（基础心理学专业论文）知觉负载和预览信息对选择性注意的引导作用.pdf

墼y 20 8 6 159 | | j i i | i j i | 洲i i | | i f | i i | i i | | i i i i i | | | i i i | f i i i i 皇曼皇皇詈量曼曼曼皇曼曼曼曼曼量量曼量舅邑量蔓皇皇曼曼曼曼曼曼量曼曼皇_ - vv v-vv 知觉负载和预览信息对选择性注意的引导作用 基础心理学专业硕士研究生范晨 指导教师李红教授 摘要 视觉注意对于在复杂的视场中选择相关信息，过滤无关信息是至关重要的。知觉负载理 论认为，当前任务知觉负载的高低决定了无关刺激能否得到知觉加工。只有在高负载条件下， 当前任务的加工耗尽全部有限的注意资源，分心物才能被忽略。而可引导的注意机制可以帮 助人们利用自上而下的信息，优先选择与目标相关的项目，提高视觉搜索效率。 本研究旨在考察预览信息是否对不同知觉负载条件下的分心干扰效应产生影响，进而探 讨知觉负载与可引导的注意机制之间的相互关系。采用反应竞争范式，要求被试识别中央搜 索矩阵的目标字母，同时忽略外周分心物。通过改变相关项目的形状同质性操纵知觉负载， 同时提供目标或分心物颜色特征的预览信息。以分心物在不一致水平与一致水平上的反应时 差异作为f 1 a n k 日干扰效应的指标，比较不同目标分心物颜色匹配性条件下的n a n k e r 干扰 效应，以测量预览信息对选择性注意的引导作用。 本研究包含四个实验。分别在不同的实验间操纵知觉负载的高低水平。实验一和实验二 结果发现：低负载条件下，不论提供关于分心物或目标的预览信息，在颜色匹配水平和颜色 不匹配水平上均产生了同样显著的f l a l l k e r 干扰效应。实验三和实验四结果发现，高负载条件 下，当提供目标的预览信息时，颜色匹配水平较颜色不匹配水平产生的f l 姐k e r 干扰效应显著 增大，且这种差异不是预览信息的存在降低了搜索集的知觉负载造成的。 本研究获得以下主要结论： ( 1 ) 预览信息对选择性注意的引导作用在于增强与目标相关的信号，而非抑制与分心物相 关的噪音。 ( 2 ) 低负载条件下，目标预览信息不能引导注意优先选择目标特征相匹配的项目，注意的 加工模式是平行的。 ( 3 ) 高负载条件下，目标预览信息可以引导注意优先选择与目标特征相匹配的项目，从而 使搜索效率提高，然而，这种引导作用也使主体更容易受到分心干扰的影响。 关键词：知觉负载预览信息可引导注意分心干扰 a b s n a c t t h em o d u l a t i o no fp e r c e p t u a ll o a da n dp r e v i e wi n f o r m a t i o n i ng u i d i n gs e l e c t i v ea t t e n t i o n m 句o r ： b a s i cp s y c h 0 1 0 9 y s p e c i a l t y ：c o 印i t i v ep s y c h o l o g y t u t o r ：p r o l ih o n g a u m o r ：f 趾c h e n a b s t r a c t v i s u a l 撕t i o ni se s s e n t i a lf - 0 rs e l e c t i n gr e l e v a mi n f o m a t i o na 1 1 df i l 馏i n go u ti 玎e l e 1 t i n f 0 m a t i o nf o mc l u t t 凹e d 访s u a ls c e n e s t h e o r yo fp e r c c p t u a l l o a dp r o p o s e st h a tt l l ee x t e n tt ow h i c h i r r e l e 1 td i s 仃a c t o rc a nb ep i 踟t c d 丘o mp r o c e s s i n gc r i t i c a l l yd 印e n d so nt h ep e r c 印t i l a ll o a d i 1 1 v o l v e di l lm ec l l l l r e n tt 嬲k d i s 仃a c t o rc 姐o n l yb ei g n 砌u n d e rh i g hl o a dc o n d i t i 谢h e r er e l e v a n t p r o c 铭s i i l ge ) 【1 l a 璐t sc a p a c i t y _ l i m i t e da 他n t i o n a l s o u r c e s m o r e o v 豇，g u i d e d 蜘d o na l l o w sm e o b s e r v e rt 0u s et o p - d o w ni n f o m a t i o nt 0p r i o r i t i z es e l e c t i o no fr e l e v a n td i s p l a y “e m s ，r a i s i n gm e e 伍c i 锄c yo f 、，i s u a ls e 绷c h t h ep r e s e n ts t i l d ya i m e dt oi n v e s t i g a t et h ei m p a c to fp r e 、，i e wi n f o r m a t i o nu p o nd i s 仃a c 衄 i 1 1 t 豇f 确1 c eu n d 盯d i 行b 托n tp e r c c p t l l a ll o a da n df i l 劬e r 懿p l o r ct h ei n 觚t i 蚀b e t w e e np i e r c 印t i l a l 1 0 a d 孤dg u i d e d 撕d o n u s i i l ga 聆s p o n c o m p e d t i o np a r a d i g m ，p 硎c i p a n t sw e 托鼬k e dt 0 i d e n t i 母也et a r g e tl e t t c ri nt h ec n a ls e a r c ha r r a yw h i l e 岫gt oi g n o r cap 舐p h 眦ld i s 仃挑t o r p e r c 印t i m l l o a dw 鹊m 锄i p u l a t e db yv 盯y i n gh o m o g 朗e i t ) ，a l o n gt h es h 印e0 fr e l e 、，锄t i t e m s h l a d d i t i o n ，c o l o ri n f o 】眦a t i o na b o u tt h ed i s 昀c t 0 i 0 r 诬g c tw 鹳p r o 讥d e d 1 1 1 ef l a n k 盯c o n g m c y e 矗t s ，d o t e db yi n c 锄p a t i b l ed i s 心t o r sr e l a t i v et 0c 伽叩a t i b l ed i s m t o l l s ，w 钉ec o l l t 瑚t e di n d i f r e 他n tt a r g e “i s 仃：a c t o rc o l o rm a t c hc o n d i t i o 粥t om e a s u 托t h er o l eo fp r e v i e wi n f o 皿a t i o ni n g i l i 曲l gs e l e c d v ea l t 觚o n f o u re x p 幽锄上s 、聊他i n v o l v e di nt h ep l 懿e n ts t l l d y d i 丘b n tl e v e l so fp e r c 印砌l o a dw e 托 m 卸j p u l a t i e di n d 印e i l d 锄t l yb e 铆e e x p 咖t s t h e i t so fe x p e r h n t1 孔d2 叭g g e s t e dt h a t i l ll o wl o a dc o n d i t i o n ，f l a i l l 耐c o n g m c ye f ：f e c t sw e r e e q l l a l l ys i 鲥f i c 觚t0 nb o lc o l o r m a t c hl e v e l a n dc o l o rm i s m a t c hl e v e l ，r c g 和l so f 、) l ，：h e 吐l e rp r e 、，i e wi n f 0 撇t i w 硒p r o v i d c da b o u t 也e d i s 衄c t o r0 r 也et a r 苫e t t h e 他眦l t so f e x 廊e n t3 锄d4 跚g g e s t e dm a ti nh i g hl o a dc o n d i t i o nw h 锄 p r e 饥e wi l l f o n i l 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l ep r o c e s s i n gm o d eo fa t c 铋t i o ni s p a m l l e l 3 ) u n d e rh i 曲l o a dc o n d i t i o n ，t l l ep r c 、，i e wi n f 砷【i l a t i o np r o v i d e dc a i lg i l i d ea n 铋t i o nt o 州o r i t i z e m o s ei t e i n sw l l i c hm a t c hm et 鹕e t - 他l a t e df c a t l l 聆，t h u sm a l 【i n g 、，i 鲫a ls e a r c hm o r ee f ! f i c i e n t ； h o w e 、，盯，m i sg u i d a n c em a ya l s om a k ea no b s e n r e rv 山喇b l et 0c 盯t a i nd i s 舰c t o r s k e yw o r d s ：p e r c 印t i l a l1 0 a d ，p r i 晰e wi n f o 衄a t i o n ，9 1 1 i d e da 钍枷0 n ，d i s t r a m d r 血e r i ! 醯c e i v 引言 第一部分引言 每时每刻，我们的感官都要面临外界环境中大量的信息输入，而可用的认知加工资源是 有限的，因此，必须对输入的信息进行筛选，只选择与当前任务相关的信息，同时忽略无关 信息，这就是选择性注意。注意的这种选择能力对协同高级认知系统进行行为调控来说是至 关重要的( d ef o c k 巩r e e s ，确饥l 撕e ，2 0 0 1 ；h 、，i e & f o c k e f t ，2 0 0 4 ) 。 对选择性注意影响信息加工的研究主要从以下两个问题展开。一方面，从信息链的时间 进程来看，注意的信息选择发生在什么阶段。另一方面，从信息链的选择单元来看，注意的 信息选择机制是什么。这两大核心问题构成了当前针对选择性注意研究的两种取向基于 分心抑制的取向和基于信息搜索的取向。针对前者，研究者主要关注当前与任务无关的信息 是否能进行知觉加工，进而对当前相关信息的反应造成干扰。针对后者，研究者主要关注注 意所选择的信息是如何激活的，受到哪些因素的影响。这些研究在丰富对选择性注意内在机 制认识的同时，也引发了一系列新的争论。由于现今国内外的大多数研究都是基于视知觉加 工，因此，本文主要针对视觉选择性注意的内在机制问题进行系统回顾和深入探讨。 1 知觉负载理论 1 1 知觉负载理论的主要内容 关于选择性注意的发生阶段，一直存在“早期选择”和“晚期选择”的观点之争。早期 选择模型认为，选择性注意发生在知觉阶段，即对刺激的物理特征进行初步分析之后 ( b r o a d b e 咄1 9 5 8 ；l t i s & j 0 h 璐o n ，1 9 9 0 ) 。相反，晚期选择模型则认为，知觉加工是平行的、 自动化的，无需注意；选择性注意发生在对所知觉到的刺激做出反应的阶段( d e u t c h & d 叫t c h ： 1 9 6 3 ) 。l a 啊e ( 1 9 9 4 ，1 9 9 5 ，2 0 0 5 ) 在总结前人研究的基础上，提出了选择性注意的混合模型 知觉负载理论。该理论提出了选择性注意的两个核心假设，一是容量限制假设，注意资 源的容量是有限的，如果当前任务的知觉加工耗尽全部有限的注意资源，那么剩余的刺激就 不会被注意所选择。二是知觉自动化假设，知觉加工是一个资源有限的加工过程。在未超出 注意资源总容量的情况下，知觉加工可以自动、并行地进行。进一步说，此时个体只能决定 注意分配的优先顺序，而不能决定无关刺激能否得到知觉加工。 根据知觉负载理论，当前任务知觉负载的高低决定了无关刺激的加工水平。具体地说， 如果当前任务的知觉负载较低，其加工过程只耗用一部分注意资源，那么多余的注意资源会 自动溢出，去加工无关分心刺激，从而产生干扰效应；如果当前任务的知觉负载较高，有限 的注意资源被耗尽，那么无关分心刺激就不会得到知觉加工，从而不会产生干扰效应( l a v i e ， 1 9 9 5 ，1 9 9 7 ：b e c k & l 丑、，i e ，2 0 0 5 ) 。因此，当前任务知觉负载较低时，注意发生晚期选择；而当 前任务知觉负载较高时，注意发生早期选择。知觉负载理论被认为解决了选择性注意研究的 1 两南大学硕+ 学位论文 早期选择与晚期选择观点之争( 魏萍，周晓林，2 0 0 5 ) 。 l a 啊e 等人( 2 0 0 3 ，2 0 0 4 ) 进一步区分了两种选择性注意机制：一种是比较被动的知觉选 择机制，仅发生在高知觉负载条件下，由于注意资源不够充足而导致干扰刺激未得到加工； 一种是比较主动的认知控制机制，发生在低知觉负载条件下，由于加工干扰刺激引发了不恰 当的反应，需要高级认知机能( 如工作记忆) 的参与以抑制无关反应。因此，两种注意选择 机制可根据不同类型的负载对无关分心刺激干扰效应的相反作用而分离( 龚敏，2 0 1 0 ) 。增大 知觉负载会减小干扰效应；而增大工作记忆负载会增大干扰效应。 1 2 知觉负载的操纵方法和研究范式 知觉负载的含义是当前任务知觉加工所耗用的注意资源量。通常采用下面三种方法增大 知觉负载量：一是增大搜索集大小( 画面中相关搜索项的数目) ；二是保持搜索集大小不变， 而增大刺激项目间的同质性；三是增大知觉操作的复杂性，特征联合搜索任务较单一特征检 测任务负载高( t r e i 锄肋& g e l a d e ，1 9 8 0 ) 。此外，也有研究采用改变任务性质的方法控制知觉 负载( h 趾d y & m 狃g 眦，2 0 0 0 ) ，但其合理性受到质疑( f u ，z i n n i & s q u i r ee ta 1 ，2 0 0 8 ) 。在一 定程度上，上述所有的控制方法都会在提高知觉负载的同时增大任务难度，但知觉负载指的 不仅仅是一般意义上的任务难度。比如在感知限制水平上降低刺激对比度、增加掩蔽等方法 ( l a 、，i e & d e f o c k e 吒2 0 0 3 ) ，对知觉负载的操纵被认为是无效的。 对知觉负载决定干扰刺激加工的经典研究方法是f l 觚k 盱反应竞争范式的变式。实验中由 目标刺激与几个非目标刺激构成的相关搜索矩阵呈现在屏幕中央，同时在屏幕外周一侧呈现 要忽略的无关刺激，当前任务要求被试在中央搜索矩阵发现并识别事先指定的目标刺激。其 中，分心物与目标反应之间可能是不一致、中性或一致的关系。以不一致条件减去一致( 或 中性) 条件的反应时作为n 出干扰效应的指标。通常发现，低负载条件下出现显著的干扰 效应，高负载条件下干扰效应减弱或消失( ( l a v i e ，1 9 9 5 ，1 9 9 7 ；f o r s t e r & l a v i e ，2 0 0 7 ；c o 锄a i l v e c 锨，2 0 0 9 ) 。表明高负载条件下，注意资源被当前任务耗尽，无关刺激的加工受到抑制，而 且这种抑制是基于知觉阶段的，而非反应阶段( l a 、，i e & f o x ，2 0 0 0 ) 。 1 3 支持知觉负载理论的研究证据 知觉负载理论自提出以来，得到了大量实验证据的支持。在行为水平上，大量采用反应 竞争范式的研究表明，高负载条件下，f l a n k 日干扰效应显著减小或消失。一些研究发现，随 着相关任务知觉负载的提高，对分心刺激语义信息的加工减少，表现在对重复出现的词语的 语义启动效应减弱：记忆任务中对词汇的回忆或再认成绩下降等( k 0 i v i s t 0 & r e v o n 跚o ，2 0 0 9 ： 牛盾，高志强，2 0 0 7 ) ，而表现在分心物相关的早期视觉加工的脑电成分上( 如c l 、p 1 ) 没有 显著差异( f u ，z i n i l i & s q u he ta 1 ，2 0 0 8 ) 。提示知觉负载对干扰刺激加工的影响着重体现在对 分心物特征编码的短时记忆巩固过程。 此外，将知觉负载与其他选择性注意的范式相结合，如线索提示范式、启动范式和非注 2 引言 意盲范式等，也得到高负载抑制无关刺激加工的大量研究证据。c a r t w d g h t - f i n c h 等人( 2 0 0 6 ) 采用了无意视盲的一种变式，考察了知觉负载对意识觉察的影响。被试的主任务是判断屏幕 中央呈现的十字架两臂哪条线是蓝色的( 低负载) 或哪条线更长( 高负载) 。在开始的几个试 次中，没有任何意外刺激出现。接着，在关键试次中，屏幕外周的某一象限内会同时出现一 个意外刺激，要求被试完成主任务后报告是否看到了其他的图形。结果发现，高负载条件下， 多数被试不能觉察到意外刺激的出现，出现无意视盲。这表明意识觉察与知觉负载密切相关， 高负载条件意外刺激由于得不到注意资源，不能进入意识知觉。 在神经生理层次上，黜燃等人( 1 9 9 7 ) 采用功能性核磁共振( 觚i ) 技术，要求被试对 中央呈现的单词做大小写判断( 低负载) 或音节数判断( 高负载) ，同时在中央单词周围呈现 静止的或者向外周发散运动的亮点。结果表明，相关任务低负载条件下，出现了与运动干扰 刺激相关的视皮层( m t 区) 的神经活动；而在高负载条件下，这种神经活动消失了。亦有研究 发现，随着面孔再认任务知觉负载的提高，与加工自然场景背景相关的海马旁回的激活水平 显著降低( ( c ta 1 ，2 0 0 4 ) 。这些结论都有力地表明，与无关刺激知觉相关的视皮层区域的激 活是由相关任务的知觉负载水平决定的。 燧： 2 视党搜索模型 关于注意所选择的信息是如何激活的，视觉搜索任务是应用比较广泛的一种研究方法。 视觉搜索任务要求被试在多个干扰项中发现并识别事先指定的目标刺激。通常认为，觏觉搜。 索包括两种加工机制：平行加工和系列加工。平行加工是指由于刺激的新异性使目标迅速被 检测出来，其特点是无论干扰项数目的多少，对目标的搜索时间不会延长。系列加工是指根 据当前任务需求和主观意图，依次检索搜索项直至发现目标。其特点是，对目标的搜索时间 随干扰项数目的增多而延长。t r e i s m 鲫( 1 9 8 0 ) 首先对平行和系列的搜索过程加以界定并提出 特征整合理论模型，随后，研究者不断对传统的特征整合理论进行修正和补充，相继提出了 引导搜索模型和相似性模型。 2 1 特征整合理论 特征整合理论认为，视觉搜索过程包含两个阶段：早期的前注意阶段和后期的特征整合 阶段。在前注意阶段，视觉系统以平行的方式对视野中刺激的激的基本特征进行分析，这些 特征分别代表不同的特征维度，如颜色、运动、朝向等等，它们之间的编码是相互独立的。 在对各维度的特征编码后，构成相应的特征地图，如明暗地图、方向地图等。在特征整合阶 段，通过集中注意将分离的特征整合成单一的知觉客体或客体文件。该阶段是以系列加工的 方式实现的，集中注意以空间位置为中介，将同一客体不同维度的激活信号绑定起来。t r e i 锄觚 认为，集中注意一次只能选择特征地图中的一个位置进行扫描，如果注意分散或超载，特征 将在不正确的位置上结合，导致错觉性结合。 喇锄觚( 1 9 8 8 ) 就最初的特征整合理论作了修正，在原来的理论框架内提出了特征抑制 3 西南大学硕+ 学何论文 功能的内容( 韩振华等，2 0 0 9 ) 。认为集中注意除了可以在一定的空间位置内进行扫描以赋予 其加工优先性之外，也存在对某些空间位置的抑制机制。在视觉搜索过程中，目标项各特征 维度的位置地图能产生较强的激活信号；而干扰项的各特征维度激活受到抑制，从而降低干 扰项的噪音。由于上述两种加工机制的共同作用，使注意扫描的速度大大加快，实现特征联 合搜索的平行性加工。 2 2 引导搜索模型 在特征整合理论的基础上，w b l f e 等人( 1 9 9 4 ，2 0 0 7 ) 提出了引导搜索模型。该模型认为， 视觉搜索包括两个阶段：平行阶段和系列阶段。视觉输入先进入平行阶段，此阶段觉察各维 度特征的差异，并将其与目标特征的关系量化，产生多个显著性地图，每个显著性地图分别 表征该特征在多大程度上能够被激活。然后进入系列加工阶段。在系列加工阶段，从最大的 激活值开始，并引导随后的视觉搜索。当运用具有最大的激活值的特征没有找到目标时，然 后运用次大激活值来引导搜索，直到发现目标。 与特征整合理论不同，引导搜索模型特别强调自上而下的激活作用。首先，在平行阶段， 自上而下的信息可以促进目标位置的显著性地图激活，进而将刺激分为干扰和可能目标两个 部分。然后，在系列阶段，进一步将各维度的显著性信息整合到主地图上，引导选择性注意 指向该位置并确认其为目标还是干扰项( 魏萍，周晓林，2 0 1 1 ) 。在没有显著性特征的视觉搜 索情境中，这种白上而下的激活对于快速发现目标显得尤为重要。 2 3 相似性模型 d u n c 锄和h 瑚1 p 1 1 r e y s ( 1 9 9 2 ) 在实验中发现，视觉搜索不具备平行加工与系列加工的两 极性特征。视觉搜索效率在不同任务中的差异主要取决于目标与干扰项之间的相似性，以及 干扰项内部间的相似性。目标与干扰项之间越相似，所需搜索时间越长；反之，所需搜索时 间越短。他们提出了相似性理论。该理论认为，视觉搜索是根据工作记忆中关于目标描述的 模板，选择不同的特征分别与该模板进行匹配，匹配程度越高，则注意权重升高，反之则越 低。从而使视场中具有目标特征的刺激优先获得注意偏向。例如，当任务要求搜索一个红色 三角形时。视野中的“红色”或“三角形”刺激会优先获得注意加工以便与目标进行比较。因 此，相似性模型实质上也是一种目标导向的选择性注意。 3 目标预览信息对选择性注意的引导作用 为了更有效地利用有限的注意资源，主体必须随意地将注意优先指向与目标相关的刺激， 这依赖于当前任务提供的目标相关信息，即预览信息。大量的研究表明，在提供目标预览信 息的情况下，能够促进自上而下的注意激活，提高视觉搜索效率。具体来说，目标预览信息 对选择性注意的引导作用，体现在如下几个方面： 3 1 定义目标模板 4 引言 所谓目标模板，是指存储在工作记忆中关于目标必要特征的描述信息。目标模板对视觉 注意起着自上而下的引导作用，使视场中具有目标特征的刺激优先获得注意偏向( 队m c 勰& h 硼：l p ：h r e y s ，1 9 8 9 ；w o l f e ，1 9 9 4 ) 。c k e 巧等人( 2 0 0 5 ) 发现，当目标特征的线索提示与目标在 具体的特征值上相匹配，而非仅仅在抽象的语义水平上相匹配时，被试能更快地发现目标。 此外，有研究表明，如果在同一组块中的目标模板不断变化，被试对目标的搜索效率将显著 下降( s c l l i l e i d e r & s l l i 缶i n ，1 9 7 7 ) ，即使当视觉搜索模式为平行加工的条件下( w 0 1 f e ，b u t c h k ，h y l e ，2 0 0 3 ) 。也有证据表明，当搜索画面中的目标相关信息保持不变时，在搜索画面中 的项目彼此同质的条件下，视觉搜索也可以是平行加工的，而不受干扰项数目的影响( h i l l s 仃d m ， 2 0 0 0 ；w 0 1 f ee ta 1 ，2 0 0 3 ) 。 3 2 标记注意权重 对于具有多个维度的同一客体，与预览信息相匹配的特征维度，其注意优先性也越高。 m i i l e r 和r e i l n a 皿( 2 0 0 3 ) 采用线索提示范式，目标为颜色奇异子( 红色线段) ，呈现两种类 型的线索：一种是定义特征线索( 红色) ，一种是非定义特征线索( 竖直) 。结果发现，与非 定义特征线索相比，定义特征线索条件下，目标更容易捕获注意。这表明注意在客体釉发生 了跨维度的知觉选择。在此基础上，m u l e r 提出了维度权重理论。该理论假定，在总权重不变 的前提下，不同的特征维度( 如朝向、颜色、运动等) 所标记的注意权重存在差异，注意权 重标记先于对整体显著性的计算，权重较高的维度，其显著性信号也越高。由此可彤如果“ 当前目标的定义特征与预览信息所标记的维度权重值显著不同，那么，定义新的特征维度必 然产生转移代价，使视觉搜索效率显著下降( m 豇1 e r & i ：m l m m h 2 0 0 6 ) 。 1 融 3 3 形成注意定势 注意定势是指主体对任务本身或刺激特征的预期，反映了一种主动的加工策略，它告诉 观察者场景中哪些刺激是重要的并且相关的。通常，如果目标伴随任务重复多次呈现，或预 先知道目标的相关特征时，有助于注意定势的保持。比如，m a l i j k o 、，i c 等人( 1 9 9 4 ) 采用视觉 搜索范式，将同一特征值的目标在组块内重复出现，结果发现，被试搜索目标的速度大大加 快。类似地，在奇异子注意捕获范式中也发现，目标重复出现使奇异子分心物的干扰效应明 显减小( p i n t o ，0 1 i v 懿& 1 1 1 e w w c s ，2 0 0 5 ) 。这些研究说明，被试能够基于前一个试次中的目标 特征形成注意定势，使随后对目标的定义更加具体。最近，t h e e u w 懿等人( 2 0 1 1 ) 发现，当 两个试次的目标在某一维度上匹配( 如同为颜色奇异子) 而在维度的特征值上不匹配( 红色 绿色) 时，视觉搜索效率仍显著提高。提示这种目标特征的注意定势是建立在高度抽象的维 度基础之上的。 4 分心物预览信息对选择性注意的引导作用 同目标预览信息一样，提供分心物的预览信息也能够促进自上而下的注意激活，提高视 5 两南大学硕十学位论文 觉搜索效率。根据特征整合理论的观点，在集中注意阶段，通过对干扰项位置地图上的某些 位置进行抑制，促使其注意激活的强度减弱。但是，t h e e u w e s 等人( 1 9 9 8 ) 关于颜色奇异子 注意捕获的研究表明，仅仅依靠分心物颜色的预知信息并不能排除无关分心干扰，必须在目 标和分心物颜色同时可预知的条件下才能排除干扰。目前，国内外的大多数研究着重考察视 觉注意对分心物预览信息的抑制机制，下面我们介绍两种常见的研究取向。 4 1 预搜索效应 预搜索范式主要用来察视野中一些存在的旧客体对视觉搜索的影响。其主要特点：在视 觉搜索任务中分两次呈现搜索项。先呈现一组客体作为旧客体，它包含了搜索画面中的若干 干扰项，间隔1 0 0 0 m s 后，再在搜索画面中添加第二组客体作为新客体，旧客体与新客体的位 置不重叠，并且目标只出现在新客体之中。结果发现，被试在执行搜索时，可以忽略旧客体， 只在新客体中搜索目标。这种因提前呈现干扰项而被过滤的现象就称为预搜索效应。 对于预搜索效应的解释，w a t s o n 和h 砌p h 嘞，s ( 1 9 9 7 ) 提出了视觉标记理论。其核心观 点是，在旧客体预览过程中，个体对先前呈现的项目的位置做了“标记”，使这些位置的注意 激活受到抑制，从而在搜索阶段有效地过滤掉被标记项目，使搜索局限在新项目中进行。另 一些学者从新客体出现的角度进行解释，认为新客体的优先选择要受到当前任务注意定势和 主体意愿的影响( a t c l l l j o s & h o 妇丘n a n ，2 0 0 3 ) 。有研究表明，对预搜索效应进行调控的因 素包括对旧客体特征的抑制和对新客体特征的预期两种自上而下的加工( 崔翔宇，许百华， 2 0 0 7 ) 。 4 2 负启动效应 负启动效应是指当前一个刺激中的干扰项作为后一个刺激中的目标呈现时出现的抑制作 用。表现为当上次试验( 启动显示) 中被忽略的干扰项成为下次试验( 探测显示) 中的目标 项时，被试对该目标项的反应变慢。 早期关于负启动效应的机制，研究者多从注意抑制的角度进行解释，认为负启动效应完 全是由残留刺激的内部表征的抑制引起的( t i p p 1 9 8 5 ) 。后来m i l l i k 髓等人( 1 9 9 8 ) 提出了 短暂辨别说。认为负启动包含了短暂区分和自动提取过程，对启动目标的注意会促进它的提 取。负启动条件下，由于探测目标和启动干扰项是相同刺激，这就会触发提取过程。同时， 注意定势又将其归类为新事件，二者便发生了冲突，冲突的解决延缓了反应速度，从而产生 负启动效应。 总之，从以上两个研究取向的理论观点上看，分心物预览信息的引导作用主要在于抑制 分心物相关的激活，促进从分心物到目标的注意转移。这种抑制可以是基于空间的( m u 彻e k e & t h e w e s ，2 0 0 6 ) ，也可以是基于客体的( w n h r f 洫g s ，2 0 0 9 ) 。 5 多因素引导基于知党负载的选择性注意 6 引言 从注意引导的角度看，知觉负载理论认为，当前任务的知觉负载是决定干扰刺激能否被 注意选择的唯一因素( l a 讥e ，2 0 0 5 ，2 0 1 1 ) 。而视觉搜索的大量研究则表明，干扰刺激能否被注 意选择是一个自上而下的和自下而上的因素共同驱动的结果( 1 1 1 e e u w e s ，2 0 1 0 ) 。这就产生了 一个问题，即对选择性注意产生影响的因素是否能调节不同知觉负载条件下的注意分配? 为 此，一些研究者将选择性注意研究领域中的的其他方法应用到知觉负载领域，发现知觉负载 不是决定选择性注意的唯一因素，而是多种因素共同作用的结果，归纳起来，主要包括以下 几个因素： 5 1 线索提示 一些研究者采用线索提示范式，考察了线索引导的空间注意对基于知觉负载的f l a l l k e r 干 扰效应的影响。j a c l c s o n 等人( 2 0 0 2 ) 发现，如果在搜索画面呈现前给予1 0 0 有效线索( 箭 头) 以提示目标所在的位置，那么，不论当前任务知觉负载的高低，f l a i l k 盯干扰效应都不会 出现。这表明线索引导注意资源有效地集中在目标位置，出现了注意的随意选择。与之类似， 白学军等人( 2 0 0 8 ) 通过改变线索一目标的间隔时间设置前线索和同时线索两种条件，发现 与同时线索条件相比，前线索条件对目标的反应明显加快，表明线索出现的位置影响目标盼 加工程度，线索提前呈现利于产生加工期待，对目标的知觉表征更为精细。 5 2 刺激显著性 1 卫： e l t i t i 等人( 2 0 0 5 ) 采用字母搜索任务，考察了分心物与目标刺激的显著性差异对不同知 觉负载条件下干扰效应的影响。实验采用反应竞争范式，要求被试搜索屏幕中央的目标字母， 同时忽略外周分心字母。其中，分心物分别以突现( 0 n s e t ) 和消失( o 凰e t ) 两种形式呈现。 结果发现，低负载条件下，只有突现形式的分心物产生干扰效应；而消失形式的分心物没有 产生干扰效应。高负载条件下，只有消失形式的分心物没有产生干扰效应：而突现形式的分 心物却产生了干扰效应。鉴于突现形式较消失形式的刺激更容易捕获注意，因此，这为刺激 显著性影响基于知觉负载的选择性注意提供了有力证据。此外，c o 锄a n 等人( 2 0 l o ) 发现， 对于不频繁出现的分心物来说，高负载条件下仍产生显著的干扰效应，这与以往关于低频率 刺激自动捕获注意的研究结论是一致的。 除了刺激本身的物理特征外，刺激包含的一些意义和社会信息也使其更容易捕获注意。 比如，对于熟悉的面孔刺激来说，由于具有生物意义和社会重要性，因此，这类刺激优先捕 获注意，而不论是否与当前任务相关。l a 访e 等人( 2 0 0 3 ) 采用名人面孔图片作为分心物，同 时在中央位置呈现若干字符串，要求被试搜索其中的目标人名并辨别其职业类别。结果发现， 不论当前任务知觉负载的高低，与目标类别不一致的面孔图片均能产生显著的干扰效应，表 现出面孔加工的“零负载效应”。研究者认为，这是由于存在专门加工面孔的特异性资源，因 此面孔加工不受一般的资源有限性的影响。此外，p a q u e t 等人( 1 9 9 7 ) 发现，当相关搜索项为 字母，分心物为数字时，低负载条件下无干扰效应产生。这暗示刺激表征的抽象语义联系也 7 两南大学硕十学位论文 会对基于知觉负载的选择性注意产生影响。 5 3 注意定势 t h e e u w e s 等人( 2 0 0 4 ) 采用k m e ( 1 9 9 7 ) 的实验范式，将不同负载条件的试次以两种形 式呈现：在同一区组内混合随机呈现，或分别在不同的区组间单独呈现。结果发现，只有当 组间单独呈现时才出现高负载条件下干扰减小，而当组内混合呈现时高负载条件下干扰仍显 著存在。他们认为，知觉负载高低与被试采用的搜索策略有关。高负载条件下，被试采取集 中注意系列搜索的策略，导致主动忽略分心物，由于区组内随机混合呈现消除了这种搜索策 略的预期，因而表现出对分心物的不随意注意。类似地，目标与分心物试次间一致性的呈现 比例也会影响分心物的注意分配，增加一致试次的比例也会在高负载条件下产生干扰效应( 吕 建国等，2 0 0 7 ) ，说明个体能够根据实验条件比例的变化，主动地把更多的注意资源分配到外 周边缘，因为对更多次呈现的、一致的边缘项目的加工有利于对中央目标刺激的反应，这是 注意定势的另一种表现形式。 综上所述，尽管当前有不少研究探讨了影响选择性注意的相关因素与知觉负载之间的关 系，但是，由于实验任务和研究范式各不相同，各种理论之间仍没有一个统一的参照框架。 而且，就知觉负载理论本身而言，知觉负载对选择性注意的引导机制也尚不清楚。因此，要 解决这些问题，还有待大量的实证研究支持。 8 问题提出与研究方案 第二部分问题提出与研究方案 1 问题提出 当前大多数视觉搜索模型都认为，选择性注意是目标导向和刺激驱动两种机制共同作用 的结果，刺激能否为注意所选择是由其自下而上和自上而下的激活相叠加决定的。自下而上 的激活与刺激本身的显著性有关，自上而下的激活主要是由刺激特征与当前任务定义的目标 特征的匹配性决定的。然而，根据知觉负载理论，决定无关刺激是否得到注意资源的唯一因 素是当前任务的知觉负载高低。低负载条件下，分心物必然得到剩余的注意资源而不能被忽 略；高负载条件下，分心物得不到注意资源而不会被注意选择。那么，如果当前目标项自上 而下的激活程度较高时，是否能通过可引导注意机制与知觉负载产生交互作用? 具体来说， 低负载条件下，与目标特征不匹配的刺激是否仍被注意所选择? 高负载条件下，与目标特征 相匹配的刺激是否会仍被注意所选择? 关于预览信息对选择性注意的引导机制，尽管在视觉搜索领域中有大量的研究证据，但 是，大多数研究都是采用视觉搜索任务，由于干扰项呈现在任务相关位置，被试定位目标的 同时实际上也注意了干扰项，因此，我们无法根据反应时的大小确定其是否捕获注意j 这是 因为，干扰项产生的额外反应时代价可能是由于对目标的注意分配延迟引起的，而不存在对 干扰项的注意转移( f 0 l l 【& r 觑妇g t 吼，1 9 9 8 ) 。而且，视觉搜索任务中，将干扰项出现与不出 现条件作对照，即使确定了注意指向干扰项所在的位置，也不能确定干扰项的加工是处于特 征分析水平，还是语义分析水平。因此，要彻底弄清楚预览信息对选择性注意的引导作用， 有必要在设定干扰项出现在目标无关位置的基础上，以分心干扰效应为指标作进一步考察。 当前对知觉负载理论的研究中，采用n a n k 盱反应竞争范式没有分离两类不同的信息：任 务必要信息和任务辅助信息。如字母搜索任务中，目标与分心物的区分是基于不同空间的， 目标与中央非目标的区分是基于字母形状的，这些都是定义搜索目标所具备的任务必要信息。 然而，目标与无关刺激可能在其他多个维度上( 如颜色、朝向等) 存在显著差异，尽管这些 维度特征并不是搜索目标的相关信息，但是，作为当前搜索任务所遇到的信息，我们可以将 之称为任务辅助信息。那么，这些任务辅助信息的变异是否对当前的目标和分心物的加工产 生影响? 至今这方面国内外罕有研究。应该看到，在提供这些任务辅助信息的具体特征的条 件下，尽管在一定程度上有利于对目标的定位，但是相应地，需要付出更多的意志努力对信 息进行加工，因而主体是否会利用这种辅助特征引导目标搜索，也值得深入探讨。 综上所述，尽管视觉搜索领域中的大量证据为可引导的注意机制提供了实验支持，但是， 很少有研究与知觉负载领域进行结合，因此，本研究围绕“可引导的注意机制与知觉负载的 相互关系”这一中，趣问题，着重考察注意如何对无关刺激的干扰进行抑制，进而为两个领域 的交叉研究搭建一个平台。 9 两南大学硕士学位论文 2 研究方案 2 1 研究目的 考察目标与分心物的预览信息是否激活自上而下的注意引导作用，进而与知觉负载产生 交互作用，共同调节分心干扰效应。 2 2 研究构想 利用l a v i e 等人( 1 9 9 7 ) 的n a n k e r 反应竞争范式，采用字母搜索任务操纵知觉负载，定 义空间维度作为区分目标与分心物的必要特征，定义颜色维度为区分目标与分心物的辅助特 征。考察当提供目标或分心物辅助特征的预览信息时，是否会对不同知觉负载条件下的f l a l l k e r 干扰效应产生影响。需要说明的是，本研究中，由于定义了辅助维度，因此，实验中目标搜 索矩阵与分心物的颜色可以匹配，也可以不匹配，如果采用传统的方法，即保持目标搜索矩 阵的所有项目颜色完全相同，那么颜色不匹配的分心物就成为了颜色奇异子，因而可能带来 目标搜索矩阵与分心物在颜色显著性上的差异。为了消除显著性这一干扰因素，目标搜索矩 阵中的项目有一半与分心物颜色相同，另一半与分心物颜色不同。同时，考虑到利用目标预 览信息可能减小搜索集大小，因此将搜索画面的项目增加到八个，这样，即使利用目标的预 览信息只注意搜索矩阵的子集，也需要在四个项目中进行搜索，符合字母搜索任务中高负载 条件的要求( 一般需要的字母数量在四个以上) 。 在此基础上，本研究提供三种预览信息的呈现类型：连续预览、变化预览和无预览条件。 其中，无预览条件为基线水平，可以用来单独考察知觉负载对干扰效应的影响。连续预览条 件和变化预览条件统称为可预览条件，因为被试在这两种条件下都能有效预期即将呈现的目 标或分心物的颜色特征。二者唯一的不同之处在于，连续预览条件下，目标或分心物的辅助 特征在同一组块中始终不变；而变化预览条件下，目标或分心物的辅助特征在同一组块中随 机改变，但是之前通过呈现一个1 0 0 有效线索提示辅