注意捕獲：視覺客體聯(lián)系表征研究新進(jìn)展

張斌　徐鵬輝

摘 要：傳統(tǒng)注意捕獲研究常利用額外奇異刺激范式，更強(qiáng)調(diào)刺激相對顯著性特征對注意捕獲的影響，認(rèn)為注意捕獲是一個純粹的刺激驅(qū)動的加工過程，而對于自上而下的認(rèn)知控制作用卻少有研究。本文詳細(xì)介紹注意捕獲的多種研究方式并通過檢驗(yàn)不同工作記憶負(fù)荷對注意捕獲的影響，探討自上而下的認(rèn)知控制作用和刺激顯著性在注意捕獲中的作用及其關(guān)系。

關(guān)鍵詞：注意捕獲；注意捕獲范式；工作記憶負(fù)荷

Abstract： Thetraditional attentional capture research often use additional smgleton paradigm， more emphasis on stimulation relative saliency features on attentional capture effects， consider attention capture was a purely stimulus driven process， and for top-down cognitive control function is seldom studied. Introduced in detail in this paper pay attention to capture the various research ways and through inspection on attentional capture effects of top-down cognitive control and stimulus saliency in attentional capture and different working memory load and their relationship.

Key words： Attentional capture，Atentional capture paradigm， Working memory load

某些具有顯著性特征的刺激（如在形狀、明度或顏色等特征維度上不同于其它客體）不受當(dāng)前任務(wù)的制約而自動獲得注意的現(xiàn)象叫注意捕獲。注意捕獲的研究一方面可以揭示刺激顯著性對注意加工的影響效應(yīng)，另一方面也提供了探討自上而下和自下而上兩種注意控制機(jī)制交互作用的途徑。

1 注意捕獲的研究范式及其相關(guān)研究

1.1 額外奇異刺激范式及其相關(guān)研究

Theeuwes和Yantis等人使用額外奇異刺激范式，通過一系列經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，提出注意捕獲是一個完全自下而上的刺激驅(qū)動加工過程的假設(shè)。該假設(shè)基于以下事實(shí)：在某些情景下，即使知道某個特征與當(dāng)前任務(wù)無關(guān)，刺激驅(qū)動的外源性注意仍會不由自主地將被試轉(zhuǎn)移到該特征上。實(shí)際上，這一假設(shè)通常是注意捕獲的操作定義，即即使刺激與任務(wù)目標(biāo)無關(guān)，但它仍然影響被試的操作績效。Wolfe根據(jù)對物體特征和物體本身的區(qū)分提出了視覺搜索的“引導(dǎo)搜索模型”，即：當(dāng)知覺對象具有一個不被視野中其它刺激所共享的獨(dú)特特征時，由于刺激對比的作用該對象可獲得最高的顯著性。顯著性具有兩個條件：一是刺激與其緊鄰的項(xiàng)目在某個維度上不同；二是在這一維度上，周圍的其它項(xiàng)目相一致（Duncan & Humpreys，1959）。Theeuwes等將這類具有顯著性特征的刺激稱為特征獨(dú)子。

Pashler（1988）認(rèn)為在視覺搜索中特征獨(dú)子能獨(dú)立于任務(wù)目標(biāo)的要求自動地捕獲注意。據(jù)此推斷，被試在搜索形狀獨(dú)子時難以忽略顏色獨(dú)子，顏色獨(dú)子捕獲了注意。

Theeuwes（1992）讓被試從事一項(xiàng)視覺搜索任務(wù)，要求搜索某個特征維度上的獨(dú)特刺激。據(jù)此推斷，盡管顏色獨(dú)子與目標(biāo)任務(wù)無關(guān)，但被試不能忽略無關(guān)的顏色特征獨(dú)子，也就是說顏色特征獨(dú)子捕獲了注意。Theeuwes（1994）和Folk（1992）等人也都得到了類似的結(jié)果。

Theeuwes等（1998，2004）認(rèn)為，一個刺激是否能夠引起注意捕獲往往依賴其相對于其他刺激的顯著性程度，顯著性越高，捕獲注意的可能性就越大。即使與任務(wù)無關(guān)，具有高顯著性的特征獨(dú)子仍能通過自下而上的加工方式捕獲注意。近年來，Theeuwes和Hickey等（2004）結(jié)合行為實(shí)驗(yàn)和腦電、眼動等技術(shù)開展研究，發(fā)現(xiàn)了進(jìn)一步支持上述觀點(diǎn)的證據(jù)。

1.2 線索化范式及其相關(guān)研究

Folk等（1992，1998）采用線索化范式來探討注意捕獲的問題。在線索化范式中，讓被試在進(jìn)行一項(xiàng)視覺搜索任務(wù)前先觀察某個空間線索，被試事先知道這個線索并不能提示目標(biāo)刺激將出現(xiàn)的位置。若線索恰好出現(xiàn)在靶子呈現(xiàn)的位置上，則目標(biāo)反應(yīng)時可能減少；反之，若出現(xiàn)在干擾項(xiàng)位置上，則反應(yīng)時可能將增加。通過觀察線索與目標(biāo)位置是否一致對目標(biāo)的反應(yīng)時的影響，可推斷線索是否捕獲了注意。Folk等的研究支持注意捕獲不完全是一個自下而上的加工過程，而受自上而下的調(diào)節(jié)作用的觀點(diǎn)。

Folk和Remington（1992）進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，對自下而上的刺激驅(qū)動的注意捕獲提出了質(zhì)疑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)被試搜索突現(xiàn)目標(biāo)刺激時，只有突現(xiàn)的線索才能捕獲注意，顏色的獨(dú)特刺激線索不起作用；當(dāng)被試搜索顏色獨(dú)特刺激目標(biāo)時，只有顏色獨(dú)特刺激線索才能捕獲注意，突現(xiàn)線索沒有作用。

在理解注意捕獲機(jī)制的問題上，F(xiàn)olk等（1998）給出了一個對主動的注意策略和自動的注意捕獲的相互影響的框架。Folk和Remington（1992，1998）提出了注意的條件捕獲理論：注意捕獲是有條件的，某一特征能否捕獲注意由該特征與自上而下的注意設(shè)置間的匹配關(guān)系決定。只有當(dāng)兩者相匹配時才能捕獲注意。

1.3 無關(guān)特征搜索范式及其相關(guān)研究

無關(guān)特征搜索范式類似于額外奇異刺激范式，與后者的重要區(qū)別在于搜索畫面中的無關(guān)特征有可能成為搜索的靶子。無關(guān)特征搜索范式推斷刺激能否捕獲注意主要從與畫面中干擾項(xiàng)數(shù)目有關(guān)的反應(yīng)速度斜率的變化進(jìn)行推斷，而不只是簡單地依據(jù)反應(yīng)時的減少。結(jié)果表明：如果特征獨(dú)子作為干擾項(xiàng)，則搜索反應(yīng)時間隨著項(xiàng)目數(shù)的增多而增加，即注意以序列的方式逐一對項(xiàng)目進(jìn)行搜索加工；相反，當(dāng)特征獨(dú)子作為靶子時，反應(yīng)時間不受項(xiàng)目數(shù)的影響，無論項(xiàng)目數(shù)多少都能最先將特征獨(dú)子探測出來，這種情況下，可認(rèn)為特征獨(dú)子捕獲了注意。

Yantis等人使用無關(guān)特征搜索范式進(jìn)行研究，結(jié)果支持Theeuwes的觀點(diǎn)，認(rèn)為注意捕獲是一個刺激驅(qū)動的加工過程。他們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)靶子是非突現(xiàn)刺激時，不能自動捕獲被試的注意；而當(dāng)靶子是突現(xiàn)刺激時，能自動地捕獲注意。Yantis等（1988）解釋認(rèn)為突現(xiàn)刺激能捕獲注意的原因在于：突現(xiàn)產(chǎn)生了一個明度上突然的增加，正是這個短暫的信號引起了注意。但后來hntis和Hillstrom（1994）也利用無關(guān)特征搜索范式做了相類似的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)明度上的增加并不足以產(chǎn)生注意捕獲。

2 不同的工作記憶負(fù)荷對注意捕獲的影響

2.1 工作記憶對注意捕獲的認(rèn)知控制作用

Lavie（2001，2004）和Miller（1996，1998）的一系列行為和神經(jīng)生理實(shí)驗(yàn)顯示，工作記憶在選擇性注意任務(wù)中具有以目標(biāo)為導(dǎo)向的主動認(rèn)知控制作用，能保持目標(biāo)加工的優(yōu)先權(quán)，能積極主動的抑制無關(guān)干擾子引起的不恰當(dāng)反應(yīng)。為考察工作記憶對注意捕獲是否具有同樣的認(rèn)知控制作用，我們進(jìn)行了單、雙任務(wù)條件對顏色干擾子注意捕獲的影響實(shí)驗(yàn)和不同工作記憶負(fù)荷對顏色干擾子注意捕獲的影響實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)比較了在單任務(wù)和雙任務(wù)條件下被試對目標(biāo)刺激的反應(yīng)時和正確率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在雙任務(wù)條件下無關(guān)顏色干擾子產(chǎn)生的注意捕獲效應(yīng)程度顯著大于單任務(wù)條件，說明在搜索目標(biāo)刺激時，如果同時要求被試承擔(dān)一定的工作記憶負(fù)荷任務(wù)，則容易受到無關(guān)顏色干擾子的干擾。與沒有工作記憶負(fù)荷的單任務(wù)相比，在有工作記憶負(fù)荷的雙任務(wù)條件下注意捕獲程度更大，提示工作記憶的認(rèn)知控制作用不僅在選擇性注意任務(wù)中有效，而且在注意捕獲中也有作用。在單、雙任務(wù)條件實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，不同工作記憶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探討了在雙任務(wù)條件下不同工作記憶負(fù)荷水平對注意捕獲的調(diào)節(jié)作用。不同工作記憶負(fù)荷對顏色干擾子注意捕獲的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在高、低工作記憶負(fù)荷條件下，無關(guān)顏色干擾子都捕獲了注意，但在高工作記憶負(fù)荷條件下，無關(guān)顏色干擾子產(chǎn)生的注意捕獲程度顯著大于低工作記憶負(fù)荷條件。這一實(shí)驗(yàn)揭示了工作記憶負(fù)荷對注意捕獲的影響規(guī)律：隨著工作記憶負(fù)荷的增加，無關(guān)干擾子產(chǎn)生的注意捕獲效應(yīng)程度增加。這說明，在高工作記憶負(fù)荷條件下，被試不能較好的保持目標(biāo)加工的優(yōu)先權(quán)，更容易受到無關(guān)干擾子的干擾。因此認(rèn)為注意捕獲不僅受到刺激顯著性程度的影響，而且受到工作記憶的認(rèn)知控制作用。

2.2 刺激驅(qū)動的注意捕獲受到自上而下的控制調(diào)節(jié)作用

Theeuwes等和Yantis使用額外奇異刺激范式開展了一系列經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)注意捕獲是一個完全自下而上的刺激驅(qū)動加工過程，一個刺激能否捕獲注意取決于這個刺激特征的相對顯著性程度，顯著性程度越高，捕獲注意的可能性就越大。隨著研究的深入，有些研究者指出，注意捕獲不能完全獨(dú)立于被試的主觀控制，它仍受自上而下的控制作用（Folk等，1992，1994，1998）。單、雙任務(wù)條件對顏色干擾子注意捕獲的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在被試搜索形狀目標(biāo)刺激時，無論在高或低工作記憶負(fù)荷下，無關(guān)顏色干擾子都能捕獲注意，只不過注意捕獲的效應(yīng)程度不同而已，這一點(diǎn)與Theeuwes等和Yantis的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，即均發(fā)現(xiàn)無關(guān)顏色干擾子具有較高的刺激顯著性特征，能捕獲被試的注意。但是，實(shí)驗(yàn)不僅探討了刺激顯著性對注意捕獲的影響，還對工作記憶的負(fù)荷進(jìn)行了控制，發(fā)現(xiàn)在存在工作記憶負(fù)荷的條件下顏色干擾子產(chǎn)生的注意捕獲量大于無工作記憶負(fù)荷條件，說明注意捕獲不是純粹的刺激驅(qū)動的加工過程，而受自上而下的認(rèn)知控制調(diào)節(jié)作用。從不同工作記憶負(fù)荷對顏色干擾子注意捕獲的影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以看到，隨著工作記憶負(fù)荷的變化，無關(guān)顏色干擾子引起的注意捕獲效應(yīng)大小也隨之發(fā)生改變，工作記憶負(fù)荷越高，注意捕獲的效應(yīng)程度越大。因此，可以認(rèn)為，刺激驅(qū)動的注意捕獲受到了自上而下的控制調(diào)節(jié)作用。

2.3 自上而下的認(rèn)知控制和刺激顯著性在注意捕獲中存在交互作用

實(shí)驗(yàn)考察了不同工作記憶負(fù)荷對刺激顯著性較強(qiáng)的顏色干擾子注意捕獲的影響，探討了工作記憶的認(rèn)知控制對注意捕獲的調(diào)節(jié)作用。結(jié)果顯示，刺激顯著性較強(qiáng)的顏色干擾子無論在高、低工作記憶負(fù)荷條件下都能捕獲注意，工作記憶的認(rèn)知控制作用只能對注意捕獲大小起調(diào)節(jié)作用，并不能決定顏色刺激能否捕獲注意。而在實(shí)驗(yàn)中，我們利用了刺激顯著性較弱的形狀干擾子，不同工作記憶負(fù)荷對形狀干擾子注意捕獲的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在沒有工作記憶負(fù)荷或低負(fù)荷時，無關(guān)形狀干擾子不能捕獲注意，而在工作記憶負(fù)荷較高時，無關(guān)形狀干擾子卻捕獲了注意，說明顯著性較弱的刺激能否捕獲注意主要取決于工作記憶負(fù)荷的水平。在高工作記憶負(fù)荷條件下，被試不能較好地保持目標(biāo)加工的優(yōu)先權(quán)，容易受到無關(guān)刺激的干擾，即使顯著性較弱的刺激也有可能捕獲注意。

綜合所有實(shí)驗(yàn)，我們認(rèn)為：無關(guān)干擾刺激能否捕獲注意主要取決于自上而下的認(rèn)知控制作用和刺激顯著性在注意捕獲中的相對貢獻(xiàn)。具體地說：當(dāng)無關(guān)干擾子顯著性程度大于目標(biāo)刺激時，無關(guān)干擾子能否捕獲注意主要取決于干擾子的顯著性程度。當(dāng)無關(guān)干擾子顯著性程度小于目標(biāo)刺激時，無關(guān)干擾子能否捕獲注意主要取決于工作記憶負(fù)荷的水平。

參考文獻(xiàn)

[1]Turatto M，Galfano G.Color.form and luminance capture attention in visual search.Vision Research，2000，40（13）：1639-1643

[2]Theeuwes J.Top-down search strategies cannot override attentional capture.Psychonomic Bulletin&Review，2004，11（1）：65-70

[3]Van Zoest W，Donk M，Theeuwes J.The role of stimulus-driven and goal-driven control in saccadic visual selection.Journal of Experimental Psychology：Human Perception and Performance，2004，30（4）：746-75

[4].Broadbent D E.Task combination and the selective intake of information.Acta Psychologica，1982，50（3）：253-290

[5]Maha Adamo，Carson Pun，Jay Pratt，Susanne Ferber.Your divided attention， please！ The maintenance of multiple attentional control sets over distinct regions in space. Cognition . 2007 （1）

[6] Bryan R. Burnham. Using response time distributions to examine top-down influences on attentional capture. Attention， Perception， & Psychophysics . 2013 （2）

[7]劉麗，李運(yùn)，李力紅，白學(xué)軍.自上而下的注意控制定勢在注意捕獲中的作用.心理學(xué)報.2014（10）

[8]張慶，張杰棟，胡思源，劉嘉.不受知覺負(fù)載調(diào)節(jié)的注意捕獲效應(yīng)：生態(tài)信息的作用.心理學(xué)報.2011（11）

作者簡介

張斌，男，福建醫(yī)科大學(xué)應(yīng)用心理學(xué)系。