⼯作记忆 Stroop 效应：当内部陈述与外部刺激发⽣冲突时外文翻译资料

⼯作记忆 Stroop 效应：当内部陈述与外部刺激发⽣冲突时

Anastasia Kiyonaga and Tobias Egner Duke University

摘要：⼯作记忆 (WM) 最近被描述为内部定向注意力，这意味着 WM 内容应该影响行为，就像外部感知和参与的刺激⼀样。我们测试了在 WM 中持有⼀个颜⾊词，⽽不是在外部环境中关注它，是否会对颜⾊辨别任务产⽣⼲扰，这将模仿经典的 Stroop 效应。在三个实验中，WM Stroop 效应概括了经典注意 Stroop 效应的核⼼特性，显⽰出等效的⼀致性效应、刺激和响应⽔平⼀致性的附加贡献，以及对⼀致性和不⼀致试验百分⽐调制的敏感性。此外，在刺激呈现和回忆之间的 WM 延迟期间，WM 维持与注意力需求呈负相关，不⼀致后的记忆性能⽐⼀致试验差。总之，这些结果表明 WM 和注意力依赖于相同的资源并在相同的表⽰上运行。

关键词：⼯作记忆；短期记忆；视觉注意；选择性注意；开放材料

⼯作记忆 (WM) 传统上被认为是⽤于短期维护和操作内部信息的专⽤系统 (Baddeley amp; Hitch, 1974)，⽽注意力被描述为选择性地关注环境中有限数量的 信息 (例如，布罗德本特，1958 年）。然⽽，最近的证据表明，这两个以前被认为不 同的结构实际上是密切相关的。空间注意力被⽤于维持⼼理表征（例如，Awh, Jonides, amp; Reuter-Lorenz, 1998; Nobre et al., 2004），WM 容量预测视觉 搜索性能（Anderson, Vogel, amp; Awh, 2013; Poole amp; Kane, 2009 年），⽽ WM 维护或视觉注意力的⾼负荷会损害另⼀⽅的性能（例如，Chen 和 Cowan， 2009 年；De Fockert，2001 年；Woodman 和 Luck，2010 年）。此外，⼈类神经 影像学研究表明，WM 维持激活的感觉刺激的神经表征与外部定向注意力（例 如，Ranganath、Cohen、Dam 和 D解码在 WM 中保留的刺激的⾝份（例如，Emrich、Riggall、LaRocque 和 Postle，2013 年；Serences、Ester、Vogel 和 Awh，2009 年）。因此，⼀些理论现 在将 WM 描述为针对内部表征的注意力（Awh amp; Jonides, 2001; Chun, 2011; Cowan, 1988; Gazzaley amp; Nobre, 2012; Kiyonaga amp; Egner, 2013; Oberauer amp; Hein, 2012; Postle, 2006） .在这里，内部注意力是指对环境中不 再存在的项⽬的表⽰进行操作的注意力，因此必须内源地激活。另⼀⽅⾯，外部注 意力是指对当前在环境中可⻅并因此被外部刺激激活的项⽬的表⽰进行操作的 注意力。

对 WM 和注意力过程不受阻碍地进行的⼀些观察引起了关于它们之间的联系是否确实是强制性的争论（例如，Hollingworth amp; MaxceyRichard, 2013; Woodman, Vogel, amp; Luck, 2001）。在⽬前的⼯作中，我们对 WM 和注意力利⽤相同的注意力资源并在相同的表⽰上运行的假设进行了强有力的检验。从这个观点来看，在 WM 中维护⼀个项⽬应该会影响行为，与视觉关注该项⽬相当，因此，注意力的经典效果应该在 WM 域中复制。最近对这⼀假设的⽀持源于以下发现，即在内部引导注意力以刷新 WM 中的特定项⽬会导致对匹配探测的响应减少，类似于视觉注意力中众所周知的“抑制返回”效应（Johnson 等⼈）。 ., 2013)。同样，WM 中的主动维护可以产⽣视觉后效应，就像⻓时间观看刺激物的适应效应⼀样（Saad 和 Silvanto，2013 年）。在这里，我们通过测试 WM 和注意力的等价性来扩展这条调查线，这可能是最著名和最⼴泛使⽤的注意力过滤探测，即颜⾊词 Stroop 任务（Stroop，1935）。外部颜⾊补丁，就好像这个词在外部被关注⼀样。其次，因为⾊块不能启动替代单词阅读任务，所以经典 Stroop 任务中出现的 Stroop 错误率效应不应该出现在 WM Stroop 任务中。第三，在不⼀致的试验中需要注意的过滤过程应该转移注意力资源来维持 WM 内容，并导致在不⼀致后的记忆⽐⼀致的试验更差（参⻅ Barrouillet、Bernardin 和 Camos，2004）。实验 1a 通过让参与者以平衡的顺序完成经典的颜⾊词 Stroop 任务以及双任务 WM/颜⾊辨别范式来测试这些预测。

在实验 1 中，我们开发了⼀个 WM Stroop 任务来测试在 WM 内部持 有⼀个单词，⽽不是在外部环境中关注它，是否会在 WM 延迟间隔期间对 ⾊块的感知辨别任务产⽣⼲扰效果。在实验 2 和 3 中，我们对 WM Stroop 效应进行了额外的审查，测试它是否模仿了经典的注意力 Stroop 效应的⼀些核⼼特性。

我们报告实验中使⽤的所有数据排除、所有操作和所有测量

实验1

在经典的 Stroop 效应中，当单词的含义与其墨⽔颜⾊不⼀致时（例如，⽤蓝⾊书写的“红⾊”），参与者命名颜⾊词刺激的墨⽔颜⾊⽐在它是全等的（例如，⽤蓝⾊书写的“蓝⾊”；MacLeod，1991）。这种对不⼀致试验的反应减慢被认为是由于对任务相关颜⾊信息的注意力过滤成本⾼，但仍然不完美（例如，JD Cohen, Dunbar, amp; McClelland, 1990）。相⽐之下，对不⼀致试验的错误反应似乎可归因于间歇性⽬标忽视⼀种由试验⼦集上的颜⾊词引发的⽆意阅读反应（例如，Kane amp; Engle，2003）。

从 Stroop 效应的这种表征中，我们得出了 WM Stroop 任务的三个 关键预测。⾸先，在 WM 中保持⼀个不⼀致的颜⾊词会产⽣冲突并减慢⼀个词的命名。

Method

参与者。参与者是通过亚⻢逊的 Mechanical Turk (MTurk) 招募的，并 根据杜克⼤学机构审查委员会的政策提供知情同意。⽆论年龄、⺟语或居 住国家/地区如何，参与者都可以报名参加该实验，但他们之前必须通过 MTurk 完成⾄少 500 次测试，并拥有向实验者提供⾄少 95% 的可接受 数据的记录时间。因此，我们可以放⼼，参与者的英语能力很强，并且能够 成功地遵循任务说明。

为了确保通过 MTurk 收集的数据与在实验室收集的数据具有可⽐性 并复制已建⽴的效果，我们⾸先对 20 名 MTurk 参与者进行了经典颜⾊词 Stroop 任务的试点版本。我们确实观察到了预期的 Stroop ⼀致性效 应，具有相当⼤的效应⼤⼩（Cohen s d = 0.7）。为了在 alpha; = 0.01 时达 到 0.8 的功效并期望中⼤效应量，我们对 40 名参与者进行了实验 1a (J. Cohen, 1992)。在排除了具有机会⽔平准确性或对所有试验的不到三分 之⼆的反应的参与者的数据后，我们在分析中纳⼊了 35 名参与者（17 名 ⼥性，18 名男性；平均年龄 = 34 岁，范围 = 22-65）。

Stimuli and procedure

经典的颜⾊词 Stroop 任务。经典的颜⾊词 Stroop 任务由⼀系列⽤ 彩⾊墨⽔书写的颜⾊词组成。⼀个词“红⾊”、“蓝⾊”、“绿⾊”或 “⻩⾊”在每次试验中以四种墨⽔颜⾊之⼀集中显⽰ 500 毫秒（RGB 值：红⾊ = 255、0、0；蓝⾊ = 0、0、255；绿⾊ = 25、200、25；⻩⾊ = 225、215、 40）在中性灰⾊背景上。每个单词由 1,000 毫秒的中间间隔分隔。

参与者被要求报告墨⽔的颜⾊，⽆论单词的含义如何，对每种可能的颜⾊ 使⽤四个指定的响应键之⼀。

⼀致的试验（墨⽔颜⾊和词义⼀致）和不⼀致的试验（墨⽔颜⾊和词义不 同）以随机顺序发⽣的频率相同。参与者完成了 20 次练习试验，在此期间他们收到了对每次试验的反馈，随后 是 96 次没有反馈的试验试验。此 Stroop 任务⽤于评估感知任务（颜⾊命 名）与⽆关的外部参与视觉刺激的冲突程度。

WM Stroop 任务。如图 1 所⽰，我们的双任务 WM/颜⾊辨别范式包括 延迟的匹配样本 WM 测试，在延迟期间与颜⾊判断任务交错。 WM样本指⽰参与者记住哪些测试

在试验结束时⼀个⽤⿊⾊墨⽔（“红⾊”、“蓝⾊”、“绿色”或“黄色”）书写的单词集中显⽰ 1,000 毫秒。在 2,000 毫秒的刺激间隔 (ISI) 之 后，矩形斑块以四种颜⾊之⼀集中呈现 500毫秒（RGB值：红⾊=255、0、0；蓝⾊=0、0、255；绿⾊=25、200,25;⻩⾊=225,215, 40)。在1,000毫秒ISI结束之前，参与者被要求使用每种可能颜⾊的四个指定响应键之⼀报告 补丁的颜⾊（图 1b；映射到“A”、“S”的颜⾊， ” 标准键盘上的“J”和 “K”键）。

接下来，⼀个 WM 探测词（“红⾊”、“蓝⾊”、“绿⾊”或“⻩⾊”）出 现 3,000 毫秒，并附有说明（在每次试验中保持⼀致），指⽰如果探测到，则 按下哪些键匹配（“1”） 或与 WM ⽰例词不匹配（“0”）。然后⼀个星号出现 1,500 毫秒，表 ⽰新试验的开始。⼀致的试验（颜⾊补丁和 WM 样本的含义⼀致）和不 ⼀致的试验（颜⾊补丁和 WM 样本的含义不同），以及匹配和不匹配 的 WM 样本和探针，以随机顺序发⽣的频率相同。参与者完成了 20 次 练习试验，在此期间他们收到了对每个颜⾊判断和 WM 探针的反馈，随 后有 120 次没有反馈的实验试验。这种新颖的双任务 WM 范式⽤于评 估感知任务（颜⾊命名）中不相关的内部参与表⽰的冲突程度。

Results

我们进行了 2（平衡顺序：经典 Stroop 优先与 WM Stroop 优先）times;2（任务：经典 Stroop 与 WM Stroop）times;2（⼀致性：⼀致与不⼀致）混 合⽅差分析 (ANOVA) 以检查关于颜⾊命名性能的冲突信息，并确定当 信息在内部或外部激活时，影响的程度是否不同。绩效衡量标准是响应 正确的试验的平均响应时间 (RT) 和有响应的试验的准确性（正确响应 的百分⽐）。对于 WM Stroop 任务，仅当 WM 探针也被正确识别时，才 包括⾊块判断。表 1 报告了所有条件的平均 RT 和准确度。

对于两个任务的结合，参与者在不⼀致条件下做出墨⽔颜⾊响应的 速度⽐⼀致条件下要慢得多，F(1, 33) = 74.14, p lt; .001, eta;p2 = .69. 此外，这种相当⼤的⼀致性效应对于经 典的 Stroop 任务（图 2a；84 毫秒）和 WM Stroop 任务（图 2b；83 毫秒）具有相当的量级。没有其他主要影响或相互作⽤（所有ps gt; .1，所 有 eta;p2s lt; .05). ⽆论冲突的信息是内部维护的 WM 样本还是外部参与的单词，参与者都 会因它的存在⽽显着减慢，并且程度⼏乎相同。

参与者在⼀致试验中的总体准确度明显⾼于不⼀致试验, F(1, 33) = 10.99, p lt; .005, eta;p2 = .25, 但也存在交互作⽤, F(1, 33) = 9.76, p lt; .005, eta;p2 = .23. 只有在经典的 Stroop 任务中，一致性的主要影响才明显，, t(34) = 3.6, p lt; .001, 但不是 WM Stroop 任务, p gt; .1, 整体上表现更准确, F(1, 33) = 15.66, p lt; .001, eta;p2 = .32. 没有其他主效应或交互作用 (all ps gt; .1, all eta;p2s lt; .05). 因此，导致 RT 减慢的冲突信息仅在与感知任务的相关刺激同时呈现和可见时才会产生错误。

使⽤双尾 t 检验评估 WM 探针性能，⽐较⾊块和 WM 样本含义与它们不⼀致的试验。参与者都较慢，t(34) = 5.9，p lt; .001，不太准确，t(34) = 2.9，p lt; .01，在不⼀致的试验中。因此，减缓颜⾊反应的内部内容和外部刺激之间的冲突似乎对维持 WM 表⽰具有相互影响。

实验 1 建⽴了 WM Stroop 效应，表明 WM 中的表征可以以与外部 环境中当前参与的刺激相同的⽅式⼲扰任务执行。具体来说，正如预测的 那样，在内部保持与外部⾊块不⼀致的颜⾊词会⼤⼤减慢该⾊块的命名 速度，类似于同时在外部出现该词时。然⽽，只有当不⼀致的刺激同时在 外部呈现时（如在经典的 Stroop 任务中）并因此可以触发替代任务 时，它才会产⽣更多错误。最后，WM 内容在不⼀致期间的记忆⽐在⼀致 试验期间更差，当时注意力过滤过程可能将注意力资源从 WM 维护中转 移。我们还进行了额外的实验，以确保在实验室中亲⾃观察到这种效果 （参⻅在线补充材料中的额外实验中的实验 S1），并排除对这些发现 的基于启动的解释（参⻅实验 S2附加实验；参⻅ Warren，1972）。因 此，这些数据⽀持内部与外部激活的⼼理表征之间的对等和互惠的提议。 在实验 2 中，我们通过评估 WM Stroop 效应是否容易受到与经典 Stroop 效应相同的操作的影响，对该提议进行了更深⼊的测试。

Experiment 2

典型的 Stroop ⼲扰效应可以分解为来⾃墨⽔颜⾊和词义刺激维度之 间的语义重叠（即刺激⽔平冲突）的冲突贡献，以及这两个维度通常提 ⽰两个不同的事实。⼿动响应（即响应级别的冲突；例如，De Houwer， 2003）。根据我

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