（基础心理学专业论文）旧项目位置线性变换对预览效应的影响.pdf

，0 目录 川舢| | l i | l f f | i f f i f | | | | i f | i | | 1 1 | i l i | f f | | 删 y 18 8 2 6 8 3 摘要i a b s t r a c t i i 1 引言1 1 1 预览效应起源与发展：1 1 2 预览效应的实验证据2 1 3 预览效应的理论解释4 1 4 预览效应的生理学基础8 1 5 问题的提出9 2 实验一1 1 2 1 被试1 1 2 2 实验材料和仪器1 1 2 3 实验设计1 1 2 4 实验程序1 1 2 5 实验一总结果的描述统计分析1 3 2 6 实验一a ：靶子不参与交换1 4 2 7 实验一b ：靶子参与交换? 。1 6 2 8 实验一c ：旧项目位置线性位移，1 7 2 9 讨论1 9 3 实验二2 1 3 1 被试2 1 3 2 实验材料和仪器2 1 3 3 实验设计2 1 3 4 实验程序2 1 3 5 实验二总结果的描述统计分析：2 2 3 6 实验二a ：靶子不参与交换2 3 3 7 实验二b ：靶子参与交换：，2 4 3 8 讨论2 6 4 实验三2 8 4 1 被试2 8 4 2 实验材料和仪器2 8 4 3 实验设计2 8 4 4 实验程序2 8 4 5 实验三总结果的描述统计分析2 9 4 6 实验三a ：靶子不参与变换3 0 4 7 实验三b ：靶子参与变换3 1 4 8 讨论3 3 5 总讨论3 5 。5 1 时间异步性理论和预览效应3 5 5 2 位置与颜色特征在预览搜索中的作用3 6 5 3 注意捕获理论和预览效应3 7 5 4 新旧项目位置变换和预览效应3 8 6 结论3 9 参考文献4 0 致 谢一4 3 摘要 旧项目位置线性变换对预览效应的影响 基础心理学专业硕士研究生赵慧萍 指导教师凤四海副教授 摘要 预览效应( p r e v i e we f f e c t ) 是指，在预览搜索任务中，当一些分心物( 旧项目) 先于其他 项目( 新项目) 出现，搜索速度比联合搜索( c o n j u n c t i o ns e a r c h ) 时加快的现象。对于预览效 应产生的原因主要存在三种理论解释，分别为：视觉标记理论，该理论认为预览效应的产生 是通过一种特征地图上存在的基于位置的抑制造成的：时间异步性理论认为，对新项目的优 先选择是由于观察者能够通过两组项目之间的时间差别，将两组项目进行分离，从而将注意 选择性的分配在一组项目中；注意捕获理论认为，预览效应是由于新项目的产生自动捕获了 注意。目前该领域的研究热点集中在对这三种理论解释的争议中。 本研究以英文字母为材料，主要研究旧项目位置线性变换对预览效应的影响。通过在新 项目呈现时，对新旧项目位置进行线性变换，讨论其对预览效应的影响，最后根据实验结果 对预览搜索的理论机制问题进行进一步讨论。本研究主要包括三个实验，分别为：实验一、 使用经典预览搜索范式中采用的刺激材料，研究在不同交换条件下旧项目位置线性变换对预 览效应的影响：实验二、消除新旧项目颜色差异，研究在此条件下旧项目位置线性变换对预 览效应的影响，以及颜色在预览搜索中的作用；实验三、进一步改变刺激材料，看旧项目位 置线性变换以及颜色在预览搜索中的作用。结果发现： ( 1 )新旧项目位置线性变换对预览效应没有影响； ( 2 ) 消除新旧项目之间的颜色差异，靶子参与变换条件下的预览效应完全消失； ( 3 ) 当新旧项目均为混合颜色刺激序列的时候，并且靶子颜色与新旧项目中一部分项目 在颜色上相同时，变换预览搜索将会破坏预览效应； ( 4 ) “位置信息和颜色信息在预览搜索中具有重大的作用。 我们认为，预览效应的产生主要是由( 1 ) 对旧项目位置的抑制，和( 2 ) 对新旧项目颜 色差别的分组，以及( 3 ) 对靶子刺激颜色的期待造成的。 关键词：预搜索、预览效应、视觉标记、注意捕获、时间异步性理论 两南大学硕十学位论文 h o wt h e l i n e r l yc h a n g eo ft h el o c a t i o no fo l d i t e m sa f f e c tp r e v i e we f f e c t p o s t g r a d u a t es t u d e n t o fb a s i cp s y c h o l o g y ：z h a oh u i p i n g s u p e r v i s o r ：p r o f f e n gs i h a i a b s t r a c t t h ep r e v i e we f f e c ti sa p h e n o m e n o nt h a t ，i nap r e v i e ws e a r c ht a s k , w h e no n es e to f d i s t r a c t o r s ( t h eo l di t e m s ) a p p e a r e df o rs o m es e c o n d sb e f o r et h eo t h e r ( t h en e wi t e m s ) i t e m s ，t h es e a r c hw a sm o r ee f f i c i e n ti nt h ep r e v i e wc o n d i t i o nt h a nc o n j u n c t i o ns e a r c h t h e r ew e r et h r e em a i nt h e o r i e se x p l a i n i n gt h ep r e v i e we f f e c t , t h e ya r e ：t h ei n h i b i t i o n a c c o u n t ，i tp o s i t st h a ta i la c t i v em a c h a n i s mk e e p st h el o c a t i o n so ft h eo l di t e m si n h i b i t e d ； t h e t e m p o r a la s y n c h r o n ye m p h a s i z e st h a t v i s u a lm a r k i n gi sb a s e do nt e m p o r a l a s y c h r o n yb e t w e e nn e wa n do l di t e m s ，a l l o w i n gs e g r e g a t i o no ft h e s ei t e m si n t ot w o t e m p o r a lg r o u p s ，w i t ha t t e n t i o ns e l e c t i v e l ya p p l i e dt oo n eg r o u p ；t h ea u t o m a t i co n s e t c a p t u r e ，p r o p o s e db yd o n ka n dt h e e u w e s ，p o s i t st h a tp r i o r i t i z a t i o no fn e wi t e m s b e c a u s et h e i rp r e s e n t a t i o ni n d u c e s a b r u p to n s e t ，w h i c hi sk n o wt oc a p t u r ev i s u a l a t t e n t i o n t h ee x p l a n a t i o nm e c h a n i s mo fp r e v i e we f f e c th a sb e e naf o c a lp o i n ti nt h e f i e l do f p r e v i e ws e a r c h t h ep r e s e n ts t u d yi n v e s t i g a t e dh o wt h el i n e r l yc h a n g eo ft h el o c a t i o no ft h eo l d i t e m sa f f e c tp r e v i e we f f e c tb yu s i n gt h e c a p i t a ll e t t e r so ft h el a t i na l p h a b e t o u r r e s e a r c hh a st h r e ee x p e r i m e n t s ，i ne x p e r i m e n t1 ，w eu s e dt h em a t e r i a lo fc l a s s i c a l p r e v i e ws e a r c h , i n v e s t i g a t e dt h ec h a n g eo ft h el o c a t i o no ft h eo l di t e m sh o wt oa f f e c t p r e v i e we f f e c ti nd i f f e r e n tc o n d i t i o n s i ne x p e f i r n e t2 ，r e m o v e dt h ec o l o rd i f f e r e n c e b e t w e e nt h eo l di t e m sa n dt h en e wi t e m s ，d i s c u s s e dt h er o l eo fc o l o ri nt h ep r e v i e w s e a r c h i ne x p e r i m e n t3 ，w ec h a n g e dt h ep a t t e mo ft h ea p p e r a n c eo ft h es t i m u l ii nt h e c l a s s i c a lp r e v i e ws e a r c ht a s k , t oi n v e s t i g a t et h er o l eo fl o c a t i o na n dc o l o ri nt h ep r e v i e w s e a r c h o u re v i d e n c ea n dc o n c l u s i o n sc a nb es u m m a r i z e da sf o l l o w s ： ( 1 ) t h el i n e r l yc h a n g eo ft h el o c a t i o no ft h eo l di t e m e sh a sn oe f f e c to np r e v i e w e f f e c t ； ( 2 ) a f t e rr e m o v e dt h ec o l o rd i f f e r e n c eo ft h eo l da n dn e wi t e m s w ef o u n dt h a t t h e r ew a sr i op r e v i e we f f e c tw h e n t a r g e ti n v o l v e di nt h el o c a t i o nc h a n g e ； 7 p i i l t 卜 引言 1 引言 面对日常生活中的大量视觉信息，为提高视觉搜索的效率，注意起着筛选有 用信息的作用。对视觉环境中相关方面进行选择注意是人类认知的重要方面 ( p a s h l e r , 1 9 9 8 ) 。进入视觉系统的信息通常是动态的，我们并不必同时接受所有信 息，众多的视觉信息中，仅有一部分与我们的目标有关。由于能力有限，我们仅 能在同一时间内对数量有限的刺激进行加工并采取选择注意。因此为了提高搜索 效率，视觉系统就需要将相关刺激与无关刺激辨别开，预览效应( p r e v i e we f f e c t ) 就是注意系统有效提高搜索效率的一种现象。 1 1 预览效应起源与发展 预搜索( p r e v i e ws e a r c h ) 是视觉搜索任务的一种变式。预览效应是指，在预 览搜索任务中，当一些分心物( 旧项目) 先于其他项目( 新项目) 出现，搜索速 度比联合搜索( c o , u n c t i o ns e a r c h ) 时变快的现象。 k a h n e m a n 等人( 1 9 8 3 ) 首先提出了对新项目优先选择效应，他们发现当在相 关刺激呈现之前出现一些分心物，这些分心物对搜索的干扰降低。n e i s s e r 于1 9 7 6 年在他的( c o g n i t i o na n dr e f l i t y ) 一书中提出，对于目标项目的优先选择，只涉及 被试对关键位置有意的、并且选择性的一个加强，并无对其他呈现项目的抑制加 工。继k a h n e m a n 等人的研究之后，w a t s o n ( 1 9 9 7 ) 等人使用经典预览搜索范式对 这种过滤现象进行了深入研究，结果发现观察者可以选择性的忽略旧项目，因此 预览搜索条件下的搜索效率与仅有新项目呈现条件下的搜索效率相同。他们提出 预览效应的基础是视觉标记机制，所谓视觉标记，就是观察者通过对旧项目位置 采取积极主动的抑制，达到优先选择与当前任务有关的刺激的目的。与n e i s s e r 观 点不同的是，他们认为在预览搜索任务中，对先前已出现过的旧项目的位置存在 一个自上而下的主动抑制过程。 自w a t s o n ( 1 9 9 7 ) 等人的研究之后，研究者使用不同的实验范式以及实验方 法从不同角度对预览搜索进行研究。研究发现，即便视觉标记可以解释预览范式 中所得到的数据，但是之后的大多研究结果无法通过视觉标记理论解释( 如：d o n k & t u e e u w e s ，2 0 0 1 ；j i a n g ，c h u n , & m a r k s ，2 0 0 2 ) 。因此学者们开始寻求其他能够对预 览效应产生做出充足解释的理论机制。一些研究者完全否认视觉标记理论，他们 两南大学硕十学位论文 认为观察者并不是通过对旧项目位置自上而下的抑制加工来优先选择新项目，而 是由于新项目出现时伴随的亮度变化自动的捕获了观察者的注意，这个过程是一 种自下而上的过程( d o n k t h e e u w e s ，2 0 0 1 ，2 0 0 3 ；d o n k & v e r b u r g ，2 0 0 4 ) ，他们把 这种优先机制称为注意捕获理论。之后j i a n g 等人提出时间异步性理论，他们认为 观察者通过时间异步性线索将两组项目分离，然后将注意选择性的集中在包含目 标刺激的序列中，他们认为预览搜索是一种自上而下的加工过程，但并不涉及对 旧项目的主动抑制加工( j i a n g ，c h u n ，& m a r k s ，2 0 0 2 ) 。 我们认为如果预览效应在现实生活中具有实用性的话，那么可以在大量不同 的预搜索任务中观察到预览效应。有研究使用探测任务、位置和方向辨别任务发 现预览效应( w a t s o n & h u m p h r e y s ，19 9 7 ；o l i v e r s & h u m p h r e y s ，2 0 0 2 ；j i a n ge ta 1 ， 2 0 0 2 ) ；也有研究通过变化新旧项目的数量来研究预览效应( t u e e u w e se ta 1 ，19 9 8 ) ； 还有研究通过变化新项目、旧项目以及背景的亮度来研究预览效应( 马艳杰& 张 吼2 0 0 8 ) ；有研究发现预览效应不仅仅出现在静止项目中，在运动项目中同样发现 预览效应( b r a i t h w a i t e & h u m p h r e y s ，2 0 0 3 ) ，然而对静止项目和运动项目中出现的 预览效应其理论解释机制是否相同仍在讨论之中。综上我们可以看出预览效应具 有极强的稳固性的，预览搜索任务在时间上以及空间上都有效用。 至今在预览搜索领域仍存在大量炙待解决的问题，对预览效应产生的理论机 制是近年来研究的争议焦点，因此仍需对该领域进行大量深入细致的研究。 1 2 预览效应的实验证据 1 2 1 经典预览搜索实验 经典预览搜索范式由w a t s o n 和h u m p h r e y s ( 1 9 9 7 ) 提出，该范式共设置三种 搜索条件：( 1 ) 颜色形状特征联合搜索基线条件( as t a n d a r dc o l o i - f o r mc o n j u n c t i o n b a s e l i n e ) ，又称全集基线条件，旧客体和新客体同时呈现；( 2 ) 单特征搜索基线条 件( as t a n d a r ds i n g l e - f e a t u r eb a s e l i n e ) ，又称半集基线条件，只呈现预览搜索条件下 的新客体；( 3 ) 预览搜索条件( p r e v i e wc o n d i t i o n ) ，先呈现旧客体，一段时间( 1 0 0 0 m s ) 后，新客体与靶子加入。实验结果发现，预览搜索条件下的搜索效率与半集基线 条件下的相近，与全集基线条件存在显著差异，即出现预览效应( p r e v i e we f f e c t ) 。 2 引言 1 2 2 基于预览搜索的双任务实验 这种方法是为了考察在注意资源被占用的情况下预览效应是否出现。w a t s o n 和h u m p h r e y s ( 1 9 9 7 ，实验八) 要求被试在预览阶段同时执行一个次任务，不管是 听觉次任务还是视觉次任务，搜索效率显著低于特征搜索，预览效应减弱。次任 务效应说明，为了对新项目进行优先选择，必须在旧客体出现时给予足够主动的 加工过程。o l i v e r s 和h u m p h r e y s ( 2 0 0 2 ) 在预览搜索任务中加入注意瞬脱( a t t e n t i o n a l b l i n k ) 任务，结果发现，当预览项目和搜索项目处在注意瞬脱有效时间段内时， 预览搜索的搜索效率与联合搜索的搜索效率没有显著差别，只有当时间间隔超过 有效时间段，才会出现预览效应。说明在第一种条件下由于注意瞬脱任务占用注 意资源，被试无法有效完成预览搜索的过程；而在第二种条件下，被试不受注意 瞬脱任务的影响，可以顺利的完成预览搜索过程。 1 2 3 基于预览搜索的探测点实验 w a t s o n 和h u m p h r e y s ( 2 0 0 0 ) 使用探点探测任务证实视觉标记这一机制 的存在。该实验中，通过声音提示区分两种任务：( 1 ) 搜索任务，7 6 的试验要求 被试判断目标是否存在；( 2 ) 探测任务，2 4 的试验要求被试对探点的出现位置进 行探测。结果发现，当主任务为探测任务时，探点出现在旧项目上的探测表现更 差。他们认为该结果说明在间隔时间后，在搜索中出现了一个主动的注意偏向， 也就是出现了对旧项目的一个主动的抑制。0 l i v e r s 和h u m p h r e y s ( 2 0 0 2 ) 的研究 发现，当在旧项目出现时伴随次任务，将会使出现在旧项目的探点的探测表现得 到改善。h u m p h r e y s ，s t a l m a n n 和o l i v e r s ( 2 0 0 4 ) 将探点探测任务进行改进， 探测点可能先于搜索项出现，也可能在搜索项之后出现。结果表明出现探测点效 应，说明在预览搜索过程中，先出现的项目已经被有效的抑制。 t a k a y u k io s u g i ( 2 0 0 9 ) 使用p r o b e d o t 实验范式对基于位置的视觉搜索进行 究。他们的研究发现，对出现在空白位置上探测点的探测反应时与在新项目位置 上出现的探测点的探测反应时不存在差异。他们认为在视觉标记中出现的抑制，。 并不是针对某个旧项目的具体位置，而是针对在它周围出现的项目位置的组合进 行的( w a t s o n ，2 0 0 1 ) 。同时实验还发现抑制效应发生在新项目出现之前和之后， 他们认为与视觉标记表征有关的关于旧项目区域群集的记忆表征，出现在新项目 出现之前的2 0 0 m s ，并且这种表征在新项目出现之后能够保持至少2 0 0 m s 。 3 两南大学硕十学位论文 1 3 预览效应的理论解释 近年来对预览搜索现象及其机制的研究一直是预览搜索研究领域的焦点，如 何解释这种现象，成为该领域炙待解决的问题。对于预览效应，到目前为止主要 存在以下几种理论解释：由w a t s o n 和h u m p h r e y s ( 1 9 9 7 ) 的视觉标记( v i s u a l m a r k i n g ) 理论；g i b s o n 和j i a n g ( 2 0 0 1 ) 的注意捕获( a u t o m a t i co n s e tc a p t u r e ) 理 论；l e n o n a r d s 等人( 1 9 9 6 ) 、j i a n g ，c h u n 和m a r k s ( 2 0 0 2 ) 的时间异步性( t h et e m p o r a l a s y n c h r o n ya c c o u n t ) 理论。 1 3 1 视觉标记( v i s u a lm a r i k i n g ) w a t s o n & h u m p h r e y s ( 1 9 9 7 ) 最早使用经典预览搜索范式对预搜索进行研究， 提出预览效应产生的基础是视觉标记。该理论认为，编码并保持对旧客体的表征 是十分重要的，这样可以通过对它们的位置进行积极的主动抑制来提高对新项目 的搜索效率，并且这种主动抑制是一种自上而下的加工过程。 那么编码并保持的表征是旧客体的什么内容呢? 一种观点认为，在预览搜索 中观察者抑制的是旧项目的位置。研究者认为，在视觉标记加工中，视觉短时记 忆可能存贮了旧项目出现过的位置，之后建立并激活有关位置的记忆，从而将这 些位置排除在后来的搜索范围之中。使用探测点范式研究发现，当探测点出现在 新项目上时比在旧项目上时成绩显著好。在探测点范式中加入次任务，结果发现 当在旧项目出现时伴随次任务，会使出现在旧项目的探点的探测表现得到改善。 。说明在有限的能量资源条件下，次任务的出现会占用一部分资源，从而使得用于 表征旧项目位置的资源变少，使得预览效应减弱。也就是说当旧项目的编码加工 不受干扰时，对它们所在位置的抑制最为有效( w a t s o n & h u m p h r e y s ，1 9 9 7 ) 。w a t s o n & h u m p h r e y s ( 1 9 9 7 ，实验七) 的实验中，他们变化新旧项目的概率，研究发现相 比新分心物的概率，旧分心物的概率对预览效应没有影响，因此他们认为通过主 二动抑制旧项目出现的位置可以使它们排除在加工之外。新近研究发现对旧项目的 位置是以组来编码的，并且他们可以被同时抑制，不会受到容量限制。t a k a y u k i o s u g i ( 2 0 0 9 ) 使用p r o b e - d o t 实验范式对基于位置的预览搜索进行研究，结果发 现：对出现在空白位置上探测点的探测反应时与在新项目位置上出现的探测点的 探测反应时不存在差异，他们认为在视觉标记中出现的抑制，并不是针对某个旧 项目的具体位置，而是针对在它周围出现的项目位置的组合进行抑制( w a t s o n , 4 引言 2 0 0 1 ) 。另一种观点认为，预览搜索是基于旧项目特征的抑制。w a t s o n & h u m p h r e y s ( 1 9 9 8 ) 提出基于特征抑制理论，o l i v e r s & h u m p h r e y s ( 2 0 0 2 ，实验四) 研究 中，要求被试在预览阶段在绿色“h 和蓝色“a ”中搜索一个蓝色“h ，经过预 览项目之后，呈现包含绿色“a 和一个绿色目标“h ”的序列，结果发现当预览 中蓝色“h 未被搜索到时( 由于注意瞬脱) ，那么在第二列中对绿色“h 的搜 索将会有效；反之，如果前者有效，则后面的搜索将无效。因此他们认为预览效 应至少部分是基于特征抑制的。k u n a r 等人( 2 0 0 3 ) 研究运动刺激的预览搜索效应。 结果发现，在运动项目预览搜索中，颜色的改变可以破坏预览搜索；而在静止项 目中，形状的改变可以消除预搜索效应。他们认为在运动项目中，预览搜索更多 的是受到颜色地图抑制的影响，而在静止项目预览效应搜索中受旧分心物位置抑 制的影响。 对于视觉标记机制，w a t s o n & h u m p h r e y s ( 1 9 9 9 ) 提出了双重机制说 ( t w o m e c h a n i s ma c c o u n t ) ，也即视觉标记可以在当刺激是静止的时候应用到旧项 目位置( 1 0 c a t i o n - b a s e d ) 上，对于处于动态的项目，抑制应用在全部项目特征 ( w h o l e f e a t u r em a p s ) 上。随后的研究发现基于特征的抑制不仅出现的运动刺激中， 同样也会在静止刺激中得到应用( b r a i t h w a i t e & h u m p h r e y s ，2 0 0 3 ；b r a i t h w a i t ee ta 1 ， 2 0 0 3 ；k u n a re ta 1 ，2 0 0 3 a ；o l i v e r s & h u m p h r e y s ，2 0 0 2 ，2 0 0 3 ；o l i v e r se ta 1 ，1 9 9 9 ) 1 3 2 注意捕获( a u t o m a t i co n s e tc a p t u r e ) t h e e u w e s ，k r a m e r ，& a t c h l e y ( 1 9 9 8 ) 在早先预览效应的研究中首次对视觉 标记理论提出质疑，他们认为在经典视觉标记实验中，旧项目和新项目通常在某 个特征维度上有明显区别，正是由于这种区别使得预览效应出现，而不能用基于 位置或基于特征的抑制理论来解释。 d o n k & t h e e u w e s ( 2 0 0 1 ) 认为预览效应主要取决于新项目的出现是否有亮度 突显。在他们的实验中通过对预览阶段背景亮度进行改变，从而变化新旧项目出 现时亮度的突显性。结果发现仅当新项目出现伴随亮度变化时才会出现对新项目 的优先选择，当新旧项目与背景等亮度时无预览效应。这就说明，当新项目的出 现伴随一个能够被高度优先选择的亮度变化时才可以产生预览效应。因此他们提 出预览效应并不是由于对旧项目的一种主动的抑制过程，也即无法用视觉标记来 解释预览效应，预览效应是一种刺激驱动的自下而上的加工过程。a t c h l e y 等人 两雨大学硕士学1 ：f 7 = 论文 ( 2 0 0 3 ) 的研究中对比了亮度增加、亮度降低和联合条件这三种预览搜索情况， 结果发现，预览效应只存在在亮度增加的情况下，他们的研究结果显示预览效应 对亮度改变的方向具有很强的敏感性。p r a t t 等人( 2 0 0 7 ) 延伸d o n k & t h e e u w e s ( 2 0 0 1 ) 的研究，在他们的实验中排除新旧项目在物理特征上的差别，结果显示， 当新项目的出现伴随一个亮度降低时也可以产生对新项目的优先选择。也就是说 新项目出现时伴随的亮度增加和亮度降低都会产生预览效应。他们进一步提出目 标一不敏感假设( d i r e c t i n v a r i a n c eh y p o t h e s i s ) ，也即预览效应的出现起决定性作用 的是新项目的亮度变化，而不是其变化的方式，这为预搜索的注意捕获说提供了 新证据。 1 3 3 时间异步性( t h et e m p o r a la s y n c h r o n ya c c o u n t ) l e o n a r d s 等人( 1 9 9 6 ) 的研究发现，1 0 s 的时间差足以产生分离，这表明视觉 标记对时间差的高度敏感性，随着项目之间的时间差增加，知觉分离会更加稳固。 因此研究者们认为，预览效应的出现正是由于在新旧刺激之间的时间异步性，使 得被试可将旧项目和新项目进行分离并最终对其中一组优先注意。 时间异步性理论最早是由j i a n g 等人( 2 0 0 2 ) 提出，他们的实验结果发现在新 项目出现的同时分别改变旧项目的形状和颜色，这两种情况下预览效应消失；只 改变背景颜色，结果出现预览效应，也就是说背景的改变与搜索无关；当新项目 的出现与旧项目形状或颜色改变非同步时，预览效应不会被破坏；目标出现在旧 项目中时，观察者对旧项目进行优先选择。他们认为当新项目出现的同时旧项目 上发生的改变可以破坏预览效应，其原因可能是当旧项目变化和新项目出现这两 个同时发生时，观察者失去时间分离线索，因此观察者不能凭借时间异步线索将 两组刺激从知觉上有效的分离，最终导致预览效应消失。 该理论可以作为视觉标记的一个延伸和补充，它将预览搜索分成两步加工的 过程。第一阶段：时间分离( s e g r e g a t i o n ) 过程，基于旧项目的短暂时间区别将两 组项目分离；第二步，将注意集中在包含目标的项目序列中，即新项目系列中。 但是，他们认为预览效应依赖于时间分离线索，正是由于新旧项目之间的时间分 组使得观察者可以对其中一组项目进行选择注意。他们认为在这种情况下，观察 者可以将注意选择性的分配在任何一个已知包含目标刺激的序列中，在预搜索过 程中并不存在对旧项目特征的有意的抑制加工。 6 飞 t 引言 1 3 4 返回抑制( i n h i b i t i o no f r e t r u mi o r ) 除以上三种代表性的理论解释外，研究者们试图使用相关的高级加工机制来 解释预览效应，比较有代表性的是返回抑制( i n h i b i t i o no f r e t r u mi o r ) 。返回抑制 是指当再次注意某个曾经注意过的物体或位置时，观察者反应变慢的现象。也就 是说它是一种能够使注意远离早已注意过的序列，从而对新位置或新客体进行优 先选择注意的过程。对于是否可以用返回抑制来解释预搜索效应，o l i v e r s 等人 ( 2 0 0 2 ) 认为返回抑制的容量限制似乎不足以解释预览搜索效应。p r a t t 等人通过 研究发现，搜索任务的类型以及刺激间隔时间是其能否用于解释预搜索效应的关 键因素。他们的研究发现，仅当在特征搜索任务中，长i s i 条件下时，i o r 在预搜 索中起作用。也就是说，i o r 不是解释预搜索效应的理想理论。同时，返回抑制 与预搜索存在明显的差异，比如：容量上，已有文献证明返回抑制的容量在4 个 左右，也就是说可以在同一时间内抑制曾经注意过的位置或者客体的数量是4 个 左右；而预搜索的容量至少可以达到3 0 个旧项目和1 5 个新项目。功能性脑成像 的证据也显示，调节返回抑制和预搜索的脑区不同。 1 3 5 理论解释争议 目前对预览效应的理论争议主要是在视觉标记、注意捕获与时间异步性三种 理论解释之间。通过对以往研究比较发现，这些理论之间的本质区别主要在以下 几个方面：( 1 ) 时间间隔问题：视觉标记理论认为优先搜索新项目的能力是一种 对旧项目位置积极抑制的时间消耗过程( 至少需要4 0 0 毫秒的时间) 。这种优势效 应是一种延迟行为( s l o w - a c t i n g ) ，新项目和旧项目必须被分离4 0 0 m s 或者更长时 间才能使预览搜索有效。同时发现，当观察者在预览阶段内执行次任务的时候， 预览效应降低，次任务效应说明，仅当在旧项目呈现时给予一个足够积极的加工 才能优化对新项目的搜索。视觉标记对预览效应4 0 0 m s 时间间隔要求远远高于由 新项目造成的注意捕获所需要的时间差( l o o m s ) 。d o n k & v e r b u r g ( 2 0 0 4 ) 研究 在对旧项目仅有5 0 m s 短时预览条件下，是否会出现预览效应。结果发现，当新项 目出现伴随亮度突显时，存在预览效应。而当新旧项目均以亮度突显出现时，预 览效应消失。他们认为对新项目的优先效应是一种即时加工，而不是时间消耗过 程( t i m e c o n s u m i n g ) 。j i a n g 等人( 2 0 0 2 ) 的时间异步性理论认为，新旧项目之间 必须存在能让新旧项目进行分组的时间间隔，只有成功的分组，才能使注意最终 7 两南大学硕士学佗论文 分配到包含目标刺激的序列中。( 2 ) 加工机制：w a t s o n & h u m p h r e y s ( 1 9 9 7 ) 认为对 新项目的优先选择，是由于观察者使用了一种可以对旧项目位置进行的自上而下 目标驱动抑制机制，该机制称为视觉标记。j i a n g ( 2 0 0 2 ) 提出时间异步性理论， 该理论作为视觉标记的一个延伸和补充，认为观察者可以将注意选择性的分配在 包含目标刺激的序列中。然而d o n k & t h e e u w e s ( 2 0 0 1 ) 提出，对新项目的优先选 择取决于是否新项目的出现伴随亮度突显性，与旧项目的数量无关。也就是说， 预览效应的发生是由于一种自下而上的自动捕获注意产生的。( 3 ) 新项目与背景 亮度：注意捕获理论认为新项目的亮度凸显是预览效应的基础，近年来亮度成为 讨论预览效应的理论争议焦点。d o n k & t h e e u w e s ( 2 0 0 1 ) 的实验表明，当新项目 的出现与背景亮度相同时，旧项目和新项目的搜索效率没有差异，也就是预览效 应消失。p r a t t 等人( 2 0 0 7 ) 的研究结果发现，当新项目的出现伴随一个亮度降低 时也可以产生对新项目的优先选择。也就是说新项目出现时伴随的亮度增加和亮 度降低都会产生预览效应。然而，w a s t o n & h u m p h r e y s 等人( 2 0 0 2 ) 认为，旧项 目亮度的改变并不能完全破坏预搜索效应，只是起到减弱的作用。w a s t o n & h u m p h r e y s 等人( 2 0 0 6 ) 发现新项目的亮度变化对预搜索效应的产生并不是必要的， 即使同等亮度下也能出现预搜索效应。另一项研究发现即使在等亮度条件下，当 延长旧项目的呈现时间到3 0 0 0 m s 时，预搜索效应也会出现。w a s t o n 等人( 2 0 0 8 ) 使用r a u s c h e n b e r g e r 等人2 0 0 3 年使用的亮度变化比率来研究亮度变化对预览效应 的影响。实验结果发现即便是当旧项目的亮度变化足以提供一个新项目出现的信 号并且捕获注意的情况下，预览搜索对旧项目亮度的绝对亮度变化具有较好的抵 制作用。实验中发现对亮度变化的抵抗可以由基于颜色特征抑制加工过程支持。 他们的实验结果提供了在时间间隔中，根据颜色群集分离的证据，也就是即便在 旧项目亮度变化条件下，对新项目颜色的期待也能使得旧项目有效的被抑制，相 比亮度变化条件，新旧项目是否颜色不同更加重要。 l 1 4 预览效应的生理学基础 。 注意采取抑制旧项目而优先选择新项目的脑生理机制是什么呢? 事件相关电 位( e r p ) 和功能磁共振成像( f m p j ) 研究为预搜索效应产生的生理机制提供了 实验支持。通过使用e r p 技术研究发现，观察者在预览搜索条件下执行搜索任务 时，在积极抑制旧项目的情况下存在一个持久的负波，大多数研究者分析此波形 8 气 ： 引言 多出现在额叶- 顶叶区域( f f o n t o - p a r i e t a lr e g i o n s ) 。f m r i 证据发现，在预览条件下 ( 相比基线条件) ，顶叶上回( s u p e r i o r p a r i e t a lc o r t e x ) 更早期的激活，然而这个在 顶叶上部( s u p e r i o rp a r i e t a ll o b e ) 的早期激活不同于新项目选择引起的额叶顶叶连 接区( t e m p e r o p a r i e t a l j u n c t i o nr e g i o n ) 引起的激活。在f m r i 中观察到的顶叶激活 可能反应了对旧项目位置的一个空间地图编码，或者是一个对旧项目本身进行抑 制的操作过程。 1 5 问题的提出 对预览搜索的理论机制问题仍为该领域的争议焦点，视觉标记理论认为预览 效应的发生是由于观察者对旧项目进行了一种主动的自上而下的抑制；注意捕获 理论认为，预览效应的发生是由于新项目的亮度突显自然的捕获了观察者的注意； 时间异步性理论认为，对新项目的优先选择是由于观察者能够通过两组项目之间 的时间差别，将两组项目进行分离，从而将注意选择性的分配在包含目标刺激的 项目中。 w a t s o n 等人( 1 9 9 7 ) 认为视觉短时记忆可能存贮了旧项目出现过的位置，之 后建立并激活有关位置的记忆，从而将这些位置排除在后来的搜索范围之中。根 据视觉标记的定义，对旧项目出现的位置进行标记，从而通过抑制它们出现过的 位置，达到对新项目优先选择的过程。他们认为对于静止项目，视觉标记是基于 位置抑制机制，并不考虑被忽略项目的特征属性。但是当在运动项目中，视觉标 记是通过基于特征抑制来调节的( w a t a s o n & h u m p h r e y s ，1 9 9 8 ；o l i v e r s ，w a t s o n , & h u m p h r e y s ，1 9 9 9 ；t h e e u w e s ，k r a m e r , & a t c h l e y , 1 9 9 8 ) 。t h e e u w e s 等人( 1 9 9 8 ) 通过 消除新旧项目之间的颜色差异发现，即便是当新旧项目之间颜色相同时，视觉标 记仍可以抑制1 5 个旧项目，也就是颜色差异并不是视觉标记的决定因素。然而近 年来的研究发现即便是对静止项目，旧项目的特征属性( 如：颜色和方位) 也是； 至关重要的。b r a i t h w a i t e ，h u m p h r e y s ，& h o d s o l l ( 2 0 0 2 ) 同时使用期待和抑制来解释 颜色相似性在预览搜索中的作用。他们的研究中新旧项目颜色设置分别为：( 1 ) 嗲 红色、绿色( 2 )红色+ 绿色、绿色( 3 ) 红色、红色+ 绿色( 4 ) 红色+ 绿色、 红色+ 绿色。在后两个条件中，靶子可能是红色也可能是绿色，被试在实验之前不 知道靶子的颜色。他们发现当相比条件( 3 ) ( 4 ) 中新项目具有两种颜色，( 1 ) ( 2 ) 条件中新项目只有一种颜色的时候，更能易化预览搜索。他们认为这是因为观察 9 两雨大学硕十学位论文 者对新项目采用了一种期待。当旧项目仅有一种颜色，而新旧项目有相同的颜色 时，目标辨别力比较困难，这可能是在搜索过程中采取了对旧项目的一种抑制。 他们的实验说明当旧项目可以通过一种颜色被组块并且被抑制的时候，新项目的 选择可以被优化。w a s t o n 等人( 2 0 0 8 ) 使用r a u s c h e n b e r g e r 等人2 0 0 3 年使用的亮 度变化比率来研究亮度变化对预览效应的影响。实验结果发现即便是当旧项目的 亮度变化足以提供一个新项目出现的信号并且捕获注意的情况下，预览搜索对旧 项目亮度的绝对亮度变化具有较好的抑制作用，他们认为相比亮度变化条件，新 旧项目是否颜色不同更加重要。w a t s o n ( 2 0 0 6 ) 等人发现，预览阶段无关分心物 的突然出现不会影响预览效应，除非无关分心物与新项目有相同的颜色。实验结 果支持对旧项目基于位置模板的抑制以及对新项目基于颜色特征的期待理论解 释。从以上研究中可以得出，研究者们认为预览效应并不能完全的归因于对位置 的抑制。对新项目的优先选择是由对新项目特征属性的积极期待