提示促進時間性前瞻記憶：內、外部控制的作用

胡煒宇 齊冰

摘要通過操縱背景任務的認知負荷與提示所在的時段位置，考察提示能否通過影響個體對時間性前瞻記憶的認知控制來促進其任務表現。結果發現提示顯著提高了前瞻任務的正確率。內部控制方面，高認知負荷下10分鐘處提示顯著提高了前瞻干擾量；外部控制方面，高、低認知負荷下6分鐘和10分鐘處提示均顯著增加了時鐘查看次數。這表明提示能夠通過提高個體的內部和外部控制水平促進前瞻任務的表現，但其影響效果受到認知負荷和提示位置等因素的調節。

關鍵詞時間性前瞻記憶，提示，內部控制，外部控制。

1引言

前瞻記憶（prospective memory，PM）是指形成行為意向并將其保持到未來某個情境或時間再去執行的記憶。Einstein和McDaniel（1990）將PM分為基于事件的前瞻記憶和基于時間的前瞻記憶（time-based prospective memory，TBPM）。EBPM要求個體在某一適當線索（目標線索）出現時去執行前瞻意向；TBPM要求個體在某一特定時間（目標時間）到來時去執行前瞻意向。無論是TBPM還是EBPM，其成功完成對于我們的生活和工作都十分重要。Oriani等人（2003）發現提示能夠顯著提高被試的PM任務成績，隨后的研究也表明提示能夠促進個體在EBTM中的任務表現（王麗娟，于戰宇，2015；Kliegel&Jager;，2007），但在TBPM領域的相關研究較少。

TBPM因缺乏明顯的自啟線索其成功完成的難點在于到了目標時間能夠自我提取前瞻意向這就需要個體在延遲時間里保持前瞻意向，并對流逝的時間進行監控和估計，或者通過查看時鐘等方式來確定個體在維持意向和時間估計中所作出的努力被稱為內部控制，而查看時鐘之類的行為被稱為外部控制（Waldum&Sahakyan;，2013；Huang，Loft，&Humphreys;，2014）。目前在實驗室中研究PM多采用雙任務范式：在執行背景任務的同時，嵌入PM任務，被試同時執行兩種任務導致二者在認知資源上存在競爭（Smith，Hunt，McVay，&McConnell;，2007）。認知控制水平反映的就是PM任務的存在對背景任務成績造成影響的程度研究者通常用TBPM組與控制組任務成績的差值來度量內部控制水平，稱作前瞻干擾量而外部控制水平則用查看時鐘的次數來度量（Marsh，Hicks，&Cook;，2006；Cook，Marsh，Clark-Foos，&Meeks;，2007）。

近年來的實驗室研究表明，提示對于TBPM任務表現的促進效果主要作用于前瞻意向的保持過程中（Cook，Meeks，Clark-Foos，Merritt，&Marsh;，2014），臨床上的研究也發現提示能夠幫助患者記住延遲的行為意向，對于因病癥而導致的遺忘有緩解作用（Cherkaoui&Gilbert;，2017；Mahan，Rous&Adlam;，2017）。意向保持是內部控制的重要部分，那么提示能否通過提高個體的內部控制水平來促進TBPM的任務表現呢？已有研究表明，明確的提示能夠提高被試執行TBPM任務的正確率，并且顯著增加了被試查看時鐘的次數，即提高了外部控制水平（Cook et al，2005；Huang et al，2014），但并沒有發現提示對內部控制有顯著影響。分析Huang等人（2014）的研究發現，其背景任務是詞匯判斷任務，呈現速率較慢（一個trail時長3s），認知負荷較低，以至于背景任務與PM任務的資源競爭關系不明顯。其研究結果顯示PM任務正確率與背景任務成績無顯著相關，并且前瞻干擾量整體較低也證實了這點。多重加工理論認為當認知資源較為寬裕時，對PM任務的認知操作并不一定損害背景任務的表現（McDaniel&Einstein;，2000；Einstein&McDaniel;，2005）。這或許是該研究沒有發現提示對內部控制有顯著影響的原因之一：即使提示提高了被試的內部控制水平，也無法體現在前瞻干擾量上。

并且Huang等人（2014）的研究認為其前瞻干擾量整體較低是因為被試過多的時鐘查看轉移了內部控制需求，甚至形成了對外部控制行為的依賴。這說明在該實驗中，被試對TBPM任務的認知控制處于較高水平，且更多為外部控制。而自然主義研究的報告顯示被試很少進行時間估計和監控，更多是因外部線索誘發而想起（Kvavi-lashvili&Fisher;，2007）。這與生活中人們發生TBPM遺忘的情況一致：注意力集中于背景任務而難以提取前瞻意向或準確把控時間。此時提示能夠提醒個體前瞻意向的存在并加強其對PM的認知控制，從而促進PM任務的表現。這說明提示的促進作用更多是在個體認知控制水平較低的情況下。注意競爭理論認為當背景任務的認知負荷較高時，所需認知資源更多，被試對PM任務的控制水平較低（王永躍，葛列眾，王健，2010）。

綜上，前人研究是在低認知負荷背景任務條件下考察提示對TBPM任務的影響，但其觀測到的前瞻干擾量并不能有效地反映被試內部控制水平的變化，且低認知負荷的任務情境不符合生活中多數發生TBPM遺忘的情況，因此本研究通過操縱背景任務的認知負荷進一步探究提示對TBPM的影響。除此之外，在Huang等人（2014）的研究中提示處于PM任務的時間中段，前人研究表明個體在TBPM不同時間進程中的認知控制模式和注意資源參與狀態可能是不同的（McDanid&Einstein;，2000）。那么，不同時段的提示對于TBPM認知控制的影響是否存在差異呢？這或許也是前人研究沒有發現提示對內部控制水平有顯著影響的原因之一。基于此，本研究假設僅在高認知負荷背景任務條件下提示對內部控制水平有顯著影響，并且提示所在的時段位置是重要的影響因素。

總之，本研究旨在考察提示能否通過影響個體在TBPM中的內、外部控制來促進其任務表現，并且探討提示在不同時間進程中影響效果的差異及內、外部控制水平之間的變化。

2方法

2.1被試

120名在校學生及教師（男生48名，女生72名），年齡在19至47歲之間（M=22.4，SD=3.2），其中教師24名。將被試平均分成四組，隨機分配到組間四個水平中。通過對實驗結果的初步分析，刪除背景任務正確率低于95%的無效被試，剩余有效被試104人，其中無提示組26人，2分鐘提示組27人，6分鐘提示組26人，10分鐘提示組25人。所有被試視力或者矯正視力正常且均未參加過類似實驗，實驗結束后給予一定報酬。

2.2實驗設計

采用4（提示：無提示組、2分鐘提示組、6分鐘提示組、10分鐘提示組）×2（認知負荷：低、高）兩因素混合設計。提示為被試問因素，認知負荷為被試內因素。

2.3實驗材料

首先從《現代漢語詞典》（2012年版）中選出雙音節詞，然后使用520個《現代漢語頻率詞典》（1987年版）中詞頻介于10次/百萬到50次/百萬之間的中頻詞作為真詞。假詞由真詞前后字的順序顛倒制成，要求其語義不符合邏輯。將520個自制假詞制成量表，由不參加正式實驗的20名同質被試對其進行評定，將評定為假詞的人數比例超過95%的詞作為“假詞”錄用，在篩選和補充之后最終得到假詞520個。真詞和假詞材料中各40個用于練習，480個用于正式實驗。在正式實驗中，120個真詞與120個假詞在一個list中，共形成4個list分配到每個被試要完成的4個block中，其順序在組間平衡，在block內刺激偽隨機排列。

2.4實驗任務

整個實驗過程中要執行兩種任務：背景任務和PM任務。背景任務有兩種：詞匯判斷任務和1-back詞匯判斷任務，分別用來設置低認知負荷和高認知負荷條件（郭云飛，干加裙，張哲，黃婷紅，陳幼貞，2016）；PM任務是在正式實驗開始后11分鐘時喊出：“時間到了”。采用單一的前瞻反應是因為這樣設置更能模擬自然環境中的TBPM，并且可以避免多個目標反應間的相互影響，以便更清晰地對內、外部控制進行比較（Kvavilashvili&Fisher;，2007）。不采用按鍵方式執行PM任務是為了防止按鍵沖突和隱含提示所造成的影響（Huang etal，2014）。

2.5實驗程序

被試取出手機和手表再進入實驗室。實驗持續約45分鐘，每個被試單獨進行。被試需要完成兩種認知負荷的各兩種block的任務，block l是單純的詞匯判斷任務作為背景任務，其指導語為：請在保證正確率的前提下盡快地判斷屏幕中央詞的語義是否符合語法，符合即為“真詞”，否則為“假詞”，真詞按“F”，假詞按“J”。按鍵順序在組間平衡。每個trail的流程為：首先在黑底白字的屏幕中央呈現一個注視點“+”持續250 ms，接著在注視點的位置出現一個雙音節詞，被試按鍵反應使其消失，空屏2 s之后開始下一個trail（Hicks，Marsh，&Cook;，2005）。

Block 2要求被試在執行背景任務的同時記得在目標時間完成TBPM任務。有提示組的提示在正式實驗開始后不同延遲時間點出現在屏幕中央，內容為：“請記得在規定時間喊出一句話”。被試可以通過按空格鍵查看時鐘，時鐘在屏幕中央呈現250ms后自動消失（如08：24表示實驗已經進行了8分鐘24秒）。要求被試在必要之時查看時鐘。當被試正確理解指導語后進入練習階段，完成兩種認知負荷的詞匯判斷任務若干trail，并熟悉時鐘查看方式，直到準確記住任務要求且表現穩定后開始正式實驗。每個block之間給予一定休息時間，block順序在組內平衡。

實驗各項數據由E-Prime 2.0采集并記錄，用SPSS 19.0進行統計處理。

3結果

3.1PM任務正確率

根據Hicks等人（2005）的研究將目標時間前后20秒內作出前瞻行為的被試認為是正確反應，具體各條件正確完成的被試數如下：無提示一低負荷條件（22/30），無提示一高負荷條件（20/30），2分鐘提示一低負荷條件（23/30），2分鐘提示一高負荷條件（21/30），6分鐘提示一低負荷條件（26/30），6分鐘提示一高負荷條件（26/30），10分鐘提示一低負荷條件（29/30），10分鐘提示一高負荷條件（28/30）。

通過logistic回歸檢驗，將提示賦值（無提示=1，2分鐘提示=2，6分鐘提示=3，10分鐘提示=4），背景任務認知負荷賦值（低負荷=0，高負荷=1），結果顯示提示能夠顯著預測PM任務正確率，OR=0.54，p<0.01，認知負荷及認知負荷與提示的交互作用都不能預測PM任務正確率，p>.05。

3.2背景任務反應時

不同提示和認知負荷條件下被試的背景任務反應時與前瞻干擾量見表l。根據Huang等人（2014）的研究，刪除以下幾種trail：作出錯誤前瞻反應的trail，時鐘檢查時以及之后的兩個trail，目標時間之后的trail。本研究背景任務正確率接近95%，并沒有對于PM任務正確率的前瞻干擾量（ts<1），因此因變量為詞匯判斷任務中詞的平均反應時間（Hicks et al，2005；Waldum&Sahakyan;，2013）。以block 2與block l反應時的差值（difference score）來度量前瞻干擾量（Loft，Keamey，&Remington;，2008；Huang et al，2014），不同條件下背景任務反應時的前瞻干擾量如圖1所示。

對前瞻干擾量進行4（提示條件：無、2分鐘、6分鐘、10分鐘）x2（認知負荷：低、高）的重復測量方差分析，結果表明：提示主效應顯著，F（3，100）=9.87，p<.001，n2=0.23。Sidak事后檢驗發現10分鐘提示任務的前瞻干擾量顯著高于其余條件（p<0.001），其余條件的前瞻干擾量均無顯著差異；認知負荷主效應顯著，F（1，100）=77.46，p<.001，n2=0.45，高認知負荷任務的前瞻干擾量顯著高于低認知負荷任務。認知負荷與提示的交互作用顯著，F（3，100）=4.06，p<0.01，n2=0.11。進一步的簡單效應分析發現，在高認知負荷條件下，10分鐘提示任務的前瞻干擾量顯著高于無提示任務，F（3，100）=7.61，p<0.001，n2=0.19，而2分鐘和6分鐘提示任務與無提示任務均無顯著差異。這說明在高認知負荷背景任務條件下，10分鐘處的提示能夠顯著提高被試的內部控制水平，而2分鐘和6分鐘處提示則對其無顯著影響。

為了明確提示對提示之后時段內部控制的影響，進一步分析無提示和10分鐘提示任務在提示前后時段前瞻干擾量的差異。對前瞻干擾量進行2（時段：提示后、提示前）x2（提示：無、10分鐘）的重復測量方差分析。結果表明：提示主效應顯著，10分鐘提示任務的前瞻干擾量顯著高于無提示任務，F（1，49）=13.66，p<0.001，n2=0.22。時段主效應顯著，提示后時段的前瞻干擾量顯著高于提示前時段，F（1，49）=63.71，p<0.001，n2=0.57。時段和提示之間交互作用顯著：F（1，49）=6.11，p<0.05，n2=0.1。進一步的簡單效應分析發現，在提示后時段的前瞻干擾量上，10分鐘提示任務顯著高于無提示任務：F（1，49）=13.29，p=0.001，n2=0.21，而二者在提示前時段的前瞻干擾量無顯著差異。這說明10分鐘處的提示能夠顯著提高被試在隨后時段的內部控制水平。

3.3時鐘查看次數

對時鐘查看次數進行4（提示：無、2分鐘、6分鐘、10分鐘）x2（認知負荷：高、低）的重復測量方差分析，結果表明：提示主效應顯著，F（3，100）=3.21，p<0.05，n2=0.10。Sidak事后檢驗發現，10分鐘提示任務和6分鐘提示任務的時鐘查看次數均顯著多于無提示任務（p=0.05；p=0.02）。這說明6分鐘和10分鐘處的提示能夠顯著提高被試的外部控制水平，而2分鐘處提示則對其無顯著影響。其余主效應和交互作用均不顯著。

4討論

本研究通過操縱背景任務認知負荷與提示位置，考察不同條件下提示對TBPM內部和外部控制水平及PM任務正確率的影響。

4.1提示對不同認知負荷TBPM認知控制的影響

背景任務反應時的結果顯示，雖然在兩種認知負荷任務上都觀察到了顯著的前瞻干擾量，且高認知負荷任務的前瞻干擾量顯著高于低認知負荷任務，與前人研究結果一致（Huang et al，2014；MeDaniel&Seullin;，2010），但是只有在高認知負荷條件下提示能夠顯著提高前瞻干擾量。這與研究假設一致：在高認知負荷條件下背景任務與PM任務的認知資源競爭更激烈，提示所提升的內部控制水平對背景任務表現的損害更為顯著。時鐘查看次數的結果顯示認知負荷主效應不顯著，即高、低認知負荷之間的時鐘查看次數并無顯著差異。這是因為雖然在低認知負荷條件下前瞻意向更容易進入意識層面（MeNerney&West;，2007），但實驗后的訪談得知多數被試在高認知負荷任務中對時間流逝的感知會比在低認知負荷任務中更快，對時間的估計也比真實時間更長（Block，Hancock，&Zakay;，2016），在延遲時間內會進行更多次的時鐘查看。因此綜合二者而言，高、低認知負荷間被試的時鐘查看次數差異并不顯著。

本研究結果也證實了背景任務認知負荷是影響被試在雙任務間資源分配的重要因素。從主觀角度來說是因為個體的認知控制水平受到由元認知形成的認知分配策略的影響。在多個任務都需要消耗認知資源時，個體會根據兩種任務的認知資源需求對其進行合理分配（Loft，Kearney，&Remington;，2008）；客觀上而言，當PM任務相對于背景任務不那么困難或重要時，其閾下激活水平更低，時間監控頻率也較低（Marsh et al，2006；Waldum&Sahakyan;，2013）。注意閘門模型認為當背景任務認知負荷高時，執行功能決定給PM任務的認知資源較少，注意閘門較小，時間監控也就更少（Zakay&Block;，2004）。因此，當背景任務認知負荷較高時，個體更容易發生遺忘，也更容易受提示的影響。這與我們日常生活中的經驗也是相符的，例如當作家奮筆疾書時可能會錯過吃飯時間，而當他看到旁邊放著的碗筷時很可能會立即想起來。

綜上，本研究證實了提示能夠提高個體在TBPM中的內部控制水平，并且這種影響受到雙任務間認知資源分配模式與前瞻意向意識狀態的調節。

4.2不同時段位置提示對TBPM認知控制的影響

本研究結果發現了提示的時段位置效應，即提示在TBPM任務進程中所處的位置不同，對其隨后時間段認知控制的影響也有所差異。具體而言，當提示位于2分鐘處時，對前瞻干擾量和時鐘查看均無顯著影響。這是因為此時被試知曉任務剛開始，距目標時間較遠，即使出現提示，也不會改變其認知控制水平。這說明被試利用策略對認知資源進行了主觀上的控制，這與前人研究結論一致：當被試得知當前任務中沒有PM目標時，其前瞻干擾量和時鐘查看都處于較低水平（Marshet al，2006；陳幼貞，黃希庭，袁宏，2009）。

當提示位于6分鐘和10分鐘處時，其時鐘查看次數顯著多于無提示條件，這與前人研究結果一致（Huang et al，2014）：提示能夠提高被試的外部控制水平。但是本研究發現只有在高認知負荷下10分鐘處的提示顯著提高了被試的前瞻干擾量。在6分鐘時前瞻意向的閾下激活程度較低，處于隨時可能進入意識層面的狀態，提示的出現會將其喚醒，從而增強被試對PM任務的認知控制水平。但是在本研究中多數被試在看到提示后會選擇立即查看時鐘，這使得被試對內部控制的認知需求通過外部控制行為得到滿足，所以6分鐘處提示并沒有提高其內部控制水平。除此之外，時鐘查看也使被試對當前時間與目標時間的距離有了準確的判斷，因此甚至出現了前瞻干擾量降低的情況。這一發現與生活中的現象一致：在收到提醒或確認時間后，如果離目標時間還早，我們反而容易將要做的事情“拋之腦后”，從而導致TBPM任務的失敗。

對前瞻干擾量的進一步分析表明，10分鐘處提示顯著提高了其隨后時段的前瞻干擾量，并且在無提示條件下后時段的前瞻干擾量也顯著高于前時段。可見被試的時間感知使其對TBPM的認知控制在不同時段存在差異：越靠近目標時間，認知控制水平越高。這說明當任務進行到末段，記得前瞻意向的被試感覺到目標時間的迫近，此時前瞻意向的閾下激活水平較高，提示后的時鐘查看并不能消解其內部控制需求，反而促使他們對時間的估計和監控更加頻繁。對于忘記前瞻意向被試，提示能夠喚起他們的任務意識，因此在總體上提高了被試的內部控制水平。綜合上述研究結果也可以看出兩種認知控制之間的關系：可以互相轉化，但在總量上由個體投入的認知資源決定并受策略分配的影響。

由上述分析可見，提示的時段位置效應實質上是因為個體在TBPM不同時間進程中的認知控制模式不同。多重加工理論認為前瞻記憶中的認知控制在不同程度上依賴于自動化加工和策略控制加工。在本研究中，提示對內部控制的作用受到客觀條件自動形成的前瞻意向激活水平的影響，例如接近目標時間的提示對前瞻干擾量的提高更多；提示對外部控制的作用受到個體主觀意志控制的認知策略的影響，例如過早呈現的提示不能使被試作出查看時鐘的決定。因此本研究結果支持前瞻記憶中自動提取和策略控制二者相互作用的多重加工模型。

除此之外，趙晉全和楊治良（2002）的三加工自動激活模型也能對本研究結果進行很好的解釋。該模型認為在EBTM中有三種認知加工過程處于不同的意識狀態：無意識對應自動加工、準意識對應策略加工、意識對應控制加工。在本研究中提示的出現首先將前瞻意向從無意識帶到意識層面，再由準意識中時間感知形成的策略對其進行加工處理，作出是否進行時鐘查看的判斷，并影響隨后較長時間段的閾下激活水平和認知控制投入。該模型是根據EBTM提出的，但同樣契合TBPM的研究結論，這意味著兩種前瞻記憶的認知機制存在共通之處。其中在“準意識”中提示的作用如同EBTM的線索一樣，都對前瞻意向的意識狀態造成了影響，不同的是提示引發的是時間感知，而線索引發的是記憶檢索。

本研究雖然得到提示能夠提高個體內、外部控制水平的結論，但在實驗室中被試可以隨時進行時鐘查看，而實際生活中卻沒那么自由。無法立即得知準確時間可能使個體產生焦慮情緒，外部控制行為的限制也可能導致內部控制水平的上升。此外，基于回溯記憶的研究成果，提示還可能對無意識中TBPM的儲存和提取產生影響，就像在一個列表中檢索一個學習過的項目可以恢復學習時的情形，而這個過程會對之后的記憶提取有所促進（Sederberg，Howard，&Kahana;，2008）。并且本研究中被試的時鐘查看次數平均為3次，較前人研究較少（Marsh et al，2006；Waldum&Sahakyan;，2013）。這可能是因為本研究被試多為青年人，對時間的感知能力和自信使得他們較少地選擇查看時鐘。這意味著除了前瞻記憶能力之外，個體在TBPM任務中的認知控制策略可能也存在年齡差異。這些問題有待未來進一步探究。

5結論

在高、低認知負荷背景任務條件下，6分鐘和10分鐘處提示顯著提高了被試的外部控制水平；僅在高認知負荷背景任務條件下，10分鐘處提示顯著提高了被試的內部控制水平。這一結果表明提示能夠通過提高個體在TBPM中的內部和外部控制水平來促進其任務表現，其影響效果受到個體在不同時間進程中資源分配和意識狀態的調節。