人们同时操作两种相继快速的反应任务且两个任务呈现的起点时间间隔不同步(Stimulus onset asynchrony，简称SOA)时，通常发现随着刺激呈现时间间隔的缩短，任务1(T1)和任务2(T2)在加工时间上有较高重叠时，T2的反应时(RT2)会显著延长(Pashler，1994)。SOA缩短导致RT2延迟的现象即心理不应期(Psychologicalrefractory period，PRP)效应。心理不应期效应描述了两个反应时任务在呈现时间上很接近的情境下，两个刺激任务被同时加工或继时加工的现象，它的存在说明了人在加工重叠的双任务时，人的信息加工系统受瓶颈机制或受有限中枢能量分配不足限制的过程，这种限制被广泛地应用心理不应期范式加以研究。当前对心理不应期效应解释的主要理论有Pashler提出的反应选择瓶颈模型(response—selection bottleneck model，简称RSB模型)和Tombu与Jolicoeur提出的中枢能量共享模型(central capacity sharing model，简称CCS模型)。RSB模型认为双任务干扰受一个全或无的中枢瓶颈机制的调节和制约，中枢瓶颈一次只允许一个刺激进行中枢加工，当瓶颈加工器忙于对一种任务进行中枢反应选择加工时，对另一任务的中枢反应选择加工必须延缓，直到中枢加工器得以释放后才可进行。而CCS模型认为双任务产生干扰是由于可用于认知加工的中枢能量有限，有限的能量按照双任务对能量需求的大小采用逐级分配的方式分配到两个任务中，使两个任务都得不到充足的中枢能量，从而导致两个任务的加工都受到SOA长短的影响。CCS模型认为，RSB模型是CCS模型的一个特例，即先把所有中枢能量分配给T1供其进行中枢反应选择，然后再把所有的中枢能量分配给T2供其进行反应选择。RSB模型和CCS模型尽管从不同的角度描述了PRP效应产生的过程，对双任务加工过程的预测亦不同，但两个模型对RT2的结果作出了相同的预测：在短的SOA条件下PRP效应的斜率为-1；随着SOA的变化，控制T2刺激难度的变化影响瓶颈前阶段的加工会产生SOA和T2刺激难度间的低加效应，当二者间存在低加效应时，不同难度的T2刺激难度效应消失；控制T2刺激难度的变化影响中枢阶段或中枢后阶段的加工会产生SOA和T2刺激难度间的相加效应，当二者间存在相加效应时，不同难度条件下的RT2产生与其难度相应的延长；在短SOA条件下，对T1的中枢前阶段或中枢阶段的控制导致RT2的延迟。但是，两个模型对任务1反应时(RT1)的预测结果却截然不同，RSB模型预测随着SOA的缩短RTl不发生变化，而CCS模型预测RT1将随着SOA的缩短而延长，并且RT1上的SOA斜率效应依赖于T2的难度大小。到目前为止，对瓶颈机制的研究仅仅局限于有限的知觉加工范围之内，要对重叠双任务加工中的那些加工任务受瓶颈机制限制的认知操作要做一些综合分析还为时太早，还需要用其他材料对PRP效应作更深入的探讨，因此，本研究采用表象的心理旋转为材料，通过传统的行为实验和ERP技术两种研究手段，对PRP效应作了进一步的研究。采用表象心理旋转为材料的主要目的在于心理旋转这种材料正好满足PRP效应研究中对T2刺激难度控制的需求，因为当前PRP效应研究的基本方法是：操纵一个不同难度和复杂度的特定的T2刺激集(S2)，这个T2刺激集内部各刺激间具有显著的难度差异，然后考察在不同的SOA条件下，这个刺激集内部各刺激间的难度效应是消失还是难度效应独立于SOA的变化，同时也可考察这个刺激集中T2刺激难度对RT1是否产生显著的影响。另外，心理旋转的特定属性表明它在控制任务难度上有独特的效果。经典的心理旋转研究发现，随着旋转角度的增加，刺激的难度相应增加，被试的反应时呈线性递增。相比用其他材料来控制难度的方法，用心理旋转任务更加具有稳定性。本研究中14个反应时实验和2个ERP实验均采用心理不应期研究范式，以不同旋转角度的旋转刺激作为研究材料，检测了表象心理旋转是否受瓶颈机制制约的问题，即两种认知操作任务能否并行加工的问题。两种认知操作任务能否平行加工的问题不仅是RSB模型和CCS模型争论的焦点问题，同时也是当代认知心理学研究中十分关注的焦点问题。在本研究的每个实验中要求被试快速、系列地完成对高低音的辨别任务(T1)和不同旋转角度刺激的辨别任务(T2)，T1和T2呈现的时间间隔运用变化的SOA，结果发现：1、在高度重叠的双任务加工中，T1的反应选择对T2的反应选择产生了显著的影响，PRP效应显著。SOA越短，在T2上心理旋转的操作成绩越差；任务难度越大，双任务对中枢能量的竞争越大，双任务的操作成绩越差。当两种高度重叠的任务同时竞争有限的心理资源时，在T2上可得到的中枢能量显著减少。2、在难度和复杂度较高的重叠任务中，T1上同样存在随着SOA长短变化而变化的趋势。T1显著受不同难度T2的影响。T2的反应选择对T1的中枢加工也产生显著的影响。当T1进行反应选择占据中枢瓶颈时，表象任务和其他认知操作任务在中枢瓶颈中并行得到了有效的加工。3、正反判断条件下T2的刺激难度效应依然存在，尽管在短SOA条件下T2的刺激难度效应稍微缩小，但难度效应并没有消失。即使两个任务在最大限度重叠时这种效应依然存在。在T2作类别判断的条件下，T2上旋转角度效应和正反像效应消失。类别判断条件下的旋转刺激已经失去了其表象的基本特征，此时被试对旋转刺激的加工模式等同于对知觉的加工。4、NoGo条件下并没有消除PRP效应，但NoGo条件下在一定程度上删除了T1和T2对反应通道的竞争，使NoGo条件下T2的反应潜伏期大大缩短。5、在T2需要操作表象加工的重叠任务范式中，表象心理旋转的操作成绩随着SOA的缩短而降低，当SOA短到足够使两个任务的中枢反应选择加工产生重合时，T2心理旋转的加工过程整体受到延迟。6、双任务相互干扰的原因主要在于中枢加工能量不足的限制导致两个任务同时竞争有限的能量资源造成的。任务转换亏损不是造成PRP效应的主要原因，PRP效应有其自身固有的特点，它反映了人类在认知—知觉—动作反应系统中的有限性和受某些加工特性的限制。这种限制同时也体现在当两个重叠的任务处于同一神经通道且两个任务执行同一操作时。7、ERP结果表明，在短SOA时，T1对T2加工的延迟阶段仍然处于T2加工阶段的中晚期，即处于中枢反应选择或反应选择后的加工阶段，它进一步证明了人对两个或两个以上信息的加工是可以平行进行的。ERP数据和行为数据的结果一致表明，即使对T1不反应的重叠双任务情境中，只要SOA缩短，那么在T2上就会出现显著的PRP效应，表明在重叠的双任务中PRP效应非常顽固且造成双任务操作成绩的下降。