手与刺激之间距离对视觉认知加工的影响及其机制

The fact that hand-stimulus proximity affects various aspects of visual processing attracts more and more attention from psychologists. By combining psychological experiment with eye tracking, ERP and tDCS techique, the present study propose to examine whether the hand-stimulus proximity affects cognitive processes such as the Simon effect, time perception, working memory, response inhibition, emotional stroop, and reading comprehension. Multiple paradigms including various Simon tasks, time reproduction and temoral judgment, change detection, Go-NoGo, AX-CPT, emotional stroop and reading comprehension tasks will be used to address three key questions: (1) What kind of visual cognition can be affected by the hand-stimulus proximity? (2) How does the hand-stimulus proximity influence each of those visual cognition? (3) What cortical areas are responsible for different effects of the hand-stimulus proximity upon visual cognition? This study will not only reveal the effects of hand-stimulus proximity upon visual cognition but also identify the key neural substrates for the hand-stimulus proximity effects. Additionally, the improved understanding of the hand-stimulus proximity effects can provide guidelines for not only the rehabilitation training of patients but also the design of handheld device.

手与刺激间距离对视觉认知加工的影响正在成为视觉认知心理学研究的一个新热点。本项目计划采用多种技术手段（行为、眼动和脑电）系统研究手接近视觉刺激对空间位置信息加工、时间知觉、工作记忆、反应抑制、情绪刺激加工、文本阅读和语义理解等认知加工的影响。并将通过脑电（ERP）和经颅直流电刺激技术（tDCS）研究手近效应的认知神经机制,即手近效应的时间进程和关键脑区。最终将解答以下三个关键问题：（1）手和刺激距离近会影响哪些视觉认知加工任务？（2）这些影响是在什么时程上发生的？（3）那些脑区和手近效应有关？这些问题的解决不仅可以系统揭示手近在视觉信息加工中的关键作用和神经电生理指标，为进一步探明手近效应的认知神经机制提供科学证据，而且具有多方面的潜在实用价值，如可以用于指导病人康复训练，而且还可用于指导改进各种手持设备的设计。

本项研究通过七个研究回答“手和刺激距离近会影响哪些认知加工？这些影响都是通过什么机制来实现的？”等关键问题。研究一发现手近导致视觉运动Simon效应增大，但不影响语义Simon效应，该结果已于2014年发表《Journal of Experimental Psychology: Human Perception and performance》。我们还采用ERP技术研究手近如何增强视觉运动Simon效应，结果发现N1和P1未受手近的影响，但是N2的干扰效应和P3波幅在手近时显著减小了，相关结果已于2018年发表在《Biological Psychology》。研究二运用多种方法研究手近对时间知觉的影响，结果发现手近虽然在间隔再现任务中导致再现的时距延长，但是如果要求被试单手或者口头回答时不会产生类似的时距延长效应，表明手近影响的是间隔再现中的注意转换而不是时间知觉，该结果正在《Psychonomic Bulletin & Review》接受二审。研究三采用Go/NoGo和AX-CPT变化范式来研究手近对反应抑制的影响。结果发现手近对反应抑制没有影响，但是手近时反应时不随着练习次数增加而改变，而在手远时反应时随着练习次数增加而延长。并且手近时，由频次较少的目标和无关刺激引发的P3a波幅下降得比手远时更慢，说明注意在手近时持续更久，这些结果已向《Psychophysiology》投稿。研究四采用N-back任务来研究手近对工作记忆是否有影响。结果发现手近对N-back任务绩效没有显著影响，这和前人发现的手近增加视觉工作记忆不完全吻合，所以正进一步研究确认手近对不同工作记忆为什么影响不同。研究五研究手近是否会影响对情绪性刺激材料的加工。结果发现负性情绪刺激在手近时比手远时有更大的情绪Stroop效应，这种效应在不需要被试反应的情况下也存在，表现手近时对负性情绪刺激比手远时有更大Late Positive Potential (LPP)反应，这部分的研究成果已于2017年发表在《Cognition》上。研究六研究手近对文本阅读及语义理解的影响。结果发现手近不影响语篇阅读和语义理解。正在写作论文准备投稿,同时计划新设计有时间压力条件的阅读任务研究手近对阅读和语义理解的影响。研究七使用经颅电刺激抑制或激活顶叶时，没有观测到手近效应在两种条件下发生显著改变。