Flanker 侧抑制任务:含义、示例、计分与研究
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由 Optics Trainer 团队根据已发表的研究撰写,所有来源均列于下方。
Flanker 任务(侧抑制任务)是心理学中一种简短的注意测试。你要对一排项目中间的那一个作出反应,忽略两侧的项目,而两侧的项目可能指向相同方向,也可能指向相反方向。当两侧项目与中间项目不一致时,人们反应更慢、出错更多。这种变慢称为 Flanker 效应。本指南介绍 Flanker 任务的来历、一个示例、计分方法、NIH Toolbox 版本、在线测试和游戏,以及训练研究的发现。最后介绍以该任务为原型的 Optics Trainer 游戏 Directionality。
Flanker 任务是什么?含义与来历
在心理学中,Flanker 任务是一项检测选择性注意和干扰控制的测试:专注于一件事,同时忽略附近暗示不同答案的干扰。目标两侧的项目称为侧翼刺激(flanker)。
这项任务出自 Barbara Eriksen 和 Charles Eriksen 1974 年发表在《知觉与心理物理学》(Perception & Psychophysics)上的论文,因此常被称为 Eriksen Flanker 任务。在他们的版本中,受试者要辨认一个目标字母,而旁边排着其他字母,作者称之为噪声字母。与另一个反应相关联的字母会让人变慢,即使受试者知道目标会出现在哪里。
2002 年,Jin Fan、Michael Posner 及其同事把 Flanker 任务纳入注意网络测试(ANT)。ANT 在 Flanker 画面之前加入预警线索和位置线索,因此一次 30 分钟的测试可以估计三项内容:警觉、定向和执行注意。在 40 名成人中,作者报告个人层面的估计值是可靠的,并提出这三个分数彼此不相关。
Flanker 任务示例:一致试次与不一致试次
大多数现代版本用箭头或简单图形代替字母。下面是箭头版本中各类试次的样子。你要按下与中间箭头方向一致的键:
- 一致:→ → → → →。所有箭头都指向右,侧翼刺激与答案一致。
- 不一致:← ← → ← ←。中间箭头指向右,但侧翼刺激指向左。
- 中性:— — → — —。侧翼刺激是没有方向的线段,有些版本用它作为基线。
Flanker 任务如何计分:Flanker 效应
主要分数是一致性效应,也称 Flanker 效应或冲突分数。它等于正确的不一致试次的平均反应时减去正确的一致试次的平均反应时。数值越大,说明侧翼刺激让人慢得越多。错误率通常也用同样的方法比较。在 ANT 中,这个差值就是执行注意分数或冲突分数。
有些标准版本则把速度和准确性结合起来。据 Zelazo 等人 2014 年的描述,NIH Toolbox Flanker 测试的准确性最多计 5 分;准确率超过 80% 阈值的人,反应时还可再计最多 5 分。
Flanker 分数不是诊断。常模取决于具体版本、年龄和设备,所以一项测试的数字不能与另一项相比。2018 年,Hedge、Powell 和 Sumner 让受试者重新做了七项经典任务,包括 Flanker、斯特鲁普、Go/No-Go 和停止信号任务。重测信度从 0 到 .82 不等。作者解释说,正是个体之间差异小,让这些效应在群体中容易重复;而同样的低差异,也让这些任务不太适合用来区分一个人和另一个人。
NIH Toolbox Flanker 抑制控制与注意测试
NIH Toolbox 是一套用于科研和临床研究的简短测量工具,其中包括 Flanker 抑制控制与注意测试(Flanker Inhibitory Control and Attention Test)。其官方页面列出:适用于 4 岁及以上,约 3 分钟,使用 iPad,由具有认知测试权限的施测者实施。
在成人验证研究中,268 名 20 至 85 岁的健康成人接受了测试。测试有一个用鱼的较简单区组和一个用箭头的较难区组,各 25 个试次。73 人在 7 至 21 天后重测,组内相关系数为 .83,作者评为优秀。在儿童中,作者报告该测试对年龄的敏感性和信度都很优秀。
研究者也用 Flanker 任务比较不同群体。2009 年一项系统综述纳入 12 项研究,共 272 名 ADHD 儿童和 280 名非 ADHD 儿童,报告 ADHD 组在不一致试次上相对于一致试次反应更慢、出错更多。这类结果描述的是群体,而不是个人。
在线 Flanker 测试与 Flanker 游戏
很多免费的在线 Flanker 测试在网页浏览器中运行。研究者检验过浏览器版本的效果。在 2013 年的一项研究中,Crump 等人在亚马逊 Mechanical Turk 平台上请付费的在线受试者重做了 Flanker、斯特鲁普和其他几项经典任务。大多数结果在模式上与实验室发现一致,但有些任务不一致。
计时是一个局限。2021 年一项针对四个在线实验平台的研究发现,总体准确度尚可,但反应时平均被延迟约 80 毫秒记录,在某些配置下延迟可达约 100 毫秒。这种滞后因电脑和浏览器而异,而且手机和平板没有接受测试。在线测试给出的是你在那台设备上那一次的数字。它不是 NIH Toolbox 测试,也不附带其常模。
游戏版本把同样的规则包装成故事或画面。Lumosity 在 2018 年的一篇博客文章中说,它的一款游戏“基于 1974 年的 Flanker 任务”。我们的脑力训练 app指南介绍了 Lumosity 以及 FTC 2016 年针对其广告的命令。
Flanker 任务训练:练习研究发现了什么
研究让儿童和成人练习 Flanker 类和其他抑制任务,然后检查是否有迁移。近迁移是指在类似的未训练任务上有提升。远迁移是指在智力、学业或日常生活等不同能力上有提升。
Rueda 等人让 4 岁和 6 岁儿童接受了五天的电脑注意训练,每个实验各有 12 名接受训练的儿童。练习包括一个类似斯特鲁普的冲突游戏,结果用基于 Flanker 的儿童版 ANT 测量。摘要报告训练后表现更成熟。在全文中,作者写道,ANT 数据“不能提供充分证据”证明训练对冲突分数有特定效应。接受训练的 4 岁儿童智力分数的上升幅度大于对照组。没有长期随访。
Thorell 等人让学龄前儿童接受了 5 周的电脑抑制训练。Liu 等人后来将该方案描述为 Go/No-Go、停止信号和 Flanker 任务。与对照组相比,儿童在三项训练任务中的两项上有提升,但在未训练的抑制、工作记忆或注意任务上没有提升。
在成人中,Enge 等人对 122 名年轻成人进行了一项随机双盲研究。三周的自适应 Go/No-Go 和停止信号训练,与非自适应的主动对照组相比,在训练后和 4 个月后都没有差异,包括在未训练的斯特鲁普任务和流体智力上。在儿童执行功能训练方面,Kassai 2019 年的荟萃分析发现了近迁移(g = 0.44),但对未训练执行能力没有显著迁移(g = 0.11)。作者表示,这些结果让人怀疑单独训练某一项执行能力的做法。Simons 等人 2016 年的综述(概述见我们的视觉脑力训练指南)报告了各类脑力训练项目中的类似规律。
| 研究 | 设计 | 受试者 | 训练 | 报告的结果 |
|---|---|---|---|---|
| Rueda 2005,PNAS | 训练组与对照组比较,3 个小型实验 | 4 岁和 6 岁儿童,每个实验 12 人接受训练 | 5 天注意练习 | 作者:ANT 数据不足以证明特定训练效应;4 岁儿童智商提高;无随访 |
| Thorell 2009,Dev Sci | 训练组与主动、被动对照组比较 | 学龄前儿童 | 5 周电脑抑制训练 | 3 项训练任务中 2 项有提升;未迁移到未训练的抑制、记忆或注意任务 |
| Enge 2014,J Exp Psychol LMC | 随机、双盲,主动对照 | 122 名年轻成人 | 3 周自适应 Go/No-Go 和停止信号训练 | 与主动对照组无差异;未迁移到斯特鲁普或流体智力 |
| Kassai 2019,Psychol Bull | 荟萃分析 | 儿童 | 工作记忆、抑制或灵活性训练 | 近迁移 g = 0.44;对未训练执行能力的迁移 g = 0.11,不显著 |
Directionality:带双眼模式的 Flanker 游戏
Directionality 是以 Flanker 任务为原型的 Optics Trainer 游戏。屏幕上出现一群五只鸟,你要朝中间那只鸟面对的方向滑动。另外四只鸟可能面向同一方向、另一方向,或两个不同方向。
它保留的是核心规则:针对中间项目作答,忽略可能指向别处的侧翼刺激。侧翼一致和侧翼不一致的鸟群在一轮中随机出现。
它改变的地方:
- 用鸟代替字母或箭头,有四个方向(上、下、左、右),而不是两个反应键。你用滑动作答。
- 五只鸟有七种排列,包括直线、十字和 V 形,鸟群出现在屏幕上的不同位置。经典版本使用单独一排。
- 每次作答没有时间限制。一轮持续 60 秒,答对加分,答错扣一些分。游戏不计算 Flanker 效应。
- 它增加了可选的双眼呈现方式。在 3D Glasses 模式下,每只鸟都用一种只有一只眼睛能看到的颜色绘制:在手机、平板或电脑上通过红蓝眼镜实现,在 Meta Quest 上通过内置显示实现。根据设置,所有鸟都只给一只眼睛看,或者鸟分给两只眼睛看,而每只鸟周围的细灰圈两只眼睛都能看到。
Optics Trainer 的定位
Optics Trainer 是一套视觉与脑力训练游戏,可在 iPhone、iPad、Android、网页浏览器和 Meta Quest 上使用,应用界面支持简体中文。上面介绍的 Directionality 以 Flanker 任务为原型,挑战你对中间那只鸟作出反应、同时忽略其他鸟。另外两款游戏以本指南提到的任务为原型:Flower Tap 以 Thorell 和 Enge 训练研究中使用的 Go/No-Go 任务为原型,我们的颜色文字游戏以斯特鲁普任务为原型。我们的 Go/No-Go 任务和斯特鲁普测试指南介绍了它们。
这些游戏都没有在本文介绍的任何研究中接受过测试。Directionality 不是测量或测试工具,不报告 Flanker 效应,也不是治疗或诊断。Optics Trainer 未获得 FDA 许可,也未在中国注册为医疗器械。我们不宣称它会改变注意力、专注力、智商、学业成绩或记忆力。如需临床眼球运动测量,请参阅我们的测量产品 Optics Tracker(英文)。
Optics Trainer 不能替代专业诊断或医嘱治疗。关于您的具体情况,请咨询眼科医生或视光师等专业人士。手机和平板应用提供 7 天免费试用,网页版免费账户每天可玩 3 次。之后,手机和网页版的价格为:中国区 App Store 每月 ¥98(网页版在付款时显示价格),也提供年度订阅。
常见问题
心理学中的 Flanker 任务是什么?
它是一项反应时任务:你对中央目标作出反应,忽略旁边的项目。它出自 Eriksen 和 Eriksen 1974 年的研究,用于研究选择性注意和干扰控制。
Flanker 任务的例子是什么?
一排五个箭头,例如 ← ← → ← ←。你按下中间箭头对应的键(这里是右),忽略四个侧翼刺激。当五个箭头方向相同时,就是一致试次。
Flanker 任务怎么计分?
常用分数是 Flanker 效应:正确的不一致试次的平均反应时减去正确的一致试次的平均反应时。NIH Toolbox 版本则把准确性和反应时合成一个分数。
什么是 NIH Toolbox Flanker 测试?
NIH Toolbox Flanker 抑制控制与注意测试是一项 3 分钟的 iPad 测试,适用于 4 岁及以上,由施测者实施。在 2014 年的一项成人研究中,其重测信度为 .83。
在线 Flanker 测试准确吗?
浏览器版本能在群体中重现基本的 Flanker 规律,但 2021 年的一项研究发现,反应时平均延迟约 80 毫秒记录,且因设备而异。不同测试和设备的分数不能相互比较,在线测试也不具诊断作用。
Flanker 训练能提升注意力吗?
在本文介绍的研究中,人们在所训练的任务上有进步。Thorell 2009 和 Enge 2014 没有发现向未训练任务的迁移,2019 年的一项荟萃分析发现,儿童对未训练执行能力没有显著迁移。
有 Flanker 任务游戏吗?
有。好几款应用把 Flanker 规则做成了游戏。Optics Trainer 的 Directionality 让你朝五只鸟中间那只面对的方向滑动,并提供可选的红蓝眼镜模式。它没有在本文介绍的研究中接受过测试,也不是测试工具。
参考来源
- Eriksen BA, Eriksen CW. Effects of noise letters upon the identification of a target letter in a nonsearch task. Percept Psychophys. 1974
- Fan J, et al. Testing the efficiency and independence of attentional networks. J Cogn Neurosci. 2002
- Zelazo PD, et al. NIH Toolbox Cognition Battery (CB): measuring executive function and attention. Monogr Soc Res Child Dev. 2013
- Zelazo PD, et al. NIH Toolbox Cognition Battery (CB): validation of executive function measures in adults. J Int Neuropsychol Soc. 2014
- NIH Toolbox. Flanker Inhibitory Control and Attention Test
- Hedge C, Powell G, Sumner P. The reliability paradox: why robust cognitive tasks do not produce reliable individual differences. Behav Res Methods. 2018
- Mullane JC, et al. Interference control in children with and without ADHD: a systematic review of Flanker and Simon task performance. Child Neuropsychol. 2009
- Crump MJC, McDonnell JV, Gureckis TM. Evaluating Amazon's Mechanical Turk as a tool for experimental behavioral research. PLoS One. 2013
- Anwyl-Irvine A, et al. Realistic precision and accuracy of online experiment platforms, web browsers, and devices. Behav Res Methods. 2021
- Rueda MR, et al. Training, maturation, and genetic influences on the development of executive attention. PNAS. 2005
- Thorell LB, et al. Training and transfer effects of executive functions in preschool children. Dev Sci. 2009
- Liu Q, et al. The effects of inhibitory control training for preschoolers on reasoning ability and neural activity. Sci Rep. 2015
- Enge S, et al. No evidence for true training and transfer effects after inhibitory control training in young healthy adults. J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 2014
- Kassai R, et al. A meta-analysis of the experimental evidence on the near- and far-transfer effects among children's executive function skills. Psychol Bull. 2019
- Simons DJ, et al. Do "brain-training" programs work? Psychol Sci Public Interest. 2016
- Lumosity. From lab to laptop: the origins of Lumosity games. 2018
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