摘要 为验证记忆的重叠表征理论，采用包括基线测量的启动实验范式，通过三个系列实验探讨了汉字识别的反启动效应。实验一结果表明，与基线条件相比，启动显著提高了启动的汉字的识别正确率，但却显著降低了与该汉字部分字形相同的未启动的汉字的识别正确率；实验二和三结果显示，反启动效应不是源于注意偏向和疲劳因素。因此，汉字识别中存在反启动效应，这为重叠表征理论提供了新的支持证据。

关键词 反启动，汉字识别，重叠表征。

分类号 B842

1引言

记忆研究中一个长期争议问题是长时记忆的表征是以离散还是重叠的方式进行贮存的。传统认知理论将人脑看成是符号处理系统，一个信息加工的单元（或单位）只表达一个知识概念，不同刺激的表征是以独立或离散方式进行贮存的（Shiffrin & Steyvers，1997）。离散贮存假说虽然有助于探讨信息处理时的操作过程及加工特征，但却难以在生物与神经学上找到对应的关系。目前，许多证据支持记忆是以分布式的重叠表征（superimposed representions）进行贮存的理论模型（Masson，1995）的观点。如，研究发现不同客体（如，房子、瓶子、椅子等）的激活模式在人类腹侧颞皮层是重叠的（Haxby et al.，2001；Ishai，Ungerleider，Martin，Schouten，& Haxby，1999）。而且，这些客体的重叠表征在被使用后還会发生与学习有关的变化，并增强被编码的客体的神经元表征（Kobatake，Wang，& Tanaka，1998；Sigala & Logothetis，2002）。重叠表征不仅有助于增加贮存效率，而且也有利于识别新信息（McClelland，McNaughton，& O'ReilIy，1995）。

最近，记忆的重叠表征理论得到了视觉反启动效应的支持。Marsolek，Sehnyer，Deason，Ritchey和Verfaellie（2006）研究发现，在一个客体刺激（如，钢琴）被识别后，其视觉表征得到增强，在随后加工中更易于被识别。但是，这同时也使与该客体视觉表征重叠的其他客体刺激（如，桌子）的识别变得困难。Marsolek（2008）认为，先前的刺激加工虽然对随后加工具有易化效应，但是却对与该刺激具有重叠表征的其他刺激的加工造成了损害，表现为识别准确率的下降，并称之为反启动效应（antipriming effect）。按照重叠表征理论，钢琴和桌子在视觉表征上都包含相同的四个特征单元，不同的激活模式反映了被表征的不同客体刺激（Marsolek，Schnyer，Deason，Ritchey，& Verfaellie，2006；Marsolek，2008）。在“钢琴”被启动后，其特征单元的联结强度会发生改变并使之更易被识别，但同样的变化却使识别“桌子”变得更难。这说明，在钢琴的表征被激活而得到增强的同时，对桌子的识别过程则产生了困难。也就是说，启动一个刺激（如，钢琴）会损害对与该刺激表征重叠的其他刺激（如，桌子）的识别，这反映了这些重叠的并相互作用的表征的动态调整过程（Marsolek，2008）。研究表明，大脑新皮层对视觉客体刺激是以分布的重叠表征而编码的（Haxby et al.，2001；Ishai et al.，1999），新表征的形成对具有相同神经基础的旧表征产生了损害（McCloskey & Cohen，1989；McClelland et al.，1995）。因此，反启动效应为记忆的重叠表征理论提供了支持证据。

反启动效应是指启动一个刺激对与该刺激具有重叠表征的其他刺激的识别加工所产生的干扰效应。当识别钢琴时，来自于“有腿”和“有一个大的扁平面”的特征的权值（weights）对于钢琴会增强，但这些特征的权值对于桌子则会减弱。Milin，Feldman，Ramscar，Hendrix和Baayen（2017）认为，这些特征线索在识别钢琴之后，作为桌子的有效线索则被弱化了，因而随后对桌子的识别变得困难。脑神经生理研究发现，与被启动的刺激和基线水平相比，反启动的刺激引发了更大的ERP正波（Marsolek et al.，2010）。这说明，在启动的刺激被识别后，反启动的刺激的重叠表征变弱了，被试在随后的识别任务中需要增强这些表征，因而出现了增强的神经活动。因此，维持性重学（maintenance relearning）可能是保持长时记忆中视觉客体的重叠神经表征的一个重要方面（Marsolek etal.，2010）。

为探讨视觉客体的反启动效应，Marsolek等（2006）提出了包括基线测量的新实验范式。该范式包括四个阶段：首先，被试注视空白屏幕，同时耳听不同客体的名称读音并做喜好判断。目的是避免视觉表征的加工，以在下一阶段获得纯净的视觉识别基线水平；其次，被试识别快速呈现（15ms）在屏幕上的刺激，得到视觉识别的基线水平；再次是启动阶段，被试对呈现在屏幕上的刺激进行喜好判断，每个刺激的呈现时间较长（3s），以增强其视觉表征；最后是测试阶段，被试再次识别快速呈现在屏幕上的刺激，其中一半刺激（旧刺激）与第三阶段相同，另一半刺激（新刺激）与第三阶段不同。该实验结果显示，与基线水平相比，旧刺激的识别正确率显著增加，新刺激的识别正确率却显著下降。

研究表明，在汉字字形识别中存在着启动效应（沈模卫，李忠平，朱祖祥，1997），字形在汉字视觉识别中具有显著作用，并在到达心理词典之前就被激活（金志成，李广平，1995），字形的激活早于字义和字音（陈宝国，王立新，彭聃龄，2006）。汉字识别的基本单元是部件或笔画，形码识别的基本单元是部件或笔画之间的组合特征（李宁，梁宁建，2014）。汉字字形类似于图画，其与客体形状的视觉表征方式是相似的。根据客体重叠表征的研究结果（Marsolek et al.，2006，2010；Marsolek，2008），启动一个汉字将降低与该汉字视觉表征重叠的其他汉字的识别正确率。可以推测，在汉字识别中存在反启动效应。因此，本研究拟采用汉字识别任务考察反启动效应，进一步检验重叠表征理论。

本研究包括三个实验，选取250个汉字作为实验材料。实验一采用Marsolek等（2006）的启动实验范式，首先测试汉字识别中是否存在反启动效应。考虑到启动的汉字容易受到优先注意，从而使启动效应与注意效应发生混淆，实验二将探讨反启动效应是否与注意偏向有关。另外，反启动效应的测试处在最后的第四实验阶段，该效应可能来源于被试的疲劳。因此，实验三将检验反启动效应是否源于疲劳因素。

2实验一：反启动对汉字识别的影响

2.1目的

探讨汉字识别中是否存在反启动效应。

2.2方法

2.2.1被试

12名大学生（5名男生，7名女生），平均年龄22岁。被试的视力或矫正视力以及听力均正常，实验后获得适量报酬。

2.2.2实验设计

单因素被试内设计，分为基线、启动和反启动三种实验条件。因变量为识别正确率和反应时。

2.2.3实验材料

从《现代汉语字频统计表》（国家语言文字工作委员会，国家标准局，1992）选出250个汉字（频次范围1507～3373）：第一实验阶段有50个汉字；第二阶段（基线测量）有100个汉字；第三阶段（启动阶段）有50个汉字；第四阶段（测试阶段）有100个汉字，其中50个汉字与第三个阶段中的汉字是相同的。四个实验阶段中的汉字在笔画和频次上都不存在显著差异，p>0.05。每个汉字大小为186号宋体，视角是10°。

2.2.4实验程序

采用E-Prime软件编制程序。每名被试在独立的实验房间内完成实验，头部与屏幕（17英寸显示器，垂直频率为75Hz）之间的距离为60 cm。

正式实验包含四个阶段（实验流程见图1）。首先，被试注视屏幕中央的“+”，同时通过耳机听汉字读音，听完每个汉字读音后进行喜好判断。喜欢该汉字按“1”键，不喜欢按“2”键。

第二阶段是基线测量，在屏幕的上方或下方呈现汉字15 ms，被试要正确识别并大声说出该汉字，同时快速按空格键以记录反应时。

第三阶段是启动阶段，在屏幕中央呈现汉字3 s，被试在每个汉字消失后作出喜好判断。喜欢该汉字按“1”键，不喜欢按“2”键。

第四阶段是测试阶段，与第二阶段的实验程序相同，但有一半漢字与第三阶段汉字相同（启动的汉字，如“握”），另一半汉字与第三阶段汉字不同但部分字形相同（反启动的汉字，如“措”）。

被试先进行练习，熟悉实验要求后再进行正式实验。按键反应在被试间进行平衡，汉字呈现顺序是随机的。实验共需时约30分钟。

2.3结果与分析

不同实验条件下的汉字识别正确率见图2。重复测量方差分析结果显示，实验条件的主效应显著，F（2，22）=78.07，p<0.001，η²=0.88。与基线（0.89）相比，反启动条件的识别正确率（0.80）显著低于基线条件，p<0.001；启动条件的识别正确率（0.96）显著高于基线条件，p=0.002。这说明，在汉字识别任务中出现了反启动效应。

对正确识别反应时进行重复测量方差分析的结果显示，实验条件的主效应不显著，F（2，22）=1.47，p=0.253。反启动（562.77±264.56ms）和启动（513.85±220.34ms）条件的反应时都与基线水平（498.47±136.47ms）没有显著差异。这与Marsolek等（2006）在客体识别任务中的研究结果是一致的。

不过，启动的汉字易于引发对该汉字的注意偏向，致使被试忽略反启动的汉字，因而造成反启动的汉字的识别正确率的下降。所以，反启动效应可能是被试对启动的汉字的注意偏向所导致的结果。实验二将在测试阶段去掉启动的汉字，以消除对这些汉字的注意偏向，进一步检验汉字识别中是否存在反启动效应。

3实验二：在消除注意偏向后，反启动对汉字识别的影响

3.1目的

在消除对启动的汉字的注意偏向后，检验汉字识别中是否仍存在反启动效应。

3.2方法

3.2.1被试

12名大学生（6名男生，6名女生），平均年龄22岁。被试的视力或矫正视力与听力均正常，实验后获得适量报酬。

3.2.2实验设计

单因素被试内设计，分为基线和反启动两种实验条件。

3.2.3实验材料

同实验一。

3.2.4实验程序

在测试阶段（第四实验阶段）不呈现50个启动的汉字，只呈现50个反启动的汉字。其它同实验一。

3.3结果与分析

不同实验条件下的汉字识别正确率见图3。重复测量方差分析结果表明，实验条件的主效应显著，F（1，11）=25.14，p<0.001，η²=0.70，反启动条件的识别正确率（0.80）显著低于基线条件（0.88）。对正确识别反应时进行重复测量方差分析的结果显示，实验条件的主效应显著，F（1，11）=7.38，p=0.020，η²=0.40，反启动条件的反应时（525.48±135.21 ms）显著高于基线条件（486.85±135.78ms）。这说明，在消除了对启动的汉字的注意偏向之后，汉字识别中仍出现了反启动效应。

不过，反启动的汉字出现在第四实验阶段，此时被试比较疲倦，这可能导致反启动的汉字的识别正确率的下降。如果反启动效应来源于被试的疲劳因素，那么把第三实验阶段（启动阶段）的视觉注视汉字的任务替换为耳听汉字的读音，第四实验阶段仍会出现反启动效应。如果第四实验阶段没有出现反启动效应（由于没有视觉启动，也不会出现启动效应），那么反启动效应就不是源于疲劳因素。

4实验三：被试疲劳对反启动效应的影响

4.1目的

探讨反启动是否是由被试的疲劳所引发的效应。

4.2方法

4.2.1被试

12名大学生（6名男生，6名女生），平均年齡22岁。被试的视力或矫正视力与听力均正常，实验后获得适量报酬。

4.2.2实验设计

同实验一。

4.2.3实验材料

第三实验阶段的汉字视觉材料更换为汉字读音材料。其它同实验一。

4.2.4程序

在第三实验阶段，注视汉字任务更换为耳听汉字读音。其它同实验一。

4.3结果与分析

不同实验条件下的汉字识别正确率见图4。重复测量方差分析的结果表明，实验条件的主效应显著，F（2，22）=5.17，p=0.014，η²=0.32。多重比较分析结果显示，启动与反启动条件之间的差异边缘显著（p=0.055）；但是，反启动条件的识别正确率（0.85）与基线条件（0.87）没有显著差异（p=0.114），启动条件的识别正确率（0.89）与基线条件也不存在显著差异（p=0.642）。正确识别反应时的重复测量方差分析结果发现，实验条件的主效应不显著，F（2，22）=0.12，p=0.774；反启动（543.89±193.17ms）和启动（530.01±163.93ms）条件下的反应时与基线（535.83±136.63ms）相比都不存在显著差异，p>0.05。

这说明，更换第三阶段的实验任务之后，并没有出现反启动效应。因此，反启动不是由于被试疲劳而产生的效应。

5讨论

本研究采用Marsolek等（2006）提出的包括基线测量的新实验范式，在汉字识别任务中发现了反启动效应。在实验一中，启动的汉字的表征得到增强的同时，与启动的汉字具有共同字形的其他汉字的表征则减弱了。因此，当再次识别未启动的汉字时，其识别正确率显著低于基线水平，即出现了反启动效应。实验二和三排除了反启动效应的其他可能的解释，说明反启动不是被试对启动的汉字的注意偏向和被试的疲倦因素所导致的效应。因此，实验结果证实了本研究的假设。

研究者虽然对启动效应进行了长达一个多世纪的探索，但对启动效应的心理机制仍存在争议。如，Morton（1979）认为，先前的信息加工降低了随后刺激的激活阈限而产生了启动效应。Rouder，Ratcliff和McKoon（2000）提出了启动效应是知觉后决策阶段的反应偏向的观点。Roediger（2003）认为，启动效应是对曾遇到刺激进行有效加工的进化性适应，因为最近经历的刺激在以后更有可能再次碰到。张锋、黄希庭和郭秀艳（2008，2009）发现，启动不仅具有正启动效应而且也存在负启动效应，这是通过双加工表征匹配调节机制而产生的综合效应。不过，Marsolek等（2010）认为，许多启动研究缺乏基线测量，不是通过新、旧刺激分别与基线条件相比，而是通过新、旧刺激之间进行相比的结果来分析启动效应，这实际上混淆了启动的促进与干扰作用。Marsolek等（2006）采用新实验范式的研究结果表明，与基线条件相比，启动促进了对旧刺激的加工，同时却损害了对新刺激的加工。这说明，启动使旧刺激的视觉表征得到增强，新刺激与之重叠的视觉表征则变弱了。识别旧刺激就变得容易（正启动效应），识别新刺激就变得困难（反启动效应）。分布式表征（distributed representations）理论认为，不同刺激的表征是重叠的，一个知识概念由多个单元互相作用的关系来表征（Masson，1995；Seidenberg & McClelland，1989）。如，字母F与E不是分别由两个不同的单元，而是由多个相同的单元进行表征的，所不同的是，某些单元在表征E时被激活，但在表征F时被抑制。F与E的知识是由多个单元之间激活的关系来表征的，不同单元之间联结的强度称为权值。如果个体已经学会了F，学习E时只需激活最下面的单元并给予高权值，将其与网络中的其他单元联结起来就学会了E（李平，2002）。因此，反启动效应反映了记忆的重叠表征的动态调整的过程，这与重叠表征理论的预测结果是一致的（Marsolek et al.，2006，2010；Marsolek，2008）。本研究采用汉字识别任务，进一步验证和扩展了Marsolek等（2006）的研究结果，为记忆的重叠表征理论提供了新的支持证据。

在实验一和实验三中，反启动与基线条件之间的反应时并没有达到显著水平，这与Marsolek等（2006）的研究结果类似。在测试阶段，新刺激由于受到重叠表征的影响而使之更难被识别，但由于反应时分析只包括了正确识别的试次，不包含受到反启动影响的错误识别的试次，因而反启动与基线条件之间的正确识别反应时差异不显著。这说明，反启动效应的主要指标在于识别的正确率而不是正确识别的反应时。

根据Marsolek等（2006）提出的反启动理论的观点，反启动效应与刺激表征的重叠程度密切相关。因此，视觉相似度对反启动效应量具有显著影响。Deason（2008）研究发现，识别正确率由低到高依次为高相似条件、低相似条件、基线条件和启动条件；与基线条件相比，视觉相似度高的刺激的识别正确率显著降低了。这说明，刺激之间的视觉相似度越高，反启动效应量就越大。未来研究可以通过不同相似度的汉字识别任务，探讨视觉相似度对反启动效应的作用。另外，Ramanathan，Kennedy和Marsolek（2014）采用阈下掩蔽启动范式探讨了内隐记忆对元记忆的影响。结果发现，配对联结学习任务中的学习判断具有显著的反启动效应。因此，未来研究还可以在汉字识别任务中，探索阈下的反启动效应及其机制。

本研究采用包括基线测量的新实验范式，在汉字识别任务中发现了视觉反启动效应，也就是说，启动一个汉字虽然提高了随后识别该汉字的正确率，但同时也降低了识别与该汉字部分字形相同的其他汉字的正确率。这说明，启动效应并不仅仅是由于先前信息的加工而导致激活阈限的降低，而是与刺激识别之后的视觉表征的变化有关，这反映了重叠表征的动态调整过程。未来研究可采用ERP或fMRI等技术来探讨汉字识别的反启动效应的神经生理学基础，更深入把握和理解启动效应的机制及记忆表征问题。

6结论

汉字识别中存在反启动效应，这不是由于被试对启动的汉字的注意偏向和被试的疲倦因素所导致的效应。汉字识别的反启动效应为记忆的重叠表征理论提供了新的支持证据。