很多次。明白上述指導語后請點擊“開始實驗”。打開心理學綜合實驗系統(tǒng)，進入“實驗心理學與認知心理學”，找到“反應時實驗”中的“選擇反應時”，進入實驗，編輯實驗材料，選擇“視覺實驗材料”，設置刺激為80*60mm大小的女性面孔（女星佟麗婭證件照）和男性面孔（男星何炅），設置完成后，選擇“視覺實驗”，開始實驗，保存數(shù)據(jù)。指導語：下面是一個反應速度的實驗。請你注意屏幕的中間，實驗開始時，屏幕中心將出現(xiàn)兩種不同性別的面孔，要求你看到女人的面孔后立即按小鍵盤上的“+”鍵，看到男人的面孔立即按“TAB”鍵做反應，確定是面孔呈現(xiàn)后反應越

11、快越好，但是不可以在面孔沒有呈現(xiàn)時搶按反應鍵，否則實驗結(jié)果無效。這樣的實驗要做很多次。明白上述指導語后請點擊“開始實驗”。2.5 第三部分實驗采用選擇反應時范式，兩個刺激分別為80*60mm大小女人面孔和綠色色塊，為消除利手造成的誤差，實驗進行兩次，第一次實驗要求被試當出現(xiàn)女人面孔時按“Tab”鍵，當出現(xiàn)綠色色塊時按小鍵盤上的“+”鍵，第二次實驗要求被試當出現(xiàn)綠色色塊時按“Tab”鍵，當出現(xiàn)女人面孔時按小鍵盤上的“+”鍵。2.4.1 實驗過程：打開心理學綜合實驗系統(tǒng)，進入“實驗心理學與認知心理學”，找到“反應時實驗”中的“選擇反應時”，進入實驗，編輯實驗材料，選擇“視覺實驗材料”，設置刺激為8

12、0*60mm大小的綠色色塊和女性面孔（女星佟麗婭證件照），設置完成后，選擇“視覺實驗”，開始實驗，保存數(shù)據(jù)。指導語：下面是一個反應速度的實驗。請你注意屏幕的中間，實驗開始時，屏幕中心將出現(xiàn)色塊和人臉，要求你看到色塊后立即按小鍵盤上的“+”鍵，看到人臉立即按“TAB”鍵做反應，確定是相應圖形（色塊or人臉）呈現(xiàn)后反應越快越好，但是不可以在圖形沒有呈現(xiàn)時搶按反應鍵，否則實驗結(jié)果無效。這樣的實驗要做很多次。明白上述指導語后請點擊“開始實驗”。打開心理學綜合實驗系統(tǒng)，進入“實驗心理學與認知心理學”，找到“反應時實驗”中的“選擇反應時”，進入實驗，編輯實驗材料，選擇“視覺實驗材料”，設置刺激為80*60

13、mm大小的女性面孔（女星佟麗婭證件照）和綠色色塊，設置完成后，選擇“視覺實驗”，開始實驗，保存數(shù)據(jù)。指導語：下面是一個反應速度的實驗。請你注意屏幕的中間，實驗開始時，屏幕中心將出現(xiàn)人臉和色塊，要求你看到人臉后立即按小鍵盤上的“+”鍵，看到色塊立即按“TAB”鍵做反應，確定是相應圖形（人臉or色塊）呈現(xiàn)后反應越快越好，但是不可以在圖形沒有呈現(xiàn)時搶按反應鍵，否則實驗結(jié)果無效。這樣的實驗要做很多次。明白上述指導語后請點擊“開始實驗”。3結(jié)果n 表 1色塊和面孔的ABC反應時及（B-A）和（C-A）值（均為平均數(shù)）反應時(ms)刺激類型簡單反應時A辨別反應時B選擇反應時CB-AC-A色塊306.254

14、57.8440.95 151.55134.7人臉252.15435.95439.425 183.8187.275n 表 2色塊和面孔的選擇反應時 選擇反應時被試反應方式色塊人臉色塊+，人臉Tab406.15390.55人臉+，色塊Tab409.5415.7就簡單反應時而言，當刺激為面孔時的反應時顯著短于刺激為色塊時，兩種刺激類型的辨別反應時和選擇反應時無顯著差別，兩者結(jié)合導致了最后面孔的(B-A)和(C-A)時間顯著長于色塊；而在面孔與色塊的選擇反應時實驗中，面孔與色塊的選擇反應時沒有表現(xiàn)出顯著的差異。4討論在簡單反應時實驗中，由于人類是面孔識別的專家，面孔時大部分的人每天接觸到最多的視覺刺激

15、之一，所以對人臉極為敏感，相比長方形色塊，對人臉能更快地進行反應。但當任務變復雜時，當需要對面孔進行辨別和選擇時，包含了復雜的特征、傳遞著豐富的信息的面孔激活的腦區(qū)和大腦加工的復雜程度遠遠大于單純的色塊，所以當刺激為面孔時被試的辨別和選擇心理過程耗費了大于色塊的時間，這抵消了基線簡單反應時的迅速，導致最后兩種刺激類型的選擇反應時和辨別反應時沒有顯著差異。整個實驗只有一個被試，而且面孔的選用存在很大的主觀性，考慮到被試要反復對面孔進行反應因此選用的被試比較喜歡的明星的證件照以減緩疲勞效應，但是與此同時也帶來了干擾因素，被試由于對實驗面孔非常熟悉，并且有著特殊的喜愛和興趣，期待著面孔的出現(xiàn)，因此反

16、應比較靈敏迅速，此時的面孔不僅僅是一般意義上的人臉，而被賦予了的概念的意義，并與某些情緒相關聯(lián)，比如何炅的面孔對于被試來說被賦予了善良、體貼、睿智的概念，啟動了喜悅的情緒體驗。另外，面孔刺激材料存在很大的瑕疵，兩張面孔照片的比例不一致，一張臉“大”、一張臉“小”，導致的干擾因素是被試對某張面孔反應快可能并不是因為該面孔本身，而是因為這張面孔的主體“臉”占的面積大從某種程度上更容易、更快速地啟動了被試的面孔加工機制，雖然這不影響本實驗的研究目的，但是實驗材料確實存在的一個問題。參考文獻Baylis, G. C. et al. (1985). Selectivity between Faces i

17、n the Responses of a Population of Neurons in the Cortex in the Superior Temporal Sulcus of the Monkey. Brain research, 91-105. Carmel, D. et al. (2000). Domain specificity versus expertise: factors influencing distinct processing of faces. Cognition, 83, 1-29. Kanwisher, et al., 1997, The Fusiform

18、Face Area: A Module in Human Extrastriate Cortex Specialized for Face Perception. Journal of neuroscience, 17, 4302-4311. Robert J. Kosinski, 2013, A Literature Review on Reaction Time附錄：實驗數(shù)據(jù)試次色塊A色塊B色塊C面孔A1面孔A2面孔B面孔C選擇1選擇21437407(Right)04532970485(Right)390(Right)328(Right)2297640(Right)328282265594

19、515(Right)391(Right)453(Right)3328484(Right)02502970312(Right)360(Right)360(Right)4282297(Right)547218281625422(Right)391(Right)453(Right)5312391(Right)023521901062(Right)422(Right)359(Right)6328344(Right)422250235360609(Right)375(Right)375(Right)7360407(Right)02502650344(Right)297(Right)375(Right)8

20、265313(Right)375203250485391(Right)329(Right)312(Right)9328297(Right)02342500375(Right)406(Right)328(Right)10328281(Right)359203250391532(Right)391(Right)375(Right)11375328(Right)03132350438(Right)438(Right)422(Right)12250406(Right)438281265359437(Right)562(Right)422(Right)13250375(Right)02812660313

21、(Right)453(Right)406(Right)14250375(Right)531219234375375(Right)390(Right)343(Right)15313296(Right)02662660407(Right)312(Right)422(Right)16266297(Right)593219265453437(Right)422(Right)469(Right)17328375(Right)02342820422(Right)1000(Right)391(Right)18297344(Right)344250265562390(Right)312(Right)390(R

22、ight)19328296(Right)02502350437(Right)359(Right)328(Right)20375297(Right)375234265406609(Right)375(Right)312(Right)21312375(Left)02662190484(Left)312(Left)344(Left)22313375(Left)312297234375406(Left)391(Left)422(Left)23265421(Left)02032190375(Left)391(Left)453(Left)24360375(Left)844203219344390(Left

23、)594(Left)484(Left)25375453(Left)02502500391(Left)375(Left)359(Left)26281390(Left)641234266375313(Left)516(Left)422(Left)27281391(Left)02352180515(Left)406(Left)375(Left)28313312(Left)422390266343375(Left)375(Left)406(Left)29265922(Left)02972500453(Left)437(Left)406(Left)30266313(Left)37521921953142

24、2(Left)391(Left)375(Left)31484422(Left)02502500468(Left)406(Left)328(Left)32360391(Left)375250187406531(Left)391(Left)344(Left)33312578(Left)02502190407(Left)296(Left)703(Left)34250562(Left)391375203594500(Left)359(Left)422(Left)35235391(Left)02502030484(Left)437(Left)407(Left)36187422(Left)34432828

25、1359906(Left)391(Left)391(Left)37281360(Left)02352190454(Left)328(Left)375(Left)38282453(Left)671296266375484(Left)359(Left)438(Left)39203390(Left)02351870454(Left)297(Left)500(Left)40328375(Left)469219203407438(Left)359(Left)360(Left)平均數(shù)306.25448.35（R）->433.55(L)457.8260.175244.125435.95416.35（R

26、）->462.5(L)406.15（R）->390.55(L)409.5（R)->415.7(L)面孔C選擇1選擇2485(Right)390(Right)328(Right)515(Right)391(Right)453(Right)312(Right)360(Right)360(Right)422(Right)391(Right)453(Right)1062(Right)422(Right)359(Right)609(Right)375(Right)375(Right)344(Right)297(Right)375(Right)391(Right)329(Right)31

27、2(Right)375(Right)406(Right)328(Right)532(Right)391(Right)375(Right)438(Right)438(Right)422(Right)437(Right)562(Right)422(Right)313(Right)453(Right)406(Right)375(Right)390(Right)343(Right)407(Right)312(Right)422(Right)437(Right)422(Right)469(Right)422(Right)1000(Right)391(Right)390(Right)312(Right)390(Right)437(Right)359(Right)328(Right)609(Right)