上下文提示對運動記憶編碼的影響

【總述】探究7個context cue分別如何影響運動記憶的形成。實驗均在相反的力場中進(jìn)行。結(jié)果表明，運動的空間視覺和本體感受狀態(tài)的變化遠(yuǎn)比簡單視覺上下文提示的變化有效。

本研究使用干擾范式來調(diào)查不同上下文線索和狀態(tài)變化的相對有效性。自變量分別為：光標(biāo)顏色、背景顏色、周圍視覺運動、在不同工作空間位置移動、視覺對象定向、視覺反饋位置、本體感受位置。

【實驗】

每個實驗6個被試，共8個實驗。采用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)進(jìn)行。被試坐在椅子上（圖1A），右手抓住機器人的手柄，手柄上裝有力傳感器，用于測量所施加的力。上方的計算機監(jiān)視器提供視覺反饋，并通過鏡子將其垂直投射到眼睛。所有實驗都包含與運動相關(guān)的上下文提示。實驗均要求被試從中心位置出發(fā)，向八個外圍等距目標(biāo)之一進(jìn)行移動（圖1B）。在此過程中，會產(chǎn)生順時針（CW）或逆時針（CCW）的力場。每個實驗使用一種上下文提示，據(jù)此可知力場的方向。

【圖1】綠色圓圈為出發(fā)點，黃色圓圈為目標(biāo)點。

每個實驗中，一半的被試的上下文提示與力場方向相匹配，另一半的上下文提示與相反的力場方向相匹配。一塊有18個試驗。曝光在力場的前階段由不施加力的12個塊組成（216個試驗），然后是75個塊的曝光階段（1350個試驗），最后4個塊的曝光后階段（72個試驗）。每次試驗，手形光標(biāo)呈現(xiàn)300毫秒后啟動，然后既顯示目標(biāo)提示又顯示上下文提示；延遲1000毫秒后發(fā)出聲音，表明開始向目標(biāo)移動。如果移動時間介于150-250毫秒，顯示“GREAT”；否則將給出過快或過慢警告。

【實驗1?光標(biāo)顏色】光標(biāo)的顏色為紅色或藍(lán)色，并唯一指定了相關(guān)力場的方向（CW和CCW場分別顯示為圖2中的A和B）。

【圖2】A：紅色光標(biāo)提示唯一指定了順時針力場。B：藍(lán)色光標(biāo)唯一指定了逆時針力場。對照實驗是在兩種情況下使用相同的光標(biāo)顏色。C：從中心位置到目標(biāo)的直線路徑與手部路徑的最大垂直誤差（MPE）（深藍(lán)色實線是顏色光標(biāo)條件，淺藍(lán)色實線是相同光標(biāo)顏色條件）。D：整個實驗中計算出的力補償百分比。E：在中心和目標(biāo)之間移動時手的路徑。施加CW力場的以紅色顯示，施加CCW力場的以藍(lán)色顯示。F：相同光標(biāo)顏色條件下的手路徑。

【結(jié)果】在曝光期間，力補償均沒有顯著增加；去除力場后未觀察到軌跡偏離直線，表明被試尚未學(xué)習(xí)到兩個相反力場的特定補償。

【結(jié)論】光標(biāo)顏色是無效的上下文提示。

【實驗2?相同的光標(biāo)顏色】光標(biāo)顏色始終為紅色，為對照組。

【結(jié)果】在曝光期間，MPE略有下降，力補償均未發(fā)現(xiàn)顯著增加；去除力場時未觀察到軌跡偏離直線，表明被試尚未學(xué)習(xí)到兩個力場的特定補償。

【結(jié)論】光標(biāo)顏色是無效的上下文提示。

【實驗3?在不同工作空間位置移動】中心位置在矢狀中平面的右側(cè)或左側(cè)10 cm。

【圖3】A：任務(wù)向右偏移提示唯一指定了CW力場。B：任務(wù)向左偏移提示唯一指定了CCW力場。

【結(jié)果】在曝光期間，軌跡偏差減??；從曝光的初始到最終，MPE顯著降低。在曝光后期去除力場時，軌跡與直線在相反方向上有非常明顯的偏離，表明被試已經(jīng)學(xué)會了對兩個力場方向的特定補償。

【結(jié)論】在不同工作空間位置移動是有效的上下文提示。

【實驗4?背景顏色】背景和光標(biāo)顏色為紅色或藍(lán)色，指示相關(guān)力場的方向。

【圖4】

【結(jié)果】在曝光期間，軌跡偏差很明顯；從最初到最終曝光，MPE略有降低，但力補償百分比沒有顯著增加。在曝光后期去除力場時，未觀察到軌跡與直線的偏離，表明被試沒有學(xué)習(xí)到兩個力場方向的特定補償。

【結(jié)論】背景顏色是無效的上下文提示。

【實驗5周圍視覺運動】上下文提示是通過顯示10個相關(guān)力場的方向順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)的移動盤提供的。

【圖5】

【結(jié)果】在曝光期間，與直線的偏差略微減??；從曝光期的初始到最終，MPE均沒有顯著降低，且力補償沒有增加。在曝光后期去除力場時，軌跡與直線有微小偏差。

【結(jié)論】周圍視覺運動是無效的上下文提示。

【實驗6?視覺對象定向】檢驗了對象（例如手持工具）的視覺定向是否可以作為上下文提示。紅手光標(biāo)通過10個0.2厘米的紅棒連接到半徑2厘米的紅盤上，紅棒的方向是光標(biāo)位置的左側(cè)或右側(cè)。物體從水平方向旋轉(zhuǎn)了30°。

【圖6】

【結(jié)果】在曝光期間，與直線的偏差略有減少；從曝光的最初到最終，MPE顯著降低，力補償顯著增加。在曝光后期去除力場時，軌跡與直線有些偏離，表明被試對兩個力場方向有了特定補償。

【結(jié)論】視覺對象定向是有效的上下文提示。

【實驗7?視覺反饋位置】檢查了在不同工作空間位置提供的視覺反饋的上下文影響。整個視覺反饋（中心位置，目標(biāo)和光標(biāo)）在中線的左側(cè)或右側(cè)偏移了10 cm。

【圖7】

【結(jié)果】在曝光期間，與直線的偏差大為減??；從曝光期的最初到最終，MPE顯著降低和力補償顯著增加。在曝光后期去除力場時，軌跡與直線強烈偏離，表明被試學(xué)習(xí)了兩個力場方向的特定補償。

【結(jié)論】視覺反饋位置是有效的上下文提示。

【實驗8?本體感受位置】整個視覺反饋始終顯示在相同的中心位置，但是運動向中線左側(cè)或右側(cè)偏移了10厘米。

【圖8】

【結(jié)果】在曝光期間，與直線的偏差大為減??；從曝光期的最初到最終，MPE顯著降低，力補償顯著增加。在曝光后期去除力場時，軌跡與直線強烈偏離，表明被試學(xué)會了對兩個力場方向的特定補償。

【結(jié)論】本體感受位置是有效的上下文提示。

【總結(jié)】

在不同工作空間位置移動、視覺對象定向、視覺反饋位置、本體感受位置是有效的上下文提示，光標(biāo)顏色、背景顏色、周圍視覺運動是無效的上下文提示。