视觉搜索中基于工作记忆内容的注意捕获与抑制

注意是对有关信息的选择及对无关信息的抑制, 工作记忆是对有关信息的保持以及对无关信息的抑制, 两者在一定程度上都体现了选择性地指向与当前任务有关的刺激并同时抑制无关刺激。在系统地回顾已有研究的基础上结合新近的ERP研究, 从视觉搜索中基于工作记忆内容的注意捕获与注意抑制两个角度综述了视觉工作记忆与视觉选择性注意的相关研究。研究者们主要从两方面对该领域的问题进行了探讨：(1)视觉工作记忆内容对视觉选择性注意的导向作用; (2)视觉工作记忆内容对视觉选择性注意产生导向作用的条件。文章对以往的研究进行了总结, 指出了无论保持在视觉工作记忆的内容是捕获注意还是受到抑制, 都存在着自上而下和自下而上两种加工机制。     

注意控制定势和线索类型在注意捕获中的作用

采用前线索范式, 通过3个实验考察了注意控制定势和线索类型在注意捕获中的作用。实验1要求被试搜索颜色奇异项目标或突现目标, 涉及较弱的注意控制定势, 结果表明, 突现线索在作为匹配线索和不匹配线索时都能捕获注意, 而颜色奇异项线索只有在作为匹配线索时才能捕获注意。实验2要求被试搜索具体特征的红色或白色目标, 使被试建立较强的特征搜索定势, 结果表明, 颜色奇异项线索和突现线索在作为匹配线索时都能捕获注意, 但是在不匹配条件下, 颜色奇异项线索被抑制了, 而突现线索不能捕获注意; 实验3采取go/no-go范式, 要求被试对红色目标进行反应, 对白色目标进行抑制, 并通过设置不同的线索-目标时间间隔来进一步考察注意捕获的机制, 结果表明, 在600 ms间隔下, no-go突现线索被抑制, 而对于go颜色奇异项线索来说, 随着时间间隔的增加, 注意捕获效应减少。结果与相倚捕获假说和抑制独立捕获假说不符, 支持注意转移假说：自上而下的注意控制定势通过把注意从和目标不匹配的特征位置转移发挥作用; 颜色奇异项线索和突现线索的注意捕获机制相同, 但是突现线索相对于颜色奇异项线索来说, 在与目标不匹配的条件下, 更容易捕获注意, 更难被抑制。     

自上而下的注意控制定势在注意捕获中的作用

采用经典前线索范式的变式, 通过100%有效的提示考察了自上而下的注意控制定势在注意捕获中的作用。实验1要求被试在整个实验中只搜索一个固定颜色的目标, 但是通过在每个试次前对目标进行提示加强注意控制定势的强度。实验2通过在每个试次中变化要搜索的目标颜色使被试必须建立两个更强的注意控制定势。实验结果一致表明和目标颜色相匹配的线索捕获了注意, 而和目标颜色无关的线索被抑制; 实验2的捕获效应和抑制效应都显著大于实验1; 对无关冲突线索和无关中性线索的注意抑制效应没有差异, 抑制效应显著小于捕获效应。研究表明自上而下的注意控制定势通过把注意从和目标不匹配的特征位置转移发挥作用, 支持注意转移假说; 对匹配线索的捕获和对无关线索的抑制运用了同一加工系统, 抑制作为捕获的附加产品出现, 两者都可以作为注意捕获的指标。     

网络成瘾倾向者在视觉工作记忆引导下的注意捕获

采用工作记忆任务和视觉搜索任务相结合的双任务范式, 探讨网络成瘾倾向者在视觉工作记忆引导下的注意捕获。实验1考察了单一分心刺激视场中分心刺激的性质对网络成瘾倾向者选择性注意的影响, 实验2通过控制匹配试验出现的概率来诱发不同的抑制动机, 探讨多分心刺激视场中两种抑制动机下网络成瘾倾向者的注意表现。结果发现：(1)无论在单一分心刺激还是多分心刺激视场中, 网络成瘾倾向被试的目标搜索反应时均显著短于正常组被试, 且两组的搜索正确率没有差异。(2)在单一分心刺激视场中, 无论是与工作记忆项目匹配还是不匹配的分心刺激都会捕获正常组被试的注意, 但不会捕获网络成瘾倾向被试的注意。(3)在多分心刺激视场中, 当抑制动机水平较低时, 两组被试均对匹配分心物产生注意捕获效应, 且网络成瘾倾向被试受工作记忆引导的注意捕获效应小于正常组被试; 当抑制动机较高时, 两组被试均对匹配分心物产生注意抑制效应, 且没有差异。研究结果表明, 面对非网络相关视觉刺激时, 网络成瘾倾向者受工作记忆引导的注意捕获效应小于正常组, 并表现出了知觉加工上的优势。     

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。     

注意捕获与自上而下的加工过程

注意捕获对揭示两种控制过程——自下而上的加工与自上而下的加工之间的关系有着重要的研究意义。在当前对注意捕获的研究中,主要存在两大类的实验范式：线索化范式与视觉搜索范式;涉及以下几个方面：刺激驱动的注意捕获与自上而下控制的关系;注意捕获是否涉及注意的空间转移;刺激的显著性对注意捕获的影响;实验范式对注意捕获的影响。总的来说,没有任何一种视觉刺激能绝对的独立于自上而下的控制之外来捕获注意,因此也可以这样认为,注意捕获被默认为是一种自动化的过程,但这个自动化的过程可以被内源性的调节所抑制或者易化。     

意义关联的注意定向效应：基于空间位置的抑制和捕获

采用线索化范式, 通过3个实验建立线索和靶子的意义关联, 考察了意义性线索在不同空间位置的注意定向效应。结果表明, 在下视野出现抑制效应, 且位置越下抑制效应越显著; 在上视野出现捕获效应, 且位置越上捕获效应越显著; 同时注意定向效应的程度受引导线索性质的影响。这些结果说明：(1)客体间的意义关联能够引导视觉空间注意, 表现出不同空间位置的注意定向效应; (2)客体性质能够影响意义关联的注意定向, 表现为客体的生动性越高, 调节能力越强, 抽象性越高, 调节能力越弱; (3)意义关联的注意定向具有规律性变化, 表现为基于空间位置的抑制和捕获效应。     

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。     

视觉选择过程中眼跳与注意关系的理论进展

视觉选择的过程包含两种途径:眼跳行动和注意转移,两者对于视觉选择目标物的加工都有促进作用。鉴于此,视觉研究领域产生大量关于二者关联如何的实验研究,大部分研究者认为眼跳和注意转移存在密切联系。该文将关于两者关系的重要理论进行了综合阐述和简要比较,主要介绍五种理论假说:眼动准备假说、动前假说、顺序注意模型、视觉注意模型和竞争整合模型。     

言语工作记忆内容在语义水平的注意捕获

采用工作记忆−视觉搜索双任务范式, 探讨不同呈现方式下与言语工作记忆内容语义水平匹配的刺激的注意捕获效应。结果发现：(1)视觉呈现下, 与言语工作记忆内容知觉和语义匹配的刺激均能捕获注意, 且在视觉搜索快速反应的阶段仍能捕获注意; (2)听觉呈现下, 与言语工作记忆内容语义匹配的刺激不能捕获注意, 反而被抑制, 但在视觉搜索快速反应的早期阶段却能捕获注意。研究表明, 基于视听呈现的言语工作记忆内容在语义水平对注意的引导作用可发生在注意搜索过程快速反应的早期阶段。而晚期阶段由于受到跨通道注意选择的抑制, 听觉呈现下的语义表征不能捕获注意, 而视觉呈现下的语义表征仍能捕获注意。     

Selection history-driven signal suppression

ABSTRACT

The control of attention is influenced by current goals, physical salience, and selection history. Under certain conditions, physically salient stimuli can be strategically suppressed below baseline levels, facilitating visual search for a target. It is unclear whether such signal suppression is a broad mechanism of selective information processing that extends to other sources of attentional priority evoked by task-irrelevant stimuli, or whether it is particular to physically salient perceptual signals. Using eye movements, in the present study we highlight a case where a former-target-colour distractor facilitates search for a target on a large percentage of trials. Our findings provide evidence that the principle of signal suppression extends to other sources of attentional priority beyond physical salience, and that selection history can be leveraged to strategically guide attention away from a stimulus.     

急性应激对威胁刺激注意定向和注意解除的影响:认知神经机制研究

急性应激和注意偏向是焦虑障碍和创伤后应激障碍发生和症状保持的两个重要因素。急性应激导致交感神经系统激活以及儿茶酚胺和糖皮质激素分泌增加,因而影响对威胁刺激的注意偏向。但是急性应激如何影响注意偏向中的注意定向和注意解除尚不清楚。本项目采用点探测任务、威胁线索空间提示任务,结合恐惧条件反射、眼动和事件相关电位技术,研究急性应激对注意定向和注意解除影响的认知神经机制。研究结果可为治疗焦虑和创伤后应激障碍提供支持,为公共卫生管理政策的制定提供建议。     

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.     

类别注意控制定势在注意捕获中的加工机制

注意捕获是指注意定向的过程中刺激不自觉地捕获注意的现象。在复杂的视觉搜索任务中,类别注意控制定势(cACS)能够帮助我们将注意引导到与目标定义类别匹配的刺激上,并对其进行优先加工。探讨cACS在注意捕获中的加工机制,不仅能够扩展注意捕获领域的理论研究,还能对实际生活提供指导。通过文献梳理,从cACS的作用阶段、cACS的加工强度及cACS作用时的激活脑区三个方面总结了注意捕获中的cACS的加工机制。未来研究可以就抑制分心物的ACS、不同类型的cACS加工差异和人工类别ACS加工过程等进行探讨。     

特征和位置信息在价值驱动注意捕获中的作用

本研究采用训练−测试范式考察颜色和位置信息在价值驱动注意捕获中的作用。实验1考察是否存在基于具体位置的价值驱动的注意捕获效应。在训练阶段, 被试对8个位置中两个位置出现的红色目标反应伴随着高奖励反馈, 而对另外两个位置出现的红色目标反应伴随着低奖励反馈, 其它4个位置为中性位置, 没有目标出现。在测试阶段, 一半试次中红色刺激作为分心物出现。结果发现, 只有当分心刺激出现在高奖励位置和两个高奖励位置之间的中性位置时才能够捕获注意; 实验2考察颜色和位置信息在价值驱动注意捕获中的交互作用。在训练阶段, 将颜色特征和位置信息联合起来进行学习。在测试阶段, 和高、低奖励相联结的颜色刺激各在1/3试次中作为分心物出现。结果发现, 只有当高奖励颜色出现在高奖励位置或出现在高奖励位置之间的中性位置时才能够捕获注意。研究结果表明：(1)位置联结的价值驱动的注意捕获效应能够泛化到特定邻近位置上; (2)个体在训练阶段将颜色和位置的联合特征与奖励建立联结, 训练阶段建立的联结不能泛化到部分特征上。价值驱动注意捕获效应的泛化具有选择性。     

Attentional capture by irrelevant emotional distractor faces is contingent on implicit attentional settings

Although expressions of facial emotion hold a special status in attention relative to other complex objects, whether they summon our attention automatically and against our intentions remains a debated issue. Studies supporting the strong view that attentional capture by facial expressions of emotion is entirely automatic reported that a unique (singleton) emotional face distractor interfered with search for a target that was also unique on a different dimension. Participants could therefore search for the odd-one out face to locate the target and attentional capture by irrelevant emotional faces might be contingent on the adoption of an implicit set for singletons. Here, confirming this hypothesis, an irrelevant emotional face captured attention when the target was the unique face with a discrepant orientation, both when this orientation was unpredictable and when it remained constant. By contrast, no such capture was observed when the target could not be found by monitoring displays for a discrepant face and participants had to search for a face with a specific orientation. Our findings show that attentional capture by emotional faces is not purely stimulus driven and thereby resolve the apparent inconsistency that prevails in the literature on the automaticity of attentional capture by emotional faces.