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Stroop 任务 | 历史、任务描述、数据和心理学

Stroop 任务是心理学中最广为人知的任务之一，使其成为经典的认知任务。当参与者面对 Stroop 任务时，通常会看到印刷在不同颜色上的颜色名称，并被要求报告视觉颜色，同时忽视单词的书写颜色/语义意义。已经证明，当呈现出不匹配的单词和印刷颜色时，参与者在命名单词的颜色时所需的时间更长，并且还会犯更多错误。

因此，Stroop 任务是一种简单但有效的方法，用于衡量个体的执行功能以及在面对冲突信息时出现的认知干扰。在这里，我们将讨论该任务的本质、涉及的认知功能以及收集的数据类型。


试一试！

在这个任务中，参与者被要求响应单词的字体颜色，而不是单词的意思，同时忽略在每次试验中听到的单词。

关键部分：

Stroop 任务的历史

Stroop 任务首次由约翰·里德利·斯特鲁普在其1935年的论文《串联言语反应中的干扰研究》中介绍，因此得名。在其开创性的论文中，斯特鲁普使用了两种类型的刺激：一致条件和不一致条件。他证明，当单词本身表示不同的颜色（例如，"red"这个词用蓝色墨水印刷）时，个体命名墨水颜色所需的时间更长，这一现象现在被称为 "Stroop 效应"。最初设计 Strop 任务是为了评估有腹内前额叶皮层损伤患者的认知干扰能力。自其发展以来，Stroop 任务的角色已扩展并应用于研究许多领域的认知功能。后来将 Stroop 任务修改为包括第三种类型的刺激条件：中性（Chung et al., 2024; Mitchell & Potenza, 2017）。

任务描述

在标准的 Stroop 任务中，参与者会看到印刷在不同墨水颜色上的不同颜色名称（颜色词）。然后，要求参与者命名印刷单词的墨水颜色，而忽略单词的语义意义。

刺激通常分为三种条件：

  • 一致条件： 刺激由颜色词印刷或书写为与单词相同的墨水颜色。墨水颜色与单词的语义意义匹配（例如，"YELLOW"这个词用黄色墨水印刷）。
  • 不一致条件： 刺激由颜色词印刷或书写为与颜色词不同的颜色。墨水颜色与单词的语义意义之间没有匹配（例如，"GREEN"这个词用红色墨水印刷，参与者预计会报告 “红色”作为正确的选择）。
  • 中性条件： 刺激是印刷为黑色墨水的颜色词、非颜色词（例如，"TABLE"）或印刷为彩色墨水的形状/符号（例如，"XXXX"）。

每个三类颜色词 Stroop 任务刺激示例：‘C’ 一致：‘I’ 不一致：和 ‘N’ 中性；Smith & Ulrich, 2023.
每个三类颜色词 Stroop 任务刺激示例：‘C’ 一致：‘I’ 不一致：和 ‘N’ 中性；Smith & Ulrich, 2023.


在线的 Stroop 任务

在在线设置中，参与者通常需要识别呈现给他们的单词的颜色或通过键盘上的按钮按下来回答问题。例如，在 Labvanced 的多模态 Stroop 任务中，如果字体颜色为红色，则提示按 “D”，如果字体颜色为蓝色，则按 “F”，如果字体颜色为绿色，则按 “J”，如果字体颜色为黄色，则按 “K”。

收集的数据

在 Stroop 任务期间，收集了多种数据以评估认知表现：

  • 反应延迟： 对每个刺激的响应所需的时间，表明处理速度和认知负荷（Epp et al., 2012）。
  • 干扰指数： 不一致和一致试验之间反应时间的差异，反映认知干扰的程度（Epp et al., 2012）。
  • 错误（Rezaei, 2019）：
    • 误伤错误： 不正确的响应，例如命名错误的墨水颜色。
    • 遗漏错误： 在规定时间内未响应或未正确响应目标。
  • 生理数据： 一些研究收集生理标记，如心率变异性、瞳孔扩张或皮肤电导，以评估在任务执行期间的压力或唤醒（Chang et al., 2024）。
  • 神经成像数据： 使用 fMRI 和 EEG 等技术观察在任务期间激活的脑区（Fang et al., 2022）。
  • 眼动： 眼动追踪指标收集如注视模式、注视持续时间、注视序列、兴趣区域、扫视和更多（Meyer et al., 2023）。对于在线版本，还可以激活 Labvanced 的同行评审的基于网络摄像头的眼动追踪 来收集注视数据。

在下图中，您可以看到在 Labvanced 中记录数据时收集的数据是什么样子的。数据展示了任务的基本细节，例如试验ID、编号和条件ID。此外，还收集了进一步的任务特定数据，如参与者的答案（按键）、音频（参与者在试验中听到的颜色词）、正确性（参与者给出的答案的正确性是真还是假）、反应时间（以毫秒为单位）、试验期间显示的文本和文本颜色。

来自在线 Stroop 测试的数据收集示例.

需要考虑的可能混淆因素

Stroop 任务的表现可能会受到多种外部变量的影响，这些变量在利用该任务进行研究时需要加以考虑。以下是一些：

  • 性别： 性别差异已显示出影响 Stroop 的表现。女性在颜色命名能力上往往优于男性，并且在 Stroop 任务中通常表现更好（Sjoberg et al., 2022）。
  • 年龄： 年龄增长通常与认知表现下降相关，如认知控制和处理速度。在 Stroop 任务中，参与者年龄越大，表现越差（Braga et al., 2022）。
  • 启发效应： 启发或顺序效应是 Stroop 任务中最常见的混淆因素。这是在接触一个刺激/试验后影响对后续刺激/试验的反应的情况（Viviani et al., 2023）。
  • 社会比较： 被观察或与他人比较可能会改变任务表现。在 Stroop 任务中，当人们感到受到社会比较的威胁时，他们犯错较少或反应更快（即，Stroop 效应减小），（例如，如果他们认为自己正在被评判或可能被认为比其他人更糟糕）（Dumas et al., 2005）。
  • 功能健身： 身体功能能力更好的个体，特别是肌肉力量，往往在像 Stroop 测试这样的认知任务中表现更好（Braga et al., 2022）。

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相关的认知功能

Stroop 任务涉及并测量广泛的认知功能。让我们讨论几个：

  • 抑制控制： 抑制控制是指有意识地抑制自动或主导反应的认知能力。在 Stroop 任务中，参与者抵制立即回应的冲动，特别是在遇到不一致刺激时（Scarpina & Tagini, 2017）。
  • 选择性注意： 选择性注意是指专注于相关刺激而忽视无关信息的能力。在 Stroop 任务中，参与者必须选择性地关注单词的墨水颜色，同时忽略单词本身的干扰语义内容（Lamers et al., 2010）。
  • 处理速度： 处理速度是执行认知任务的速率。在 Stroop 任务中，通过测量参与者处理视觉（墨水颜色）和语义信息的速度并产生准确反应来评估（Heflin et al., 2011）。
  • 工作记忆： 工作记忆是指在短时间内保持和处理信息的能力。在执行 Stroop 任务时，参与者需要在工作记忆中持续维护任务规则（例如，命名颜色，而不是单词），同时在不同类型的刺激中应用它（Entel & Tzelgov, 2020）。

结论

Stroop 任务在心理学中仍然是一种经典工具，因其能够通过简单但强大的范式评估执行功能。凭借其在各种研究领域的适应性和应用，它继续对认知控制、注意力和干扰处理提供有价值的见解，使其成为理解人类认知复杂性的持久工具！

参考文献

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Chung, R. S., Cavaleri, J., Sundaram, S., Gilbert, Z. D., Del Campo-Vera, R. M., Leonor, A., Tang, A. M., Chen, K.-H., Sebastian, R., Shao, A., Kammen, A., Tabarsi, E., Gogia, A. S., Mason, X., Heck, C., Liu, C. Y., Kellis, S. S., & Lee, B. (2024). 理解人类冲突处理网络：关于进行修改后的 Stroop 任务时直接神经录音文献的综述。神经科学研究, 206, 1–19.

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Entel, O., & Tzelgov, J. (2020). 当工作记忆遇到 Stroop 效应中的控制。实验心理学杂志：学习、记忆与认知, 46(7), 1387–1406.

Epp, A. M., Dobson, K. S., Dozois, D. J. A., & Frewen, P. A. (2012). 对抑郁症中 Stroop 任务的系统性元分析。临床心理学评论, 32(4), 316–328. https://doi.org/10.1016/j.cpr.2012.02.005

Heflin, L. H., Laluz, V., Jang, J., Ketelle, R., Miller, B. L., & Kramer, J. H. (2011). 抑制我们的兴奋：Stroop、行为抑制与额叶之间的关系。神经心理学, 25(5), 655–665.

Fang, Z., Lynn, E., Huc, M., Fogel, S., Knott, V. J., & Jaworska, N. (2022). 在康复期的抑郁患者进行情感 Stroop 任务时，EEG + fMRI 同步研究脑活动。皮层, 155, 237–250. https://doi.org/10.1016/j.cortex.2022.07.010

Lamers, M. J., Roelofs, A., & Rabeling-Keus, I. M. (2010). Stroop 任务中的选择性注意和反应集。记忆与认知, 38(7), 893–904.

Meyer, T., Favaro, A., Cao, T., Butala, A., Oh, E., Motley, C., Irazoqui, P., Dehak, N., & Moro-Velázquez, L. (2023). 深度 Stroop：利用眼动追踪和语音处理表征在执行 Stroop 测试时患有神经退行性疾病的人。https://doi.org/10.1101/2023.05.30.23290742

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Stroop, J. R. (1935). 串联言语反应中的干扰研究。实验心理学杂志, 18(6), 643–662.

Viviani, G., Visalli, A., Montefinese, M., Vallesi, A., & Ambrosini, E. (2023). Stroop 遗产：关于方法论问题的警示故事和提出的空间解决方案。行为研究方法, 56(5), 4758–4785.