视觉工作记忆的存储机制：平行的特征存储

摘要

在视觉工作记忆领域，研究者普遍认为视觉工作记忆存储的是完整的物体，而非单个特征(Luck&Vogel，1997)。除了基于物体的收益(Xu，2002a)外，支持该理论的其它实证发现均受到了质疑。基于物体的收益是指当多个特征属于同一个物体时更可能被记住。研究一检验了该效应是否真的存在。在实验1，记忆材料既可能是蘑菇状物体(组成物体的特征在空间位置上不重合，实验1A)也可能是有颜色的三角形(组成物体的特征在空间位置上重合，实验1B)。结果发现，当所有记忆材料同时呈现在不同位置时，存在基于物体的收益。但是，当所有的记忆材料序列呈现在同一位置时，并不存在基于物体的收益。这些结果表明基于物体的收益实际上是基于空间位置的损耗。
　　实验2-3进一步排出了序列呈现和虚假联结错误的影响。在实验2，记忆材料都是被序列呈现在不同的位置上，然后通过操作探测刺激的位置来让位置信息成为任务相关或无关信息。结果发现，当位置信息相关时，存在基于物体的收益;而当位置信息无关时，不存在基于物体的收益。在实验3，探测刺激是由之前记忆过的不同物体的特征重组而成。结果发现当记忆材料被序列呈现时，他们所产生的知觉联结错误数量相等。在排除两种干扰因素后，这些结果都表明之前研究所发现的基于物体的收益只是基于位置的损耗的结果。
　　基于研究一和先前的研究(Fougnie& Alvarez，2011;Wheeler&Treisman，2002)发现，研究二探讨了视觉工作记忆的基本存储单元。在实验4中，两种颜色被分配到2个或者6个需要记忆的物体上。每个物体都是由颜色、位置及其形状来定义的。实验4A和4B分别从空间和时间上排除了知觉组织性的影响。实验4C加入了言语负荷任务来排除语意编码的影响。结果发现，被试的变化觉察成绩并不受物体的数目影响。也就是说，颜色可以独立于物体存储于视觉工作记忆之中。实验5通过操作知觉组织性水平检验知觉组织性是否在当前研究的实验设计中对该结果产生影响。结果发现，不同的知觉组织性水平对变化觉察成绩无影响。实验6-7验证了空间频率和方向这两个特征同样可以独立于物体存储于视觉工作记忆之中。
　　在实验8，被试被要求记忆组成多特征物体的所有特征，结果发现，被试的变化觉察成绩会随着物体数目的增加而显著下降。然而，这种成绩下降主要是由于数量超出工作记忆容量的特征维度所致。在实验9，物体数目恒定为6，组成多特征物体的一个特征维度的特征值数目为6，而另一特征维度的特征值数目则在2、4和6间变化。结果发现，随着变化的特征维度的特征值数目增加，变化觉察成绩降低。在实验10，我们采用混合设计来排除被试在实验8-9中可能产生的注意定势（总是注意更容易记忆的特征维度），结果和实验8-9一致。这些结果表明，物体以特征的形式平行地存储在视觉工作记忆之中，并且有着各自的存储空间和容量。

目录

摘要

1 研究背景

1．1 视觉工作记忆的经典研究范式

1．2 视觉工作记忆：持续视觉注意?

1．3 视觉工作记忆的存储机制：离散的记忆插槽还是灵活的注意资源

1．4 视觉工作记忆的神经基础：早期视觉皮层还是高级功能区

1．5 视觉工作记忆的存储单元：特征还是物体

1．5．1 以物体为单位的存储

1．5．2 以特征为单位的存储

2 问题提出

3 研究一：真的存在基于物体的收益么?(Object-based benefit in visual working memory：Is it real?)

3．1 总方法

3．1．1 实验设计

3．1．2 实验材料

3．2 实验1基于物体的收益还是基于位置的损耗(Object-based benefit：Location-based cost)

3．2．1 实验目的

3．2．2 方法

3．2．3 结果和讨论

3．3 实验2序列呈现与基于位置的损耗(Sequential presentation and location-based cost)

3．3．1 实验目的

3．3．2 方法

3．3．3 结果和讨论

3．4 实验3错误知觉联结的影响(No effect ofillusory conjunction errors during perception period．)

3．4．1 实验目的

3．4．2 方法

3．4．3 结果和讨论

3．5 讨论

4 研究二：视觉工作记忆基于特征的平行存储(Parallel storage of features in visual working memory)

4．1 总方法

4．2 实验4：颜色存储(Storage of color in VWM)

4．2．1 实验目的

4．2．2 方法

4．2．3 结果和讨论

4．3 实验5：知觉组织性的影响(The effect ofperceptual grouping)

4．3．1 实验目的

4．3．2 方法

4．3．3 结果和讨论

4．4 实验6：空间频率和方向存储Ⅰ(Storage of spatial frequency and orientation in VWM)

4．4．1 实验目的

4．4．2 方法

4．4．3 结果和讨论

4．5 实验7：空间频率和方向存储Ⅱ(Storage of spatial frequency and orientation in VWM revisited)

4．5．1 实验目的

4．5．2 方法

4．5．3 结果和讨论

4．6 实验8：多个任务相关特征的存储Ⅰ(Storage of multiple task-relevant features)

4．6．1 实验目的

4．6．2 方法

4．6．3 结果和讨论

4．7 实验9：视觉工作记忆中多个任务相关特征的存储Ⅱ(Storage of multiple task-relevant features revisited)

4．7．1 实验目的

4．7．2 方法

4．7．3 结果和讨论

4．8 实验10：混合设计下的多个任务相关特征的存储(Storage of multiple task-relevant features with a mixed design)

4．8．1 实验目的

4．8．2 方法

4．8．3 结果和讨论

5 综合讨论

5．1 基于特征的平行存储(Parallel store of features in visual working memory)

5．2 平行存储下视觉工作记忆的存储容量(Visual working memory capacity under parallel store)

5．3 知觉编码与视觉工作记忆存储(Perceptual encoding and visual working memory storage)

6 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的研究成果

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