stroop效應

Stroop 效應（斯特魯普效應）源於Stroop於1935年做了一個實驗，利用的刺激材料在顏色和意義上相矛盾，要求被試說出字的顏色，而不是念字的讀音，結果發現，說字的顏色時會受到字義的干擾。

基本介紹

• 中文名：Stroop效應，斯特普效應，斯特魯普效應
• 外文名：Stroop Effect
• 提出日期：1935年
• 解釋：是指字義對字型顏色的干擾效應

基本信息

歷史

stroop效應。一般認為，念字和說出字型顏色是兩個不同的認知過程。Stroop於1935年做了一個實驗，他利用的刺激材料在顏色和意義上相矛盾，例如用藍顏色寫“紅”這個字，要求被試說出字的顏色，而不是念字的讀音，即回答“藍”。結果發現，說字的顏色時會受到字義的干擾。

理論

麥克勞德（Mecleod）在1991 年總結stroop 效應（斯特魯普效應）發生機制的5種理論或模型。像早期的相對加工速度理論（賽馬理論）、自動化理論、知覺編碼理論、Logan 的平行加工模型、平行分散式加工模型。相對加工速度理論出現時間的最早，它認為人們對刺激的兩個維度（字詞和顏色）加工是平行的，而加工速度不同。讀詞總快於顏色命名，所以字詞首先得到加工。當字詞的顏色和顏色信息一致的時候，就會促進對字詞的顏色命名，反之對字詞的顏色命名則產生干擾。自動化理論受到高度認同的原因，在於它強調區分自動加工和控制加工兩個概念，自動加工不需要注意的參與，控制加工則需要有意的控制。在stroop 任務中讀詞是自動加工，顏色命名是控制加工，所以讀詞能對顏色命名產生促進或干擾，反之則不會。知覺編碼理論強調stroop 的干擾僅發生在知覺編碼階段，加工階段則不發生。有證據說明stroop的干擾不僅發生在知覺編碼階段，還發生在加工階段。Logan 的平行加工模型改變過去那種強調加工的系列性，而把stroop 效應看作是收證據進行決策的過程。刺激的每個維度的加工速度是由其權重決定的，權重影響每一維度對決策的貢獻大小。如果來自某一維度的證據和要求的維度一致，就會降低閾限，從而加快要求維度的加工時間，反之則減慢要求維度的加工速度。平行分散式加工模型（PDP）又稱為聯結主義和神經網路模型，是對以上幾種理論的升華，能解釋Stroop 效應中的許多結果。它認為PDP 系統包含很多相互聯結的模組，每個模組由許多簡單的相互聯結的加工單元，每個加工單元負責接收來自其他單元的輸入並提供輸出。幾組模組可以組成通路，每條通路包括一組相互聯結的模組。當PDP 系統進行任務操作的時候，就會選擇一條通路，通路中的聯結組確定了這條通路的強度，從而通路的選擇也確定了信息加工的速度和準確性。

而2003 年Robert等提出較新的stroop效應的建構理論。stroop效應的建構理論認為在選擇性注意中，基於記憶的兩個結構—維度的不平衡性和維度的不確定性引導注意選擇那些在刺激維度內或者附近的那些顯眼的、奇怪的、或者與任務相關的信息進行加工。維度的不平衡性和維度的不確定性對目標刺激的組合、對分心物抑制的組合進行調節,同時也會對早先刺激的記憶進行調節。建構理論認為在Stroop 範式中有4 種不同類型的信息影響Stroop 效應:呈現刺激的背景、刺激的大小數量、一致性效應以及任務效應。該理論強調:被試對信息的選擇所作的努力可能被新信息所中和。如果不相關的信息是顯眼的或者是和相關信息是相關的,這樣不相關的信息也可能得到加工。作為靶子目標上的字比起在其他地方呈現的字更顯眼,因此就有可能調節或改變Stroop 效應。

儘管Stroop 研究中建構理論是最新的觀點,但相關研究報告較少,不過有人認為在解釋Stroop效應的範圍和多樣性方面被認為優於其他模型。

實驗範式

Stroop 效應的範式已經擴展到眾多的實驗研究中。經典Stroop 範式即命名詞(字) 的顏色時,書寫目標字(顏色詞) 的顏色與目標字的語義之間產生干擾作用。隨著研究的不斷深入,經典Stroop 範式已演變為各種各樣的變式。

晝夜Stroop

(Day - Night Stroop)

Cerstadt 、Hong 和Diamond 等修訂了Stroop 任務,使之適用於3. 5 歲至7 歲的學前兒童,形成晝夜Stroop 任務。實驗組要求被試在看見太陽的圖形時說“夜晚”,看見月亮的圖形時說“白天”;控制組要求被試看見一個抽象的圖形時說“白天”,看見另一個抽象圖形時說“夜晚”。結果實驗組和控制組之間有顯著差異。實驗組被試的反應時有顯著的年齡差異,尤其是在3. 5～4. 5 歲之間。控制組的被試反應時則沒有表現出顯著的年齡差異。被試反應時隨著試驗次數增多而減少。最普遍的錯誤模式是兒童輪流說“白天”和“夜晚”,或看見太陽的輪廓堅持說“白天”。晝夜Stroop 和經典Stroop 相同性在於兩者都是要求兒童抑制字意義和視覺衝突的矛盾,但是前者同時又是一個規則性任務。因為實驗任務是要求被試見太陽說“夜晚”,而看見月亮或者星星說“白天”。當前,晝夜Stroop 範式大多被套用於研究兒童的執行功能,作為測量執行功能的一個重要指標。

圖- 詞幹擾

圖—詞幹擾任務是經典Stroop 範式的一個簡單推廣。在圖- 詞幹擾範式中,向被試呈現圖與干擾詞,二者同時呈現,或者先呈現圖,然後呈現干擾詞,要求被試命名干擾詞。例如向被試呈現圓形中的漢字“方,”正方形中“圓”字等,任務是要求被試忽略圖形,命名圖形裡面的漢字。對於圖- 詞幹擾範式,近年來研究者對其作進一步改進,如Waszak和Marti2na等人讓被試命名兩個長方形其中一個的顏色,顏色字所在的位置有三種情況:在靶子目標上、非靶子目標、背景上,結果發現在靶子目標上的顏色字比在非靶子目標上和背景上的顏色字產生較大的Stroop 效應。另外圖詞- 干擾範式也是研究雙語Stroop 效應的重要途徑和方法。

雙語範式

雙語Stroop 範式指利用兩種語言的色詞,要求被試用母語和第二語言分別對兩種語言的色詞進行顏色命名,然後根據語言間(命名語言和色詞使用兩種語言) 和語言內(命名語言和色詞使用同一種語言) 的不同干擾效果推論出雙語者的心理詞典表徵結構。翻譯任務也是研究雙語Stroop 範式的重要工具。Laheij 和Debruyn 等採用翻譯任務檢驗雙語中Stroop 效應。在實驗中要求被試進行從第二語言到第一語言的翻譯,干擾詞則以第一語言呈現;並且要求干擾詞與要生成詞語在正字法、語義等方面存在相關。結果在干擾詞呈現140ms 的時候,與生成的詞語義上相關的干擾詞產生干擾作用,翻譯詞語的反應時顯著增加,而與生成的詞在正字法上相關的干擾詞促進了翻譯任務的完成,反應時顯著縮短。這正如同經典Stroop 效應中的不一致條件下的干擾和一致條件下促進作用。

效應反轉範式

Stroop 效應的反轉範式是由Logan 提出的,後由Merikle等人對其改進,並把它用於研究無意識知覺。這種範式只涉及紅、綠兩種顏色。色詞“RED”或“GREEN”是啟動刺激,用於啟動對紅、綠兩種靶顏色的命名反應。色詞和色塊的一致機率是25 % ,色詞和色塊的不一致機率是75 %。當在意識狀下,被試對不一致色塊的命名要快於對一致色塊的命名,出現了典型的Stroop 效應的反轉。而在無意識狀態下,被試對一致色塊的命名要快於對不一致色塊的命名,出現了典型的Stroop 效應。這種範式也適用在集中注意和分散注意的任務中。在集中注意下,被試利用不一致的機率大於一致機率的預期,出現Stroop 效應的反轉;而分散注意下,被試對此沒有預期,出現典型的Stroop 效應。

情緒範式

情緒Stroop 效應研究是當前Stroop 研究中的熱點問題。情緒Stroop 效應主要是指刺激中的情緒信息對非情緒信息的影響。這個範式也是經典Stroop 範式的變式。用表示情緒信息的圖(表情圖) 或情緒詞作為啟動刺激,顏色塊作為目標刺激,要求被試對色塊進行顏色命名。該範式在實驗研究中套用甚廣,如禁忌語的Stroop 效應[3 ] ,當被試命名忌諱語的顏色時候,要比命名中性詞語反應時顯著長;Willebrand 和Mimmie 等利用情緒Stroop 範式研究曾被燒傷的患者的認知失調。18 個燒傷患者構成實驗組,18 個健康被試作為匹配組,任務是要求被試命名有關燒傷的、外傷的、中性的詞語。結果發現燒傷患者命名燒傷詞語的反應時顯著長於命名外傷詞語、中性詞語的反應時。而匹配組對這三種詞語的命名時間沒有顯著差異。

其他範式

Besner 等改變過去命名單詞的顏色,要求被試命名單詞中一個字母的顏色,字母處於有語言特徵(單詞) 和無語言特徵一串符號( # 、@、%、&) 兩種背景下,結果發現語境嚴重影響和制約Stroop 效應的出現。Allen等用數字或符號與其個數之間的匹配關係為材料,如符號( - , + + + , = = = , : : , : : :) 、英文字母(C ,AAA ,DD) ,相匹配的數字(指數字與其數量一致,如1 ,4444 ,333) 、不相匹配的數字(指數字與其數量不一致,如2 ,1111 ,66) ,結果被試記住不匹配的數字比記住符號和字母費時較長,這類似於顏色的Stroop 效應;被試讀不匹配的數字比讀字母花費反應時更長,這類似於顏色Stroop 效應的反轉;被試讀和記相匹配的數字比讀和記字母花費時間顯著縮短,這類似於顏色stroop 效應的易化。

Risko 和Jennifer 等研究者通過把視覺搜尋和Stroop範式聯繫起來,進行Stroop 效應的研究。3 、5 、7 個單詞的排列包括1 個有顏色的目標(實驗1 和3 中是詞,實驗2 中是條線) 呈現給被試。不相關的顏色詞也呈現在材料中,並且和顏色目標位置有統一的或分離的兩種情況。實驗1 和3 要求被試報告目標顏色詞的顏色,實驗2 要求被試確定目標顏色是否出現過。

儘管這些範式在一定程度上都是對經典Stroop 範式的改進,但是同時這也表明了Stroop 範式的多樣性與多變性,以及套用範圍的廣泛性。

影響因素

有許多因素影響並制約著被試在Stroop 任務中對詞的加工。像語境因素、被試的顏色識別能力、操作任務、SOA 的多少、被試的年齡、詞和非詞的比例等等。

語境因素

早在80 年代,Smith 和Thedor 等人就提出語境和加工深度之間的相關。隨後Simth 等通過實驗證明語境能夠調節語義的啟動,並指出這是對自動化加工的挑戰。Benser 等提出詞語的視覺識別不是自動的,語境強烈影響並制約著詞的加工。當處於注視點的中性詞中所有字母都是有顏色的時候,一致條件下的反應時顯著快於不一致條件的反應時;但是當中性詞中僅僅有一個字母是有顏色的時候,一致和不一致條件下的反應時沒有顯著差異。Risko 和Jennifer 等指出,對語義的加工存在嚴重的語境依賴性。據此我們提出語境或背景的強弱會影響Stroop 效應加工的數量。背景複雜性越高干擾就會越大。如紅藍兩個字之間呈現綠字,讓被試命名中間綠字的顏色,這樣顏色的干擾就比較大,Stroop 干擾的數量就越大。

Tulving 等認為在對詞的加工中,遵循編碼特異性原則,即編碼和提取依賴於語境。Besner 和Stolz 等[14 ]曾報告他們的若干實驗:在注視點呈現中性詞語,用白色書寫的顏色詞呈現在中性詞的上方或下方。其中中性詞是有顏色的,要求被試報告中性詞呈現的顏色,並且忽略呈現材料上其它詞語。當注視點上中性詞所有字母都是有顏色的時候,一致的條件顯著快於不一致的條件;但是詞中僅僅有一個字母是有顏色的時候,在一致和不一致條件之間沒有顯著不同。隨後他們又進行了四個實驗,進一步提出當詞被看作非語言對象時候,在Stroop 範式中仍存在嚴重的語境依賴性。據此,Besner 等提出加工的相對自動化假設,即便當詞被看作非語言對象時候,語境對詞的加工仍有強烈的影響。儘管以上兩個研究都認為對辭彙- 語義的加工,存在默認的加工模式,而非加工的完全自動化。但他們也承認該模式的發生機制有待探究。他們預言,隨著認知神經科學的發展,特別象fMRI、ERP 等技術的套用會給他們的觀點提供支持。

情緒的影響

情緒Stroop 效應指刺激中的情緒信息對非情緒信息加工的影響。情緒狀態的不同會影響了Stroop 任務的加工的觀點受到ERP 研究的支持。Annett Schirmer ,Sonja A Kotz 等通過使用ERP 技術,發現情緒詞的性別- 特定Stroop 效應。在韻律- 詞語干擾任務中,給被試聽用愉快、中性和生氣的韻律說出的積極、中性或消極的詞語。要求被試忽略情緒的韻律,評估詞語的效價。研究發現韻律與語義一致的刺激比不一致的刺激反應相對較快較準。ERP 證實一致條件下有一個較小N400 的振幅。然而,該結果僅僅對於詞語效價的判斷任務和僅僅女性被試來說, ERP 的效應是顯著的。當前的研究顯示:詞語效價的判斷比起韻律判斷更明顯受到性別的影響。另外,ERP 顯示:男女對情緒Stroop 的內在加工存在差異。女性在語義加工階段,對韻律判斷和詞語效價判斷兩個任務

之間存在互動作用。

Brooke 等 在與詐病- 相關的詞語中, 也發現情緒Stroop 效應。使用改編的Stroop 測試,一組被試是假裝有輕度的腦損傷,另一組經確診患輕度腦損傷。結果在輕度腦損傷的被試中,中性詞語和詐病詞語沒有顯著差異;而對詐病被試卻發現在詐病詞語成績表現顯著較差。作者試圖探明是否存在詐病Stroop 效應,對詐病的偵查提供更有效的指標。

近年來MacKay 等發現在在忌諱語中也存在情緒Stroop效應。忌諱詞語的顏色命名的時間比中性詞語長,這個效應隨著詞語的重複而減少。在情緒Stroop 效應中,啟動刺激自動激活了被試的積極或消極評價,誘發了某種反應的趨勢,而這種反應趨勢可促進或抑制對目標刺激的反應,這也是和Stroop 效應的反應衝突一樣,因此也可說是情緒Stroop 效應。

當然也有研究者對此提出否定。他們認為情緒Stroop 效應不等於情緒啟動。情緒啟動的含義有二:一是指個體對於在情緒效價上與啟動刺激相關聯的靶刺激更為敏感,主要體現在加工速度上;二是指個體先行加工某情緒刺激後,使得後繼的加工也易於蒙上相應情緒色彩。所以有的文獻也用“情緒一致性效應”代替“情緒啟動效應” 。當然,不是任何程度的情緒都能引起情緒Stroop 效應的。

空間和要求

Risko 等把Stroop 範式和視覺搜尋範式結合起來,研究發現詞語的視覺加工要受到空間注意和任務要求影響,並不是大家認為的詞加工是自動化的、被試不可避免要對詞進行加工。Risko 和Besner 等給被試呈現3 、5 、7 個詞,包括一個有顏色的靶子(其中實驗1 和3 中靶子是詞,實驗2 中靶子是一條有顏色的線) 。不相關的顏色詞也出現在呈現材料中,並且和靶子的位置有兩種情況:整體的、分離的。實驗1 和實驗3 的任務是要求被試報告靶子的顏色,實驗2 任務是要求被試確定靶子的顏色是否出現過? 結果實驗1 中,當顏色詞和靶子是整體的時候,產生了Stroop 效應,但是在分離的情況下卻沒有產生Stroop 效應;實驗2 、3 都沒有產生Stroop 效應。據此,他們提出視覺詞語的識別依賴於空間注意和被試的心向。空間注意不確定性的增加在一定程度上減少了外圍詞語被加工可能性。這個結論在以前的研究中也有人提到。Besner 和Stolz、Brown總吉他們的一系列實驗認為:空間確定性高低、注意負荷的大小、是否要求解碼等都對詞的視覺識別有嚴重影響。

年齡

早在90 年代Macleod 綜述Stroop 效應18 項研究成果就提出Stroop 干擾受被試年齡的影響。Stroop 干擾在國小低年級時就已經出現,隨著閱讀技能的提高,大約在二、三年級之間達到最高水平。隨著閱讀能力的繼續發展,成年時期干擾逐年下降,直到接近60 歲,此時干擾又重新升高。彭聃齡等採用事件相關電位技術,研究國小六年兒童的Stroop效應的時間進程。他們通過與成人Stroop 效應的ERP 比較,提出兒童Stroop 效應的產生機制可能與成人有一定的差異,並且提出兒童Stroop 效應的產生是一個複雜過程,干擾效應是早期刺激顏色識別和後期反應選擇兩個階段共同作用的結果,而促進效應則發生在後期的反應選擇階段。West 和Robert 等利用ERP 技術讓年輕人和老年人完成Stroop 任務,發現老年人的Stroop 干擾數量顯著大於年輕人。這個結果支持老年人抑制能力下降或不足的假設。

顏色識別

以往研究較少關注被試對顏色識別的能力是否會影響Stroop 效應。這種局面直至Laeng 和Bruno 等首次將被試的顏色識別能力引入到Stroop 實驗方發生改變。他們對被試進行標準的顏色視覺測試,結果發現被試在標準顏色視覺測試中錯誤多者,其Stroop 干擾量也多,二者之間呈顯著的正相關。同時他們認為顏色之間如何搭配也會影響到Stroop 效應。眾多實驗之中的顏色選擇都是隨機的,沒有考慮到顏色之間的搭配不同能夠影響到實驗的結果。他們通過根據色覺理論中的對立過程理論,在實驗中採用對立的顏色如黑—白、紅—綠、黃—藍和不對立的顏色如紅- 藍等,結果他們發現當顏色- 字不一致的時候,對立的顏色(例如黃色的“藍”) 比不對立的顏色(例如紅色的“藍”) 引起的Stroop 干擾的數量顯著減少。

其他因素

現已有研究表明,實驗條件如分散注意和集中注意、任務類型、SOA 的設定等均有可能影響Stroop 效應。在分散的注意下出現典型的Stroop 效應,而在集中的注意下出現Stroop效應的反轉; 有研究表明口頭報告和按鍵任務都出現了Stroop 效應,也有研究卻發現按鍵任務未出現Stroop 效應;Klauer 等採用被試間設計,設定了6 種SOA ( - 100ms、0ms、100ms、200ms、600ms 和1200ms) ,以詞作為啟動刺激和目標刺激,結果表明在SOA 為0ms 和100ms 時候出現了顯著的啟動效應。還有其它研究證明當SOA 是0ms 和150ms 的時候,才出現顯著的啟動效應。而Sharma 等人研究發現情緒Stroop 效應會隨著SOA 的延長而減弱、消失。至於Stroop 效應精確的發生在哪一個時間段,影響Stroop 效應出現的因素等目前仍有爭論。