Что такое эффект струпа и что он тренирует?

Пробовали ли вы когда-нибудь смотреть на картинку одного цвета, а называть другой? Если пробовали, то, скорее всего, знаете, что это довольно-таки непросто, ну а если не пробовали, то попробуйте – наверняка будете немало удивлены результатом. Ещё сложнее читать слова, означающие один цвет, но написанные другим, или же называть тот цвет, которым написано слово, а не само слово. Попробуйте сами (в форме игры позаниматься с тестом Струпа можно в нашем бесплатном курсе развития мышления «Нейробика»):

• КРАСНЫЙ
• ЖЁЛТЫЙ
• СИНИЙ
• ЗЕЛЁНЫЙ
• БЕЛЫЙ
• ФИОЛЕТОВЫЙ
• РОЗОВЫЙ
• ЧЁРНЫЙ
• ОРАНЖЕВЫЙ
• ЗОЛОТИСТЫЙ

Дело в том, что отвлечься от значений слов трудно, учитывая то, что с самого детства мы учимся воспринимать информацию конкретным образом. Кстати говоря, провести небольшой словесно-цветовой опыт с восприятием мы решили далеко не случайно, а первые это и вовсе было сделано очень давно.

Эффект Струпа

Джон Ридли Струп (John Ridley Stroop; 21 марта 1897 года – 1 сентября 1973 года) – американский психолог, преподаватель психологии и богословия. Работал в области экспериментальной психологии, изучал познавательные процессы, в первую очередь внимание. Его статья «Исследование интерференции в серии вербальных реакций» является одной из самых цитируемых публикаций «Journal of Experimental Psychology», а различные модификации созданного им теста Струпа широко используются и в XXI веке. При этом называть только Струпа автором теста – неправильно. Им разработан классический вариант, известный сегодня. Но идея использования словесно-цветовых сочетаний относится еще к разработкам немецкого психолога и физиолога Вильгельма Вундта и его ученика, американского психолога Джеймса Кеттела. Кеттел впоследствии станет родоначальником методов тестирования, одним из первых специалистов по психометрии и психодиагностике.

Как раз об этом классическом тесте мы и поговорим. Стандартное исполнение подразумевало предложение испытуемым трёх карт:

• На первой карточке были написаны названия цветов: жёлтого, синего, красного и других; сами же слова были написаны чёрным цветом.
• На второй карточке были разноцветные квадраты без текстового содержимого: жёлтый квадрат, красный квадрат, синий квадрат и другие.
• На третьей карточке был изображён так называемый словесно-цветовой микс, в котором слова не совпадали с цветами, которыми они написаны. К примеру, «синий» был написан жёлтым цветом, «красный» — зелёным и т.д. В миксе не было никакой закономерности, т.е. любому слову мог соответствовать любой цвет.

Исходя из этого, перед испытуемым выдвигались четыре варианта заданий:

• Прочесть слова, написанные на первой карточке;
• Назвать все цвета квадратов, изображённых на второй карточке;
• Прочесть слова на третьей карточке, при условии, что цвет чернил должен игнорироваться;
• Назвать цвета слов, написанных на третьей карточке, при условии, что смысл слов должен игнорироваться.

Во время проведения эксперимента исследователи заметили, что самым трудным для тестируемых оказывалось именно четвёртое задание, а вот третье вызывало минимум затруднений.

Тест Струпа. Методика словесно-цветовой интерференции

Тест предназначен для диагностики когнитивного стиля гибкость/ригидность когнитивного контроля. Этот когнитивный стиль характеризует степень субъективной трудности в смене способов переработки информации в ситуации когнитивного конфликта. Ригидный контроль свидетельствует о трудностях в переходе от вербальных функций к сенсорноперцептивным в силу низкой степени их автоматизации, тогда как гибкий — об относительной легкости такого перехода в силу высокой степени их автоматизации.
Классический тест Струпа

Тест Струпа в своем классическом варианте включал в себя три стимульные карты:

• карту слов, напечатанных черной краской;
• карту цветов (они были представлены в форме квадратов);
• карту слов, напечатанных шрифтом несоответствующих значениям цветов.

При этом использовались пять цветов и слов: «красный», «синий», «зеленый», «коричневый» и «фиолетовый». Слова и цвета на белых картах были представлены в виде матрицы, состоящей из 10 строк и 10 столбцов. Каждый из пяти цветов (или слов) встречался дважды в каждой строке и в каждом столбце, однако они не повторялись подряд и не образовывали каких-либо закономерных последовательностей. Слова с несоответствующими шрифту значениями были напечатаны одинаковое количество раз краской каждого из четырех остальных цветов (например, слово “красный” было напечатано одинаковое количество раз краской синего, зеленого, коричневого и фиолетового цветов).
В соответствии с этим стимульным материалом испытуемым предлагались следующие задания:

• чтение названий цветов, напечатанных черным шрифтом (ЧНЦч);
• называние цветов (НЦ);
• чтение названий цветов, где цвет шрифта отличается от значения слова (ЧНЦо);
• называние цвета слова, где цвет шрифта отличается от значения слова (НЦСо).

Инструкция испытуемому состояла в том, чтобы он называл вслух цвета шрифта или читал слова на карте построчно слева направо по возможности быстро и без ошибок. В случае возникновения ошибки испытуемый исправлял ее самостоятельно, если замечал, или после указания экспериментатора.
Показателем эффективности выполнения задания служило среднее значение (по группе испытуемых) времени воспроизведения вслух всех стимулов карты (которых было обычно 100): t(ЧНЦч), t(НЦ), t(ЧНЦо) и t(НЦСо). Была обнаружена значительная интерференция, оказываемая несоответствующими значениями слов на называние цветов шрифта этих слов (t(НЦСо)>>t(НЦ)) — она носит теперь название эффекта Струпа (Stroop Effect).

Интерференционное влияние цветов шрифта на чтение слов, напротив, было незначительным (t(ЧНЦо)—t(ЧНЦч)). Струп также отмечал, что многодневная тренировка называния цветов шрифта слов снижает интерференционное влияние значения слова на цвет шрифта в соответствии с кривой обучения, однако увеличивает интерференционное влияние цвета шрифта на значение слова.

Модификации теста Струпа

В дальнейшем классический вариант эксперимента Струпа стал применяться уже в несколько преобразованных формах. Так, Терстоун (1944) для изучения восприятия использовал четыре слова и цвета («красный», «зеленый», «синий» и «желтый»), черный фон карт, круги вместо квадратов на цветовых картах; Смит (1959) отказался от использования карты слов, а цветовую карту предложил заполнять не сплошными пятнами, а ‘X’-символами; Дженсен (1965) располагал стимулы на картах в случайном порядке, избегая повторений; Фрейзер (1963) создал дополнительную карту, на которой слова «черный», «желтый», «розовый» и «зеленый» были напечатаны шрифтом несоответствующих, но не конфликтных цветов: красного, коричневого, оранжевого и синего.

Объяснения эффекта Струпа

Сам Струп, анализируя полученные результаты, дал им следующее объяснение. «Те ассоциативные связи, которые были сформированы между словесными стимулами и реакцией чтения, являются, очевидно, более устойчивыми, чем те, которые были сформированы между цветовыми стимулами и реакцией называния. И если эти ассоциативные связи являются результатом тренировки, а различие в их силе примерно соответствует разнице в практическом использовании чтения слов и называния цветов, то вполне обоснованным выглядит заключение, согласно которому разница между скоростью чтения слов-названий цветов и скоростью называния цветов может быть весьма удовлетворительно объяснена различием степени тренированности этих двух действий. Словесный стимул ассоциативно связан с разнообразными реакциями: восхищением, называнием, достижением, избеганием и другими». Основанием для подобного заключения явились как результаты собственных экспериментов Струпа, так и те теоретические позиции, с которых проводились попытки дать объяснение факту доминирования в скорости процесса чтения слов над процессом называния соответствующих словам объектов. Джеймс МакКин Кеттелл, отметив этот интересный факт в 1886 году, дал ему удивительно современную и для сегодняшнего дня интерпретацию: «Это происходит потому, что в случае слов и букв ассоциация между идеей и названием имеет место настолько часто, что этот процесс происходит автоматически, тогда как в случае цветов и картинок мы должны произвольно и с усилием выбирать название». Интерпретация Кеттелла, апеллирующая к понятиям автоматичности и произвольности оказала сильное влияние в разное время на многих психологов, среди которых можно отметить В. Джеймса (1890), М. Познера и К. Снайдера (1975), В. Шнейдера и Р. Шиффрина (1977).

Были и другие альтернативные взгляды на затронутую Кеттеллом проблему наряду с представлением об автоматическом характере процесса чтения слов и позицией о различии в тренированности чтения слов и называния цветов. Холлингворт (1915) предположил, что чтение слов требует только артикуляции, а называние цветов наряду с артикуляцией нуждается еще и в использовании ассоциаций. Гарретт и Леммон (1924) выражали мнение, что называние цвета происходит дольше из-за фактора интерференции, обусловленного множеством возможных вариантов ответа.

Существуют и более узкие объяснения интерференции, возникающие в основном в рамках тех частных исследований, где активно используется задача Струпа. Выше уже говорилось о том широком диапазоне проблем из различных областей психологии, для решения которых используется и эта задача. Однако ее применение наряду с методической составляющей часто несет в себе еще и попытку выявления лежащих в самой порождаемом задачей эффекте механизмов.

В 1965 году Дженсен подверг многочисленные показатели выполнения задачи Струпа, предложенные разными исследователями, факторному анализу. Результаты этого факторного анализа, основанные на тестировании 436 испытуемых, были вполне определенными, так что вращение основных осей по методу варимакс не внесло существенных изменений. Из всех показателей были выделены только три фактора, которые охватили почти 99% различий всех показателей. Первый фактор лучше всего обозначить как фактор цветовой трудности (color difficulty). Он наилучшим образом отражается такими показателями, как t(НЦ)/t(ЧНЦч), t(ЧНЦч)/t(НЦ), t(НЦ)+t(ЧНЦч), которые связаны с ним очень тесно (r = 0,99), а с другими двумя факторами не имеют значимой связи (r < 0,05). Второй фактор можно определить как фактор интерференции (interference). Он представлен показателем t(НЦСо)-t(НЦ), который имеет корреляционную связь с ним — r = 0,97, с первым фактором — r = 0,07 и с третьим фактором — r = 0,24. Третий фактор был обозначен как фактор скорости (speed), Терстоун упоминал его как «индивидуальный темп». Он раскрывается через показатель t(ЧНЦч), который имеет корреляционную связь с ним — r = 0,97, с первым фактором — r = -0,34, со вторым фактором — r = 0,06.

Таким образом, на основании полученных Дженсеном результатов можно сделать вывод о том, что, во-первых, использование в исследовании того или иного показателя затрагивает определенный (один из возможных, но не единственный) аспект процесса выполнения задачи Струпа, и что, во-вторых, задача Струпа и связанный с нею эффект представляют собой многомерный феномен, который невозможно полностью объяснить на основе представлений о некотором единственном механизме, как это делалось в прежних работах.

Процедура проведения

Испытуемому последовательно предъявляются три карты:

• На первой — сто слов, обозначающих названия четырех основных цветов (инструкция: как можно быстрее прочитать слова).

• На второй — сто разноцветных звездочек тех же основных четырех цветов (инструкция: как можно быстрее назвать цвет звездочек).

• На третьей — сто названий цветов, не соответствующих цвету чернил, которыми написано данное слово. Например, слово «красный» написано желтыми чернилами, слово «синий» — зелеными и т. д. (инструкция: как можно быстрее назвать цвет, которым написано каждое слово).

Обработка и интерпретация
Показатель ригидности/гибкости контроля: разница во времени выполнения третьей (цветные слова) и второй (цвет) карт в виде Т3 — Т2. Чем больше эта разница, тем больше выражен эффект интерференции и, соответственно, более выражена ригидность (узость, жесткость) познавательного контроля.

Как можно видеть, интерференция в данном случае является результатом конфликта словесно-речевых (вербальных) и сенсорно-перцептивных функций: испытуемый должен игнорировать (подавлять) значение слова и назвать цвет, который он видит. Низкая интерференция говорит о способности тормозить более сильные по своей природе вербальные функции ради восприятия цвета, высокая — о том, что испытуемый с трудом освобождается от влияния значения слова при его несоответствии наглядному впечатлению.

Методика Струпа позволяет получить дополнительный показатель «вербальности», предложенный Д. Броверманом. Он определяется как соотношение времени выполнения второй (цвет) и первой (слова) карт в виде Т2/Т1. Высокие значения этого показателя свидетельствуют о преобладании словесного способа переработки информации, низкие — сенсорно-перцептивного. Показатель интерференции Броверман интерпретирует как меру автоматизации познавательных функций (степень их независимого функционирования).

Таким образом, один полюс этого когнитивного стиля характеризует гибкий контроль и сильную автоматизацию познавательных функций, другой — ригидный (жесткий) контроль и слабую автоматизацию познавательных функций.

Наложение информации

Феномен, характеризующийся тем, что один тип информации накладывается на другой, называется в науке термином «интерференция». Но более интересно то, что на первом месте для восприятия человека находится именно текст, а не цветовая составляющая, чем, собственно, и объясняются сложности с тем, чтобы назвать цвет.

И здесь начинает действовать та самая ловушка, которую всем мы знаем как когнитивное искажение. Другими словами, в сам процесс произнесения человеком текстовых данных включается их значение, тем самым инициируя «сбой системы» и искажая человеческое восприятие. Естественно, в конечном счёте, задание человеком выполняется, и он преодолевает возникшие перед ним трудности, однако это требует некоторых ментальных усилий и времени.

В чём же суть?

Речь представляет собой одно из самых великих «открытий» человечества. Учёные полагают, что именно этот факт является определяющим, когда мы говорим о выделении человеческого мозга из животного мира, ведь он самым прямым образом взаимосвязан с сознанием и мышлением.

После того как появилась устная речь, появилась письменная, и они, следует полагать, являются двумя сторонами одной «медали». Если говорить более конкретно, то формированием и распознаванием речи управляют конкретные отделы головного мозга, которые не совпадают с теми отделами, что ответственны за распознавание цветов. И именно на данной стадии, когда человек произносит цвет, он и сталкивается с наиболее серьёзными препятствиями в эксперименте, ведь его уже на «автомате» тянет прочитать и произнести то, что написано.

Как работает?

Попадая в ситуацию, когда теоретическое значение противоречит практическому, некоторые дети могут испытывать трудности восприятия и реакции на внешние раздражители. Упражнения помогут добиться автоматизации процесса идентификации цвета, перехода от вербальных функций к сенсорно-персептивным. Эта игра, по сути, вводит в заблуждение лобные доли мозга, которые отвечают за принятие решения. Интересно, что практически со 100 % верных ответов этот тест проходит ребенок, который только научился читать, но с возрастом и развитием абстрактного мышления могут возникнуть проблемы не только со скоростью реакции, но и с правильностью ответов. Подобное поведение можно объяснить лишь тем, что для ребенка приоритетным является фактическое состояние, а для взрослого – ассоциации и абстрактное мышление.

Изменение условий

Несмотря на всё вышеизложенное, представленный эффект можно наблюдать только тогда, когда под «цветными» словами людям предлагаются лишь названия цветов, причём на знакомом для них языке.

Так что же будет, если изменить условия эксперимента и предложить его участникам произнести цвета других слов, т.е. не названий цветов? А будет вот что – они совершенно легко, без каких бы то ни было затруднений выполнят задание.

Так, чтобы «запутать» человека и вызвать тот самый когнитивный диссонанс, применяя наложение информации, экспериментатор должен вызвать у него одновременно два цветовых образа, первый из которых должен активизировать память посредством значения слова и актуализировать образ цвета при помощи написанного понятия, а второй образ создаётся уже непосредственно самим цветом. Т.е. если по какой-либо из причин человек перестанет воспринимать смысл написанного, или же слово просто не создаст у него цветового образа, «запутывания» добиться не удастся и, следовательно, эффекта Струпа не возникнет.

Тест Струпа. Часть 1.

Часть 1 из 3. Названия цветов напечатанные чёрным цветом (Т1)

Выберите цвет, который написан. Чем быстрее тем лучше. (Нажмите на картинку для увеличения)

Часть 2 из 3. Многоугольники выбранных цветов (Т2)

Перед вами — цветные многоугольники. Вам необходимо выбрать название цвета фона прямоугольника. Засекайте время, которое на это потребуется. (Нажмите на картинку для увеличения)

Часть 3 из 3. Названия цветов, напечатанных цветом отличным от значения слова (Т3)

Теперь более сложное задание. Вам нужно выбрать только цвет слова, которым оно напечатано. Старайтесь делать это как можно быстрее и без ошибок. Время также фиксируется. (Нажмите на картинку для увеличения)

Как синхронизировать разные области мозга?

Но есть ли возможность сделать так, чтобы отделы головного мозга, соперничающие друг с другом при выполнении задания, работали сообща?

В некотором смысле на этот вопрос можно ответить положительно. Дело в том, что если множество раз проделывать четвёртое задание эксперимента, т.е. называть цвета, которые не соответствуют словам, скорость правильного его выполнения увеличится.

Тем не менее, есть информация о том, что по истечении некоторого периода времени цвет начинает преобладать и забирать всё внимание человека на себя, что оказывает воздействие на скорость выполнения противоположного – третьего задания. Но волноваться по этому поводу не стоит, т.к., опять же, через некоторое время баланс восстанавливается, и человек становится способен с каждым разом переключаться всё быстрее.

Как придумали?

Классический вариант теста, придуманный еще в 1935 году, включает в себя три стимульные игры:

• Игра со словами, напечатанными черными чернилами;
• Использование цветовых карт в форме квадратных закрашенных областей;
• Игра с картами, на которых были написаны слова, суть которых противоречила фактическому цвету шрифта.

Игрокам предстояло называть цвета, читать слова, с правильным и неправильным значением. Была выявлена значительная интерференция (задержка) при ответе на вопросы при несоответствии значения слова и его фактического цвета. Более того, регулярные занятия снизили эту задержку и позволили исключить неправильные ответы.

Значение и применение эффекта Струпа

Довольно много времени прошло после того как впервые был проведён эксперимент Струпа, и исследователи имели прекрасную возможность рассмотреть его под совершенно разными углами. Они сравнивали результаты проходивших данный тест людей разных психических и физиологических состояний, возрастов и полов, вследствие чего смогли обнаружить определённые закономерности.

Мы же не станем приводить довольно объёмные результаты изысканий учёных или же их разные интерпретации, т.к. этому можно посвятить целую научную работу. Но всё же считаем нужным заметить, что эффект Струпа оказался феноменом очень неоднозначным, т.к. задействует немалое количество когнитивных механизмов.

Огромное внимание уделяется учёными уровню автоматизации некоторых простейших процессов, таких, к примеру, как прочтение слов. Вполне вероятно, что человек даже не вникает в суть текста, когда делает ошибку и произносит слово вместо того чтобы произнести цвет. Получается, что для максимально объективного описания эффекта Струпа все когнитивные процессы должны быть рассмотрены в комплексе, а это задача не из лёгких.

Учитывая также многомерность рассматриваемого нами эффекта, сфера, в которой он может применяться, довольно обширна. В настоящее время он взят за основу во множестве тренажёров и тестов, ставящих перед собой самые разные цели и направленных на решение задач различного характера. Например, в определённых ситуациях тренажёры и тесты могут быть направлены на отслеживание психофизического состояния испытуемых, а в других ситуациях – на отслеживание относительной степени их внимания.

С ростом популярности игр для мозга эффект Струпа стал использоваться в качестве основы для тренажёров развития когнитивной мобильности. Специалисты, использующие его, помогают людям учиться быстрее переключаться с выполнения одних функций на выполнение других, задействуя в порядке очерёдности разные отделы головного мозга, благодаря чему повышается его адаптивность и обеспечивается более эффективное выполнение задач разного характера. Кроме того, решение задач теста требует внимательности и включает память. Правда, в данном отношении все не так просто, ведь доказательств положительного влияния подобных тренировок на способности мозга здорового человека пока не так много. Но если вы стремитесь к развитию познавательных процессов, то как один из вариантов упражнения на основе теста Струпа можно рассмотреть. Они включены в наш бесплатный курс «Нейробика: тренировка и развитие мозга», присоединяйтесь.

Результаты

Общая активация при выполнении тестов фМРТ.

Полученные данные фМРТ при выполнении теста серийного счета про себя и теста Струпа представлены в табл. 1 и 2

Таблица 1. Зоны активации при серийном счете Примечание. * — показатель достоверности статистической гипотезы, рекомендуемый к использованию при выборках менее 30 человек с неизвестным стандартным отклонением популяции; # — уровень пика активации.

Таблица 2. Зоны активации при тесте Струпа соответственно. При выполнении обоих тестов выявлена активация структур сети управляющего контроля (англ.:
executive-control network) с совпадением активации для большинства зон, включавших ДЛПФК с обеих сторон, премоторную кору (ПМК) с обеих сторон, ДМК, нижнюю теменную дольку с обеих сторон, мозжечок. При выполнении теста Струпа дополнительно активировались медиальные отделы лентикулярных ядер с обеих сторон, затылочные доли, а при выполнении теста серийного счета про себя — нижняя лобная извилина слева. Сеть выявления значимости (
англ.:
salience network) была представлена активацией передних отделов островка при выполнении обоих тестов и ПЦК при тесте Струпа.

Зоны активации у здоровых, наложенные на 3D-изображения головного мозга, при выполнении теста серийного счета про себя (а), теста Струпа (б) и теста Струпа > теста серийного счета (в) представлены на рис. 1 (см.).

Рис. 1. Зоны активации Т >4,5 в тесте серийного счета про себя (а), в тесте Струпа (б), тест Струпа > серийного счета (в). Особенностью активации в лобных отделах мозга было выделение единым кластером ДМК и ПЦК. Его формализованное разделение путем проведения вертикальной линии через переднюю спайку [30] позволило уточнить представленность функциональных зон ПЦК, ДМК и подтвердить наличие в рамках последней активации в пре-ДМК при обоих заданиях (рис. 2).

Рис. 2. Функциональное разделение кластера «ДМК» при серийном счете про себя (а) и при выполнении теста Струпа (б) путем проведения вертикальной линии через переднюю спайку (ВПС) на собственно ДМК, пре-ДМК и ПЦК.

Визуальный анализ зон активации показал бо

льшую активацию в ПМК и ДМК при выполнении теста серийного счета про себя, а ДЛПФК и затылочной коры — при тесте Струпа (см. рис. 1, а, б; рис. 3).

Рис. 3. Наложение активации при выполнении теста Струпа (красный цвет) и теста серийного счета про себя (желтый цвет), Т >4,5 на формализованные срезы МРТ. Основные зоны активации выделены овалами разного цвета.
Сравнительный анализ выявил достоверные различия в большей активации в затылочных долях (поле Бродмана 19, T=11,68 слева, Т=21,7 справа) и правой ДЛПФК (поле Бродмана 9, T=7,64) при выполнении теста Струпа (р

=0,000) в отсутствие статистически значимых различий в отношении иных зон (см. рис. 1, в).

Функциональная связность при выполнении тестов фМРТ.

Результаты оценки функциональных связей ведущих структур УФМ — ДМК, ДЛПФК и ПЦК при выполнении теста серийного счета про себя и теста Струпа представлены на рис. 4 и в

Рис. 4. Функциональные связи ДЛПФК, ДМК, ПЦК в тесте серийного счета про себя и тесте Струпа. табл. 3—5.

Таблица 4. Достоверные положительные корреляции между ДЛПФК и другими зонами головного мозга при выполнении теста серийного счета про себя и теста Струпа

Таблица 5. Достоверные положительные корреляции между ПЦК и другими зонами головного мозга при выполнении теста серийного счета про себя и теста Струпа

Таблица 3. Достоверные положительные корреляции между ДМК и другими зонами головного мозга при выполнении теста серийного счета про себя и теста Струпа
ДМК в тесте серийного счета про себя функционально была связана со всеми ранее описанными зонами активации полушарной локализации и между своим правым и левым представительством (см. рис. 4; табл. 3).

Функциональные связи ДМК в тесте Струпа, кроме двусторонних связей правой и левой ПМК, были ограничены правым полушарием и включали парацентральную дольку, ростральную префронтальную кору, теменные отделы оперкулярной коры (см. рис. 4; табл. 3).

Функциональные связи правой и левой ДЛПФК в тесте серийного счета про себя были ограничены средней лобной извилиной для каждой со своей стороны, а в тесте Струпа, помимо аналогичных тесту счета, межполушарной связью — между собой и с нижней теменной долькой для каждой со своей стороны (см. рис. 4; табл. 4).

Распространенные функциональные связи ПЦК в тесте серийного счета про себя в основном совпадали с таковыми в тесте Струпа (см. рис. 4; табл. 5).