视觉注意选择性的认知心理学理论研究进展

配到被报告字母的颜色上, 那么, 只有具有相 同颜色的其他字母被报告的频率增加。实验结 果表明, 被试对相邻字母的正确报告频率明显 高于其他位置, 而对具有相同颜色字母的正确 报告频率却与其他字母间无明显差异; 此外, 在要求被试首先报告某类指定形状的字母条 件 下作实验, 也获得类似的实验结果。 为此, T sa l 等提出, 通过颜色或形状特征识别靶子的 选择性注意加工过程是通过注意靶子所在空 间位置实现的[8]。而 Cave 等在研究中采用了另 外一种作业与位置无关以及指导语不提示被 试, 依据位置进行选择的视觉作业对此问题进 行研究。Cave 等在实验中采取继时的方法呈现 刺激, 相继被呈现的二幅刺激中均含有一个特 定颜色 (如绿色) 的靶子和一个其他颜色 (如红 色) 的干扰子, 实验要求被试报告其所观察到 的具有某一颜色 (如绿色) 的数值最大的数字。 Cave 等设想, 如果注意的选择是基于空间位置 进行的且注意的转移需要占用一定的时间, 那 么, 当相继被呈现的靶数字与首次被呈现的数 字处于相同位置时, 被试没有必要转移注意, 从而余下更多的时间辨认刺激, 降低报告的差 错率; 相反, 如果相继被呈现的靶数字与首次 被呈现的靶数字处于不同位置时, 由于被试需 要占用一定时间转移注意, 从而减少了用于辨 认的时间, 造成作业差错率升高。 实验结果表 明, 相同位置条件下的作业报告差错率较不同 位置条件下低 8% , 统计学分析具有明显差异, 从而验证了 C ave 等的预测[9]。 以上 T sa l 等和 Cave 等的研究均在方法上作了较大的改进, 从 而为“基于空间”的注意选择理论提供了新的 实验证据。
字母作出尽快反应, 发现作业绩效明显受语音 指示的影响, 即当靶字母呈现在wenku.baidu.com音指示的位 置上时作业绩效较好, 从而又证明视觉注意在 空间上是可以分离的[7]。 这些研究都不同程度
地为“基于空间”的注意选择理论提供了一定
的实验证据。
最近, T sa l 等和 Cave 等还分别采用不同 以往的提示作业范式对注意选择性进行了进
系出发, 认为注意就其空间分布范围的大小而 言是一个连续变化的统一体, 即注意分布统一 体。 在该连续体的一端, 注意资源可以被均匀 地分布到全部视野范围内: 而在另一端则可被 分布到极小的视角空间范围内。注意资源在上
述不同空间范围内的分布模式被 E r ik sen 等形 象 地比喻为“变焦镜”, 其意思是说: 当把有限 的注意资源分布到全部的视野范围内时, 必然 产生低密度的资源分布状态, 减低对目标细节 的解析力; 而把有限的注意资源分布到某一狭 小空间范围时, 将会形成一个高密度的资源分 布状态, 提高对目标细节的解析力。 而在以上 两种状态之间注意资源的分布是呈连续的和
离 的 函 数, 反 应 时—距 离 关 系 曲 线 呈 典 型 的 “V ”字形, 该实验结果表明, 至少从识别目标的
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速度方面来说, 注意不仅可以指向一定的空间 范围, 而且在该空间范围内还可表现出一种从 注意焦点到外周呈梯度分布的资源分布特征, 此即“注意梯度”(a t ten t io na l g rad ien t)。
预测。而 L a rB e ry 等则从相同空间范围内注意 资源的分布模式出发, 提出注意这一有限的资 源系统在视觉空间上分布是从焦点到外周连 续递减的, 即资源的分布是空间范围大小的连 续函数, 因此, 被分配到某一空间位置上的资 源取决于该位置距离资源密度最高的“焦点” 位置的距离[3]。L a rB e ry 等以字母识别作业对 其理论观点进行验证。 实验设两个靶字母, 要 求被试在集中注意识别第一靶字母之后, 再对 距第一靶字母不同距离的第二靶字母尽快作 出反应, 记录反应时。实验结果发现, 对第二靶 字母的反应时是其所在位置距第一靶字母距
在此基础上, 还有许多研究针对空间注意 的 其 他 一 些 性 质 进 行 了 探 讨。 如 T sa l 等、 Shu lm an 等提出注意聚光灯的转移是一种恒 速的、连续的指针式运动, 注意的转移速度为 1°视角 8m s[1- 5 ]; R em in to n 等认为注意聚光灯 转移是一种不连续的离散型运动, 其转移速度 与转移距离的长短成正比[6]。J uo la 等以大小不 等的两个同心圆作为定位空间, 以“内”、“中” 和“外”的语音指示被试对位于不同位置的靶
摘 要 对注意选择性及其作用的探讨又具有极大的方法论价值, 它既涉及 许多基于有注意参与的知觉、决策、学习和记忆等重大心理学理论问题, 又涉 及对这些理论的评价以及其他一系列的研究方法的理解, 本文仅就目前认知 心理学关于“基于空间”和“基于客体”两大理论学派的研究进行简要回顾。
关键词 视觉选择性注意 基于空间 基于客体
注意的选择性及其作用就其一般意义来 说似乎是些不言而喻的问题, 但真 正 深 究 起 来, 却涉及许多最深刻的认知问题, 以至于即 使是当代许多具有很大影响力的认知心理学 家也都为不能合理地解释这些问题而苦恼, 它 成了当代认知心理学面临的公认的难题。
然而, 对注意选择性及其作用的探讨又具 有极大的方法论价值, 它既涉及许多基于有注 意参与的知觉、决策、学习和记忆等重大心理 学理论问题, 又涉及对这些理论的评价以及其 他一系列的研究方法的理解, 甚至可以说它是 任何一个认知心理学研究所无法回避的基本 性问题。因此, 从认知心理学诞生的那一天起, 特别是自 80 年代以来, 对注意选择性及其作 用的研究一直是认知心理学讨论的中心问题。 然而, 尽管如此, 现实却似乎表明, 在这个问题 上的研究越是深入, 它就表现得越艰深, 所遇 到的困难也愈大, 与此同时, 各种理论之间的 分歧与冲突也表现得愈加明显。 迄今, 认知心 理学对于选择性注意及其作用的理解和认识 已提出许多不同的观点, 如依据对选择性实质 的理解, 形成了“基于空间”( sp a t ia l2ba sed ) 和
获得的。据此, Po sne r 等提出, 由通过预知刺激 呈现空间位置所获得的作业绩效的改善并非
是眼动的结果, 而是与“注意聚光灯”这样一只 “内眼”的作用, 即预先将注意转移至正确的空 间位置上有关。
之后, E r ik sen 等和 L a rB e ry 等 采 用 类 似 的实验范式, 对“注意聚光灯”的空间操作特点 进行了进一步的研究, 从而形成了“基于空间” 选择性注意理论的基本架构。 E r ik sen 等从注 意的空间分布范围与注意加工绩效之间的关
刺激信息也会对随后的视觉作业产生明显的
易化作用, 甚至还有研究发现当被试已知刺激 呈现位置的条件下, 再得知目标刺激的颜色, 还可进一步易化分辨作业的效果。 有鉴于此, T sa l 等研究了当位置信息与作业内容无关时, 即对靶子的辨别是通过颜色或形状特征进行
的时候, 注意是否还可以分布到刺激所属的空 间位置。实验所设计和选用的刺激视标为均匀
“基于客体”(o b ject2ba sed) 的二大选择性注意 理论学派; 依据对注意发挥选择性作用部位认 知 的 差 异, 形 成 了 所 谓 的 早 期 选 择 ( ea r ly se lect io n ) 和 晚 期 选 择 ( la te se lect io n ) 注 意 理 论: 依据选择性注意在认知加工过 程 中 的 作 用, T re ism an 等提出了著名的注意特征整合理 论 ( a t ten t io na l fea tu re in teg ra t io n theo ry, F IT ) , 该理论创造性地将注意与知觉的内部信 息加工过程联系起来, 对注意选择对象及选择 性作用的实质等一系列问题进行了独特的构 思, 从而引起了认知心理学、生理心理学以及 认知神经科学等学科的极大关注。本文在此仅 就“基于空间”和“基于客体”的选择性注意理 论研究进行概括性的回顾与总结。
渐变性的 [ 2 ]。为了进一步证明空间注意具有“变 焦镜”工作特征的理论构思, E r ik sen 等设计了 以下的字母搜索实验。实验呈现的刺激为位于
假想的圆周上等距分离的八个英文字母。以下 划横线提示符号的多少操作注意的空间分布
范围, 要求被试搜索位于提示符号 上 方 的 字 母, 记录搜索时间。实验结果表明, 随着空间提 示范围的增大, 搜索目标的时间逐渐延长, 从 而验证了空间注意具有“变焦镜”工作特征的
1 “基于空间”和“基于客体”的选择性 注意
注意的选择性既是对注意的静态描述, 同 时也暗示着选择性本身是一个动态的过程, 前 者通常将注意视为认知选择性的高度表现, 是 认知过程的指向与集中: 后者则重在阐述上述
Ξ 本研究受国家自然科学基金项目 39570256 资助。 与本文有关的信件请寄杭州大学保健康复研究中心, 310028, 王健。
2 “基于空间”的选择性注意理论的实 验证据
首先提出并以实验的方法来验证“基于空 间”选择性注意理论的当属 Po sne r 及其建立的 预提示作业范式[1]。Po sne r 等在他们的研究当 中以“+ ”和“> ”或者“< ”作为提示信号, 其中 前者提示靶子出现在其左右两侧的概率相等, 命名为中性提示; 后两种提示靶子将有很大可 能 性 (80% ) 出现在其指示的方向。 在此情况 下, 当靶子出现于提示信号一致方向时, 说明 提示是有效的, 定为有效提示; 而当靶子出现 提示信号相反方向时, 说明提示无效, 定为无 效提示。实验时要求被试充分依据提示信号所 提供的信息尽快完成靶子检测作业, 记录完成 作业的反应时并同步监测被试眼动。实验结果 发现, 被试在有效和无效提示条件下显示明显 的作业绩效的“盈亏效应”, 即被试对有效提示 条件下靶子检测的反应时明显快于无效和中 性提示, 而这一效应又是在没有眼动的情况下
分散于直径 6. 6°视角圆周上的九个有颜色的 字母, 颜色分为红、绿和棕色, 每种颜色的字母 有 3 个, 呈随机分布。实验采用快速呈现, 呈现 时间为 100m s, 要求被试首先报告某一指定颜 色的任何一个字母, 然后再报告其他能够被正 确辨认的字母。 T sa l 等设想, 如果被试的注意 被分配到其所报告的第一个字母所在的空间, 那么, 与它相邻的字母被报告的频率将高于其 他位置上的字母; 相反, 如果被试的注意被分
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Ch inese Jou rna l of
A pp lied P sycho logy
1997, V o l. 3, N o. 1, 58264
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王 健 ( 杭州大学保健康复研究中心) 朱祖祥 ( 杭州大学心理学系)
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认知选择性的具体实施过程, 即注意在视觉信 息加工的什么阶段、选择了什么和怎样进行加 工。 而对以上这些问题的不同理解与回答, 形 成了当今认知心理学注意研究领域长期争论 不休的理论学派, 即“基于空间”和“基于客体” 的注意选择理论。
“基 于 空 间”的 注 意 选 择 理 论 是 从 视 觉 信 息加工系统的生理功能特点和人脑同步加工 视觉信息的有限性方面来理解注意选择性的, 认为人脑不能同时对进入视野范围内的所有 刺激均进行有效的加工, 而注意就像聚光灯一 样, 在任何时刻都可被“聚焦”于视觉空间的某 一区域, 只有落入该区域内的刺激才能够获得 有效的知觉分析, 而不在该范围内的刺激则被 忽视。 注意的这种优先选择位置, 尔后对被选 位置上的刺激进行知觉加工的聚光灯样作用, 后被人们形象地比喻为“注意聚光灯模型”。与 此不同的是,“基于客体”的注意选择理论则以 早期的格式塔知觉心理学理论为基础, 认为注 意的操作是在前注意阶段已组织好的知觉单 元或客体上发挥作用的。 因此, 当注意集中于 某一客体时, 隶属于该客体的各种构成成分均 可获得时间上的平行加工, 而对其他客体只能 进行时间上的系列加工, 故注意的选择性是基 于客体本身进行的。
一步的研究。T sa l、Cave 等人认为, 空间提示作 业范式就其本身而言难以对注意选择性的实
质作出彻底的解释, 这首先是因为实验所应用 的指导语已明确位置是一个重要的因素, 被试 可对特定位置产生期待而排除其他位置上的
刺激。其次, 实验所确定的刺激多是单独呈现, 而没有任何干扰因素。事实上, 已有研究表明, 如果让被试事先知道除位置以外的其他一些