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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，通常会看到以不同颜色印刷的颜色名称，并被要求报告视觉颜色，同时忽略单词的书写颜色 / 语义意义。已有证明，参与者在面对不匹配的单词和印刷颜色时，花费更多时间来命名单词的颜色，并且还会犯更多错误。

因此，Stroop 任务是一种简单而有效的方式来测量个体的执行功能和在面对冲突信息时产生的认知干扰。在这里，我们将讨论这个任务的本质，所涉及的认知功能，以及收集到的数据类型。


试试吧！

在这个任务中，参与者被要求回应单词的字体颜色，而不是单词的意义，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 任务最初由约翰·里德利·斯特鲁普（John Ridley Stroop）在 1935 年于他的论文《序列言语反应中的干扰研究》中引入，因此得名。在他的重要论文中，Stroop 使用了两种类型的刺激：一致条件和不一致条件。他证明，当一个词本身表示不同颜色时（例如：蓝色墨水打印的“红色”一词），个体需要更长时间来命名该词的墨水颜色，这种现象现在被称为“Stroop 效应”。Stroop 任务最初旨在评估患有腹内侧前额皮质损伤患者的认知干扰能力。自其开发以来，Stroop 任务的作用已扩展并应用于研究许多领域和应用中的认知功能。此后，Stroop 任务被修改为包含第三种刺激条件：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各种墨水颜色上的不同颜色名称（色彩词）。然后要求参与者命名一个单词的印刷墨水颜色，而无视该词的语义含义。

刺激通常被分为三种条件：

  • 一致条件： 刺激由以与单词相同墨水颜色印刷或书写的色彩词组成。墨水颜色与单词的语义意义相匹配（例如：以黄色墨水打印的“YELLOW”）。
  • 不一致条件： 刺激由以与色彩词不同的颜色印刷或书写的色彩词组成。墨水颜色与单词的语义意义之间没有匹配（例如：以红色墨水打印的“GREEN”，参与者被期望报告“红色”作为正确的选择）。
  • 中性条件： 刺激为以黑色墨水打印的色彩词、非色彩词（例如：“TABLE”）或以彩色墨水打印的形状/符号（例如：“XXXX”）。

每个三类色彩词 Stroop 任务刺激的示例：‘C’ 一致：‘I’ 不一致：和 ‘N’ 中性；Smith & Ulrich, 2023.
每个三类色彩词 Stroop 任务刺激的示例：‘C’ 一致：‘I’ 不一致：和 ‘N’ 中性； Smith & Ulrich, 2023. CC BY 4.0


在线 Stroop 任务

在在线设置中，参与者通常需要识别向他们展示的单词的颜色，或通过键盘上的按键回答问题。例如，在 Labvanced 的多模态 Stroop 任务在线中，参与者被提示在字体颜色为红色时按“D”，颜色为蓝色时按“F”，颜色为绿色时按“J”，颜色为黄色时按“K”。

收集的数据

在 Stroop 任务中，收集多个数据以评估认知表现：

  • 反应延迟： 对每个刺激的反应时间，指示处理速度和认知负荷 (Epp et al., 2012)。
  • 干扰指数： 不一致与一致试验之间的反应时间差，反映认知干扰的程度 (Epp et al., 2012)。
  • 错误 (Rezaei, 2019):
    • 错误反应： 错误的反应，例如命名错误的墨水颜色。
    • 遗漏错误： 在规定时间内未能做出回应或未能正确选择目标。
  • 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率，以评估执行任务时的压力或唤起状态 (Chang et al., 2024)。
  • 神经影像数据： 使用 fMRI 和 EEG 等技术观察在任务中激活的大脑区域 (Fang et al., 2022)。
  • 眼动： 收集的眼动追踪指标包括注视模式、注视持续时间、注视序列、兴趣区域、扫视等 (Meyer et al., 2023)。对于在线版本，还有可能激活 Labvanced 的同行评审基于网络摄像头的眼动追踪 以收集注视数据。

在下面的图像中，您可以看到在 Labvanced 记录时收集的数据的样子。数据展示了任务的基本细节，例如试验 ID、次数和条件 ID。此外，还收集了进一步的任务特定数据，例如参与者的答案（按键）、音频（参与者在试验中听到的颜色单词）、正确性（参与者所给答案的正确性是正确还是错误）、反应时间（以毫秒为单位）、试验中显示的文本和文本颜色。

从在线斯特鲁普测试收集的数据示例.

需要考虑的潜在影响因素

斯特鲁普任务的表现可能受到各种外部变量的影响，这些在研究中使用该任务时需要考虑因素。以下是一些：

  • 性别： 性别差异已被证明会影响斯特鲁普表现。研究显示，女性在颜色命名能力上往往优于男性，并且在斯特鲁普任务中表现更佳（Sjoberg et al., 2022）。
  • 年龄： 老龄化通常与认知表现的下降有关，例如认知控制和处理速度。在斯特鲁普任务中，参与者的年龄越大，他们的表现通常越低（Braga et al., 2022）。
  • 启发效应： 启发效应或顺序效应是在斯特鲁普任务中最常发生的混淆因素。这种情况是指对一个刺激/试验的暴露影响了对后续刺激/试验的反应（Viviani et al., 2023）。
  • 社会比较： 被观察或与他人比较可能会改变任务的表现。在斯特鲁普任务中，当人们感到受到社会比较的威胁时，他们会犯较少的错误或反应更快（即斯特鲁普效应降低）。（例如，如果他们认为自己在被评判或可能被视为比他人差）（Dumas et al., 2005）。
  • 功能性适应性： 具有较好身体功能能力的个体，特别是肌肉力量，往往在像斯特鲁普测试这样的认知任务中表现更好（Braga et al., 2022）。

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相关认知功能

斯特鲁普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： 抑制控制指的是有意识地压制自动或主导反应的认知能力。在斯特鲁普任务中，参与者抵制立即反应的冲动，特别是在呈现不一致刺激时（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。在斯特鲁普任务中，参与者必须选择性注意单词的墨水颜色，同时忽略该词本身的干扰语义内容（Lamers et al., 2010）。
  • 处理速度： 处理速度是指执行认知任务的速度。在斯特鲁普任务中，通过测量参与者处理单词的视觉（墨水颜色）和语义信息的速度以及产生准确反应的速度来评估（Heflin et al., 2011）。
  • 工作记忆： 工作记忆是指在短时间内保持和操作信息的能力。在执行斯特鲁普任务时，参与者需要在工作记忆中持续保持任务规则（例如：命名颜色而非单词），同时在不同类型的刺激中应用（Entel & Tzelgov, 2020）。

结论

斯特鲁普任务依然是心理学中的经典工具，因为它能够通过简单而强大的范例评估执行功能。由于其适应性和在多个研究领域的应用，它继续提供关于认知控制、注意力和干扰处理的重要见解，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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Chang, Y., Yep, R., & Wang, C. (2024). 瞳孔大小与心率、皮肤电导、脉搏波幅和呼吸反应在情感冲突和情感有效性处理中的相关性。心理生理学, 62(1). https://doi.org/10.1111/psyp.14726

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：关于在修改后的斯特鲁普任务表现期间的直接神经记录文献的回顾。神经科学研究, 206, 1–19.

Dumas, F., Huguet, P., & Ayme, E. (2005). 社会背景对斯特鲁普任务的影响：当认知到自己的相对地位之间存在差异时。当前心理学文献, 16(2).

Entel, O., & Tzelgov, J. (2020). 当工作记忆与控制在斯特鲁普效应中相遇时。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). 关于抑郁症中斯特鲁普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). 让我们抑制我们的兴奋：斯特鲁普、行为抑制与前额叶的关系。神经心理学, 25(5), 655–665.

Fang, Z., Lynn, E., Huc, M., Fogel, S., Knott, V. J., & Jaworska, N. (2022). 抑郁症缓解个体在情感斯特鲁普任务中脑活动的同时EEG + fmri研究。皮质, 155, 237–250. https://doi.org/10.1016/j.cortex.2022.07.010

Lamers, M. J., Roelofs, A., & Rabeling-Keus, I. M. (2010). 斯特鲁普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). 深度斯特鲁普：使用眼动追踪和语音处理来表征在斯特鲁普测试中表现的神经退行性疾病患者。 https://doi.org/10.1101/2023.05.30.23290742

Mitchell, M. R., & Potenza, M. N. (2017). 斯特鲁普、可卡因依赖与内在连接性。在可卡因的神经科学 (第331–339页)。

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Scarpina, F., & Tagini, S. (2017). 斯特鲁普颜色与文字测试。心理学前沿, 8.

Sjoberg, E. A., Wilner, R. G., D’Souza, A., & Cole, G. G. (2022). 斯特鲁普任务性别差异：进化抑制与颜色命名？性行为档案, 52(1), 315–323.

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Stroop, J. R. (1935). 连续口头反应中的干扰研究。实验心理学杂志, 18(6), 643–662.

Viviani, G., Visalli, A., Montefinese, M., Vallesi, A., & Ambrosini, E. (2023). 斯特鲁普遗产：关于方法论问题的警示故事以及一个提出的空间解决方案。行为研究方法, 56(5), 4758–4785.