基本介紹
- 中文名：閾下知覺
- 外文名：subliminal perception
- 釋義：低於閾限的刺激所引起的行為反應
- 絕對感覺閾限：剛剛引起感受的最小刺激量
名詞介紹,無意識知覺,當前的進展,早期的測量方法,解決途徑,研究的傾向,
名詞介紹
閾下知覺（subliminal perception）低於閾限的刺激所引起的行為反應。作用於各種感受器的適宜刺激，必須達到一定的強度才能引起感受。那種剛剛引起感受的最小刺激量，稱為絕對感覺閾限。低於絕對閾限的刺激，雖我們感覺不到，但卻能引起一定的生理效應。例如，低於聽覺閾限的聲音刺激能引起腦電波的變化和瞳孔的擴大。剛剛能引起生理效應的最小刺激量，稱為生理的刺激閾限。有意識的感覺閾限和生理的刺激閾限並不完全是同等的。一般說來，生理的刺激閾限要低於意識到的感覺閾限。用條件反射方法確定的閾限值一般低於用口頭報告法的獲得的閾限值，它可能是生理的刺激閾限，而不是意識到的感覺閾限；事實上，形成暫時神經聯繫也不一定引起感覺。
無意識知覺
無意識知覺的研究較早開始於 Poetz（1917），當然，更早的還可追溯到萊布尼茲。
20 世紀 50 年代，Klein和他的同事做了大量工作大大推動了無意識知覺的研究。最初的研究發現，無意識知覺對刺激主要在相對較低的水平上加以分析，如一個人能加工單詞的物理的、甚至正字法的特徵，卻不能識別單詞的意義；在典型的“盲視”現象中，盲視病人能夠無意識地對運動、波長、朝向、空間定位或這些特徵結合進行辨別，但卻不能報告刺激的內容。而在過去的 20 年左右的時間裡，許多研究人員把注意力轉向探討無意識知覺能否進行刺激深層加工，如無意識語義啟動。尤其自 Marcel（1983）的經典性研究開始，已經發展出了大量的複雜方法加以研究，並宣稱獲得了無意識語義加工的證據，但是，這一研究結論，尚沒有得到廣泛認可。主要原因在於，自閾下知覺啟動現象被發現開始，就一直伴隨著有關被試對所呈現刺激的覺知狀態的爭論，即被試是否意識到了或覺知到了自己的知覺行為。由於有效的覺知狀態的測量是閾下知覺啟動是否產生的邏輯前提，因此，對可靠而準確的測量方法的尋求成為閾下知覺研究無法迴避的中心問題之一。
當前的進展
近幾年，研究人員又在客觀覺知閾限方法基礎上，發展了用線性回歸推算沒有直接測量效應的間接測量效應。沒有直接測量效應的間接測量效應的回歸分析被不少研究者推崇為相當準確地反映了閾下知覺效應的研究手段。間接測量任務用於測量閾下知覺，直接測量任務用於測量有意識知覺。以間接測量執行愉快/不愉快語義分類任務、直接測量執行刺激有無迫選測驗為例，其基本策略是：直接測量和間接測量均根據信號檢測理論計算敏感度指標d′，只是在間接測量中，擊中與虛抱的機率分別根據事先確定的啟動與靶刺激之間的一致與不一致關係加以確認，計算這兩個敏感度指標的線性回歸；在回歸方程中，斜率（slope）表示直接測量效應大小，若與零值沒有顯著差異，則認為直接測量的效應不存在；截距（intercept）代表間接測量效應，若截距顯著大於零，則認為產生間接測量效應，它們之間可形成 3 種關係：A．在沒有任何直接效應時存在間接效應（intercept>0），也表明間接效應獨立於直接效應（slope =0）；B.在沒有直接效應時存在間接效應（intercept >0），但也表明間接效應同直接效應存在一定程度的相關（slope >0）；C．只有當直接效應在某種程度上發生時才存在間接效應（intercept =0，slope >0），就所獲得的支持無意識語義啟動的大多數研究而言，都逃脫不了 B、C 兩種結果。換句話說，這樣的結果從另外一個角度提供了閾下知覺啟動總是與一定程度的覺知狀態相聯繫的證據。
此外，有些研究人員還將啟動程式的方法與另一種稱之為“反應視窗程式”的方法結合起來，即在原有啟動範式基礎上，讓被試在一定臨界時間點內必須作出反應以獲得較為純粹的無意識知覺啟動成份。儘管如此。所獲結論依然存在分歧，後文將對此加以描述。
早期的測量方法
要判斷一種知覺行為是有意識的還是無意識，就要確定被試的覺知閾限，其方法包括主觀閾限和客觀閾限。所謂主觀閾限，主要是被試採用言語對是否看清了所呈現的刺激進行口頭報告，若被試報告根本看不見所呈現的刺激，而這時所呈現的刺激影響到了隨後相關刺激的加工，那么，就可以認為對該刺激的知覺是無意識的。較早的 Sidis（1898）的研究就典型地。使用了這種技術。他向被試呈現包含字母和數字的卡片，被試和卡片之間的距離按照被試。
所報告的較暗、模糊和什麼也看不到加以確定，他假設，被試能看到圖片是對有意識知覺的。很好測量，而當它們報告看不到圖片上是什麼或者除了暗淡的模糊斑點外什麼也看不到時，被試就知覺不到字母或數字。然後，他對被試進行第二個測驗，即迫選猜測，結果發現，被試能在遠高於機率水平以上猜測到刺激的類型和刺激的身份，他認為他發現了無意識知覺的證據。事實上，將兩種測量之間的分離解釋為無意識知覺的一個重要前提是，意識知覺的測量能夠將所有相關的意識經驗完全測量出來，如果被試的言語報告沒能將所有相關的意識經驗完全測量出來，那么，言語報告和猜測只不過提供了對有意識知覺到的信息的不同方面表現出敏感性的知覺測量。很顯然，無法保證通過被試的主觀報告使意識經驗被完全測量出來。
Eagle（1959）則使用具有情緒色彩的圖片作為閾下啟動刺激[6]，探討它對閾上呈現的中性圖片的偏好判斷，獲得了無意識啟動。但是，這種測量方法的可靠性也同樣存在問題，因為被試可能看到了圖片的一些碎片，使被試的反應產生了偏向。Richard 的一項研究證明，被試通過對單詞的一部分進行加工，就能產生閾下啟動，儘管研究者將結果另作解釋，但已足以說明當前的問題。另外，也有研究者指出，被試也可能看到了圖片，但這種記憶保留很短暫，而留下的足夠痕跡會使被試的反應產生偏向。因此，閾下知覺啟動中很可能保留了某些覺知水平，雖不足以完成對圖片的識別，但足以產生反應的偏向。此外，也很難知道被試在報告他們的意識經驗時所採用的標準，而且，特定實驗的指導語對被試產生的影響不同。
在客觀覺知閾限測量中，研究人員採用所謂的是/否迫選程式作為覺知閾限的測量標準，即信號檢測論中的敏感度指標，當該指標為零時，就被當作該刺激處於閾下知覺的客觀指標。
Marcel（1974，1983）是第一個發現殘缺視覺刺激即使在客觀閾限下也能被知覺到的研究者。但是，即便如此，懷疑者依然挑剔，認為一種可能是被試在刺激呈現的瞬間處於意識狀態，另一種可能是被試可能意識到了刺激的一部分，但由於不能肯定意識到這部分信息是否足以對刺激作出分辨，因此，在迫選時就不作出反應。Merikle（2001）通過對以往採用主觀和客觀閾限的研究結果加以比較，發現根據這兩種覺知閾限所確定的閾下知覺啟動得出的結論是一樣的，說明這兩種方法測量的東西在性質上是相同的。仔細分析一下這兩種不同類型的覺知閾限的測量方法就會發現，在基於主觀覺知測量的研究中，正確的迫選操作被看作是在缺少對知覺的覺知狀態下對刺激信息的知覺；而在基於客觀覺知測量的研究中，正確的迫選操作被看作是反映了知覺的覺知狀態的存在。Merikle 認為，基於這兩種類型測量的研究之所以得出相同的結論，是因為客觀閾限比主觀閾限提供了對覺知狀態下知覺信息所必需的最少刺激條件的估計，換句話說，它們都提供了對知覺狀態的覺知測量，只不過客觀閾限使得這種知覺能在儘可能小的覺知狀態下進行。實際上，有些研究者曾系統比較了基於主觀和客觀閾限測量下的研究結論，也得出基於主觀和客觀測量下的研究結果不存在本質差異的結論。因此，Merikle 提出了採用先前呈現的刺激導致隨後的行為反應是否自動發生來判斷覺知狀態。
解決途徑
關於閾下語義啟動
Holender（1986）對無需有意識識別下的語義激活的實驗研究進行了調查和評估，認為大部分研究在說明刺激呈現時刻它的意義是否進入意識時所基於的實驗方法都是失敗的，主要表現在：⑴報告過的研究結果在統計上都很弱；⑵很難提供令人信服的證據表明視覺掩蔽啟動單詞確實是被無意識知覺到的；⑶發表過的研究結果很少被重複出來；⑷重複自己或別人已發表的研究結果的嘗試大多失敗了。
大多數研究都是採用任務分離範式進行的，該範式分兩個階段進行：第一階段是閾限確定階段，即找到一個刺激與掩蔽之間的 SOA，使得刺激的有意識辨別為零，掩蔽刺激的作用主要是阻止對先前呈現刺激的加工上升到意識水平，在這一階段，常常要求被試或者判斷目標刺激前是否有刺激呈現，或者要求進行具有更多選擇的迫選判斷（例如，包含啟動刺激在內的四選一）；第二階段是啟動階段，當啟動刺激的呈現時間為第一階段確立的 SOA時，看它對目標刺激的是否有語義啟動，如果有，則證明存在無意識的語義啟動，要求被試執行的任務多為典型的二擇一的分類任務，如要求被試確定目標刺激字母串是否為一單詞，或者確定單詞的意義是愉快的還是不愉快的。為保證啟動刺激在覺知閾限下呈現，通常採用兩種途徑，一是操縱刺激條件，主要是呈現時間與掩蔽；另一個是通過指導被試如何分配注意力加以控制。
當前的不少研究基本上沿用上述實驗範式，只是更為嚴格地使客觀偵別閾限值儘可能地小，更理想地，是使其接近零點，甚至在確定客觀閾限時，也將那些可能屬於機率性的正確反應項目刪除。同時，更採用回歸的方法計算是否產生“沒有直接效應的間接效應”。從以往所做的這些努力看，嚴格意義上說，這些方法都擺脫不了企圖使旁觀者對方法的效度產生心理上的可信性，而非產生真正客觀的、可重複的標準。有些研究者在確定客觀閾限時，往往通過不同的時間控制（刺激呈現時間、或 SOA、ISI）確定臨界值，而在間接測量中往往取較大的臨界值標準而非較小的臨界值（如 NaccacheL,Dehaene.S，1998，2001），而採用較小臨界值（如啟動刺激呈現僅 1 或 5ms）的研究者則拋開對啟動刺激的掩蔽。實際上，這種“小心翼翼”的選擇標準正反映了以前常受到質疑的一個問題，即所謂的無意識加工是由於總是存在一少部分的殘留意識加工所導致，當意識覺知成份完全消失後，所觀察到的無意識語義加工也就消失了。因此，近幾年不少研究者對掩蔽啟動實驗採納非語義的解釋。Greenwald（1995）做了大量有關閾下語義啟動的研究，他也承認，不少閾下語義啟動的實驗難以被重複；雖然獲得了語義啟動效應，但較小。他在一項研究中推算，若想有 80%的可能性通過重複他的實驗獲得用截距代表的顯著閾下效應，需要大約 900 名被試。而Marcel（1983）在他最初獲得間接測量效應時也使用了多達 363 名被試，在元分析中又使用了396 名被試才獲得了不能算有充分證據的間接測量效應。Merikle 則通過標準的啟動範式實驗證明，所謂的無意識啟動效應同啟動刺激的不同識別水平呈正相關，在客觀識別閾限條件下，沒有啟動產生，主觀閾限條件下有輕度啟動產生，最大的啟動出現在閾限上條件中。該研究有力地說明，無意識啟動的大小同意識成份的參與有很大相關。
Greenwald（1996）和他的同事在最近的一項研究中，為擺脫無意識語義啟動中可能摻雜著覺知成分影響的質疑，將他們所描述的反應視窗程式與視覺掩蔽程式結合起來，試圖獲得可靠的、統計上顯著的閾下啟動效應。被試被要求執行分類任務，或者根據意義將單詞劃分為愉快與不愉快，或者根據命名劃分性別，每個實驗均為不同的條件，啟動與目標刺激之間的 SOA 在 67 至 400ms 之間變化，啟動刺激持續時間為 50ms，閾下測量時有前後掩蔽，閾上測量時沒有前掩蔽。間接測量結束後，對啟動刺激進行識別能力的迫選測量。發現閾上啟動在 SOA 從 100ms 上升到 400ms 時明顯變得強烈，閾下啟動在 67ms 時最大，到 100ms時反而降低，超過 100ms 又開始上升。他通過對比以前的研究結果，發現以前幾乎所有的閾下啟動研究均使用了超過 250ms 的 SOA，而他的研究表明，閾下啟動只能在 SOA為 100ms或 100ms 以下才能穩定地獲得。但是，他的研究結果並沒有提供在與間接測量同等條件下直接測量效應大小的證據，因此，無法排除閾下啟動中覺知成分的存在。從另一個角度講，閾上與閾下之間的反向分離實際上也正反映了意識與無意識之間的相互作用，意味著閾下啟動測量中覺知成分的存在，正說明了我們前面提到的測量的敏感性問題，換句話說，閾下啟動測量只不過對無意識成分更敏感而已。同時，若他的研究結論成立的話，就意味著，以前絕大部分有關閾下語義啟動的研究結論實際上都是在覺知水平以上獲得的。
意識與無意識關係的理論假設
對於前面所說的測量方法，從理論上看，它的成立還要接受另一種更一般的假設，即若任何一個行為均受意識和無意識影響，而行為測量既是意識過程的反映，也是無意識過程的反映，那么，這種敏感度的測量就變得毫無意義。因為使用客觀測量建立的最少刺激條件不僅會降低覺知狀態下知覺的可能性，也會降低無覺知狀態下知覺的可能性[8]。正如前文所提到的以及其它研究所表明的，當採用嚴格的客觀閾限為覺知狀態的測量標準時，啟動也大為下降，甚至消失。從以往所獲的大多數研究結果看，這種趨勢也還是比較明顯的。另外，Holender（1986）在談到直接與間接測量效應時提出，要想得出有效的結論，直接測量必須對任務刺激的所有意識效應敏感，必須只能反映意識效應，這就是被稱為“充分性和唯一性”的假設。根據這一假設，沒有直接效應的間接效應的結論不僅為無意識認知的存在提供證據，也為分離提供了證據，還很少有研究符合他所提出的標準。因此，有研究者認為，他所提出的標準對於閾下語義激活的證據而言，過於嚴格了，於是，轉而接受Merikle（1988）等提出的較為寬鬆的標準。根據 Merikle 的假設，直接測量與間接測量一樣，既包括意識成份的貢獻，也包括無意識成份的貢獻。從以往研究結論看，無法對這一假設作出否定。
實際上，在探討閾下知覺效應是否存在之前，還面臨著一個更加基本的問題，即如何看待意識與無意識之間的關係，對它的回答實際上構成了測量方法的理論前提。關於兩者之間的關係，主要有 3 種不同的觀點：排它（exclusivity）、冗餘（redundancy）和獨立（independence）。Jacoby 和 Jordens（1997）曾提出了一個模型來對此加以解釋[20]。排它觀點認為，一個人或者意識到或者意識不到某種影響；冗餘觀點認為，如果把無意識比作一座冰山，那么意識僅僅是冰山的山尖，因此，意識加工可以產生於無意識加工，被無意識加工的項目只有達到一個特定的閾限值才可以變為有意識的，而在自動化形成過程中，則是逐漸退回到認識閾限指向而變為無意識的；獨立觀點認為，意識過程個和無意識過程是相互獨立起作用的，進一步說，不管有沒有無意識加工，意識加工都可以發生，反過來也是這樣。顯然，對基於不同意識與無意識關係假設基礎上的測量方法的解釋不能超越其理論假設基礎。
Merikle 提出，從對行為後果的定性差異上看，主觀覺知閾限本身就是對覺知存在與否的最好測量指標，把他的這一結論放在閾下知覺近百年的研究歷史中看，等於表明這一百多年的大量探討只不過從多個側面更加嚴格地證明 Sidis 等人最初的研究是正確的。也正因為如此，Merikle（2001）等在最近的一項研究中提出，由於無意識知覺的存在已經得到廣泛認同，在有關無意識研究方面，今後應該努力的方向是探討意識知覺與無意識知覺之間的本質差異、無意識知覺到的信息如何影響有意識的經驗，以及任何功能差異是怎樣以及如何受不同神經通路所調節。有些研究者近些年在這幾方面已經進行了初步的嘗試。
研究的傾向
意識與無意識知覺之間的本質差異
對意識與無意識知覺之間是否存在本質差異加以探討的典型範式之一是 Debner 和Jacoby的研究工作。實際上，他們所採用的排除方法與內隱記憶研究中為探討外顯提取的“污染”而採用的“排除與包含”程式如出一轍。其基本的邏輯是：作為啟動刺激的單詞被呈現50ms（閾下知覺）或150ms（閾上知覺），掩蔽後緊接著呈現啟動刺激的前3 個字母（殘詞）作為目標刺激，讓被試執行的經典的外顯殘詞補筆任務，即要求被試用除啟動刺激之外，所想起的其它任何單詞完成當前殘詞，發現當啟動刺激以50ms 呈現時，被試並不能遵守指導語的要求而依然傾向於用啟動刺激完成當前詞幹；而當啟動刺激以 150ms 呈現時，被試能夠遵守指導語完成當前任務。表明當單詞以50ms 呈現時是被無意識知覺的，導致被試對目標刺激產生自動的反應；當單詞以150ms 呈現時能被有意識知覺到，導致被試對控制自己的行為對目標刺激產生反應。另外一個相關範式來自 Merikle 等的研究[21]。他們將傳統的Stroop 範式加以改造，並將其與 ERP 研究中最初用於研究 P300 的Oddball 範式結合起來。
在他們的實驗中，啟動刺激為灰色的“紅”或“綠”字，目標刺激為紅色或綠色的方塊或星號，啟動刺激與目標刺激之間一致與不一致的比例分別為 25%與 75%，啟動刺激分別以閾上或閾下條件呈現，被試的任務是根據所提供的信息迅速通過按鍵判斷所看到的方塊顏色。結果發現，閾下啟動中能觀察到典型的Stroop 效應，閾上啟動觀察到的則是反轉的Stroop效應。他們認為，在閾上啟動中，由於啟動刺激被有意識地知覺到，使得被試可以根據啟動刺激預期即將到來的目標刺激，因此，被試的反應是有目的的；而在閾下啟動中，被試對啟動刺激的知覺是無意識的，由此所引起的對目標刺激的反應是自動的、不受控制的。但是，Daza 等也採用與 Merikle 的研究相似的實驗範式卻發現[6]，閾上啟動中觀察到的Stroop效應的反轉現象只有在啟動刺激與靶刺激之間的SOA 為400ms 時才能觀察到，而在Merikle的研究中，Stroop 的反轉現象發生在 300ms 以內。閾下啟動中在SOA 為300 或400ms 時能觀察到典型的 Stroop 效應，當SOA 為500 或700ms 時均未出現，而在Merikle 的研究中，Stroop 效應發生在 300ms 以內。這在某種程度上意味著這種質的差異的研究方法的可靠性還有待於驗證。
無意識知覺對有意識行為的影響
McCormick 對無意識知覺到的刺激如何影響有意識的行為進行了研究[23]。其實驗安排為：在中央注視點的左右側快速呈現一個線索刺激，間隔 500ms 後，呈現目標刺激（X 或 O），線索刺激與目標刺激之間有85%出現在不同側，15%出現在同側，告訴被試儘可能根據線索刺激把注意力放在與線索刺激相反的對側會有助於快速地判斷出目標刺激是 X 還是 O。
結果表明，當被試知覺到了線索刺激，被試對出現在與線索刺激相反一側的目標刺激的識別要快於對出現在與線索刺激同側的目標刺激的識別；而當被試沒有知覺到線索刺激時，反應模式正好相反。表明在無覺知狀態下知覺到的線索會吸引注意，從而影響被試覺知狀態下的知覺行為。Danziger 等用盲視病人進行的相近的實驗也得出了相同的結論。這一方面表明注意與意識是可以分離的，更可能表明，注意在解釋無意識知覺如何影響有意識行為方面將起到重要作用。
無意識知覺的神經解剖基礎
除此之外，隨著fMRI、ERP 等神經成像技術的迅速發展，有研究者也開始嘗試對閾下知覺所依賴的神經基礎方面加以探討。Dehaene 等採用fMRI 與ERP 技術進行了傳統的閾下語義啟研究，實驗要求被試儘快判斷每次作為目標刺激呈現的單個阿拉伯數字1~9 是否大於5，在目標刺激之前以43ms 的閾下條件（實驗前經過偵別、識別等主客觀覺知閾限測量確定辨別力均處於機率水平）呈現有前後掩蔽的以阿拉伯數字或英語書寫的1~9 作為啟動刺激，目標刺激與啟動刺激均大於5 或小於5 為一致條件，相反則為不一致條件。發現，反映單側運動環路激活的單側準備電位在一致條件時表現出明顯的正向偏轉，而在不一致條件時表現出明顯的負向偏轉，且與不一致反應比一致反應慢24ms 的行為結果相對應，不一致條件下從Cz 點記錄到的P3 也比一致條件下的P3 延遲了24ms。fMRI 的記錄也表明，這種由啟動刺激誘發的激活在不一致條件下大於一致條件，且這種啟動效應位於運動皮層。而Brazdil 等則在利用前面提到的 Oddball 範式進行的閾下知覺研究中進行了ERP 記錄，發現由 Oddball 範式所誘發的閾上P300 與閾下P300 的成份是類似的；他們最近的研究中則進一步證明，至少從電生理學觀點看，人腦對視覺刺激的無覺知加工與有覺知加工之間不存在本質區別。Shevrin 等也發現，閾上和閾下刺激誘發的ERP 具有相似的成分結構。這意味著至少在腦電水平上暫時沒有觀察到意識與無意識知覺之間存在本質差異的可靠證據。
上述的分析表明，如果說一百多年前的研究沒有提供閾下知覺存在的可靠證據，那么，目前的方法對覺知狀態的測量依然不能提供令人信服的證據；反之，大量的研究實際上本身已經證明了無意識知覺的存在，只不過難以完全排除無意識知覺中的有意識成分，很可能，純粹的無意識知覺本身就不存在。換句話說，對覺知狀態更多的關注在潛意識裡把排它觀點作為了理論假設，而以往大量的閾下知覺啟動研究中總是包含或多或少的意識成分實際上等於否定了有關意識與無意識關係的排它觀點。今後的研究一方面應該跳出這一陷阱，把注意力轉向其他兩個理論假設的驗證上，另一方面，也提示我們應該在無意識知覺如何影響有意識的行為以及閾下知覺的神經活動指標等方面進行新的更多嘗試，或許可以以迂迴的方式擺脫由於在覺知狀態測量方法上的糾纏與僵持而導致閾下知覺研究上的停頓，新的發現可能會使這種局面迎來柳暗花明。
