辽宁师范大学陈丽红老师团队：简单几何形状的情绪内容促进视觉大小知觉
研究背景
既有关于情绪—认知交互的研究主要依赖面孔、动物等复杂威胁刺激，并一致发现威胁信息能够系统性地改变视觉知觉过程，例如引发物体大小的高估，或降低情境线索对知觉判断的干扰程度。然而，越来越多的证据表明，这类复杂威胁刺激所携带的情绪意义，部分源自其低层次几何结构特征，尤其是尖锐、角形及向下指向的轮廓构型。已有研究表明，向下指向的三角形或V形图案更易被赋予负性情绪价值，并激活与威胁加工相关的神经网络。
在此基础上，本研究关注一个关键问题：简单几何形状是否本身即可承载威胁意义，并像复杂威胁刺激一样调制视觉知觉。为此，研究以经典的艾宾浩斯错觉(Ebbinghaus illusion)为范式，系统考察向下指向的V形作为启动刺激，是否会通过其隐含的威胁意义削弱情境对大小知觉的影响。本研究通过操纵启动刺激的呈现时长与视野位置，检验该调制效应是否依赖几何形状的加工深度，并结合神经调控手段，探讨前额叶自上而下调节机制在其中所起的作用。
研究方法
2.1 被试
研究共招募94名大学生被试，平均年龄约22岁，均具备正常或矫正正常视力。被试被分配至五个相互独立的实验中，每名被试仅参与其中一个实验。
2.2 实验流程
实验1采用经典的内隐联想测验范式，共包含5个block。通过比较兼容与不兼容条件下的反应时，判断向下指向的V形是否与危险概念存在内隐联结。实验2至实验4采用相同的基本流程，在每个试次开始时，屏幕中央首先呈现一个注视点，持续时间在一定范围内随机变化，以防止被试形成时间预期。随后，四个完全相同的几何形状作为启动刺激同时呈现，这些形状均匀分布在注视点周围的一个隐形圆环上。启动刺激的类型为向下指向的V形或曲线形状，其呈现时长和与注视点的偏心度根据实验条件进行操纵。在实验2中，启动刺激呈现时间较长，并位于较大的视野偏心度位置；在实验3和实验4中，启动刺激呈现时间极短，且在实验3中位于外周视野，在实验4中位于近中心视野。
图1 (A) 实验1任务流程图，(B) 实验2-4任务流程图
实验5的整体流程与实验2–4基本一致，但在正式任务开始之前，额外引入了经颅磁刺激(TMS)，旨在检验前额叶自上而下调控机制在威胁相关几何形状影响视觉大小知觉过程中的作用。经颅磁刺激由PowerMAG TMS系统(Mag & More)实施，刺激靶点设定为背外侧前额叶皮层(DLPFC)。为确保刺激定位的准确性，实验在Visor2神经导航系统(ANT Neuro)的引导下进行，并基于每名被试的个体化结构磁共振成像数据，对刺激靶点进行精确定位与在线追踪。刺激方式采用间歇性θ-burst刺激(iTBS)，整个刺激过程持续约3分钟。
图2 PowerMAG经颅磁刺激器与Visor2神经导航系统
实验结果
向下指向的V形与“危险”概念之间存在显著的内隐联结，被试在“V形—危险”兼容条件下的反应显著快于不兼容条件，表明该几何形状能够稳定地激活威胁相关表征。在视觉知觉任务中，相较于曲线形状启动，向下指向的V形启动显著减弱了艾宾浩斯错觉的强度，即降低了周围情境线索对目标大小知觉的影响。该调制效应受到启动刺激加工条件的系统性调节：当启动刺激呈现时间较长时，无论其位于近中心还是外周视野，威胁相关的调制效应均能稳定出现；而在极短呈现条件下，该效应仅在近中心视野中显现，在外周视野中不再显著。跨实验比较进一步表明，在外周视野条件下，较长呈现时间较极短呈现时间产生更强的威胁调制效应。
图3 实验1(A)中兼容block与不兼容block的平均反应时(RT)，实验2–4(B–D)中，不同启动形状条件下的错觉强度
在神经调控实验中，兴奋性刺激右侧DLPFC后，向下指向V形相对于曲线形状所引发的错觉削弱效应完全消失。统计分析显示，启动形状与刺激类型之间存在显著交互作用，表明前额叶调节显著改变了威胁几何形状对视觉大小知觉的影响。
图4 (A) 实验5中，不同启动形状与刺激类型条件下的错觉强度，(B) 在不同启动刺激视野偏心度和呈现时长条件下的比较
结论
本研究表明，简单几何形状本身即可承载威胁情绪意义，并以类似复杂威胁刺激的方式调制视觉大小知觉。具体而言，向下指向的V形作为威胁相关启动刺激，能够显著减弱艾宾浩斯错觉强度，从而降低视觉知觉对情境信息的依赖。该调制效应并非自动发生，而是依赖于启动刺激获得充分的知觉加工，其表现受呈现时长与视野位置的共同制约。进一步的神经调控结果显示，增强右侧背外侧前额叶皮层的兴奋性会消除上述调制效应，表明威胁相关几何形状对视觉知觉的影响依赖前额叶自上而下的情绪调控机制。
Lu, Y., & Chen, L. (2025). Affective content of simple geometric shapes promotes visual size perception. Biological Psychology, 195, 109006.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2025.109006
