Perruchet, P. (2015). Dissociating conscious expectancies from automatic link formation in associative learning: A review on the so-called Perruchet effect. Journal of Experimental Psychology: Animal Learning and Cognition, 41(2), 105.
我們都知道條件反射的建立,是在建立條件刺激(CS)和反應(R)之間的聯(lián)結(jié)。狗看到肉(US)會流口水(R),如果有一個鈴聲(CS)總是和肉(US)一起出現(xiàn),訓練一段時間后,狗聽到鈴聲(CS)也會流口水(R)。
有趣的問題是,狗能夠形成這種聯(lián)結(jié),是有意識的嗎?當然意識這個詞比較抽象,我們先定義一下,就是說,狗是不是腦子里想”鈴聲和肉總是一起出現(xiàn),所以聽到鈴聲就會有肉吃,所以該流口水了“,所以才流口水的呢?常理來說,狗應該沒有這個思維能力,就算不太確定狗,那更加低級的動物也可以建立條件反射的現(xiàn)象,至少可以說明,條件反射在他們身上的建立,應該很大程度上是不依賴于對這種規(guī)律的分析的。
但是人呢?人有一個聰明的大腦,擅長分析和推理的思維體系,這種情況下,條件反射的建立,是不是仍然有不依賴于意識的成分在呢?這個答案并不是顯然的,直到現(xiàn)在都存在著爭議!
有相當一部分研究認為,人類所有的學習都必須依賴于對規(guī)律的覺察(“propositional modal”; De Houwer, 2009, 2014; Mitchell, De Houwer, & Lovibond, 2009)。在這個理論中,條件反射之所以能夠建立,是依賴于意識對US的expectancy。
另一派理論也承認意識系統(tǒng)的存在,但是有意識的學習并不是全部,經(jīng)典的條件反射是還包括對CS-US聯(lián)結(jié)strength的加強(“dual-process modal”; Clark, Manns, & Squire, 2002; McLaren, Forrest, McLaren, Jones, Aitken, & Mackintosh, 2014)。
為什么這個問題這么難回答呢?一般的實驗范式很難區(qū)分這兩者,也就是到底有沒有非意識成分的學習,因為不管有意識還是沒意識,對實驗結(jié)果的預測往往是一致的——反應頻率變高,速度加快。因此,(Perruchet, 1985)創(chuàng)造了一個范式,使得這兩種理論推出相反的預測,這樣不就能區(qū)分了嗎?
Perruchet 效應的核心邏輯 在一個按鍵任務中,主試會告訴受試者,只有一半的試次中,CS的出現(xiàn)會伴隨著US的出現(xiàn)。也就是說一半的試次是CS-alone(我們標記為情況A),一半是CS-US(我們標記為情況B),并且AB這兩種試次是隨機打亂的。那么可以想象,如果連續(xù)出現(xiàn)很多個CS-US,對下一個試次US出現(xiàn)的expectancy就會降低,但是CS-US的聯(lián)結(jié)strength會提高。也就是說,expectancy理論會預測,隨著CS-US連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù)增多,受試者在下一個試次做出response的可能性會降低;但是strength理論的預測正好相反。
AAAAAB,AAAAB,AAAB,AAB,AB,BB,BBB,BBBB,BBBBB
(觀察的序列示例,從左到右,在做最后一個B之前,對B出現(xiàn)的預期逐漸降低,但B的強度逐漸增高)

Perruchet Eyeblink實驗
1985年最早的這個實驗中,CS是一個1000ms的滴聲,US是沖眼睛噴射氮氣,response是眨眼。在這個實驗中,受試者知道只有一半的試次,滴聲之后會有氮氣噴眼睛。因此當連續(xù)很多次滴聲之后都有氮氣噴出,受試者對下一個試次依然會噴氣的期待值就會降低,但是滴聲和眨眼之間的聯(lián)結(jié)強度會加強。
實驗結(jié)果表明,眨眼的頻率還是受到聯(lián)結(jié)強度主導(如下圖)。

為了確認受試者的expectancy確實如理論所預測的一樣,主試會讓受試者在每個試次之后對下一個試次出現(xiàn)US的可能性進行7點量表評分,總體的規(guī)律是符合預測的(如下圖),并且這個評分操作不會影響主要的實驗結(jié)果。另外,SOA的變化(CSonset和USonset的時間差850-1650ms)也不會影響主要的實驗結(jié)果。

Trace conditioning
上述的實驗中,CS都先于US出現(xiàn),但是是同時結(jié)束的,也就是說CS-US出現(xiàn)的時間是有重疊的。但是Clark等人發(fā)現(xiàn),當CS和US之間有一段固定的間隔,眨眼的頻率變化就和expectancy的變化一致了(Clark, Manns, & Squire, 2002)。研究者們認為這可能是因為CS和US不重疊,導致沒法自動啟動response,只能通過外顯的方式去建立連接。(好僵硬的解釋,我覺得反而是可以用策略需要準備時間來解釋,當有間隔的時候,策略準備好的時間點可能比response出現(xiàn)的時間點更早,就可以override這種自動反射)
但是Clark這個實驗被別人揪出有統(tǒng)計問題,而且難以重復(?懷疑是參數(shù)選擇的問題)。不過作者還是認為要引起重視。
除了眨眼反射,其他的學習呢?
同樣的范式還沒有出現(xiàn)其他反射的研究,畢竟眨眼是最好記錄的一種反射。但是由其他范式出現(xiàn),以反映相似的問題。
Fear Conditioning 情緒反應的建立時間會更長一些,主要是通過皮電(galvanic skin response),穩(wěn)定性(steady state)等指標來測量。部分研究的結(jié)果和eyeblink范式觀察到的規(guī)律相同,但是也有一部分沒有??偟膩碚f是有趨勢的,但是統(tǒng)計不顯著。
簡單反應時任務 眨眼反射是一個非條件反射,而RT任務中的response是一個主動發(fā)出的行為(voluntary),也就是E1出現(xiàn)之后,有一半的可能性會出現(xiàn)E2,看到E2就要按鍵反應。那么對E1-E2的成對出現(xiàn)越多,會加強E1和反應之間的聯(lián)結(jié),但理性上是會降低對E2可能出現(xiàn)的期待的。主要的實驗結(jié)果還是重復了眨眼反射的結(jié)果,不同的是,如果在試次間插入expectancy的報告任務,會使得反應時整體上升,但不一定會使得整個反應時變化的趨勢顛倒(似乎有些矛盾的證據(jù))。
選擇反應時任務 在這個范式中,E1后面一半的試次會接E2-1,一半的試次會接E2-2,分別要按不同的鍵。這個任務的結(jié)果還是會受到是否同時測量expectancy的影響。如果不同時測量Expectancy,那么還是可以重復出之前的趨勢,但是如果同時測量,RT的變化趨勢就會和expectancy一樣。作者在這里也討論了這個結(jié)果,在簡單反應時中,即使你不期待E2的出現(xiàn),你也可以做好做反應的準備,但是在選擇反應時中,期待的程度會直接影響你準備的是E2-1對應的動作,還是E2-2對應的動作,從而對RT造成比較大的影響。
控制感測量 控制感(the sense of agency)描述的是想用動作來影響外部環(huán)境的感覺。如果控制感強,一方面是因為你覺得你的動作能夠引起某個外部變化,另一方面可能是你內(nèi)隱地將這個動作與外部變化進行了連接。在Moore等人的系列研究中,E1是被試的一次主動按鍵,E2是一聲提示音,在一半的試次中,E1之后的250ms后會響起E2。屏幕上會有一個指針勻速旋轉(zhuǎn)的時鐘,被試的任務是報告自己按下按鍵的時候,時鐘指著什么位置。當控制感越強的時候,動作和結(jié)果在時間上的相近性就會越強,也就是說被試報告的按鍵時間會越接近聲音發(fā)出的時間。同時他們還需要報告下一次按鍵后,有多大的可能性會聽到提示音。(參考綜述 Moore & Obhi, 2012) 結(jié)果當然是重復了了perruchet效應,不過線性并不強,主要還是受到前一個試次是什么的影響(也就是沒有隨著連續(xù)的E1-E2增多而產(chǎn)生明顯變化)。
Stroop效應中線索的作用機制 Jimenez and Mendez (2013, 2014) 用這個范式來測量stroop效應中線索的作用機制。經(jīng)典的現(xiàn)象表明,如果能在刺激出現(xiàn)之前,給一線索提示接下來的刺激是維度變化一致還是不一致,stroop效應就會明顯下降,但是這個線索的作用機制還有待討論?;谥暗姆妒?,讓一半的試次是一致的,另一半是不一致的,也測量當某一種試次連續(xù)出現(xiàn)時,被試對下一個試次的期待和反應時。結(jié)果表明,當連續(xù)出現(xiàn)的“一致“次數(shù)最多時,stroop效應是最明顯的,反之亦然。雖然被試對下一個試次是”不一致“的expectancy已經(jīng)是最高了,但反應時仍然很長。不過這個結(jié)果也只能在反應時和Expectancy分開測量的時候才能觀察到。
問題與挑戰(zhàn)
這個范式的核心是想說,聯(lián)結(jié)的建立不一定是通過外顯的策略,而可以單純地通過重復暴露來形成。也就是說,在這個范式中,E1-E2配對的重復暴露,使得E1和E2的聯(lián)結(jié)加強,從而引起了E2對應的response能夠更快或者更多地做出。
Perruchet 效應是不是單純由repetition造成的呢
Williams and Prokasy (1977)等人猜想,可能不需要E1,僅僅是E2的重復暴露就會使得response變快或增多。比如說在眨眼反射中,即使訓練時提示音不出現(xiàn),只要反復地向眼睛噴氣,聽到提示音后眨眼的頻率也還是會比之前高。這個現(xiàn)象通常被稱為假條件作用(pseudoconditioning)。那么perruchet效應是不是一個假條件作用引起的呢?
針對這個問題,Perruchet (1985)在這個范式中增加了一個控制組,這個組的被試所有的E1-E2試次都換成E2-alone的試次。但是控制組就做不出這個效應,說明這個效應并不是單純由于E2的暴露引起的。不過這個null effect還沒有經(jīng)過貝葉斯分析,所以還需要更多的實驗證據(jù)來確認。
而在反應時任務中,如果RSI很短(50ms),重復本身就會有明顯的影響,但是如果RSI很長(500ms),這個影響就消失了。所以2006年之后用這個范式的研究都盡量采用很長的RSI來避免重復的影響。
雖然重復本身不是引起這個效應的主要原因,但是有可能因為重復而導致對應反應變成高激活的狀態(tài)也有可能。Perruchet et al. (2006, Experiment 4) 排除了這個備擇假設(我沒看懂這里的描述,還是要去看一下原文)。Mitchell et al.’s (2010)卻發(fā)現(xiàn)反應時任務主要還是受重復的影響。然后Barrett and Livesey (2010) 又說他們在控制組里也發(fā)現(xiàn)了效應,可能是說明context代替了E1的作用。
Barrett and Livesey (2010)用選擇反應時的任務,使得每個試次警覺性的程度是一樣的,又用實驗3和實驗4說明了,重復本身是有一定作用的,但是不是導致這個效應的全部原因。
Expectancy的測量是可靠的嗎
不同的測量方法(用七點量表/0-100滑動條;用鼠標點擊/鍵盤移動)有沒有區(qū)別尚沒有文章討論。另外,因為被試也沒有辦法準確地評估概率,所以很短人實際上的expectancy都一直是50%,要完全解決這個問題不太可能,也許可以嘗試一下把比例改成25%-75%區(qū)間里的其他值,不要用50%,但目前尚未有實驗探討這個問題。
Expectancy隨連續(xù)次數(shù)的變化是線性的嗎
顯然之前的結(jié)果都反映,線性在1附近被打破了。作者認為1可能是個很特殊的點,不論是考慮近因效應還是其他的統(tǒng)計方法問題,總之,后人采用了一種更好的方法,也就是把左右兩邊合到一起看,比如McAndrew et al. (2012)

其他討論參見原文,太多就不贅述了
總結(jié)
- 這個范式的核心結(jié)論還是靠譜的,有不需要意識參與的學習過程存在。但現(xiàn)有的證據(jù)只能在非常有限的場景中觀察到這種過程;
- 為什么不同的條件下效應的大小不同,以及這個范式可能存在的各種問題,還有待討論;
- 如果能夠結(jié)合腦電的結(jié)果會有更多啟發(fā)