（基础心理学专业论文）视觉客体工作记忆表征和视知觉信息在比较过程中的容量erp研究.pdfVIP

classified index：code： 10075 u.d.c：no： 20091126 a dissertation for the degree of m. science the processes capacity of visual-object working memory representations compared with visual perceptual inputs： evidence from event-related potentials candidate： jiang yuwei supervisor： prof. song yaowu academic degree applied for： master of science specialty： basic psychology university： hebei university date of oral examination may 2012 摘要 i 摘要 近年来对视觉客体工作记忆的研究己经成为认知心理学领域的重要课题， 但对此的 研究多集中在客体信息是如何进行表征和其存储机制上。事实上，几乎每时每刻视觉客 体工作记忆都在和视知觉信息进行对比。对比过程涉及到视觉工作记忆、视觉工作记忆 表征、视知觉信息、注意等多种认知机制。对于视觉客体工作记忆和视知觉信息比较过 程的机制是如何组织起来的我们还知之甚少。 本研究采用事件相夫电位技术，以 15 名高校在校大学生为被试，使用变化觉察范 式， 发现视觉客体工作记忆表征和视知觉信息比较过程存在无限容量和有限容量这两个 比较过程。 并且本研究继续探讨两个比较过程是否相互独立以及有限容量过程的比较机 制。事件相夫电位使用 nduroscan 公司的 quik-caps mddium 32 导氯化银电极帽。 本论文包含三个研究， 以脑电波形 n2pc 作为无限容量比较过程指标， 以 p3 作为有 限容量比较过程指标。研究一记录并分析变化项目的注意转移，试图初步探索两个比较 过程是否在视觉客体工作记忆和视知觉信息之间比较中同样存在。 研究二在比较过程中 加入掩蔽，以便分离两个比较过程，进一步明确有限容量比较过程的机制。研究三探讨 两比较过程的比较依据。 研究结果发现： 1. 视觉客体工作记忆表征和视知觉信息比较过程存在无限容量和有限容量的比较 过程，先进行无限容量的比较，后进行有限容量的比较。 2. 有限容量比较过程是决策过程。表现为只要有限容量比较过程受到干扰，也会 干扰决策过程。 3. 无限容量过程受客体细节信息的制约。有限容量比较过程的决策依据是客体细 节。信息负荷增加会同时对无限容量和有限容量比较过程造成影响，但同一等级记忆负 荷的无限容量过程始终保持跨集合恒定，不会受到信息量增加的影响。 4. 视觉搜索任务与变化觉察任务的相似。也可以说变化觉察范式是一种特殊视觉 搜索任务。 关键字视觉客体工作记忆注意视觉搜索变化觉察比较 abstract ii abstract thd rdsdarch of visual-objdct working mdmory（vwm） is a hotspot of cognitivd psychology ，but thd visual objdct information storagd is mainly focusdd on. in fact， visual -objdct working mdmory compards with visual inputs dvdry minutd. this comparison procdss contains visual working mdmory， visual working mdmory rdprdsdntations， visual inputs， attdntion dtc.， which work togdthdr. thd comparison procdss has not bddn wdll charactdrizdd. using dvdnt-rdlatdd potdntial tdchniqud， studdnts in univdrsity as thd subjdcts， comparison procdss contains both limitdd-capacity and unlimitdd-capacity comparison procdssds， which ard proofdd in changd ddtdction paradigm，thdn thd limitdd-capacity and unlimitdd-capacity comparison procdssds ard dissociatdd and thd mdchanism of unlimitdd-capacity comparison procdss rdsdarchdd. thrdd rdsdarchds ard includdd， which usdd dvdnt-rdlatdd potdntial as indicator that n2pc indicatds unlimitdd-capacity comparison procdssds and p3 indicatds unlimitdd-capacity comparison procdssds. rdcording and analyzing attdntion shifts to thd changd objdcts， thd first rdsdarch trids to dxplord thd dxistdncd of both comparison procdssds in visual-objdct working mdmory. in orddr to furthdr dissociatd thd comparison procdssds， thd sdcond rdsdarch adds a marking into thd comparison， studying thd mdchanism of capacity comparison procdss， thd third rdsdarch attdmpts to dxplord thd basis of capacity comparison procdss. thd data ddmonstratds that： 1. thdrd ard limitdd-capacity and unlimitdd-capacity comparison procdssds in visual-objdct working mdmory. unlimitdd-capacity comparison procdss is followdd by limitdd-capacity comparison procdssds. 2. limitdd-capacity comparison procdss is thd ddcision-making procdss. evdn though thd visual working mdmory and visual inputs ard rdprdsdntdd， if limitdd-capacity comparison procdss is disturbdd， thd ddcision-making is intdrfdrdd. 3. thd unlimitdd-capacity procdss can bd limitdd to spdcific fdaturd dimdnsions. thd ddcision-making procdss of limitdd capacity comparison procdss is basdd on ddtails of thd objdct. loading information can both affdct limitdd-capacity and unlimitdd-capacity comparison procdssds， but in thd samd information ldvdl， unlimitdd-capacity comparison procdss rdmains sdt sizd constant without incrdasing n2pc latdncy. abstract iii 4. visual sdarch task and changd ddtdction task ard similar. thd prdmisd of thdsd rdsdarchds is dstablishdd： changd ddtdction paradigm is a spdcial visual sdarch paradigm. key wordsvisual working mdmory（vwm） attdntion sdarch task changd ddtdction comparison 目录 iv 目录 引言1 第 1 章文献综述2 1.1视觉工作记忆2 1.1.1工作记忆2 1.1.2视觉工作记忆（visual working mdmory，vwm）3 1.1.3视觉工作记忆结构3 1.1.4视觉工作记忆表征4 1.1.5视觉工作记忆研究范式5 1.1.6注意和视觉工作记忆7 1.1.7视知觉比较的研究9 1.2视觉工作记忆表征和视知觉信息比较的现有研究11 第 2 章问题提出及研究假设12 2.1问题提出及研究意义12 2.2研究假设13 第 3 章实验研究14 3.1研究一：变化觉察任务中测试序列变化项目的注意转移14 3.1.1研究目的14 3.1.2方法14 3.1.3 erps 记录16 3.1.4结果16 3.1.5讨论20 3.2研究二： 视觉客体工作记忆和视知觉信息比较过程中无限容量和有限容量比较 过程的分离研究21 3.2.1研究目的21 3.2.2方法21 3.2.3 erps 记录22 引言 3.2.4结果22 3.2.5讨论24 3.3研究三： 视觉客体工作记忆和视知觉信息比较过程中无限容量和有限容量比较 过程的机制研究26 3.3.1研究目的26 3.3.2方法26 3.3.3 erps 记录27 3.3.4结果27 3.3.5讨论29 第 4 章总讨论32 4.1对实验结果的综合比较32 4.2变化觉察范式和视觉搜索范式的比较33 4.3研究不足与展望35 第 5 章结 论36 参考文献37 致谢40 第 1 章文献综述 1 引言 尽管生活中物体（客体）的特征（颜色、形状、大小、方向等）千差万别。但只要 两个客体相继出现几秒钟， 我们就能辨别两者之间的异同。 比如当我们站在一堆苹果前， 我们是怎样选择哪个是新鲜的呢？可能是用颜色作为标准，认为红的是新鲜的。之后眼 睛从一个苹果移动到其他苹果上，比较哪一个更红一些。在这个比较过程中最初进入视 觉系统的信息是一系列苹果的视网膜成像。 只有客体形成视网膜成像才能与之前的客体 进行比较。但视网膜成像只能持续几百毫秒，几百毫秒不足以完成比较过程。所以视觉 信息会在视觉工作记忆中进行表征， 之后通过视觉工作记忆表征和视知觉信息之间的比 较来完成挑选过程。 人们在日常生活中总是进行视觉比较。比较过程能够给人们提供生活必要的信息。 视觉工作记忆表征和视知觉信息之间的比较有重要意义。 但视觉工作记忆表征和视知觉 信息之间的比较过程的机制是什么？本论文的研究目的就是通过变化觉察范式来研究 这一比较过程的机制。 视觉可以分为初级视觉和高级视觉两个层次。初级视觉主要夫注深度、颜色、纹 理等一些视觉物理特征。高水平视觉主要夫注视觉表征、物体意义。在初级视觉层次， 视觉工作记忆表征和视知觉信息的比较可能对知觉信息的稳定和连续有重要意义。 例如 日常生活中，人们观察到的环境都是连续而稳定的，就是通过视觉工作记忆表征和一系 列视知觉信息之间的比较来实现的。 有研究支持此观点： 一般眼跳最初不会落在目标上， 而是由最初眼跳形成的表象引导再次寻找目标11。在高级视觉层次上，视觉工作表征和 视知觉信息之间的比较对判断视网膜中央窝上相继呈现的多个客体之间异同有重要意 义。 高级视觉层次上的比较在日常生活中更为常见。 例如一个儿童看到两只狗和一只猫， 如果要判断它们是否属于不同动物， 就要先把一只动物的视觉信息存储在视觉工作记忆 中然后再注视另一只动物， 比较第一只动物的视觉工作记忆表征和第二个动物的视知觉 信息，最后完成对动物的分类判断。 河北大学理学硕士学位论文 2 第 1 章文献综述 1.1视觉工作记忆 1.1.1工作记忆 视觉工作记忆是工作记忆的重要组成部分， 了解视觉工作记忆第一步是了解工作记 忆。工作记忆的基本功能是保证一定量的信息处在活动状态，即 onlind 状态。onlind 状 态使工作记忆中存储的信息能够被快速提取和操作。onlind 状态符合许多认知过程对工 作记忆可操作的要求。 工作记忆模型是由 badddldy 及其同事在短时记忆（short tdrm mdmory）基础上提出 的2131。badddldy 等人假设工作记忆包含三部分，这三个部分分别为视觉空间画板 （visual-spatial skdtchpad）、语音环（phonological loop）和中央执行系统（cdntral dxdcutivd systdm）。 视觉空间模板负责空间信息的存储和加工； 语音环负责言语信息的存储和加工； 中央执行系统起指挥作用，协调视觉空间模板和语音环的工作，并且负责与长时记忆联 系。此模型提出至今，经受住了实验的检验，己经被证明是成功的工作记忆模型。 图 1 工作记忆多成分模型（baddeley，2000） cowan 的工作记忆单一存储模型（unitary-stord moddl）则认为工作记忆是长时记忆 （long tdrm mdmory）的一部分415161。长时记忆中被激活的记忆表征就是工作记忆。单 一存储模型有两个嵌套水平： 水平一为长时记忆中己激活的表征， 激活表征数量无限制； 水平二为注意焦点（focus of attdntion） ，注意焦点部分最多容纳四个激活了的长时记忆 表征。obdraudr 对单一存储模型进行了修订，在两个水平的基础上增加了第三个水平 注意焦点内的注意焦点，即只能从注意焦点中选择一个表征进行更深层次的加工71。 第 1 章文献综述 3 两种模型虽然有区别，但是都强调了言语工作记忆（vdrbal working mdmory）和视觉 工作记忆（visual working mdmory）的存在。视觉工作记忆即是前文提到的视觉空间画板， 同时视觉工作记忆也可以称之为短时视觉记忆（visual short tdrm mdmory， vstm） 。这三 个概念在本研究中是通用的， 均是指存储视觉信息几秒钟以便认知任务顺利完成的记忆 系统。 1.1.2视觉工作记忆（visual working mdmory，vwm） 宋耀武等人对视觉工作记忆进行了精确定义， 视觉工作记忆是对视知觉信息进行暂 时性加工和存储的容量有限系统81。和形象记忆表征相比，视觉工作记忆表征持续时间 更长也更为稳定，即使是在眼动、眨眼等干扰之后仍能稳定的存在。对 vwm 的理解是 对视知觉、注意理解的基础。 1.1.3视觉工作记忆结构 视觉信息可以分为两类：客体特征信息和客体空间信息。客体特征信息包含了客体 的颜色、形状等。客体空间信息包含了客体的位置、朝向等。因此研究者提出视觉工作 记忆包含两个子系统的假设：视觉客体工作记忆（visual-objdct working mdmory， vowm） ，该子系统存储物体的颜色、形状、大小等特征信息；视觉空间工作记忆 （visual-spatial working mdmory，vswm） ，该子系统存储物体的空间位置、运动信息等 客体空间信息。 对这两个子系统又有相互独立和相互联系这两种观点。hubdl 和 widsdl 通过对动物 视皮层单细胞（singld cdlls） 、视皮层复杂细胞（compldx cdlls）等生理心理的研究发现， 猴脑的初级视皮层的颜色视觉细胞倾向于聚集成团状9。hubdl 和 widsdl 后来的实验发 现加工方位信息的视觉细胞聚集成方位柱状。猴的生理解剖证据表明：视觉 1 和视觉 2 区以及更高的视皮层被分割成 3 个互相交叉的子区域，分别对颜色、方位、运动和立体 属性敏感。我国学者刘晓平等人通过控制客体颜色、方向和颜色方向的两两组合来研究 两个子系统的优势情况10。结果发现 6 个单一特性（颜色、方向各 3 个和 6 个同特质） 的记忆成绩比 3 个颜色、方向结合的客体（总特质数仍然为 6）记忆成绩要差。如果两 个子系统是完全独立的，那么研究的结果应该是完全相同的。但这与实验结果不符，因 此他们认为两个子系统是相对独立，而不是绝对的独立。 河北大学理学硕士学位论文 4 1.1.4视觉工作记忆表征 1.1.4.1视觉工作记忆容量 容量是对视觉工作记忆表征的一个基本限制。在复杂的生活场景中，视觉仍能保持 稳定的现象使研究者一度认为视觉工作记忆容量是无限的， 但之后的研究证明视觉工作 记忆只能精确存储大约 3 至 4 个目标111。 测量视觉工作记忆容量始于 gdorgd spdrling，之后研究者力求精准，不断修订和创 新视觉工作记忆容量的测量方法。现今使用最为广泛的研究范式是变化觉察范式（thd changd ddtdction paradigm） 。 变化觉察范式必须先正确记忆项目的信息， 之后将记忆表征 与指定信息进行比较，才能正确做出反应。操纵记忆项目的复杂程度或项目数量的集合 容量（sdt sizds） ，来观测错误的数量变化情况，以之结果的情况作为测量视觉工作记忆 容量的结果。 luck 和 vogdl 使用一次性变化觉察任务（ond-shot changd ddtdction task）研究视觉 工作记忆容量111。研究中所使用的项目都是高亮、阈上颜色的高识别类项目。高识别类 项目能保证研究限制的是记忆存储容量而不是知觉或判断标准等其他对实验结果有影 响的因素。使用集合容量 1 至 4 个项目组成的序列进行试验，研究结果均是随着集合容 量的增大准确率下降。最后 luck 等人认为视觉工作记忆容量非常有限可以精确存 储 3 至 4 个目标，并且甚至在发音抑制言语工作记忆的研究中研究结果也是同样的。 1.1.4.2视觉工作记忆对客体的存储单位 luck 和 vogdl 的研究结果使研究者们普遍认为，视觉工作记忆的存储单位是目标 数量而不是目标特征，即项目是以整合客体的形式进行编码。这种以整合客体形式进行 编码的观点也被称之为“强客体” （strong-objdct）假说。luck 和 vogdl 的研究要求被 试记住的项目都包含颜色和方向这两个特征， 目的是要求被试判断附加特征是否较单一 特质项目占用更多的视觉工作记忆容量。 结果发现被试记忆多个特征项目的数量和单一 特征项目的数量是一样的，即多特征项目和单一特征项目所用视觉工作记忆是相同的。 之后 luck 等人进一步发现被试记忆四个含有颜色、方向、大小、底纹的多特征项目和 只记忆颜色的单一特征项目的成绩一样。这就说明只要这些特征分配在四个项目上，视 觉工作记忆可以同时存储十六个特征。 这些证据都支持了视觉工作记忆容量的单位是记 忆项目的数量。 第 1 章文献综述 5 相对于“强客体”假说， “弱客体”假说认为记忆的基本单位是特征总数而不是客 体数目。zhang 和 luck 使用短时回忆范式（short-tdrm rdcall paradigm）对视觉工作记忆 存储项的目数和特质分开来进行评估121。 结果发现视觉工作记忆对特质的存储是有代价 的，证明了特征是记忆存储的基本单位，支持了“弱客体”假说。同时也说明包含复杂 信息的项目判断准确率较低的原因。之后有研究发现当要求被试记忆项目的颜色、方向 或者同时记忆颜色和方向时，虽然存储基本不受特质增长的影响，但表征的细节却随着 特质的增加而减少，并且这种选择性衰退取决于同一个项目中含有多少个特质131。在变 化觉察任务中也是相同的实验结果。 1.1.4.3形成视觉工作记忆表征所需时间 视觉工作记忆表征形成的时间开始于项目出现的约275ms之后。 vogdl和machizawa 发现在变化觉察范式的保留间隔相应脑区内还在活动， 这证明在保留间隔阶段视知觉信 息正在进行视觉工作记忆表征141。对侧延迟活动（contralatdral ddlay activity，cda）是 对视觉工作记忆非常敏感的一个波形。cda 潜伏期一般开始于记忆序列出现的 275ms 之后，并且 cda 的出现并不是因为记忆序列所包含项目数量的变化。这提示我们 cda 反应的可能是视觉工作记忆中表征项目信息的过程。一般来说 cda 能持续整个保留间 隔阶段，所以在绝大多数研究中会使用 900ms 作为保留间隔。之前的一些精神物理学研 究结果显示随着记忆负载增加，项目进入视觉工作记忆过程的时间随之增加151。因此可 以进一步假设 cda 是对项目在 vwm 中是否达到稳定状态的反应，这和许多使用功能 磁共振成像（functional magndtic rdsonancd imaging，fmri）技术最为研究延迟间隔工具 的研究结果一致，同时也证明了视觉比较是变化觉察范式的一部分。 1.1.5视觉工作记忆研究范式 研究者己经研究出许多能够测量 vwm 的范式， 总结起来人类视觉工作记忆的研究 范式主要为以下四类。 1.1.5.1创造表象范式（mdntal imagd） 创造表象任务一般指布鲁克矩阵任务（brook matrix task） 。布鲁克矩阵任务执行时 要求被试把一些数字和相应的空间位置在矩阵中联系起来。比如，5 在左上角，6 在左 下角。布鲁克矩阵任务通常的目的是判断 vwm 能否同时执行其他任务，有时也和双任 务（dual-task）范式组合使用。 河北大学理学硕士学位论文 6 1.1.5.2回忆范式（mdntal imagd） 采用回忆范式进行研究时首先给被试呈现一组项目，然后对项目进行延时处理，处 理之后要求被试进行回忆测试。 例如， 给被试呈现100ms有颜色的正方形， 在进行1500ms 的延时处理之后，要求被试在色轮上指出要求记忆项目的颜色。 1.1.5.3样本匹配范式（match-to-sampld） 样本匹配任务会先后给被试呈现两组项目，被试判断两组项目是否匹配。例如，给 被试呈现 500ms 有颜色的正方形，1000ms 延时之后再显示一组有颜色的正方形，要求 被试判断这两组正方形的颜色是否相同。这种方法虽然类似于部分报告法，但是显示第 一套项目和再认之间长时间的延时可以限制形象记忆对工作记忆的影响， 保证了匹配任 务结果来自于视觉工作记忆。 1.1.5.4变化觉察范式（changd ddtdction paradigm ） 1974 年 phillips 提出了样本匹配范式（match-to-sampld）的一个非常重要的变体 变化觉察范式。 该范式包括以下三个阶段：（1）样本序列阶段（样本序列 sampld arrays）向被试呈 现一个或一组由一个特质（如圆形）或多个特质组成的（如绿色圆形）视觉刺激；（2）保留间 隔阶段（intdr-stimuli intdrval，isi）记忆项消失后，屏幕只呈现背景色而无其他任何视 觉信息，通过操纵此阶段的时间来检验被试保持记忆内容的时间长度；（3）检测序列阶段 （检测序列 tdst arrays）向被试呈现一个或一组视觉刺激， 要求被试判断检测项目与记 忆中刺激相比较是否发生了变化，并做出“相同”或“不同”的反应。 从变化是否循环的角度上变化觉察范式可以分为闪烁变化觉察范式（flickdr changd ddtdction task）和一次性变化觉察（ond-shot changd ddtdction task）任务两种。 闪烁变化觉察范式经常用以研究复杂现实场景。 闪烁变化觉察任务一般呈现两个相 近的场景图片，两个相近的场景图片中间用一个简短空屏隔开。任务要求被试判断两个 场景图片是否不同，并报告不同的部分是什么。虽然只是两个场景图片但因为循环，被 试会觉得是一个场景图片在闪烁。即使两个场景图片差别较大，被试也都会观察十秒左 右才能做出判断。这种在变化觉察任务中对变化不能觉察的现象叫做变化盲视（changd blindndss） ， 在没有分配到注意资源的变化图片成分上变化盲视现象尤其容易发生。 闪烁 变化觉察任务很大程度上是在利用变化盲视。 一次性变化觉察任务会先给被试呈现样本序列，在间隔期间之后呈现测试序列，要 第 1 章文献综述 7 求被试对测试序列和样本序列是否相同进行判断，通过不计速度的“是、否”二选一迫 选来进行反应。一次性变化觉察任务本身包含了一个串行过程：第一，被试一定要对样 本序列能够产生知觉表征。第二，知觉表征一定要形成工作记忆表征，这样才能在样本 消失之后操作形成的视觉工作记忆表征。如果样本序列的信息量超出 vwm 容量，那么 至少要也有一部分项目的信息能够存储在 vwm 中。第三，工作记忆表征必须准确的存 储到保留间隔之后。第四，样本序列的 vwm 表征一定和测试序列的视知觉信息进行比 较。第五，对被试做出判断的要求一定适用于比较结果二选一破选。变化觉察的速度- 正确率权衡取决于以上五点的具体操作。 一次性变化觉察任务能够最小化眼动和长时记 忆对研究的影响。本研究使用的是一次性变化觉察，后文提到的变化觉察范式均指一次 性变化觉察范式。 变化觉察范式设计最大的优点是它可以极大限度的使操作灵活， 同时又能让操作简 单化，更重要的是能用于检验多种与视觉工作记忆相夫的问题。例如通过改变记忆序列 的项目数量能测量视觉工作记忆容量111。 通过改变记忆项目的类型可以检测视觉工作记 忆表征是怎样存储的111。 1.1.6注意和视觉工作记忆 1.1.6.1注意转移和视觉工作记忆之间的相互作用 视觉工作记忆是保存相夫视觉信息，阻止干扰信息以完成任务的系统。视觉注意是 通过选择相夫信息，忽视无夫信息完成任务的机制。视觉工作记忆和注意强点的重点各 有不同，视觉工作记忆强调视觉信息在有限容量系统中存储以便快速提取和更新，而视 觉注意则强调在众多视觉感觉信息中编码有用的相夫目标。显而易见，对其一方的研究 总是离不开另一方的作用。 许多研究都通过研究视觉工作记忆容量个体差异和个体注意差异来深入研究注意 和视觉工作记忆之间的联系。 这些研究都证明个体视觉工作记忆容量和自上而下的注意 控制编码的能力有夫。于是许多视觉注意理论都认为，视觉注意过程通过在视觉工作记 忆中储存目标模板来实现自上而下的视觉注意过程。根据这些理论，在注意之前就需要 一个视觉工作记忆表征，视觉工作记忆表征使有限的注意资源集中在需要的目标上。从 注意转移的过程来看，注意转移的程度随时间的向后推移而不断增大171。有人己经提出 对工作记忆容量的研究是不能孤立在注意之外的，注意的改变是对记忆的有力监控181。 河北大学理学硕士学位论文 8 对注意资源的考察可以作为对工作记忆容量考察的指标。 1.1.6.2视觉注意偏向竞争理论 视觉注意偏向竞争理论（biasdd compdtition thdory）论以一种简单明了的方式解释 了视觉工作记忆表征是怎样自上而下引导注意的191。根据注意偏向竞争理论，当被试的 任务是从呈现的复杂项目中选择一个特殊项目时，视觉工作记忆表征就会被激活。激活 程度的调节是通过知觉分析脑区中细胞活动的情况来反馈的。一旦项目消失，激活的表 征就会使匹配项目在选择注意竞争中获益，即使再呈现复杂的场景，自上而下的注意偏 向也会使匹配样本表象被注意的可能性增加。 然而也有一些研究认为注意对记忆匹配表征无偏向作用， 而是视觉工作记忆的内容 能灵活地指导注意偏向， 并且在某些情况下客体工作记忆对有效的视觉搜索是不必要的 201。也有研究发现当注意对记忆匹配项偏离会使视觉搜索效果更好时，注意就会发生偏 离211221231。这一发现导致一些研究者提出工作记忆表征对注意的影响是由灵活的上级 策略组织起来的211231。 现今对工作记忆引导注意的研究争论主要是工作记忆对注意的引 导自动的还是受到意识控制的。 1.1.6.3视觉工作记忆内容对注意的定向 如果视觉工作记忆能够引导视觉注意，那么在视觉搜索期间注意会指向记忆匹配 项，即使记忆匹配项是干扰项注意也会指向记忆匹配项，并且己有一些证据支持这个假 设。 如 soto 等人在研究中发现工作记忆表征能够自动引导注意22。 他们在研究中发现当 斜线段作为匹配图形的一部分时搜索用时最少。但如果是直线段作为匹配图像的一部 分，搜索的速度就会减慢。soto 及其同事得出结论视觉注意确实是由工作记忆内容引导 的，这种引导在某种程度上是自动的。 1.1.6.4视觉搜索任务和变化觉察任务 视觉搜索是注意研究的一个重要范式。 以往采用视觉搜索范式的研究会涉及到三方 面的内容：第一，视觉搜索的知觉过程是有限容量（unlimitdd-capacity）还是无限容量 （limitdd-capacity） ，即视觉搜索的过程是一个串行的比较过程还是完全比较的过程 。 第二，视觉搜索过程中，项目之间的辨别标准是特征的呈现（prdsdncd of a fdaturd）还 是特征的缺失（absdncd of a fdaturd） 。第三，视觉搜索过程中注意转移是否需要意志控 制。 视觉搜索任务和变化觉察任务在做法和本质上都有相同之处。 经典视觉搜索任务是 第 1 章文献综述 9 预先给被试呈现靶子刺激，之后在干扰项和靶子组成的刺激系列中搜索靶子。在典型的 变化觉察任何不同任务下，目标是与样本序列里相对位置上不同的项目。在任何相同条 件任务下，目标是与样本序列里相对位置上相同的项目。两个任务都是在组块开始之初 就呈现目标刺激。因此也可以认为变化觉察范式是一种特殊视觉搜索任务。即通过样本 序列来确定搜索测试系列的目标性质。被试要做的就是在测试序列中寻找匹配项目。 本研究对比较过程研究的一个重要前提就是变化觉察范式是一种特殊视觉搜索任 务。这样便可以使用变化觉察范式，通过观察比较过程中注意的变化来判断比较过程的 容量的变化。 1.1.7视知觉比较的研究 变化觉察任务在视觉工作记忆领域被广泛使用， 但这些研究中往往都忽略了变化觉 察过程中视觉记忆表征和视知觉信息的比较过程。 本论文不是对变化觉察这个范式进行 研究， 而是借由变化觉察过程来研究视觉系统是怎样将较视觉工作记忆表征和视知觉信 息进行比较的。 1.1.7.1视知觉形成表征所用时间 robdrt rdynods 发现， 如果掩蔽紧随刺激出现， 则绝大多数被试者就看不到幻觉三角 形241。少数报告看到幻觉三角形的人也常常发生错误，将直线三角和曲线三角搞混。然 而，如果延迟时间为 50 到 75 毫秒，即 soa 为 100 到 125 毫秒，则所有的观察者都报 告说看到了三角形，但不能完全准确的报告三角形的边是直线的还是曲线的。vogdl 等 人研究了视知觉信息形成表征所需要的时间，为了达到研究目的，他们使用不同时间间 隔的掩蔽 （mask） 进行干扰， 测试两次干扰之间有多少项目能够形成视觉工作记忆表征。 结果发现最初的知觉信息非常容易受损，短时间间隔破坏了视知觉信息，所以短时间间 隔试次中没有视知觉表征形成。最终结果发现刺激呈现后时间间隔达到 50ms 时才能开 始转换25。 1.1.7.2视知觉的研究范式 1.1.7.2.1特征匹配理论（fdaturd matching thdory） 20 世纪 60 到 80 年代，知觉比较研究往往是使用特征匹配范式比较知觉特征。如 egdth 在 1966 年， 最早给被试同时呈现两个刺激并要求被试对刺激的异同做出快速反应 261，同时呈现的优点是可以最小化潜在的记忆错误。这个时期研究的基本都是对颜色、 河北大学理学硕士学位论文 10 大小、方向这几个特征的判断上来进行研究。 1976 年 taylor 在任何不同（any-diffdrdnt）和任何相同（any-samdndss）两种任务 下，给被试呈现了两个并排的刺激组，每组刺激包含四个字母271。 图 2 特征匹配理论 在任何不同任务下，两个序列相应位置上的项目有任何不同，被试按一个键做出 反应；所有的项目相同，被试则按另一个键进行反应。两个序列不同的项目数从 0 到 4， 实质上就是 0 个不同按一个键，1 至 4 个不同按另一个键。研究者把对应项目之间的不 同作为评定特征（critical fdaturd） ，评定特征是区分异同的判定标准，任何不同任务的 评定特征是“不同” ，任何相同任务的评定特质是“相同” 。在任何相同条件下，如果两 个序列完全相同按一个键进行反应，如果是一个或者多个相同则按另一个键进行反应。 虽然任何相同任务只是任何不同任务的对照设计，但是两组的结果却有很大的不 同。第一，虽然反应时都随着评定特征的增减而降低，但是在任何相同任务中下降的更 为明显，研究者称之为同快效应（fast-samd dffdct） 。第二，任何相同任务在评定特征为 0 个时，反应时不会更快。综上，与不同的觉察相比，对相同的觉察实质上要更难一些。 hyun 用颜色变化觉察研究也验证了 taylor 的研究结果281。 1.1.7.2.2特征匹配和变化觉察之间的关系 taylor 所使用的研究范式己经和变化觉察范式非常相似，被试都是进行相同、不 同反应。但总结起来还是有三点与变化觉察范式不同：第一，特征匹配范式要求反应速 度，反应时主要取决于自变量特征；变化觉察范式只要求准确。第二，特征匹配范式中 每一个序列的项目数是恒定的；变化觉察范式中每一个序列的项目数是可以变化的