工作记忆与知觉负载对工作记忆表征引导注意的调节

本研究采用4个眼动实验探讨不同知觉负载条件下的视觉搜索任务中工作记忆负载对基于工作记忆表征的注意引导效应的影响。实验1和实验3采用低知觉负载的视觉搜索任务,结果在视觉工作记忆负载为1和2时观察到了显著的注意引导效应,但当负载增加到4时注意引导效应消失了;实验2和实验4采用高知觉负载的视觉搜索任务,结果发现注意引导效应在工作记忆负载增加到2时就已经消失了。上述结果表明:工作记忆负载和知觉负载都能够通过调控认知资源的方式来影响工作记忆表征对注意的引导,当认知资源充足时,工作记忆能够同时保持多个记忆表征对视觉注意的引导。     

视觉工作记忆对前注意阶段注意定向的调节

在注意阶段,视觉工作记忆与注意共享某些特征时,视觉工作记忆内容会引导注意定向。在前注意阶段的影响又是如何？对此问题的研究却很少见,本研究采用工作记忆与基于特征的视觉搜索相结合的任务深入探讨了此问题。研究结果发现：即使在前注意阶段,注意定向也会受到视觉工作记忆自上而下的调节。然而与注意阶段不同的是：当视觉工作记忆内容与随后视觉搜索任务的目标相关时,与记忆内容匹配的搜索项目会引导注意定向到该项目所在的位置,但只有此项目作为分心物时,才会明显地延迟对靶子的加工,而此项目作为靶子时,这种影响并不明显;当视觉工作记忆中保持的项目与随后视觉搜索任务的目标无关时,注意会忽略视觉工作记忆中保持的项目,有效地检测靶子     

工作记忆表征捕获眼动中的颜色优先性

刺激属性所具有的引导效力在工作记忆表征自上而下地引导注意捕获过程中起重要作用, 已有研究表明工作记忆表征的颜色属性在引导注意时具有一定的优势。研究采用工作记忆任务与视觉搜索任务相结合的双任务范式, 结合眼动追踪技术, 通过设置具有较强引导效力的颜色属性与朝向属性进行直接竞争的实验条件, 进一步考察工作记忆表征的颜色属性是否依然具有优先性。实验1发现工作记忆表征的颜色属性与朝向属性同时竞争眼动捕获时, 颜色属性表现出较强的优势, 而朝向属性单独呈现时并未表现出任何捕获效应。实验2与3进一步证实了颜色属性捕获眼动的优先性, 即当颜色属性在面临作为靶子属性的朝向属性的竞争时, 依然能捕获更多的注视点。这些结果直接证实了工作记忆表征的颜色属性在工作记忆表征的捕获眼动的过程中具有较强的引导效力, 相对于其他刺激属性(如朝向、形状)更具有优先性。     

无关长时记忆表征能否引导视觉注意选择?

与任务相关的长时记忆表征在引导视觉注意选择的过程中扮演着重要的角色,它可以使人们在熟悉的视觉情境中快速搜索目标刺激,并偏离干扰刺激。但当长时记忆表征与任务无关时,还能否引导视觉注意选择?目前还不清楚。实验1采用眼动追踪技术直接比较无关工作记忆表征与无关长时记忆表征在视觉搜索阶段对视觉注意的捕获效应,行为反应时与首次注视点百分率的结果都发现,当无关工作记忆表征在视觉搜索中再次出现时能引导视觉注意偏向到与之匹配的干扰刺激,但无关长时记忆表征并没有表现出类似的注意引导效应;实验2探讨记忆表征由工作记忆系统转移到长时记忆系统的过程中对视觉注意的引导效应,结果发现,随着记忆表征的转移,注意引导效应消失了,实验3排除工作记忆表征的干扰后,依然没有发现无关长时记忆表征对注意的引导效应。以上结果表明,无关长时记忆表征并不能像工作记忆表征一样引导视觉注意选择,工作记忆表征和长时记忆表征对视觉注意的引导属于两个不同的认知过程。     

视觉与言语工作记忆表征对视觉注意的引导

通过三个实验,探讨不同时间进程下视觉和言语工作记忆表征对视觉注意的引导。实验1采用注意引导与注意探测任务同时呈现的范式,探讨不同记忆项与注意项时间间隔(SOA)条件下言语工作记忆表征对视觉注意的引导。结果发现,当SOA较短时言语工作记忆表征对视觉注意有引导效应,而SOA较长时未观察到引导效应;实验2、3采用注意引导任务与注意探测任务分离范式,分别探讨在不同SOA条件下言语和视觉工作记忆表征对视觉注意的引导。结果发现,不同SOA条件下言语和视觉工作记忆表征均能引导视觉注意。研究表明,不同实验范式对言语工作记忆表征对视觉注意的引导有明显影响,视觉比言语工作记忆表征能在更广泛条件下引导视觉注意。     

工作记忆内容驱动完全无关刺激捕获注意

研究通过三个实验以检验工作记忆内容能否自动引导注意选择视场中与之匹配的任务完全无关刺激。实验一要求被试在工作记忆保持阶段完成一个视觉搜索任务，结果发现当搜索序列外的无关干扰刺激与工作记忆内容匹配时搜索绩效显著降低；实验二结果表明该干扰效应不能归因于自下而上的启动机制，因为对颜色刺激仅仅进行知觉辨认而没有工作记忆加工时并没有产生启动效应；实验三通过缩短搜索任务刺激的呈现时间以使得被试在完成搜索任务前没有足够时间眼跳至无关干扰刺激，结果发现了与实验一类似的干扰效应，说明在没有眼跳的情况下与工作记忆内容匹配的完全无关刺激可以捕获注意。这些结果表明保持在工作记忆中的信息表征可以自动引导注意选择视场中与之匹配的任务完全无关刺激，为基于工作记忆内容的注意捕获提供了新证据支持。     

工作记忆表征的激活与抑制状态对注意引导效应的影响

本研究采用双任务范式, 通过定向遗忘任务操纵工作记忆表征状态, 分别在目标无关和目标相关条件下考察工作记忆激活与抑制状态对视觉搜索早期注意引导效应的影响。实验1与实验2发现当工作记忆表征只可能与视觉搜索分心物匹配时(目标无关条件), 处于激活状态的工作记忆表征会引导视觉注意偏向到与之匹配的分心物, 表现出注意引导效应, 而处于抑制状态的工作记忆表征则没有观察到注意引导效应。实验3与实验4发现, 当工作记忆表征有可能与视觉搜索目标匹配时(目标相关条件), 处于激活状态的工作记忆表征能捕获注意, 而处于抑制状态的工作记忆表征只有与视觉搜索目标匹配时, 才表现出对该搜索目标反应的延迟。这些研究的结果表明(1)处于激活状态的工作记忆表征能有效地引导注意偏向到与之匹配的搜索目标或分心物, 并且这种注意引导效应并未受到抑制动机的影响而被消除或反转; (2)处于抑制状态的工作记忆表征能将抑制状态传递到视觉搜索阶段, 并延迟对与之匹配的搜索目标的反应。     

视觉工作记忆负载类型对注意选择的影响

通过操纵Flanker任务相对于视觉工作记忆任务的呈现位置, 探讨在视觉工作记忆编码和保持阶段, 精度负载和容量负载对注意选择的影响。行为结果发现, Flanker任务呈现位置和视觉工作记忆负载类型影响注意选择; ERP结果发现, 在保持阶段, 当搜索目标和干扰项不一致时, 负载类型影响N2成分。研究表明, 在编码阶段, 视觉工作记忆负载主要通过占用更多知觉资源降低干扰效应, 支持知觉负载理论; 而在保持阶段, 当Flanker任务位于记忆项内部时, 两类负载在工作记忆表征过程中不同的神经活动导致投入到注意选择的认知控制资源不同, 可能是两类负载影响保持阶段注意选择的机制。     

无关工作记忆表征的负性情绪信息能否捕获视觉注意?一项眼动研究

研究通过分析视觉搜索任务的首次注视点和行为反应时, 探讨无关工作记忆表征的负性情绪信息对视觉注意选择的影响。实验1发现在反映早期注意选择的首次注视点百分率指标上, 不管工作记忆表征的情绪效价如何, 均出现了显著的注意捕获效应; 实验2发现当采用中性情绪靶子刺激时, 首次注视点百分率指标上仍表现出了稳健的注意捕获效应; 在首次注视点持续时间指标上, 实验1和实验2均发现记忆匹配条件的干扰刺激显著小于控制条件的干扰刺激, 表现出注意的快速脱离; 而在行为反应时指标上, 早期的注意捕获效应消失(实验1), 甚至被反转为注意抑制效应(实验2)。这些结果表明在早期注意选择阶段, 记忆驱动的注意捕获效应不受工作记忆表征情绪效价的影响, 但认知控制会在早期注意捕获之后促使注意快速脱离记忆匹配的干扰刺激, 其作用效果受靶子刺激情绪效价的调节。     

认知控制在工作记忆表征引导注意中的作用:来自眼动的证据

研究同时采用首次注视点百分率与行为反应时指标,探讨了认知控制在无关工作记忆表征引导视觉注意选择过程中的作用。实验1发现:当视觉搜索容易时,首次注视点百分率和反应时指标都出现了注意引导效应;而当视觉搜索困难时,在反映早期注意定向的首次注视点百分率指标上,搜索快的被试组的注意引导效应显著大于搜索慢的被试组,而在行为反应时指标上,搜索快的被试组表现出注意引导效应,但搜索慢的被试组则表现出相反的注意拒绝效应。实验2发现当采用更为突显的靶子刺激时,首次注视点百分率指标上表现出的注意引导效应并未受到视觉搜索靶子显著性的影响,甚至还表现出一定的优先性。这些结果表明认知控制在工作记忆表征引导视觉注意的过程中所起的作用是动态变化的,视觉搜索早期注意定向阶段的注意引导效应比较稳健,认知控制只能减弱其效应的量值,而在随后的视觉搜索过程中,当视觉搜索比较缓慢时,认知控制可能会将注意引导效应反转为相反的注意拒绝效应。     

Strategic and automatic effects of visual working memory on attention in visual search

Previous research indicates that visual attention can be automatically captured by sensory inputs that match the contents of visual working memory. However, Woodman and Luck (2007) showed that information in working memory can be used flexibly as a template for either selection or rejection according to task demands. We report two experiments that extend their work. Participants performed a visual search task while maintaining items in visual working memory. Memory items were presented for either a short or long exposure duration immediately prior to the search task. Memory was tested by a change-detection task immediately afterwards. On a random half of trials items in memory matched either one distractor in the search task (Experiment 1) or three (Experiment 2). The main result was that matching distractors speeded or slowed target detection depending on whether memory items were presented for a long or short duration. These effects were more in evidence with three matching distractors than one. We conclude that the influence of visual working memory on visual search is indeed flexible but is not solely a function of task demands. Our results suggest that attentional capture by perceptual inputs matching information in visual working memory involves a fast automatic process that can be overridden by a slower top-down process of attentional avoidance.     

Memory-based attentional capture by colour and shape contents in visual working memory

Current theories assume that there is substantial overlap between visual working memory (VWM) and visual attention functioning, such that active representations in VWM automatically act as an attentional set, resulting in attentional biases towards objects that match the mnemonic content. Most evidence for this comes from visual search tasks in which a distractor similar to the memory interferes with the detection of a simultaneous target. Here we provide additional evidence using one of the most popular paradigms in the literature for demonstrating an active attentional set: The contingent spatial orienting paradigm of Folk and colleagues. This paradigm allows memory-based attentional biases to be more directly attributed to spatial orienting. Experiment 1 demonstrated a memory-contingent spatial attention effect for colour but not for shape contents of VWM. Experiment 2 tested the hypothesis that the placeholders used for spatial cueing interfered with the shape processing, and showed that memory-based attentional capture for shape returned when placeholders were removed. The results of the present study are consistent with earlier findings from distractor interference paradigms, and provide additional evidence that biases in spatial orienting contribute to memory-based influences on attention.     

Cognitive Control of Attentional Guidance by Visual and Verbal Working Memory Representations

Both visual and verbal information in working memory guide visual attention toward a memory‐matching object. We tested whether: (a) visual and verbal representations have different effects on the deployment of attention; and (b) both types of representations can be used equally in a top‐down manner. We asked participants to maintain a visual cue or a verbal cue at the beginning of each trial, and ended with a memory task to ensure that each cue was represented actively in working memory. Before the memory task, a visual search task appeared where validity was manipulated as valid, neutral, or invalid. We also manipulated the probability of valid trials (20%, 50%, and 80%), which had been told to the participants prior to the task. Consistent with earlier findings, attentional guidance by visual representations was modulated by the probability. We also found that this was true for verbal representations, and that these effects did not differ between representation types. These results suggest that both visual and verbal representations in working memory can be used strategically to control attentional guidance.     

基于记忆的注意捕获和注意抑制效应：ERP证据

采用工作记忆与视觉搜索双任务范式, 通过操作匹配试次出现概率来诱发不同水平的认知控制动机, 考察了基于记忆的注意引导过程的时程特点。结果：记忆匹配刺激首先诱发了N2pc成分, 随后诱发了与抑制过程相关的差异正波。并且, 认知控制动机水平越高, N2pc波幅越小、潜伏期越短; 抑制性差异正波波幅越大。结论：基于记忆的注意引导过程包括早期的注意捕获和后期的注意抑制两个阶段; 其效应量和时程受到认知控制动机水平的调节。