认知负荷干扰内隐心理理论加工

文献：Schneider, D., Lam, R., Bayliss, A. P., & Dux, P. E. (2012). Cognitive Load Disrupts Implicit Theory-of-Mind Processing. Psychological Science, 23(8), 842–847. https://doi.org/10.1177/0956797612439070 论文原文

人类是在4岁之前就无法理解他人的内在心理状态，或是在一岁时就已经具备了这一能力? Apperly和Butterfill(2009)提出，在整个生命周期中，ToM由两个不同的系统辅助服务：一个较早发展的系统负责高效的监控类信念状态，该系统隐式运作(见Schneider, Bayliss, Becker， & Dux, 2011)，独立于语言和执行功能的发展(如，工作记忆)。一个后来发展的系统，依赖于领域一般认知功能(例如，执行功能)，允许有意识的(显式的)ToM推断。支持证据：在成年阿斯伯格综合症患者中发现的分离，他们可以通过外显的错误信念任务，但在莎莉-安妮自由观看范式中不显示与内隐ToM一致的眼动模式(Senju, Southgate, White， & Frith, 2009)。 直到现在，关于Apperly和Butterfill这一理论的关键测试尚未进行，没有研究测试内隐ToM系统是否独立于一般领域、容量有限的认知资源(如工作记忆)。来自行为和神经心理学研究的大量证据表明，在涉及明确ToM判断的任务中，一般领域的高级资源对社会推理有很强的作用。在这篇文章中，研究者通过操纵认知负荷来测试这些资源在内隐ToM处理中的作用，同时测量典型神经成年人在自由观看错误信念范式中的眼球运动，该范式模仿了Sally-Anne任务。

==为了确保研究中任务利用了内隐ToM，研究者使用大量的事后情况说明过程彻底评估了参与者参与外显信念加工的程度(另见Schneider et al.， 2011)。==

被试：65名神经典型志愿者(平均年龄20.83岁，其中37名女性，28名男性)。 被试观看模仿莎莉-安妮范式的影片，参与者坐在距离屏幕58厘米的地方，头部位置通过下巴托受到限制。使用EyeLink 1000眼动仪测量眼球运动(采样率:500 Hz)。填充片和实验片在大约50分钟内随机播放。

在填充试验中，参与者看到一个演员坐在桌子后面的椅子上，桌子上有两个不透明的盒子。有两种类型：1，一个手偶在一个盒子上放了一个红球(电影持续时间为3秒);2，手偶把红球放在其中一个盒子里(电影时长为29秒)。填充电影以铃声结束，演员伸手去拿球。

两种类型的实验试验(持续时间为66 - 73秒;见图1)：

图1

1，错误信念场景：开始的场景与填充试验相同，手偶把球藏在一个盒子里，然后把它移到另一个盒子里，此时主角在场并观看。然后演员离开房间，木偶将球移回最初的盒子。这导致主角的信念与她返回时球的实际位置不匹配(详见http://youtu.be/ HMaLIBRwN-Q)。 2，真信念场景：开始与错误信念试验是相同的，但主角没有看到球被移到另一个盒子并又回到最初的盒子。因此，当主角回来时，她的信念与球的实际位置是一致的(详见http://youtu.be/yf2vVSaaF9Q)。 球的初始和最终位置是平衡的，即错误信念场景，球最终在右边的盒子里，球最终在左边的盒子里;真信念场景:球在右边的盒子里，球在左边的盒子里。在每次实验中，当主角重新进入房间并坐在桌子后面时，铃声响起，最后帧冻结大约6秒。注意，主角戴着遮阳帽，以避免凝视的影响。

对三个感兴趣的区域(面部，左框和右框)进行眼动跟踪分析，由此检查关键问题:当主角错误地相信球在那个位置(错误信念条件)时，被试是否会比她正确地相信球不在那个位置(真实信念条件)时更长时间地观察空盒子(无球位置)。为了确保眼动数据反映隐式ToM处理，在每次会议结束时采用==漏斗式==汇报方案(Schneider et al.， 2011)。被试要在看到主角向木偶挥手时按一个简单的快速按钮。

与观看影片的任务同时执行且与信念加工无关(图2)。

图2

被试会听到一段连续的字母音流，这些字母是从字母表中随机选择的，由一位讲英语的女性发声(每个约400毫秒，呈现率= 0.67 Hz)。这些音流只在实验影片期间(即在对信念建立至关重要的时候)通过耳机调到舒适的音量呈现，且与电影的开始同步，并且在铃声响起之前结束。每个音流包含2个、4个、6个、8个或10个2-back字母重复(如，“…”R, l, R……”)。 空载组：被试只执行影片任务。 低负荷组：被试要在观看影片影听字母，但不回复字母。 高负荷组：被试要计算2-back重复的次数，并在每次实验结束时报告这一总数。这项任务旨在大量利用执行过程，因为参与者需要将工作记忆资源用于这项任务才能成功。给参与者的唯一其他指示是看电影;因此，电影部分是一种自由观看范式，没有与信念场景相关的任务。

所有参与者都接受了10个错误信念和10个正确信念的试验。此外，为了使所有组的运行时间相等，我们在空载条件下进行了40次填充试验(其中15次为挥手检测试验)，在低负荷和高负荷条件下进行了22次填充试验(其中7次为挥手检测试验)。Schneider等人(2011)证明，当使用这两个数量的填充试验时，与内隐TOM加工一致的眼动行为是相同的。

最后的样本包括每组18名参与者。高负荷组参与者执行2次重复任务的平均准确率为45%，显著高于20%的偶然水平，t(17) = 6.91, p ＜.001，但仍然很低。这项任务要求很高，因为参与者要保持和更新信息，可能需要大量的高级资源(Smith & Jonides, 1999)。

为了评估眼动行为，计算了对三个感兴趣区域(有球、无球和面部位置)的注视时间相对于在实验影片最后6秒(最后一帧)注视这三个区域的总时间的百分比。采用3(空载组、低载组、高载组)× 2(信念条件:真信念、假信念)× 2(地点:有球组、无球组)混合因子方差分析(ANOVA)，其中三因素相互作用显著，;在真信念和假信念场景中，对有球和无球位置的眼动模式随着认知负荷的不同而不同(图3)。

图3

为了进一步研究这种相互作用，将每组的数据提交给单独的2(信念条件:真信念vs.假信念)× 2(位置:有球vs.无球)重复测量ANOVA： 空载组存在显著的双向相互作用，F(1,17) = 6.95, p = .017。后续的t检验显示，对于无球位置，错误信念组的注视时间的百分比高于真信念组，t(17) = 2.32, p = .033，但在有球的位置上没有这种差异(p = .505)。位置也有影响，有球位置比无球位置注视得更久，F(1，17)=4.91，p=.041。重复了Schneider等人(2011)的研究结果，并证明了眼动行为与信念处理相一致:当主角认为球在那个位置(错误信念条件)时，被试花更多的时间观察无球位置（与主角认为球在另一个位置(真实信念条件)相反）。因为研究者没有指示被试跟踪主角的信念，且汇报程序足够敏感（可以检测到显式ToM的分析），所以可以说这种信念追踪行为是隐式运作的。 低负荷组没有观察到内隐信念加工，信念条件和位置之间的双向交互作用不显著(p=.174)，但位置存在影响，参与者对有球位置的注视程度高于无球位置，F(1，17)=5.005，p=.039。 在高负荷组中，信念条件或位置对眼动行为没有影响，变量间也没有交互作用(PS>.63)。

空载组跟踪主角的信念状态和球的位置，低负荷组只跟踪球的实际位置，高负荷组都不跟踪。综上，认知负荷的增加似乎损害了内隐信念的加工。这些结果表明，虽然可能存在一个内隐操作的TOM系统，但它并不像Apperly和Butterill(2009)假设的那样独立于高级功能。 总而言之，本研究表明，尽管可能存在不同的TOM系统，它们运行在内隐和外显的加工水平上，但这两种系统似乎都至少在一定程度上消耗了高级资源，即使是最低层的信念分析也反映了一种能力限制的操作。