注意的生理心理基础

第四章注意的生理心理学基础2023/2/31巴林特综合症(Balint’ssyndrome)2023/2/32注意的基本概念（一）什么是注意注意是心理活动或意识对一定对象的指向和集中。基本特性：

1、指向性：心理活动或意识在某个瞬间朝向哪个对象；如在戏院看戏，在课堂上听课。

2、集中性：心理活动或意识在一定方向上活动的强度或紧张度；如打游戏，看视频，外科医生手术。

3、人们在高度集中自己的注意时，注意的指向范围就缩小，所以集中性与指向性密不可分。（二）注意的基本功能

1、选择功能

2、维持功能

3、调节与监督功能注意的功能1.选择功能

人脑的信息加工能力是有限的，在同一瞬间，只能加工部分信息。注意的选择功能使大脑选择那些重要的信息进行加工，同时排除其他信息的干扰作用。

下面请大家看一张图，图上写着几个数字，请大家看完后回答出是什么数字？它们的总和是多少？9753

问：图上写着什么数字？它们的总和是多少？

答案：数字分别是9，7，5，3

总和：24呈现的图形都有哪些形状？每种图形的颜色分别是什么？图形的顺序是怎样的？9753

2.维持功能所谓维持，就是将心理活动维持在一定的对象上，并保持一定的强度。这是人脑进行信息加工的必要条件。

3.调节和监督功能

人们能及时觉察外界情境及自身状态的变化，从而自觉调节心理活动和行为，保障活动正常进行。

例如：上课走神的学生，在意识到自己走神时会马上调节自己的注意活动。思考什么是注意？指心理活动对一定对象的指向和集中。什么是非随意注意？指无预定目的、不需意志努力的注意。什么是选择注意？在众多的刺激中，选择性注意某刺激，而忽视其他刺激的过程。2023/2/311目录第一节非随意注意第二节选择注意第三节注意的脑网络第四节注意缺陷-多动障碍2023/2/312第一节非随意注意2023/2/313非随意注意一、非随意注意的生理基础：朝向反射二、非随意注意的理论解释：神经活动模式匹配理论2023/2/314一、非随意注意的生理基础：朝向反射（巴甫洛夫）什么是朝向反射？朝向反射的意义？朝向反射（消退）的本质（巴甫洛夫）？朝向反射的生理变化？朝向反射的生理变化的心理学意义？ERP研究结果2023/2/315巴甫洛夫的实验2023/2/316已建立起唾液条件反射唾液分泌条件反射立即停止；转头；耳竖起；两眼凝视；瞳孔散大；四肢肌肉紧张；心率与呼吸变慢；做出应付危险的准备什么是朝向反射？由新异性强的刺激引起机体的一种反射活动表现为机体现行活动的突然中止，头面部乃至整个机体转向新异刺激发出的方向通过眼、耳的感知过程探究新异刺激的性质及其对机体的意义。（餐厅，有人突然拍你一下）2023/2/3172023/2/318朝向反应的意义？使生物体随时可以注意到周围环境有意义的新变化,并在采取主动措施前使机体处于准备状态,对有机体有重要的生物学意义.2023/2/319朝向反射的本质（巴甫洛夫）巴甫洛夫的狗朝向反射的本质：外抑制过程新异刺激引起大脑局部兴奋，抑制与其他脑区相关的已建立的条件反射2023/2/320外抑制：当机体进行某项活动，周围出现异常可怕的声音时，总会情不自禁地怔一下，停止正在进行的活动，这就是外抑制。简言之，现时活动以外的新异刺激所引起的抑制过程就是外抑制。朝向反射消退的本质朝向反射的消退的本质：主动性内抑制、消退抑制新异刺激重复出现，抑制了朝向反射的兴奋灶，朝向反射消退。通过行为推理大脑内部的抑制过程的变化规律2023/2/321朝向反射的生理变化（20世纪50~60年代）瞳孔扩大，呼吸率和心率↓，肌电活动↑，皮肤导电性↑，四肢血管收缩（血流量↓），脑部血流量↑，脑电表现为去同步化（→）。皮肤电反应是朝向反应最稳定的重要生理指标。（潜伏期1s;达到波峰需要3s；恢复到基线需要7s）2023/2/322朝向反射的生理变化（20世纪50~60年代）朝向反射生理变化的非特异性刺激的性质（声、光、热）刺激量的差异（刺激产生或撤除）2023/2/323朝向反射生理变化的心理学意义皮肤电潜伏期1s,到达波峰3s,恢复到基线7s为了引出朝向反应的皮肤电变化，适宜重复刺激间隔至少10s习惯化过程不受刺激复杂程度影响眼动潜伏期150~200ms可能参与朝向反应早期的信息收集习惯化过程与刺激复杂程度有关皮肤电和眼动在朝向反应中的变化规律和机能意义并不完全相同2023/2/324皮肤电最先消退（10~20次）血管运动其次波阻抑反应不完全消退，反应缩小至皮层某一区域P3a(ERP研究)36次以上仍未消退2023/2/325重复刺激条件下说明：朝向反应中，外周生理变化与中枢神经系统的生理变化有不同的规律和机能意义。思考朝向反应是一种短暂的反应过程，随着刺激的重复或刺激的延长，它就会消退；采用精细的分析和记录手段，对这一过程进行时相性分析是十分必要的。可以通过哪种技术来进行研究？2023/2/326ERP研究结果Oddball实验范式（ERP经典实验范式）2023/2/32728Pg1Pg2Fp1FpzFp2FzF3F7F4F8A1A2CzC3C5C4T4T3C6T5T6PzP3P4OzO1O2Cb1Cb2国际10—20脑电记录系统矢状线冠状线2023/2/3从鼻根到枕外隆凸的连线两外耳道之间的连线Oddball范式Oddball实验范式的要点：对同一感觉通道施加两种刺激一种刺激出现概率很大，如85%，另一种刺激出现的概率很小，如15%。两种刺激以随机顺序出现要求被试关注小概率刺激，只要小概率刺激（靶刺激）一出现就尽快做出反应。2023/2/32930Oddball范式示意图2023/2/3ERP研究结果朝向反射中枢成分：P3a与P3b小概率事件构成新异刺激，在额叶诱发出P3a顶叶与颞叶P3b额叶与颞、顶联合皮层参与，是P3a产生的必要前提，且无感觉通道特异性2023/2/3312023/2/332非随意注意与N200波初始性朝向反应变化性朝向反应

N200波:N2a---MMN(mismatchnegativity)N2bN2b在N2a的基础上进一步增大而形成的。2023/2/333失匹配负波MMNOddball范式下双耳分听实验一：大概率刺激为70dB；小概率刺激为80dB。1000Hz。实验二：大概率刺激为1000Hz纯音；小概率刺激为1140Hz纯音。70dB。分别在两只耳朵中出现，让被试进行双耳分听，只注意一只耳的声音，并对小概率刺激做出反应，不注意另一耳的声音。R

Näätänen,1978,ActaPsychologica2023/2/33435MMN图示结果以小概率刺激引起的ERP减去大概率刺激引起的ERP，会得到一个差异波，是一个存在100－250ms之间的明显的负波。2023/2/336认知信息自动加工的证据一失匹配负波，傅世敏等，心理科学，19962023/2/337

外部刺激强度的变化越大,MMN的潜伏期越短,持续时间短,峰值高;反之

当MMN后伴随一个正波或N2b-P3a复合波,就会出现朝向反应;反之无。

R

Näätänen,2001，Psychophysiology2023/2/3

Näätänen,1978发现MMN，后又提出了注意的脑机制模型和记忆痕迹理论，成为注意研究的前沿问题。

一系列研究表明，MMN反映的是人脑对刺激差异的无意识加工，即使在两种刺激都不加以注意的情况下也出现了MMN，这说明人脑有对刺激间差异进行无意识加工的能力，或者说人脑能够对不同刺激自动地做出不同的反应。MMN与认知过程2023/2/338非随意注意的返回抑制2023/2/339二、非随意注意的理论解释：神经活动模式匹配理论（索科洛夫）朝向反应是一个包括许多脑结构在内的复杂功能系统感觉神经元中间神经元运动神经元按神经元的功能分神经活动模式匹配理论朝向反应的机制发生在对刺激信息反应的传出神经元中。在传出神经元中将感觉神经元传入的信息模式和中间神经元保存的以前刺激痕迹的模式加以匹配。如果两个模式完全匹配，传出神经元不再发生反应。两种模式不匹配就会导致传出神经元从不反应状态转变为反应状态，即发生朝向反应。2023/2/341重点第二节选择注意2023/2/342鸡尾酒会效应2023/2/3432023/2/344一、选择注意与选择时程早选择模型与晚选择模型2023/2/345双耳分听2023/2/3462023/2/3472023/2/348选择注意模型的生理学支持2023/2/349（一）丘脑网状核闸门理论早选择模型从感知信息的传递过程中，寻求对选择注意的理论解释（二）前运动中枢理论晚选择模型从注意引起的运动环节中，寻求对选择注意的理论解释2023/2/350（一）丘脑网状核闸门理论丘脑抑制性网状神经核既接受丘脑-额叶系统的特异性兴奋作用，又接受中脑网状结构泛化性抑制影响，从而使它成为一个抑制性闸门。（两个系统平衡的结果）这个闸门能够对丘脑的各种感觉接替实施控制，从而对各种感觉冲动进行筛选。只有能够通过闸门的神经冲动才能传导到大脑皮层，没有通过闸门的神经冲动则不能到达大脑皮层。2023/2/351重点丘脑网状核一种抑制性神经核，同时接受大脑皮质（内侧丘脑-额叶系统）的下行纤维和中脑网状结构的传入纤维，并发出纤维到丘脑与中脑网状结构。丘脑网状核是调节选择性随意注意和不随意意注意的闸门。【抑制性神经核】是指该神经核兴奋的时候，它所控制的区域受到抑制。2023/2/3522023/2/353实验研究2023/2/354实验研究2023/2/355实验研究2023/2/356中脑网状结构结构：一种弥散性的神经网络，它由许多形状复杂、大小不等、具有丰富突起的神经元组成。功能：对网状核有泛化性抑制作用。通过弥散投射的方式调节网状核的活动，从而控制着不随意注意。2023/2/3572023/2/358实验支持2023/2/359实验支持被试：脑出血导致单侧上丘损坏结果发现返回抑制减弱2023/2/360丘脑网状核闸门理论丘脑网状核在选择注意过程中，对干扰项的抑制发挥重要作用（动物、脑损伤实验）。丘脑网状核只接受从额叶—内侧丘脑来的下行纤维，当大量高位反馈的下行冲动引起它的兴奋，就会对脑干网状结构产生抑制功能，使大量干扰项的刺激信息很难传入脑高级中枢（解剖学）。丘脑网状核是一个抑制核，它的兴奋性将引起受它支配的神经元的抑制。（二）前运动中枢理论2023/2/362丘脑网状核闸门理论早选择模型从感知信息的传递过程中，寻求对选择注意的理论解释前运动中枢理论晚选择模型从注意引起的运动环节中，寻求对选择注意的理论解释前运动中枢理论注意过程并不是单一的中枢机制，涉及许多前运动中枢。注意过程与前运动皮层以及顶盖前区眼动中枢的功能有关，注意以多种前运动中枢的连续活动为其生理基础。前运动中枢理论认为，注意是前运动中枢的选择性反应，其反应的增强效应是选择注意的基础。重点评价2023/2/364丘脑网状核闸门理论与前运动中枢理论二者各有所长，都只能提供选择注意脑机制的一个侧面。事实上选择注意是多个脑区参与的复杂动态机制，不仅传入环节和传出环节，还有更多复杂脑高级中枢的参与。（三）心理资源分配与ERP双耳分听实验：红线-目标，虚线-忽视2023/2/3652023/2/366视觉注意的ERP2023/2/3672023/2/368伴随性负电位（CNV）实验范式研究注意保持的脑机制的经典实验范式2023/2/369

A：短声B：闪光C：短声+闪光D：被试在闪光出现时尽快按键，按键即将闪光终止叠加12次，Cz点前三种情况都不出现CNV出现CNVWalter

etal.,1964,Nature2023/2/369第三节注意的神经网络2023/2/370思考一个统一的注意过程包括哪几个环节？2023/2/371Posner概括的注意的脑机制的神经网络注意的神经网络根据人类无创性脑成像研究和灵长类动物细胞电生理研究发现的科学事实，将注意的脑机制概括为三个功能网络：定向网络参与感觉刺激与空间位置的定向功能执行网络实现选择注意的执行警觉网络实现注意保持和持久维持的调节功能2023/2/372功能脑结构反应了当代认知神经科学对注意脑机制的认识水平。注意的神经网络警觉网络与右半球顶叶额叶，去甲肾上腺素能系统有关；定向网络顶叶；颞顶联合；中脑的上丘；丘脑的枕核执行网络额叶，包括扣带前回和辅助运动区；有时基底神经节2023/2/373定向网络顶叶顶叶与对侧疏忽综合征在大脑的一个半球受损后，特别是损伤与右顶叶和额叶皮质相关联时，这种病症很常见。病人表现的好像物体与世界的某一部分并不存在一样，而且他们对自己的缺陷并不自知。2023/2/374意大利已故画家Anton2023/2/3752023/2/376定向网络顶叶顶叶与对侧疏忽综合征2023/2/377DiagramofaneglectpatientW.L.recollectingvisualmemoryfromtwoendsofapiazza.Theneglectedsideinvisualmemory(shadedgrey)wascontralateraltothesidewithcorticaldamage.2023/2/3782023/2/379忽视症病人脑损伤重叠脑区，紫色表示重叠少，蓝色到绿色表示重叠大。2023/2/3802023/2/381空间忽视和客体忽视2023/2/382右侧顶叶控制左右两侧的注意；而左侧顶叶只管理右侧的注意。右侧顶叶损伤，左侧不能代替其功能。当注意左视野时，只有右侧脑被激活；当注意右视野时，两侧大脑都被激活。因此当右侧顶叶损伤时，只能看见右侧视野对侧疏忽综合征产生的原因注意左半视野注意右半视野顶叶皮层存在“注意神经元”——猴子产生注意时顶叶皮层放电增加。单细胞放电记录表明，顶叶皮层对注意转移也非常敏感，代表着总的注意系统的工作。实验过程：训练猴子握住杠杆1、第一个光点暗淡时松手；2、第一个光点暗淡时去注意第二个光点；3、第二个光点暗淡时松手。结果：顶叶在注意转移时放电增加。2023/2/385额叶，包括扣带前回和辅助运动区；有时基底神经节额叶损伤患者注意调控能力低下（不能维持注意）——病人和别人谈话，受到干扰就会没有礼貌地撇下对方而去关注其他事情；也不能根据暗示信号调整自己的行为——要求摹写一串字母，结果只重复描绘前一两个。额叶可能对目标的权重选择有重要作用——在完成复杂任务时背外侧前额叶和扣带回血流量增加，即处于激活状态。执行网络执行网络2023/2/3872023/2/3882023/2/389操作Stroop任务时扣带回前部被选择性地激活（引自Posner,1997）

第四节注意缺陷-多动障碍2023/2/391什么是儿童多动症？儿童多动症的病理表现是什么？儿童多动症的发病原因有哪些？有哪些治疗措施？2023/2/392什么是儿童多动症？症状：有些儿童的注意力难以集中，冲动任性、学习困难、暴发性情绪变换，甚至出现一些严重的行为问题，如打架、逃学、说谎、诈骗等。人类对这类问题的认识，经历了一段历程：

多动症

轻度脑损伤

轻度脑功能失调(Minimalbraindysfunction，MBD)

注意缺陷障碍(Attentiondeficitdisorder，ADD)

儿童注意缺陷多动障碍(Attentiondeficit/hyperactivitydisorder，ADHD)2023/2/393症状与命名ADHD:儿童注意缺陷多动障碍

(Attentiondeficit/hyperactivitydisorder，ADHD)

这类儿童的主动性随意注意能力极弱,而被动性不随意注意过度活跃，所以很容易因外界条件变化而分散注意力。

注意缺陷是这类儿童共同的突出问题。儿童多动症的病理表现是什么？ERP顶叶P3波潜伏期长、幅值低脑结构脑功能异常主要发生在外侧前额叶、背侧前扣带回、尾状核、壳核2023/2/395ADHD相关脑区2023/2/396儿童多动症的病理表现是什么？脑生化多巴胺β羟化酶含量较低功能：促进脑内多巴胺生成去甲肾上腺素的生化反应2023/2/397儿童多动症的发病原因有哪些？导致注意缺陷的原因至今尚不十分清楚铅、铜、锌等微量元素代谢失常与脑功能轻度失常有关。遗传、教育和环境因素对儿童注意缺陷障碍的形成，也具有一定意义。统计学研究表明，注意缺陷障碍儿童的父母或兄弟姐妹在幼年期亦有注意缺陷者为数不少，也有报道同卵双生儿同时出现注意缺陷障碍。2023/2/398有哪些治疗措施？尚缺乏有效治疗方法精神运动兴奋剂这些药物能促进神经元突触前末梢释放较多的单胺类神经递质，提高中枢神经系统的兴奋性。抗抑郁药能防止突触前末梢对