在RSVP范式下：愤怒面孔识别的注意瞬脱效应

在RSVP范式下：愤怒面孔识别的注意瞬脱效应
摘要根据情绪的认知神经理论，对天然威胁刺激（如愤怒的面部表情）的注意加工优先于中性刺激。

为了验证这个假设，本研究采用了RSVP的修正范式以考查情绪性面孔刺激对注意瞬脱（简称AB）效应的影响。

该实验采用了情绪性面孔的图片，分为威胁（愤怒），积极（快乐）和中性三种。

结果表明，当第二个目标刺激是愤怒面孔而非中性面孔时，反应准确率提高了（AB效应减小）。

这些结论进一步支持：当存在注意资源的竞争时，威胁刺激比非威胁刺激得到了更优先的加工。

引言恐惧和威胁加工的认知神经模型提出存在特殊行为机制负责威胁性信息的优先加工(e.g LeDoux, 1996; O¨ hman, 1996;)。

这些模型表明，相对于其他形式信息（如非情绪性刺激）而言，注意资源被优先分配给了威胁性刺激。

并且这种选择性加工对于有进化意义的生物性威胁刺激如愤怒的面孔、蛇和蜘蛛尤其明显(LeDoux, 1996; O¨ hman, 1996)。

对于这种信息的有效加工有利于动物的生存。

例如，当应对威胁性刺激如危险性动物（蛇）或消极表情（愤怒的面孔）时，速度是重要的;这种刺激的快速识别有利于尽早的激活防御系统(LeDoux, 1996; O¨ hman, 1996)。

因此，最近的行为和神经影像学研究聚焦于情绪刺激是如何影响信息加工的。

威胁性刺激的加工优先于非威胁性刺激是本研究的主题。

事实上，已经有人提出威胁性刺激对注意的捕获在一定程度上不同于非情绪性刺激(e.g, O¨hman,1996),威胁性刺激被优先加工。

在情绪性信息的
注意加工中，用RSVP范式评估认知现象中的注意瞬脱效应。

在注意瞬脱的RSVP研究中，两个目标刺激呈现在干扰刺激流中，如果这两个目标刺激被快速呈现，那么当第二个目标刺激在第一个目标刺激呈现200—400ms（或2-3个项目）之后出现时，对第二个目标刺激的判断准确率会下降(e.g., Frances A. Maratos, Karin Mogg, and Brendan P. Bradley，2008).注意瞬脱被认为反应了不同刺激对注意资源的竞争。

当第二个刺激特征显著或是情绪性刺激时，AB效应大大减小了。

例如，有研究发现当第二个目标刺激是被试自己的名字时，AB效应消除了。

其他研究，如用情绪性词（或中国的象形文字）作为目标刺激发现当第二个目标刺激是一个消极或厌恶的词而非中性词时，AB 效应减小了。

因此，这项研究表明，情绪性刺激如消极词更容易受到注意并且比中性词更容易探测到（Frances A. Maratos, Karin Mogg, and Brendan P. Bradley，2008)。

然而，由于注意到在RSVP研究中，用情绪性词作刺激不能直接表明认知神经模型的预测，因此提出对于特别种类的生物性威胁刺激（如愤怒的面孔）的优先注意应当更加明显。

因此，为了考查对威胁性刺激的选择加工的认知行为机制，用面孔作刺激比词有更强的理论基础。

面孔不仅是具有社会性和生物性的重要刺激材料，而且还包含丰富的情绪性信息。

并且，来自其他范式的证据，如视觉搜索，或视觉提示任务通过呈现简单面具脸刺激表明，对愤怒的面孔的加工优于中性面孔(Frances A. Maratos, Karin Mogg, and Brendan P. Bradley，2008)。

最近的两个研究检验了恐惧面孔对注意瞬脱的影响，由于恐
惧的表情与威胁相关，虽然它们本身并不存在威胁性，但却传递了环境中的威胁性信息。

Fox, Russo, and Georgiou (2005)发现当用恐惧性面孔而非快乐的面孔做刺激时，高焦虑的个体表现出了AB效应的减小，然而，Milders, Sahraie, Logan, and Donnellon (2006)发现，当用恐惧性面孔而非快乐的和中性的面孔做刺激时，未经选择的成人个体表现出了AB的减小。

两个研究都使用了拍摄的面孔做材料。

然而，一些研究者提倡使用构建的面孔做刺激，因为构建的面孔不容易产生潜在的控制低水平知觉特征和熟悉性的混淆（Frances A. Maratos, Karin Mogg, and Brendan P. Bradley，2008)。

为了更进一步的调查在注意机制方面的刺激效价和唤醒度的相对影响，用真实的情绪性面孔可能会更有帮助，因为真实的面孔不仅有好的生态学效价，而且相对于构建的面孔而言，真实面孔的威胁性和积极性表情有潜在的较广范围的情绪效价和唤醒度（Frances A. Maratos, Karin Mogg, and Brendan P. Bradley，2008)。

因此，本研究中我们在RSVP范式中运用了真实的面孔，将情绪性面孔作目标刺激，来评估对威胁的，积极的和中性的刺激的注意瞬脱的深度和瞬时清晰度。

如果威胁性刺激被优先加工，那么当愤怒面孔作为第二个刺激时将导致AB现象的减小。

具体来说，我们的假设如下：如果愤怒面孔能够优先加工，那么当在RSVP刺激流中，第二个刺激是威胁性面孔而非中性或积极的面孔时，被试对目标识别的准确性会提高。

当两个刺激之间有短暂间隔（大约200-400ms）时这个效应是明显的。

实验方法
实验设备与被试共有40名大学生（12名女生，11名男生，年龄20~25岁）自愿参加实验，视力或矫正视力正常。

所以被试单独测试，均未做过类似实验，实验后获得少量的报酬。

实验设备采用四台同样配置的电脑，试验程序采用E-PRIME1.2编制。

材料与实验程序本实验采用六张表情不同的男性面孔和女性面孔（愤怒、快乐和中性）作为目标刺激，将男性中性面孔和女性中性面孔的面部特征重新安排后制成11张不同的重组型面孔作为干扰刺激。

每次试验呈现13张由干扰刺激和目标刺激组成的刺激流，目标刺激T1、T2嵌在干扰刺激中（见图一），每个刺激呈现时间为80ms，所有的面孔刺激视角为15.6°×19.7°，被试离屏幕大约57cm。

实验包括一组练习试验和三组测试试验，练习试验共5次，测试试验每组96次，共288次。

每项试验开始时，在屏幕中心先呈现一个红色圆圈250ms。

在试验中，呈现小圆圈之后，开始呈现干扰刺激，第一个目标刺激T1在刺激流的第4个序列位置呈现，第二个目标刺激T2和T1之间的时间间隔（SOA）分别为160，240，400，500ms。

所有刺激的背景为黑色。

在试验中，T1是一个中性面孔(男性和女性各占50%)，T2是愤怒，积极或中性的面孔（男性和女性各占50%）。

这样就形成了三种试验类型，如下：
1.中性T1---愤怒T2（威胁性试验）
2.中性T1---积极T2(积极性试验)
3.中性T1---中性T2（中性试验）
在每次试验中，T1、T2都不相同，如果T1是男中性面孔，T2则是女中性面孔，反之亦然。

T1、T2的具体安排如下：
表1 T1、T2的表情和性别的配置模式
T2 愤怒 T2快乐 T2中性
男女男女男女
T1 男 1 1 1 1 0 1
中性女 1 1 1 1 1 0
数字1表示此种配置可行，数字0表示此种配置不可行。

实验中要求被试注视屏幕中央迅速呈现的刺激流，在T1呈现后，被试尽快做出反应，判断T1的性别，若为女性面孔则按W键，男性面孔则按M键，并在刺激流呈现之后，判断呈现了几个正常面孔，呈现一个按1键，两个按2键。

实验设计采用3（中性T2、积极T2、愤怒T2）×4(SOA为160ms,240ms,400ms,500ms)被试内实验设计。

因变量为被试反应的正确率。

结果
expression1表示angry expression2表示happy expression3表示neutral
SOA1表示160ms SOA2表示240ms SOA3表示400ms SOA4表示560ms
图一被试正确反应的平均百分率，这个正确反应指第一个完整面孔的性别与完整面孔的数目都正确反应。

T1总是中性面孔，T2是愤怒、快乐、中性面孔。

试验类型是T2面孔的情绪性内容。

图一表明双目标试验的正确反应的平均百分率（在试验中，T1的性别与面孔数被正确识别）；试验类型（愤怒，快乐，中性）和时间间间隔（四水平）的数据做成了图表。

在3（表情：愤怒，快乐，中性）×4（SOA:160,240,400,560）的被试内实验设计中，以表情和SOA为自变量的正确反应率的方差分析表明，表情的主效应显著F(2,38)=25,290,P<.05,MS=1.423,时间间隔的主效应显著F(3,57)=17.549,P<.05,MS=0.712，二者的交互作用不显著F(6,114)=.728,P=.404，MS=0.017,为使交互作用清楚，以试验类型（愤怒，快乐，中性）为自变量，分别在不同水平下对正确反应的百分率进行a one-way 的方差分析。

结果表明，在SOA=160ms时，表情的主效应显著F(2,57)=4.262,P<.05,MS=0.266,在SOA=400ms时，表情的主效应显著F(2,57)=3.294,P<.05,MS=0.214,在SOA=560ms 时，表情的主效应显著F(2，57)=5.378，P<.05,MS=0.350。

为了探索产生差异的原因，对愤怒、快乐、中性的试验类型在这几个SOA水平下进行了事后检验。

结论揭示在两个SOA水平下，愤怒面孔比快乐面孔（SOA=160ms,P=.011,SOA=560ms，P=.006）的反应准确率高，在三个SOA水平下，愤怒面孔比中性面孔（SOA=160ms,P=.019,SOA=400ms,P=.015,SOA=560ms,P=.007
)的反应准确率高。

因此，当目标2在200ms之前出现时与目标2在400-560ms之间出现时，识别第二个愤怒目标刺激比识别中性与快乐
的目标刺激的准确率高。

更进一步的事后检验揭示了，在这三个SOA 水平下，快乐面孔与中性面孔识别的反应准确率差异不显著。

最后，进一步的分析补充说明了，当试验中目标2是威胁性刺激时，是否发生了注意资源的损耗。

从图一可以看出，当目标1是中性面孔，目标2是愤怒面孔时，如果目标2与目标1之间的时间间隔是400ms时，比目标2出现在RSVP刺激流的其他位置的反应准确率高。

为了评估该结论，对SOA的各个水平在威胁性试验类型水平进行事后检验，结果表明SOA=400ms时反应准确率明显高于其他SOA水平。

1 表示愤怒，2表示快乐，3表示中性
1表示160ms 2表示240ms 3表示400ms 4表示560ms
图二被试对T1正确反应的百分率，T1总是中性面孔，T2是愤怒、快乐、中性面孔。

图二呈现了面部表情作为函数在四种SOA水平下对T1反应的平均准确率。

在3（表情：T1先于愤怒T2，T1先于快乐T2，T1先于中性T2）×4（SOA：160，240，400，560）的被试内试验设计中，在不同的SOA水平下比较对T1性别判断的准确率的方差分析结果表明表情的主效应不显著P=.079,SOA的主效应不显著P=.678,交互作用也不显著P=.298。

讨论
本研究采用真实面孔的RSVP范式，在这个范式中使用情绪性面孔与中性面孔作为目标刺激，为了验证来自情感认知神经模型的重要预测：关于威胁性信息的优先加工。

结果支持这个假设，假如第二个目标刺激是愤怒面孔而非中性面孔时，被试对目标面孔的鉴别能力增强。

当第二个目标刺激与第一个目标刺激的时间间隔小于200ms或在400-560ms之间时，在AB效应的暂时领域内威胁性信息优先加工的能力是明显的。

尤其是，当SOA=400ms或SOA=560ms时，当第二个目标刺激是愤怒面孔而非中性面孔时，被试在探测目标刺激时表现更好。

这些发现与情绪理论一致，情绪理论假设有专门的认知机制促进对威胁性信息的注意加工，以致于威胁性信息的加工优先于其他类型的信息(e.g., LeDoux, 1996; O¨ hman, 1996)。

对T1性别判断高水平的准确率表明被试跟随任务指导语并且注意到了T1。

无论后面的T2是愤怒、快乐、中性，对T1的判断差异不显著，更重要的是，对T2的准确探测要求对T1 T2都正确反应，因此应该把对T1的判断也考虑在内。

对T2的探测受到它们面部表情意义的影响：愤怒面孔比中性面孔更易被探测到。

这一结果也与先前使用词作为刺激物的RSVP范式
的研究一致。

正如在前言所述，这些研究也相似地发现当第二个目标刺激在情感内容方面是消极情绪（有较高情绪唤醒度）而非中性情绪时，AB效应减少了(e.g., Anderson, 2005; Ogawa & Suzuki, 2004)。

探测愤怒面孔的优势不能归因于T2与T1的相互作用，因为T1总是中性面孔。

没有迹象表明探测愤怒面孔的优势是由于a trade-off in attention to T1.对于T1的判断结果是相似的，不论后面的T2是愤怒的、快乐的还是中性的。

在SOA=160ms与SOA=560ms时，对愤怒T2与快乐T2的探测是不同的，这表明对愤怒T2的探测优势表明优先探测不仅仅是基于面孔的情绪表现，对愤怒T2的优先探测可能由于表情的效价所致。

预测未来研究的一个重要方向是进一步调查在注意方面刺激效价与刺激唤醒度的相对影响。

愤怒面孔刺激物不仅就情绪效价，而且就唤醒度也不同于快乐与中性面孔。

目前的研究发现，虽然在愤怒面孔的试验中相对于中性面孔的试验中AB效应较少了，但对于愤怒面孔仍然有残余的AB效应，即当SOA=160ms或SOA=240ms或SOA=560ms时，结果表明对愤怒T2的鉴别能力受损。

Fox et al. (2005) and Milders et al. (2006)的实验也相应表明对于愤怒面孔（T1 T2之间时间见隔短时对愤怒T2的鉴别）AB效应是减少，而不是消除。

因此存在的一个问题是当使用更加厌恶的刺激如表现强烈愤怒的真实面孔时，是否AB效应能完全消除。

先前的研究曾使用构建的面孔，构建面孔能够提供相对纯净的情绪面孔的关键特征，当使用真实的面孔难以控制潜在的混淆时，构建面孔的优势是可以调查对情绪性刺激物的优先加工。

但是正如在前言
所述，使用构建面孔也有一定的缺陷，真实面孔不仅有好的生态效应而且对于威胁与积极面部表情相对于构建面孔有更广泛的情绪效价与唤醒度。

因此，使用不同类型的刺激物包括真实面孔与构建面孔进行研究来评估这种相似的效应是必须的，因为每一套方法都有它的优点与缺点。

鉴于目前的研究假设当存在注意资源竞争时，威胁性刺激对于中性刺激时得到有先进加工，在注意瞬脱中考虑情绪影响的机制是有益的。

一个占优势的理论观点是被试成绩的下降与AB效应的增强相关，因为T1 T2之间存在注意资源的竞争(Shapiro et al., 1997a)。

虽然面孔刺激物，比词与构建面孔有更多的生态学优势，使用自然刺激物的潜在隐患是探测愤怒面孔的优势由图片的加工而非这些面孔所传达出的情感导致。

使用6张不同的面孔来试图减少这种影响。

之后的研究取向应当是通过操纵中性刺激物的情感性意义来获取潜在的威胁性信号是否可能会得到相似的结果。

调查一下先前还未验证的问题：怎样获得优先探测的情绪性意义。

是否这种优先探测限制在对人特别重要的区域，或者是否中性刺激物可以通过学习与经历获取这种特性？结论
在使用真实面孔作为刺激物的RSVP范式的注意瞬脱的研究中，当T1与T2的时间间隔小于200ms或在400-560ms之间变动时，相对于快乐面孔与中性面孔，愤怒面孔T2的注意瞬脱效应减少了。

参考文献
Frances A. Maratos, Karin Mogg, and Brendan P. Bradley.（2008）.Identification of angry faces in the attentional blink .Cognition and emotion,22 (7), 1340-1352.
Maarten Milders, Arash Sahraie, Sarah Logan, and Niamh Donnellon.(2006).Awareness of Faces Is Modulated by Their Emotional Meaning .Emotion ,1, 10–17.
Elaine Fox, Riccardo Russo, and Georgea. Georgiou.(2005). Anxiety modulates the degree of attentive resources required to process emotional faces.Cognitive, Affective,&Behavioral Neuroscience, 5（4），396-404.。