斯特鲁普测试:斯特鲁普效应、实验与研究
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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。
斯特鲁普测试(Stroop 测试)要求你说出一个字的墨水颜色,同时忽略这个字写的是什么。当“红”字用蓝色墨水印出来时,说出“蓝”要比说出一块普通蓝色色块的颜色花更长时间。这种延迟就是斯特鲁普效应。本指南介绍 1935 年的实验、这种效应为何出现、临床医生如何使用这项测试、在线版本能告诉你什么、练习研究的发现,以及研究对斯特鲁普测试与 ADHD 的报告。
斯特鲁普测试是什么?
在斯特鲁普测试中,“绿”这样的颜色词用某种墨水颜色印出来,你要尽快说出墨水的颜色。对大多数成年人来说,阅读已经非常熟练,字义总会自动浮现在脑中。当字义与墨水颜色不一致时,你必须压住这个字。
一个简单的斯特鲁普效应演示分为三部分。大多数版本这样比较它们:
- 读词:读出用黑色墨水印的颜色词。大多数人觉得这很快。
- 颜色命名:说出色块或成排 X 的颜色。这会稍慢一些。
- 颜色-词语(不一致):说出颜色词的墨水颜色,而这个词表示的是另一种颜色,例如用红色墨水印的“蓝”。这最慢,人们也更容易出错。
- 有些电脑版本加入一致试次,即字义和墨水颜色相同,例如用红色墨水印的“红”。这些通常回答得很快。
斯特鲁普实验:J. R. Stroop 在 1935 年发现了什么
John Ridley Stroop 于 1935 年在《实验心理学杂志》(Journal of Experimental Psychology)上发表了他的研究。他使用了五种颜色:红、蓝、绿、棕和紫。没有一个词是用它所表示的颜色印的,受试者把整张纸大声读出来,他用秒表计时。
在第三个实验中,Stroop 用石原色觉检查图筛查受试者,并因为一人存在红绿色觉困难而剔除了其结果。任何斯特鲁普测试都以色觉正常为前提。
| 实验 | 受试者 | 任务 | 报告的结果 |
|---|---|---|---|
| 1 | 70 名大学本科生 | 读出用冲突墨水颜色印的颜色词,与读黑色印的词比较 | 每 100 个词慢 2.3 秒(5.6%);Stroop 报告这一差异不可靠 |
| 2 | 100 名学生 | 说出冲突颜色词的墨水颜色,与说出彩色方块的颜色比较 | 每 100 项 110.3 秒对 63.3 秒,增加 74% |
| 3 | 32 名本科生(后有 2 人退出) | 连续 8 天练习说出冲突词的墨水颜色,每天 200 次反应 | 干扰减少但没有消失;反向效应(墨水颜色拖慢读词)增强 |
斯特鲁普效应为何出现:心理学解释
斯特鲁普效应是指,当一个词的意义与你被要求报告的特征相冲突时,出现的反应变慢和错误增多。心理学家把它所依赖的能力称为干扰控制或抑制:压住一种习惯性的、自动化的反应,转而给出一种不那么自动的反应。
1991 年,Colin MacLeod 在《心理学公报》(Psychological Bulletin)上发表了一篇综述,回顾了此前 50 年约 400 项斯特鲁普研究。他列出了任何理论都必须解释的 18 项发现。他认为当时两种主流解释都有不足。一种认为词语的处理速度快于颜色。另一种认为阅读比颜色命名更自动化。他写道,词语和颜色被并行处理、竞争同一个反应的理论更有可能成功。
在 1988 年的一项研究中,MacLeod 和 Kevin Dunbar 教人们用颜色名称来称呼四种新形状。练习 20 小时后,干扰的方向发生了反转。他们写道,自动化程度随训练逐步建立的观点仍然站得住脚。
心理学家和临床医生如何使用斯特鲁普测试
斯特鲁普色词测验(Stroop Color and Word Test)是一项广泛使用的干扰控制神经心理测验。并非所有成套测验都用它:NIH Toolbox 是一套标准化的电脑测验,它改用 Flanker 任务来测量抑制控制。目前有几种标准版本,各有自己的材料、计时和常模:
- Golden 1978 年的版本,一篇 2017 年的综述称它是使用最广泛的版本。它统计受试者在三张卡片上各 45 秒内能说出多少项。
- 维多利亚斯特鲁普测验(Victoria Stroop Test),用普通的非颜色词代替读词卡。
- Delis-Kaplan 执行功能系统(D-KEFS,一套临床成套测验)中的颜色-词语干扰测验。
斯特鲁普测试在线版:能告诉你什么,不能告诉你什么
很多网站提供免费的在线斯特鲁普测试,斯特鲁普测试类游戏也利用了同样的字义与颜色冲突。它们能清楚地展示斯特鲁普效应,但不是临床测验。
关于在线版本需要了解的几点:
- 计分方法不同。2017 年一篇关于斯特鲁普常模的综述发现有多种计分方法在用,并写道没有一种能完全反映这一效应。在线分数背后通常没有常模。
- 计时因设备而异。2020 年一项关于实验软件的研究发现,在线研究的计时波动大于实验室系统,不同操作系统和浏览器之间差异相当大。
- 作答方式不同。1935 年的测试用口头回答;大多数在线版本用点击或按键。
- 屏幕和色觉会有影响。不同屏幕上颜色看起来不同,而且测试以色觉正常为前提。
- 任何在线斯特鲁普测试都不能诊断疾病。
斯特鲁普练习与训练:研究发现了什么
通过练习,人们做斯特鲁普测试会变快。研究也探讨了斯特鲁普或抑制练习能否迁移到其他能力。
从更广泛的脑力训练来看,Simons 等人(2016)发现所训练任务上的提升有大量证据,日常表现上的提升几乎没有证据;Sala 和 Gobet(2019)报告对一般认知能力的效应极小。我们的游戏背后的科学总览页解释了近迁移和远迁移。
| 研究 | 设计 | 受试者 | 练习 | 报告的结果 |
|---|---|---|---|---|
| Stroop 1935,实验 3 | 练习系列,无对照组 | 32 名本科生 | 8 天,每天 200 次反应 | 干扰减少但未消除;反向干扰增强 |
| MacLeod 和 Dunbar 1988 | 三个实验室实验 | 成人 | 最多 20 小时用颜色名称称呼形状 | 干扰随训练增强,20 小时后反转 |
| Davidson 2003 | 两个实验,口头作答 | 较年轻和较年长的成人 | 数百个单项斯特鲁普试次 | 两组干扰都缩小;年长者的效应仍然更大 |
| Wilkinson 和 Yang 2012 | 四组,包括无接触对照组 | 56 名 60 至 84 岁成人 | 六次斯特鲁普练习,有或无反馈 | 斯特鲁普成绩提高;没有迁移到其他任务;反馈不影响提升幅度 |
| Enge 2014 | 随机、双盲,设主动和被动对照 | 122 名健康成人 | 3 周自适应 Go/No-Go 和停止信号训练 | 与主动对照组无差异,包括在未训练的斯特鲁普任务和流体智力上 |
| Thorell 2009 | 设主动和被动对照 | 学龄前儿童 | 5 周电脑化抑制训练 | 3 项训练任务中 2 项有提升;未训练的抑制、工作记忆或注意任务没有提升 |
| Kassai 2019 | 荟萃分析 | 儿童,43 组和 17 组比较 | 工作记忆、抑制和灵活性训练 | 近迁移 g = 0.44;远迁移 g = 0.11,不显著 |
斯特鲁普测试与 ADHD:研究报告了什么
由于 ADHD 与难以抑制反应有关,研究者经常比较有和没有 ADHD 的人的斯特鲁普分数。
训练研究探讨了一个相关问题。2015 年一项荟萃分析纳入 16 项随机试验、759 名 ADHD 儿童的认知训练,发现当评定者可能处于盲态时,对症状的效应较小(SMD 0.20),而当评定者与训练关系最近、通常未设盲时效应较大(SMD 0.37),对学业成绩没有显著效应。
关于测试本身,三项荟萃分析给出了不同的图景,部分原因在于干扰分数的计算方法:
- Van Mourik 等人在 2005 年汇总了 17 项研究、1,395 名 6 至 27 岁的受试者。ADHD 组读词较慢(d = 0.49),颜色命名较慢(d = 0.58),干扰分数差异较小(d = 0.35),而当干扰按颜色卡与颜色-词语卡的简单差值计算时,则没有差异。作者写道,标准形式的斯特鲁普任务“并不能提供有力证据”证明 ADHD 存在干扰控制缺陷。
- Lansbergen 等人在 2007 年纳入了所有年龄和各种斯特鲁普版本,并排除了使用 Golden 计分法的研究。在 19 项研究中使用比率分数,他们发现 ADHD 组的干扰更多,并得出结论:ADHD 患者的干扰控制“一贯受损”。
- Homack 和 Riccio 在 2004 年报告,患 ADHD 的儿童和青少年的得分相当一致地低于没有诊断的儿童,但这项测试不能可靠地把 ADHD 与其他临床群体区分开。他们写道:“成绩差不足以诊断 ADHD。”
Optics Trainer 的定位
Optics Trainer 是一套基于游戏的视觉与脑力训练应用,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。我们的颜色文字游戏以上述斯特鲁普任务为原型。屏幕上出现一个用某种墨水颜色显示的颜色词,如果墨水颜色就是这个词所表示的颜色,就点 MATCH,不是就点 NO MATCH。不需要眼镜。
这个游戏保留了定义斯特鲁普任务的字义与墨水颜色之间的冲突。它改变了几点:你判断匹配或不匹配,而不是大声说出墨水颜色;词一次出现一个,而不是印在一张纸上;你得到的是游戏积分,而不是斯特鲁普测试报告的指标。它没有在本文介绍的任何研究中接受过测试。它不是斯特鲁普测试,不是测量工具,也不是治疗;Optics Trainer 不是诊断,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、ADHD 或任何其他状况。我们诊所网站上的 Optics Tracker 才是我们的测量产品。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。
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常见问题
斯特鲁普效应简单来说是什么?
就是当一个词表示一种颜色、却用另一种颜色印出来,而你必须说出墨水颜色时出现的变慢。阅读几乎是自动发生的,所以字义会造成干扰。
斯特鲁普测试测量什么?
心理学家用它来测量干扰控制,也称抑制:压住自动化的反应,给出不那么自动的反应。
最初的斯特鲁普实验发现了什么?
1935 年,J. R. Stroop 发现,说出冲突颜色词的墨水颜色比说出彩色方块的颜色多花 74% 的时间。而读词几乎不受墨水颜色影响。
在线斯特鲁普测试准确吗?
它能让你看到斯特鲁普效应,但分数不能与临床测验相比。计时和颜色因设备而异,而且大多数在线版本没有常模。
多练习,斯特鲁普测试成绩会变好吗?
会。从 1935 年起的研究发现,练习能减少斯特鲁普干扰,但不能消除。对照研究发现,斯特鲁普或抑制练习很少或没有迁移到其他任务。
斯特鲁普测试可以用来诊断 ADHD 吗?
不能。荟萃分析发现 ADHD 组的平均得分往往较低,但 2004 年的一篇综述指出,成绩差不足以作出诊断。ADHD 要通过临床评估来诊断。
什么是斯特鲁普测试游戏?
它是建立在词语与其墨水颜色冲突之上的游戏。游戏加入了计时器和积分,用点击代替口头回答,所以游戏分数不是斯特鲁普测试分数。
参考来源
- Pearson. Delis-Kaplan Executive Function System (D-KEFS)
- Stroop JR. Studies of interference in serial verbal reactions. J Exp Psychol. 1935
- MacLeod CM. Half a century of research on the Stroop effect: an integrative review. Psychol Bull. 1991
- MacLeod CM, Dunbar K. Training and Stroop-like interference: evidence for a continuum of automaticity. J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 1988
- Davidson DJ, Zacks RT, Williams CC. Stroop interference, practice, and aging. Aging Neuropsychol Cogn. 2003
- Wilkinson AJ, Yang L. Plasticity of inhibition in older adults: retest practice and transfer effects. Psychol Aging. 2012;27(3):606-615
- 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
- Thorell LB, et al. Training and transfer effects of executive functions in preschool children. Dev Sci. 2009
- 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
- Sala G, Gobet F. Cognitive training does not enhance general cognition. Trends Cogn Sci. 2019
- Scarpina F, Tagini S. The Stroop Color and Word Test. Front Psychol. 2017
- Homack S, Lee D, Riccio CA. Test review: Delis-Kaplan Executive Function System. J Clin Exp Neuropsychol. 2005
- Bridges D, et al. The timing mega-study: comparing a range of experiment generators, both lab-based and online. PeerJ. 2020
- Van Mourik R, Oosterlaan J, Sergeant JA. The Stroop revisited: a meta-analysis of interference control in AD/HD. J Child Psychol Psychiatry. 2005
- Lansbergen MM, Kenemans JL, van Engeland H. Stroop interference and attention-deficit/hyperactivity disorder: a review and meta-analysis. Neuropsychology. 2007
- Homack S, Riccio CA. A meta-analysis of the sensitivity and specificity of the Stroop Color and Word Test with children. Arch Clin Neuropsychol. 2004
- Cortese S, et al. Cognitive training for attention-deficit/hyperactivity disorder: meta-analysis of clinical and neuropsychological outcomes from randomized controlled trials. J Am Acad Child Adolesc Psychiatry. 2015
- Zelazo PD, et al. NIH Toolbox Cognition Battery (CB): measuring executive function and attention. Monogr Soc Res Child Dev. 2013
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