【Day21-22 文献精读】Cross-dimensional magnitude interaction is modulated by representational noise...

阅读文献：

Cai, Z. G. and R. Wang (2021). "Cross-dimensional magnitude interaction is modulated by representational noise: evidence from space–time interaction." psychological research psychologische forschung: 1-13.

文献链接：Cross-dimensional magnitude interaction is modulated by representational noise: evidence from space–time interaction | SpringerLink

本文为Day4、Day11-12、Day13-14文献的后续研究。

文章目录

• 摘要
• 一、前言
• 二、实验设计与结果
• 1、实验1：static unfilled length
• 2、实验2 static filled length和实验3 dynamic unfilled lengths
• 三、总结

摘要

1、时间和空间表征的噪音对二者间的相互作用（对称或不对称）起调节作用；

2、跨维度的量级间相互影响是记忆干扰的结果，记忆噪音更大的维度更容易受到另一维度的影响；

3、记忆的干扰作用可以用贝叶斯推测模型进行解释。

本文的主要结论与Day13-14文献一致。

一、前言

1、关于解释时间空间相互关系的理论

（1）hypothesis of a generalised magnitude system

认为所有的量级是在一个共同的神经认知机制中进行处理，不同维度的量级间关系应该是对称的（类似于ATOM，见Day3文献），故无法解释观察到的时空关系不对称现象。

（2）the conceptual metaphor account

利用空间经验来支持对时间的理解，时空干扰不对称，空间对时间影响始终更大（Day2/3/8，同CMT见ay3文献），无法解释观察到的时空关系对称现象。

（3）memory interference

维度间的相互影响受记忆的噪声noise的影响，噪声指维度的量级保持在记忆中是具有一定的变异性variability，人们难以完全精准得记住其特性，因而噪声越大的维度在记忆中的变异性和不确定性越大，越容易受噪音小的维度的影响，可以解释观察到的时空关系对称、不对称现象。

2、本文旨在探究

（1）时空干扰的大小是否受空间表征形式的影响

filled（直线——）vs. unfilled（两竖线的间隔|    |）

statically vs. dynamically（渐长的直线或相继出现的两条竖线）

（2）时空干扰是否受记忆表征的噪声的影响

二、实验设计与结果

1、实验1：static unfilled length

（1）实验设计

24名被试参与5（竖线间隔，150-550pix）×5（时间间隔，1000-2600ms）被试内实验设计，依次分为两部分：

        1）Unidimensional duration/length task
        指导语表明只做竖线间隔或时间间隔的复制任务，被试只需注意任务维度，其刺激变化但不相关维度刺激恒定，以确定length和duration分别的单独的记忆表征噪声。

         2）Space-time task

        两维度刺激都变化，根据mask后的cue（*或x）来进行时距或长度复制任务，被试需注意两维度刺激。

（2）主要实验结果

在Space-time task中：

Fig 2 

复制时间和复制长度都随刺激时距和刺激长度的增加而增加，说明当空间信息以unfilled length形式呈现时，时间和空间信息都能对另一维度的知觉产生影响，时空关系对称。

2、实验2 static filled length和实验3 dynamic unfilled lengths

除空间信息的呈现形式不同外，其余处理和2部分流程皆与实验1相同。

主要结果：

（1）实验2中，空间信息换为固定的直线后，时间信息对空间知觉的影响消失，时空关系不对称；

（2）在实验3中，空间信息换为动态的unfilled length（两竖线相继呈现）后，时间信息对空间知觉的影响又出现，时空关系对称；

（3）由Fig 2，实验3中复制时间整体来说是最长的，其次是实验1，可能是因为这两个实验中都采用了unfilled length，相比不确定性更小的直线，需要被试集中更多精力来对其进行加工，因而知觉到更长的时间；但三个实验中回归直线的斜率差距不大。

进一步对跨维度影响进行分析：

 （4）The effects of representational noise on space-time interaction

        1）coefficient of variation→noise

        用单维度任务中复制时距和长度的变异系数CV来衡量其（在记忆中）表征的噪声，值为标准差与均值之比，CV越大则噪声越大，结果见Fig 3：只有在长度任务中，实验3的CV显著大于实验1和2，说明dynamic unfilled length的噪声比unfilled/filled length都大。

在Day13-14文献的实验3的单维度前测中，得到过unfilled length比filled的CV更大即噪声更大的结果。

        2）unstandardized coefficient→cross-dimension interaction

        ① space-on-time effect：实验间无显著差异；

        ② time-on-space effect：实验3的效应显著大于实验1和2，说明dynamic unfilled length条件下时间对空间的影响比unfilled/filled length条件下都大。

        3）noise and cross-dimension interaction

        二者的模式是一致的（见红字部分），进一步分析：

        ① 用noise对单个被试的cross-dimension interaction做回归分析发现，时间对空间影响效应大小随距离表征的噪声增大而增大，但与时间表征的噪声无关；空间对时间影响效应大小随时间表征的噪声增大而增大，但与距离表征的噪声无关。

        ② 由于时距和长度刺激范围差异较大，将衡量 cross-dimension interaction的unstandardized coefficient做标准化处理（z分数转换）为standardized coefficient，将跨维度影响作为组内变量，实验类型作为组间变量，以直接比较时间对空间的影响和空间对时间的影响，发现：

        A. 在实验1和实验2中，距离表征的噪声较小，空间对时间的影响更大；在实验3中，距离表征的噪声较大，时间对空间的影响与空间对时间的影响等同。

        B. 对单个被试，将跨维度效应差异（space-on-time减去time-on-space）的standardized coefficient和时距/长度表征噪声的差异（前者减后者）进行回归，发现二者有显著正向关系，即每个被试的时间和空间间的相对影响大小取决于其时间和空间表征噪声相对大小。

        综上，一个维度受跨维度影响的程度取决于该维度的表征噪声大小，即表征噪声越大，越容易受另一维度的影响。

三、总结

1、空间表征的形式对时空干扰的影响

（1）对space-on-time effect无影响：空间总是对时间有影响

（2）对time-on-space effect有影响：空间表征形式噪声较大时（unfilled/dynamic unfilled），时间对空间有影响；噪声较小时（filled），时间对空间无影响。

2、记忆表征的噪声对时空干扰的影响

一个维度受跨维度影响的程度取决于该维度的表征噪声大小，即表征噪声越大，越容易受另一维度的影响。

3、本研究不支持conceptual metaphor account/theory，与Bottini, Guarino, and Casasanto (2013)提出的发展版conceptual metaphor account更相符：由于conceptual metaphorical re-use, relative accessibility of a physical dimension，时间也可以对空间产生更大的影响。
4、本研究结果与Day13-14文献中提出的贝叶斯推理模型相适应：

（1）跨维度量级共同表征于记忆中时，其相互影响符合贝叶斯推理，对于量级的估计过程人们会利用知觉到的信息likelihood（对于知觉精确度更高的维度依赖性越大）和先验经验prior（较长的距离其时距也越长）来做最佳估计，以产生复制的量级posterior；

（2）跨维度影响的方向和程度由（记忆）表征的噪声决定，噪声越大越依赖于prior，则越容易受同处于记忆中另一维度的影响。

5、在Day13-14文献中，空间对时间的影响在空间信息形式为unfilled length时消失了，但在本研究中却没有。这一差异与两篇文献的主要关注点，即相比于filled length，unfilled length条件下空间对时间的影响更弱的结论并不矛盾，所以没有必要进行解释。