心理所研究发现多重空间参照系冲突加工中刺激表征与反应选择的过程分离

发布时间：2025-08-18 作者：刘勋研究组【小中大】【打印】【关闭】

人们会运用多种参照系来表征空间信息，如自我参照系（以观察者为锚点），环境参照系（以外在的大的环境空间方位为锚点）和物体参照系（以环境中的物体为锚点）等。“参照系显著性地图（FORMS）” 理论指出，每种参照系表征都有其独特的显著性，这些参照系相互作用共同影响人们对空间信息的表征与加工。对于每个参照系而言，只有高显著性的物体或位置会获得更多的注意和更强的表征。因此，当执行一项需要以低显著性参照系而非高显著性参照系进行反应的任务时，这些参照系之间可能会产生冲突。根据涉及的参照系不同，基于参照系的冲突可分为以下四类：自我-环境参照系冲突、环境–物体参照系冲突、自我-物体参照系冲突以及物体-物体参照系冲突。在图1中，若要求观察者以Bob的视角判断猫的位置，答案是猫在Bob的左侧。然而，猫在观察者的自我参照系的右侧，这与在Bob的视角相反，产生了自我-物体参照系冲突。同理，猫在Tom的物体参照系的右侧，与Bob的视角也相反，产生了物体–物体参照系冲突。

图1. 参照系关系图

以往研究表明，参照系之间的认知资源竞争会引发基于参照系的冲突（如自我-物体参照系冲突、物体-物体参照系冲突）及其交互作用。然而，这些冲突及其交互作用是发生在认知加工过程的刺激表征阶段、反应选择阶段，还是在两个阶段均有发生，目前尚不明确。

为此，中国科学院心理研究所刘勋研究组的科研人员开展了一项研究，基于改进的双大炮任务（如图2），研究者通过操纵两个大炮（物体参照系）的空间一致性和反应一致性，来定位物体-物体参照系冲突的两个加工阶段（空间一致性对应刺激表征阶段，反应一致性对应反应选择阶段）。

结果显示（图3），物体-物体参照系冲突受到这两个因素的共同影响：空间不一致条件下的反应时长于空间一致条件，反应不一致条件下的反应时也长于反应一致条件。此外，研究还观察到自我-物体参照系冲突与物体-物体参照系冲突之间存在交互作用：从空间一致条件到空间不一致条件，自我-物体参照系冲突量未发生变化，但从反应一致条件到反应不一致条件，该冲突量有所增强。

图2. 实验设计和流程图

(A)首先呈现一个注视点十字 500 毫秒，随后呈现两门大炮（一门蓝色、一门红色）和 8 个蓝红两色的弹丸，持续 1000 毫秒；之后，8 个弹丸中的一个会被黄色圆环围绕闪烁，此时要求被试确定颜色匹配的大炮，尽可能快速且准确地判断闪烁弹丸的位置（在大炮的左侧或右侧）。目标弹丸呈现 1500 毫秒后，会呈现 500 毫秒的听觉反馈：正确反应反馈射击声，错误或无反应反馈警报声

（B）物体-物体参照系冲突的三种双大炮关系条件：空间一致反应一致，空间不一致反应一致和空间不一致反应不一致

（C）自我-物体参照系冲突的三种条件：一致，中性和不一致

图3. 实验结果图

研究结果表明，物体-物体参照系冲突在刺激表征阶段和反应选择阶段均会发生，而自我-物体参照系冲突仅发生在反应选择阶段。这两种冲突在反应选择阶段共享一种共同的冲突解决机制。

该研究获得了国家自然科学基金(NSFC)和德国研究基金(DFG)(NSFC 62061136001 and DFG TRR-169, projectB4)，北京市重点项目教育科学规划（BEAA21046），广东省区域联合基金项目（2021A1515110452），北京数字教育研究项目（BDEC2023619098）等的资助。

研究成果已在线发表在PsyCh Journal上。心理所博士研究生南威治（已毕业，就职于广州大学）为第一作者，首都师范大学李琦教授和心理所刘勋研究员为共同通讯作者。其他作者包括杭州师范大学的李政汉博士、北京林业大学的孙雨薇实验师、合肥综合性国家科学中心人工智能研究院，西安交通大学人机混合增强智能全国重点实验室的孙彦龙研究员、美国德州农工大学医学健康中心的王宏斌教授。

论文信息：Nan, W., Li, Z., Sun, Y., Sun, Y., Wang, H., Li, Q., & Liu, X. (2025). Dissociation of Stimulus Representation and Response Selection in Conflict Processing of Multiple Frames of Reference. PsyCh Journal,1–9. https://doi.org/https://doi.org/10.1002/pchj.70033