孫銘 孫偉

摘要|1993年Dehaene發(fā)現(xiàn)SNARC 效應，數(shù)字與空間的聯(lián)結(jié)關系走入大家的視野。隨著研究的深入，研究者發(fā)現(xiàn)不僅在數(shù)字上存在空間聯(lián)結(jié)，在字母、顏色、時間等方面都與空間存在對應關系，這些現(xiàn)象被統(tǒng)稱為SNARC-like效應。目前，SNARC-like效應的類型主要有4種，效應的出現(xiàn)是本身自帶的還是后天由于文化等的影響下產(chǎn)生的，這一問題上尚且存在爭議，除此之外，SNARC-like效應的理論解釋以及神經(jīng)機制也在進一步的研究，目前，SNARC-like效應的理論機制尚不清楚，所以仍存在很多問題值得研究。

關鍵詞|SNARC-like 效應;理論研究;神經(jīng)機制

1??? 引言

1993年Dehaene 發(fā)現(xiàn)左手對小數(shù)反應更快，右手對大數(shù)反應更快，將這種現(xiàn)象命名為 SNARC效應[1]。自此，越來越多的研究者開始對數(shù)字空間聯(lián)結(jié)感興趣。隨著研究的深入，研究者發(fā)現(xiàn)不僅在數(shù)字方面存在空間聯(lián)結(jié)，在字母、顏色、時間等方面都與空間存在對應關系[2-4]。Gerve（2003）發(fā)現(xiàn)左手對序列左邊的刺激反應更快，右手對序列右邊的刺激反應更快[2]。Santiago（2007）發(fā)現(xiàn)左手對過去的時間點反應更快，同時右手對未來的時間點更快[5]。這些現(xiàn)象被統(tǒng)稱為SNARC-like效應（類 SNARC效應）。當然不僅僅是序列以及時間，在音階、面積、情緒等方面都存在SNARC-like效應[6-8]。目前產(chǎn)生SNARC-like效應產(chǎn)生的理論解釋較少，研究者更多的關注其影響因素以及效應本身的神經(jīng)機制，影響因素方面仍存在一些爭議[1，9，10]。SNARC-like效應是本身自帶的還是后天由于文化等的影響下產(chǎn)生的，研究者們眾說紛紜[6，11-13]?？茖W技術的發(fā)展對于SNARC-like效應神經(jīng)機制的研究有著不可磨滅的功勞，但是大腦的分工協(xié)作，遠比我們想象復雜，但是也給我們的研究提供了重要的依據(jù)[14，15]。

2??? SNARC-like效應的類型

SNARC-like效應主要類型主要有以下4種：時間（STARC），音樂（SMARC），順序（SQARC）和面積、亮度。

2.1 時間SNARC效應（STARC效應）

關于時間方面的SNARC-like效應主要有兩個研究方向，一種是以時間點作為刺激材料，Santiago（2007）和Weger（2008）都發(fā)現(xiàn)被試對于未來的時間右手反應比左手更快，對于過去的時間點左手反應比右手更快[4，5]。Torralbo（2006）等人以西班牙被試作為實驗對象，通過剪影小人的面部朝向發(fā)現(xiàn)被試將過去與左邊聯(lián)結(jié)，未來與右邊聯(lián)結(jié);過去與前面聯(lián)結(jié)，未來與后面聯(lián)結(jié)[16]。結(jié)果表明抽象的語義是與具體的空間方向相聯(lián)系的。另一種是以時間段作為刺激，Conson（2008）讓被試比較一對時間段，判斷時間間隔較長或者較短，結(jié)果顯示不論判斷較短時間間隔還是較長時間間隔，被試都出現(xiàn)對于較長的時間段，右手的反應快于左手;對于較短的時間段，左手的反應要快于右手[17]。除了對刺激的反應空間不同，被試在按鍵時長上也有區(qū)別，Kiesel（2009）發(fā)現(xiàn)，對于小的數(shù)字，被試左手的反應要更快，且按鍵時長要更短;對于較大的數(shù)字，被試的右手反應更快，且按鍵時長要更長[18]。說明時間與空間的交互作用會進一步影響人們對于時間長度的感知與控制。

2.2 音樂SNARC效應（SMARC）

音樂SNARC效應中采用的音階作為刺激，與其他刺激不同，音階存在兩種完全不同的維度。中國、美國等國家以高低作為音階的維度，如：f3比f4低;g3比a3低，這是垂直維度，垂直維度也同樣體現(xiàn)在五線譜書寫上，如：相比于低的音，高的音寫在五線譜的偏上的位置。音階也存在水平維度。對于鋼琴來說，音的高低就體現(xiàn)在水平維度上，如：f4在f3的右邊;g3在a3左邊。因此，SMARC效應有水平和垂直兩種方向。Rusconi（2005）以無音樂背景的中國人作為被試，要求被試對聽到的純音的音高進行判斷，在水平維度上發(fā)現(xiàn)刺激為高音時，對右側(cè)的按鍵反應更快，刺激以低音時，對左側(cè)的按鍵反應更快;在垂直維度上發(fā)現(xiàn)刺激為高音時，對上方的按鍵反應更快，低音時，對下方的按鍵反應更快[6]。同樣的被試，同樣的音高，產(chǎn)生兩種方向不同的SNARC-like效應，說明在同一被試內(nèi)存在不同的編碼方向。音樂素養(yǎng)不同的被試身上會有不同的SMARC效應，Agrillo（2012）發(fā)現(xiàn)，長時間學習音樂的被試在音階判斷的相關任務中反應優(yōu)于沒有學習過音樂的人[19]。Rusconi（2005）發(fā)現(xiàn)在非音階判斷任務中，無音樂素養(yǎng)的被試表現(xiàn)要差于有音樂素養(yǎng)的被試[6]。Melara（1990）發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)高音時，被試對單詞“high”反應更快，出現(xiàn)低音時，被試對單詞“l(fā)ow”反應更快。說明音階和空間的聯(lián)結(jié)可以擴展語言這樣的抽象概念的處理中[20]。

2.3 順序SNARC效應（SQARC）

Gevers（2003）等人發(fā)現(xiàn)以字母作為刺激材料，被試左手對a、b的反應要快于y、z，右手對y、z的反應要快于a、b;給被試顯示一周的天數(shù)（Monday、Tuesday、Saturday、Sunday）發(fā)現(xiàn)，當出現(xiàn)Monday、Tuesday時，被試的左手反應更快，當出現(xiàn)Saturday、Sunday時，右手反應更快;同樣的結(jié)果出現(xiàn)在月份中，即對于January、February左手反應快于右手，對November、December右手反應快于左手[2]。除此之外，生活中還有許多序列，例如，上下左右、東西南北等。Meng（2016）等以“紅橙黃綠藍靛紫”作為順序，在屏幕中間呈現(xiàn)漢字“紅”等，要求被試判斷漢字位于“綠”的前還是后，并做按鍵反應，被試左手對“綠”之前的顏色漢字反應更快;右手對“綠”之后的顏色漢字反應更快，實驗出現(xiàn)了SNARC-like效應[3]。

2.4 面積、亮度SNARC效應

SNARC-like效應不僅體現(xiàn)在上述的離散變量，而且體現(xiàn)在一些連續(xù)變量上，例如刺激的物理屬性，面積和亮度。Cohen（2006）將數(shù)字和亮度結(jié)合，讓被試分別對數(shù)字的大小和數(shù)字的亮度進行判斷。他們將亮度與數(shù)字大小的重合，把刺激分為三類：亮度與數(shù)字大小一致，即數(shù)字大，更暗（如：2，4）;亮度與數(shù)字大小不一致，即數(shù)字大，更亮（如：2，4），以及中性刺激。在數(shù)字大小比較的任務中，中性刺激為亮度一致，數(shù)字不一致（如：3，6）;在亮度比較的任務中，中性刺激為數(shù)字大小一致，亮度不一致（如：3，3）[21]。實驗結(jié)果表明，相比于刺激不一致，刺激一致時被試的反應更快;大小判斷任務以及亮度判斷任務中都出現(xiàn)了距離效應，說明在數(shù)字任務判斷時，人們對亮度這種物理屬性自動加工，出現(xiàn)不一致的情況時，屬性會干擾任務判斷，那么，如果沒有數(shù)字，單純的面積與亮度判斷時候可以出現(xiàn)SNARC-like效應呢？胡林成（2011）發(fā)現(xiàn)，被試左手對面積小于標準圓的刺激反應更快，右手對面積大于標準圓的刺激反應更快;在亮度方面，被試左手對較亮的刺激反應更快，右手對較暗的刺激反應更快，且被試對于面積和亮度的識別速度都要快于對于數(shù)字的識別[7]。即，在亮度和面積獨立屬性都可以誘發(fā)SNARC-like效應。

3??? SNARC-like效應的影響因素

3.1 天生存在

數(shù)字與空間的聯(lián)結(jié)以及序列信息與空間的聯(lián)結(jié)是天生的還是后天產(chǎn)生的，這一點在學術界一直存在爭議。為了排除文化、閱讀書寫習慣的影響，研究者采用嬰兒為被試進行試驗，Lourenco（2010）通過實驗發(fā)現(xiàn)，9個月大的嬰兒表現(xiàn)出對于大的東西有更多的注意次數(shù)和更長的注意時間，表明嬰兒在語言文化影響前就已經(jīng)在空間、時間和數(shù)字上建立了關系[11]。Cordes（2009）發(fā)現(xiàn)，屏幕顯示數(shù)量一致但是面積不一致的刺激，7個月大的嬰兒的注意時間增多，但是面積一樣，數(shù)量不一致時，嬰兒的注意時間無明顯變化。但是當面積一致，數(shù)量增加到基準數(shù)量的 4 倍時，嬰兒注意時長才明顯增加[22]。說明無文化影響下的嬰兒已經(jīng)可以對數(shù)量和時間進行聯(lián)結(jié)，面積、大小等連續(xù)變量也已經(jīng)與空間、時間存在聯(lián)結(jié)，但是與數(shù)量相比并不敏感，聯(lián)結(jié)并不緊密。

3.2 文化閱讀習慣

閱讀習慣是影響SNARC 效應的重要因素，阿拉伯被試的閱讀習慣是從右到左的，因此在阿拉伯被試的身上出現(xiàn)了反向SNARC效應，巴基斯坦被試的閱讀、書寫方向與阿拉伯語被試相同，得出的結(jié)果也是相似的。那么，閱讀習慣也會影響SNARC-like效應么？Ouellet等（2010）以西班牙人作為被試進行時間—空間聯(lián)結(jié)的實驗，發(fā)現(xiàn)書寫方向為從左到右的西班牙被試將過去與左邊聯(lián)結(jié)，未來與右邊聯(lián)結(jié)[12]。書寫方向為從右到左的希伯來語被試，將過去與右邊聯(lián)結(jié)，將來與左邊聯(lián)結(jié)。但是閱讀書寫方向的影響是很不穩(wěn)定的，日本人習慣于從上到下進行書寫、閱讀，村尾美幸等（2014）以日本人作為被試，平假名あ、お、か、こ作為實驗材料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當探測刺激為あ、か（即位于五十音圖的前部的兩個假名）時，被試對左邊的目標刺激反應更快;當探測刺激為お、こ（即位于五十音圖的后部的兩個假名）時，被試對右邊的目標刺激反應更快，但是卻沒有發(fā)現(xiàn)垂直方向的SNARC-like效應[13]。綜上所述，閱讀書寫習慣對SNARC-like效應具有一定的影響，但并不是最主要的原因。

3.3 后期培養(yǎng)

Rusconi（2006）發(fā)現(xiàn)在音符上的SNARC-like效應，在音階判斷的實驗中，有音樂素養(yǎng)的被試表現(xiàn)要優(yōu)于無音樂素養(yǎng)的被試;在無關音階判斷的任務中，有音樂素養(yǎng)的被試表現(xiàn)依舊優(yōu)于無音樂素養(yǎng)的被試，無關音階判斷的任務仍然是聲音判斷[6]。因此這個實驗可以說明，通過后期訓練，是可以增強被試音階與空間的聯(lián)結(jié)能力，但這個研究僅說明音樂訓練可以增強音階與空間的聯(lián)結(jié)。Agrillo（2012）發(fā)現(xiàn)，長期進行音樂素養(yǎng)訓練的被試在音階判斷任務表現(xiàn)優(yōu)于無音樂學習的被試，但兩組并沒有顯著的差異;在數(shù)字判斷任務都表現(xiàn)得優(yōu)于無音樂學習經(jīng)歷的被試，進一步說明，音樂訓練可以增強被試的空間聯(lián)結(jié)能力[19]。也就是說，長期的音樂訓練對其他認知技能也有有益的影響。

4??? SNARC-like效應的理論解釋

4.1 心理線

Dehaene（1993）提出SNARC 效應時，提出心理數(shù)字線的理論解釋。SNARC效應是由于我們的心理存在一條心理數(shù)字線，小的數(shù)字位于這條線的左邊，大的數(shù)字位于這條線的右邊，反映到我們的行為上即為左手對小數(shù)反應更快，右手對大數(shù)反應更快[1]。在此基礎上，時間與空間上的聯(lián)結(jié)，Bonato（2012）提出與心理數(shù)字線相同的理論，即存在一條心理時間線，時間沿著這條線流動，從左到右，從過去到未來，從較短的時間段到較長的時間段。理論認為時間點在這條線上并不是絕對的位置，而是相對的，這個時間點對于比較的對象來說，是之前還是之后;這個時間段相對長還是短[9]。

4.2 ATOM理論

Walsh（2003）等人提出ATOM（ATheoryofMagnitude）理論，該理論認為時間、空間、數(shù)字共用一個心理系統(tǒng)，在神經(jīng)機制方面也有證據(jù)支持ATOM理論。Walsh（2003）發(fā)現(xiàn)，側(cè)頂葉內(nèi)溝（IntraparietalSulcus，IPS）是數(shù)字、空間以及時間的共用區(qū)域[10]。

隨著研究的深入，研究者將ATOM理論的適用范圍擴大。Agrillo（2012）發(fā)現(xiàn)長期學習音樂的被試不僅僅在音樂任務上的表現(xiàn)優(yōu)于無音樂背景的被試，而且在數(shù)字、空間上的任務表現(xiàn)也要優(yōu)于沒有學習過音樂的被試，研究者認為音樂和時間、空間、數(shù)字運用共同的心理機制，也可以用ATOM理論解釋[19]。

5??? SNARC-like效應的神經(jīng)機制

SNARC效應在神經(jīng)上表現(xiàn)與雙側(cè)頂葉內(nèi)溝水平段（Horizontal Segment Of The Bilateral IntraparietalSulcus，hIPS）有關，尤其是左側(cè)頂葉內(nèi)溝，這是一個不爭的事實。Fias（2003）以角度、線段作為刺激進行實驗時發(fā)現(xiàn)SNARC-like效應，且發(fā)現(xiàn)當被試對數(shù)字或者非數(shù)字但存在數(shù)量信息的刺激進行反應時，左側(cè)頂葉內(nèi)溝上存在激活[14]。也就是說，只要被試需要進行定量分析時，左側(cè)頂葉內(nèi)溝就會進行加工處理，不論刺激的呈現(xiàn)形式時數(shù)字的或非數(shù)字的。

Opsta（l2009）指出完全沒有量化的順序刺激中，如音階、運動的圖像，被試表現(xiàn)出左側(cè)額下回的激活。

左側(cè)額下回與語義、語法處理有關，人們在處理順序信息時自動整理語義語法，左側(cè)額下回在順序材料中自動參與SNARC-like效應的處理過程[15]。

用動詞的時態(tài)，如將來式，過去式作為刺激材料，探討抽象時間語義與空間聯(lián)結(jié)的實驗中發(fā)現(xiàn)，右側(cè)小腦和左側(cè)運動網(wǎng)絡發(fā)揮這重要的作用，同時，小腦在非動作動詞與空間聯(lián)結(jié)中占有重要的位置。Shin（2003）以小腦病變和帕金森這兩個群體為研究對象，在小腦病變?nèi)后w中沒有發(fā)現(xiàn)時間空間的聯(lián)結(jié)現(xiàn)象，更加直觀的證明，小腦在SNARC-like效應中貢獻了重要的力量[23]。

我們的大腦皮層是由不計其數(shù)的神經(jīng)細胞組成，上述研究僅告訴我們空間與順序信息或者時間的聯(lián)結(jié)動用我們的腦區(qū)。那么對于單一神經(jīng)細胞來說，單個神經(jīng)元在這個過程中所發(fā)揮的作用我們并不知道。Tudusciuc（2007）以與人類智慧最為接近的恒河猴為實驗對象，訓練恒河猴判斷長度或者點的數(shù)量是否與標準長度或者點數(shù)相同，經(jīng)過訓練，恒河猴的正確率高于猜測概率，認為恒河猴掌握實驗過程，學會判斷[24]。結(jié)果表明，恒河猴的頂葉得到激活，頂葉中的神經(jīng)元有的僅對數(shù)量信息反應，有的僅對連續(xù)性信息反應，有的神經(jīng)元同時處理兩種刺激。在頂葉，數(shù)量信息處理的范圍更大，參與的神經(jīng)元更多，非數(shù)量信息的處理腦區(qū)被包含在數(shù)量信息處理的腦區(qū)之中。Nieder（2004）也發(fā)現(xiàn)，猴子處理數(shù)量信息的神經(jīng)元細胞主要集中在頂葉腹側(cè)。即在我們的頂葉皮層中，有一部分神經(jīng)元細胞是專門進行數(shù)量信息的整理與加工，并且神經(jīng)元細胞的活躍程度是隨著任務難度的增大而增大的[25，26]。

6??? SNARC-like效應研究的展望

目前，SNARC-like效應的理論機制尚不清楚。SNARC-like效應中，Wash（2003）提出ATOM理論，闡述時間與空間、數(shù)字的聯(lián)結(jié)機制，但是對于順序、面積、亮度等刺激的理論機制目前沒有研究進行說明[10]。順序材料的機制與時間的理論機制是否相同，面積、亮度和順序材料是否采用同一機制也并不明確，因此，我們還不知道，SNARC-like是否可以作為一個整體去探討。

我們已經(jīng)知道SNARC效應與SNARC-like效應機制不同，數(shù)字因為既存在數(shù)量信息又存在順序信息而變得獨特，因此，SNARC效應是SNARC-like效應中較為特殊的一個？還是SNARC-like效應是SNARC效應中較為特殊的一個？也就是SNARC效應與SNARC-like效應的關系，是包含還是并列關系，我們需要進行進一步的研究。

ATOM理論已經(jīng)在神經(jīng)方面證明，時間、空間以及數(shù)量共用右側(cè)頂葉，SNARC-like效應中的順序信息激活右側(cè)小腦以及左側(cè)額葉，未來的研究可以進一步解釋頂葉與小腦、額葉的信息交互與作用，將ATOM理論神經(jīng)機制方面進一步擴大，或許可以將ATOM理論的適用范圍進一步擴大，不單單局限于時間、空間與數(shù)字的聯(lián)結(jié)機制。

心理線的理論解釋目前過于單薄，數(shù)字上表現(xiàn)為心理數(shù)字線，時間上表示為心理時間線。那對于字母、月份是否存在心理順序線;對于面積、亮度是否也存在這樣的心理線。這需要進一步的研究。

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ResearchProspectofSNARC-likeEffect

SunMing1??? SunWei2

1.?? SchoolofEducation，SoochowUniversity，Suzhou;

2.?? CollegeofWenzheng，SoochowUniversity，Suzhou

Abstract：In1993，DehaenefoundtheSNARCeffect，andtheconnectionbetweennumbersandspacecameintoourviewfields.Withmoreandmoreresearches，researchersfoundthattherearenotonlyspatialconnectionsinnumbers，butalsosimilarrelationshipsinletters，colors，timeandotheraspects.ThesephenomenaarecalledtheSNARClikeeffect.Untilnow，therearefourtypesofSNARClikeeffect，whethertheeffectisbroughtbyitselforbytheinfluenceofculture.Thereisstillcontroversyonthisissue.In addition， the theoretical explanation and neural mechanism of SNARC like effect are further studied.

Keywords：SNARC-likeeffect;Theoreticalstudy;Neuralmechanism