注意捕獲：視覺客體聯系表征研究新進展

張斌　徐鵬輝

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

關鍵詞：注意捕獲；注意捕獲范式；工作記憶負荷

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）不受當前任務的制約而自動獲得注意的現象叫注意捕獲。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，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制交互作用的途徑。

1 注意捕獲的研究范式及其相關研究

1.1 額外奇異刺激范式及其相關研究

Theeuwes和Yantis等人使用額外奇異刺激范式，通過一系列經典實驗，提出注意捕獲是一個完全自下而上的刺激驅動加工過程的假設。該假設基于以下事實：在某些情景下，即使知道某個特征與當前任務無關，刺激驅動的外源性注意仍會不由自主地將被試轉移到該特征上。實際上，這一假設通常是注意捕獲的操作定義，即即使刺激與任務目標無關，但它仍然影響被試的操作績效。Wolfe根據對物體特征和物體本身的區分提出了視覺搜索的“引導搜索模型”，即：當知覺對象具有一個不被視野中其它刺激所共享的獨特特征時，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目在某個維度上不同；二是在這一維度上，周圍的其它項目相一致（Duncan & Humpreys，1959）。Theeuwes等將這類具有顯著性特征的刺激稱為特征獨子。

Pashler（1988）認為在視覺搜索中特征獨子能獨立于任務目標的要求自動地捕獲注意。據此推斷，被試在搜索形狀獨子時難以忽略顏色獨子，顏色獨子捕獲了注意。

Theeuwes（1992）讓被試從事一項視覺搜索任務，要求搜索某個特征維度上的獨特刺激。據此推斷，盡管顏色獨子與目標任務無關，但被試不能忽略無關的顏色特征獨子，也就是說顏色特征獨子捕獲了注意。Theeuwes（1994）和Folk（1992）等人也都得到了類似的結果。

Theeuwes等（1998，2004）認為，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。即使與任務無關，具有高顯著性的特征獨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）結合行為實驗和腦電、眼動等技術開展研究，發現了進一步支持上述觀點的證據。

1.2 線索化范式及其相關研究

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，讓被試在進行一項視覺搜索任務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刺激將出現的位置。若線索恰好出現在靶子呈現的位置上，則目標反應時可能減少；反之，若出現在干擾項位置上，則反應時可能將增加。通過觀察線索與目標位置是否一致對目標的反應時的影響，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，而受自上而下的調節作用的觀點。

Folk和Remington（1992）進行了一系列的實驗，對自下而上的刺激驅動的注意捕獲提出了質疑。實驗結果表明，當被試搜索突現目標刺激時，只有突現的線索才能捕獲注意，顏色的獨特刺激線索不起作用；當被試搜索顏色獨特刺激目標時，只有顏色獨特刺激線索才能捕獲注意，突現線索沒有作用。

在理解注意捕獲機制的問題上，Folk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置間的匹配關系決定。只有當兩者相匹配時才能捕獲注意。

1.3 無關特征搜索范式及其相關研究

無關特征搜索范式類似于額外奇異刺激范式，與后者的重要區別在于搜索畫面中的無關特征有可能成為搜索的靶子。無關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數目有關的反應速度斜率的變化進行推斷，而不只是簡單地依據反應時的減少。結果表明：如果特征獨子作為干擾項，則搜索反應時間隨著項目數的增多而增加，即注意以序列的方式逐一對項目進行搜索加工；相反，當特征獨子作為靶子時，反應時間不受項目數的影響，無論項目數多少都能最先將特征獨子探測出來，這種情況下，可認為特征獨子捕獲了注意。

Yantis等人使用無關特征搜索范式進行研究，結果支持Theeuwes的觀點，認為注意捕獲是一個刺激驅動的加工過程。他們進行了實驗，結果發現：當靶子是非突現刺激時，不能自動捕獲被試的注意；而當靶子是突現刺激時，能自動地捕獲注意。Yantis等（1988）解釋認為突現刺激能捕獲注意的原因在于：突現產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）也利用無關特征搜索范式做了相類似的實驗，結果發現明度上的增加并不足以產生注意捕獲。

2 不同的工作記憶負荷對注意捕獲的影響

2.1 工作記憶對注意捕獲的認知控制作用

Lavie（2001，2004）和Miller（1996，1998）的一系列行為和神經生理實驗顯示，工作記憶在選擇性注意任務中具有以目標為導向的主動認知控制作用，能保持目標加工的優先權，能積極主動的抑制無關干擾子引起的不恰當反應。為考察工作記憶對注意捕獲是否具有同樣的認知控制作用，我們進行了單、雙任務條件對顏色干擾子注意捕獲的影響實驗和不同工作記憶負荷對顏色干擾子注意捕獲的影響實驗。實驗比較了在單任務和雙任務條件下被試對目標刺激的反應時和正確率，結果發現在雙任務條件下無關顏色干擾子產生的注意捕獲效應程度顯著大于單任務條件，說明在搜索目標刺激時，如果同時要求被試承擔一定的工作記憶負荷任務，則容易受到無關顏色干擾子的干擾。與沒有工作記憶負荷的單任務相比，在有工作記憶負荷的雙任務條件下注意捕獲程度更大，提示工作記憶的認知控制作用不僅在選擇性注意任務中有效，而且在注意捕獲中也有作用。在單、雙任務條件實驗的基礎之上，不同工作記憶負荷實驗進一步探討了在雙任務條件下不同工作記憶負荷水平對注意捕獲的調節作用。不同工作記憶負荷對顏色干擾子注意捕獲的影響實驗結果表明，在高、低工作記憶負荷條件下，無關顏色干擾子都捕獲了注意，但在高工作記憶負荷條件下，無關顏色干擾子產生的注意捕獲程度顯著大于低工作記憶負荷條件。這一實驗揭示了工作記憶負荷對注意捕獲的影響規律：隨著工作記憶負荷的增加，無關干擾子產生的注意捕獲效應程度增加。這說明，在高工作記憶負荷條件下，被試不能較好的保持目標加工的優先權，更容易受到無關干擾子的干擾。因此認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知控制作用。

2.2 刺激驅動的注意捕獲受到自上而下的控制調節作用

Theeuwes等和Yantis使用額外奇異刺激范式開展了一系列經典實驗，發現注意捕獲是一個完全自下而上的刺激驅動加工過程，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、雙任務條件對顏色干擾子注意捕獲的影響實驗結果表明，在被試搜索形狀目標刺激時，無論在高或低工作記憶負荷下，無關顏色干擾子都能捕獲注意，只不過注意捕獲的效應程度不同而已，這一點與Theeuwes等和Yantis的實驗結果一致，即均發現無關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，實驗不僅探討了刺激顯著性對注意捕獲的影響，還對工作記憶的負荷進行了控制，發現在存在工作記憶負荷的條件下顏色干擾子產生的注意捕獲量大于無工作記憶負荷條件，說明注意捕獲不是純粹的刺激驅動的加工過程，而受自上而下的認知控制調節作用。從不同工作記憶負荷對顏色干擾子注意捕獲的影響實驗的結果可以看到，隨著工作記憶負荷的變化，無關顏色干擾子引起的注意捕獲效應大小也隨之發生改變，工作記憶負荷越高，注意捕獲的效應程度越大。因此，可以認為，刺激驅動的注意捕獲受到了自上而下的控制調節作用。

2.3 自上而下的認知控制和刺激顯著性在注意捕獲中存在交互作用

實驗考察了不同工作記憶負荷對刺激顯著性較強的顏色干擾子注意捕獲的影響，探討了工作記憶的認知控制對注意捕獲的調節作用。結果顯示，刺激顯著性較強的顏色干擾子無論在高、低工作記憶負荷條件下都能捕獲注意，工作記憶的認知控制作用只能對注意捕獲大小起調節作用，并不能決定顏色刺激能否捕獲注意。而在實驗中，我們利用了刺激顯著性較弱的形狀干擾子，不同工作記憶負荷對形狀干擾子注意捕獲的影響實驗結果發現，在沒有工作記憶負荷或低負荷時，無關形狀干擾子不能捕獲注意，而在工作記憶負荷較高時，無關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荷的水平。在高工作記憶負荷條件下，被試不能較好地保持目標加工的優先權，容易受到無關刺激的干擾，即使顯著性較弱的刺激也有可能捕獲注意。

綜合所有實驗，我們認為：無關干擾刺激能否捕獲注意主要取決于自上而下的認知控制作用和刺激顯著性在注意捕獲中的相對貢獻。具體地說：當無關干擾子顯著性程度大于目標刺激時，無關干擾子能否捕獲注意主要取決于干擾子的顯著性程度。當無關干擾子顯著性程度小于目標刺激時，無關干擾子能否捕獲注意主要取決于工作記憶負荷的水平。

參考文獻

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作者簡介

張斌，男，福建醫科大學應用心理學系。