視覺意識是離散還是連續模式？基于注意瞬脫的整合性視角

劉一鳴 羅浩誠 傅世敏

摘? 要? 視覺意識是離散還是連續模式？注意抑制角度下的注意瞬脫范式是回答這一問題的重要工具。注意瞬脫范式指在固定的空間位置中快速連續地呈現多個刺激（約每秒10個）， 被試需要在若干分心物中報告一個或多個目標。該范式能夠通過控制滯后時間從而在不同程度上有效地削弱意識， 既規避了被試在主觀判斷中易混淆的問題， 同時也避免了外源性注意導致的誤差?；谡侠碚撚^點論證注意瞬脫下兩種模式的共存， 為這一問題的不同觀點提供相容的理論框架， 并有助于進一步探究測量方式、刺激材料、被試反應方式、加工水平和注意負載等因素影響視覺意識模式的原因。未來研究可以根據上述因素對實驗方法和操作進行優化， 從而基于注意瞬脫視角對這一問題進行深入實證探究。

關鍵詞? 視覺意識模式， 離散視覺意識， 連續視覺意識， 注意瞬脫

分類號 ?B842

1? 視覺意識中的離散模式與連續模式之爭

關于視覺意識模式， 部分研究者將其比喻為“開關”， 其映射了視覺意識的全或無模式， 但這種全或無的模式是否與視覺意識的真實模式相符？或者視覺意識可能具有不同層級？關于這個飽受爭議的主題， 已經有許多學者提供了相關的證據（F?rster， 2020）。目前主要的觀點可以分成兩類： （1）離散模式（Asplund et al.， 2014; Dehaene， 2006; Sergent et al.， 2005; Sergent & Dehaene， 2004）; （2）連續模式（Cohen et al.， 2023; Overgaard et al.， 2006; Pretorius et al.， 2016; Rams?y &Overgaard， 2004; Schurgin et al.， 2020）。

本文通過分析以往視覺意識模式的研究， 試圖從注意瞬脫的整合性視角解釋兩種矛盾觀點產生的原因及影響因素， 以求進一步完善視覺意識模式的理論， 使得原先矛盾的觀點擁有相容的理論框架， 并針對原因提出具體可行的實驗操作， 為后續研究提供展望和建議。

1.1? 離散模式觀點

基于全局神經元工作空間理論（Global Neuronal Workplace Theory， GNWT）的離散模式觀點認為： 通過對比無視覺意識和有視覺意識之間的差別， 研究者可以證明視覺意識經驗的存在， 并且對其進行測量。其主要包含兩個觀點： （1）無視覺意識處理相對有視覺意識處理更加獨立， 而有視覺意識處理則具備更多和語義相關的聯系; （2）對于信息的加工， 無視覺意識是并行處理的， 而有視覺意識則是串行的。在此基礎上， 離散模式觀點提出， 視覺意識以全有或全無的模式存在： 無視覺意識處理是一種連續的模式， 但視覺意識會進行一種非線性的劇烈變化， 即當刺激呈現時間增加或者強度提高時， 視覺意識中會出現一個閾值， 導致低激活水平和高激活水平共存。一旦刺激超過這一閾限時， 就會突然“點燃” （ignite）、激活全局工作空間， 從而產生意識（Sergent & Dehaene， 2004; Dehaene et al.， 2003; Mashour et al.， 2020）。

基于神經科學的角度， 全局工作空間由跨越整個前額葉和頂葉腦區的長距離神經連接組成， 主要產生于皮層II和III層的錐體神經元， 此外還包括非特異性丘腦核團、基底神經節和一些皮層節點（F?rster， 2020; Dehaene & Changeux， 2011）。另外由于閾值的存在， 刺激必須先被注意所選擇， 即注意是視覺意識的必要前提， 視覺意識的產生必須在注意選擇之后， 并且不能先于額頂區域的大規模激活（Dehaene & Naccache， 2001）。這表明視覺意識的神經相關物應該具有一段較長的潛伏期。正因為如此， 在事件相關電位（Event Related Potential， ERP）研究中， 支持離散模式觀點的研究者將刺激呈現后約350 ms達到峰值的晚期正成分（Late Positivity， LP）作為視覺意識最早出現的標志（Del Cul et al.， 2007; Sergent et al.， 2005; Seth， 2022）。LP是有意識和無意識條件下P3波幅的差異波。目前P3的源定位和代表功能沒有明確的定論， 但前人研究已經發現P3反映了多種不同的認知過程， 因此可能具有多個源定位（F?rster， 2020）。對于LP成分， 研究者用低分辨率電磁斷層成像分析方法定位為雙側額葉區、頂葉區、邊緣區、扣帶區和顳枕區（Volpe et al.， 2007）。

1.2? 連續模式觀點

基于盲視（blindsight）與視覺潛意識研究的基本功能和意識重組理論（Reorganization of Elementary Functions and Consciousness， REFCON） （Overgaard & Mogensen， 2014; Mogensen & Overgaard， 2017）和循環加工理論（Recurrent Processing Theory， RPT） （Lamme， 2010）為連續視覺意識模式提供了理論支持， 其主要觀點是： （1）視覺意識中具有不同層級的狀態存在; （2）大腦區域的激活是連續的、線性的， 而不是閾值式的非線性激活; （3）循環加工理論提出注意并非是意識的必要條件。

根據基本功能和意識重組理論的觀點， 視覺意識是由許多不同水平的、相對低級的層級所組成的高水平層級。這一理論得到了認知神經科學的證據支持， 腦損傷患者通常表現出受損區域的認知功能減弱而非完全消失， 例如工作記憶功能障礙患者不會完全喪失工作記憶（McAllister et al.， 2006）; 面孔失認癥患者將面孔刺激報告為“一些不熟悉的物體” 而沒有完全忽視其存在（Oakley & Halligan， 2013）; 初級視皮層受損的患者雖然對損傷區域內的視覺刺激沒有主觀意識， 但是仍然可以以高于隨機概率的水平完成判斷任務（Weiskrantz et al.， 1974）; 有研究者使用視覺意識模式研究中常用的知覺意識量表對盲視患者GR進行測試， 實驗結果顯示， GR對于刺激有著不同程度的意識（體現在量表得分的分布上）， 該結果說明盲視這一現象并不是徹底的無意識狀態， 視覺意識存在不同的層級結構， 支持了連續模式的觀點（Overgaard et al.， 2008）。

循環加工理論的主要觀點是： 大腦中不僅有從低級區域向高級區域傳遞的前饋活動， 還有從高級區域到低級區域的反復處理（即反饋）， 反饋和前饋對于視覺意識的產生是必要的（Lamme， 2000; Lamme， 2006）。具體而言， 在刺激呈現后， 信息被視網膜所接收并迅速從低級感覺皮層向高級腦區單向傳播， 隨后當信息通過反饋傳輸到達較低級的腦區時， 視覺意識才在這個過程中產生。在神經結構上， 這種信息帶來的激活通過丘腦外側膝狀體從視網膜擴散到初級視覺皮層， 再到負責視覺、運動信息的皮質區域及前額葉。循環加工理論認為注意并非是意識的必要條件， 注意只關乎刺激是否能進入視覺系統的更高層次， 而視覺意識在刺激開始被循環處理時就已經產生。

在人類被試的實驗中， 研究者使用雙眼分視掩蔽范式控制面孔刺激可見或不可見， 其使用功能性磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging， fMRI）和腦電（Electroencephalogram， EEG）技術發現： 可見面孔相較于不可見面孔誘發了梭狀回與早期視覺區域（Broadman Area 17， BA17）之間的強循環交互活動（Fahrenfort et al.， 2012）; 另有研究使用腦磁圖（Magnetoencephalography， MEG）、結合掩蔽范式和知覺意識量表對連續模式的視覺意識進行皮層定位， 結果發現枕區的活動能夠合理地解釋量表評分的變化， 而額葉的活動卻無法解釋量表評分， 這反駁了認為額頂區是產生意識的腦區的全局神經元工作空間理論的觀點， 支持了循環加工理論（Andersen et al.， 2016）。同時在其他動物上也發現了類似的證據， 例如， 當給實驗猴呈現視覺刺激時， 無論實驗猴是否覺察到刺激， 都會引起相似的初級視覺皮層早期神經活動; 不同的是， 當實驗猴未覺察到刺激時， 其初級視皮層神經活動的晚期成分（大于100 ms）被抑制， 這一成分被認為依賴于水平和反饋連接， 支持了連續模式的觀點（Hupé et al.， 1998; Lamme et?al.， 1998）。

在ERP研究中， 與支持離散模式的觀點相對， 視覺意識負成分（Visual Awareness Negativity， VAN）的相關研究則更多地支持連續模式的觀點（Eiserbeck， 2022; Roth-Paysen et al.， 2022; Seth， 2022）。VAN是在N1和N2時間窗內， 有意識看到刺激的條件下誘發的ERP波形與無意識條件下誘發波形之間的差異波， 潛伏期大約為200～500 ms （Koivisto & Revonsuo， 2003; Ojanen et al.， 2003）。VAN通常分布在枕部和顳區的電極上， 并且在刺激呈現的對側半球振幅較強。對VAN成分的源定位分析發現VAN可能沿著腹側視覺流產生， 集中在外側枕葉皮層和顳下回后部（Koivisto et al.， 2009; Liu et al.， 2012; Pitts et al.， 2012; Vanni et al.， 1996）。

盡管在各種范式中， LP在P3b時間窗內都被觀察到在有無視覺意識條件之間存在差異， 但越來越多的證據表明這種差異可能并未反映了視覺意識本身， 而是與被試是否對刺激識別進行主觀報告有關（Koch et al.， 2016）。例如， 有研究者發現， 在不需要報告刺激類別的條件下， 無論被試能否感知到刺激， 都不能產生顯著的P3成分（Cohen ?et al.， 2020）。同LP的爭論不同， 使用多種范式進行研究的文獻則一致傾向于認為VAN是視覺意識最早的標志性因素（F?rster et al.， 2020; Koivisto & Revonsuo， 2010）。

2? 注意抑制角度下的注意瞬脫范式的重要性

2.1? 不同限制機制導致的差異： 注意抑制角度的重要性

隨著上述矛盾性證據的增加， 也有學者認為視覺意識模式不是純粹的離散或者連續模式， 而是取決于某些特定的實驗參數（Binder et al.， 2017; Derda et al.， 2019; Eiserbeck， 2022; Windey & Cleeremans， 2015; Windey et al.， 2013）。其中， 范式類別是一個重要的影響因素， 但目前的研究多用知覺抑制的范式（Fu et al.， 2017; Koivisto et al.， 2017）， 其存在著被試在主觀判斷和客觀任務上對“刺激存在但錯過”的情況與“刺激不存在”的情況無法區分的問題， 而注意抑制的范式能較好地規避這一問題， 從而更加精確、細致地對視覺意識模式進行探究。

前人研究發現， 使用不同的實驗范式所得到的意識模式結果會發生變化（F?rster et al.， 2020; Jimenez et al.， 2020）， 有研究者通過兩種范式（注意瞬脫與視覺掩蔽）和兩種刺激類型（單詞和形狀）研究視覺意識模式， 結果顯示： 在所有的條件下都存在視覺意識的連續模式， 但是在注意瞬脫與單詞的配對條件下， 量表的中間評分的比例最低——即被試進行了最少數量分級模式的反應報告（Pretorius， 2014）; 另外有研究比較了使用視覺掩蔽和注意瞬脫范式對單詞刺激的感知差異， 結果顯示， 在注意瞬脫范式下， 被試的意識模式傾向于離散， 而使用掩蔽范式時， 則顯示出更加連續的視覺意識模式（Sergent & Dehaene， 2004）。

總體而言， 研究視覺意識的范式可以分為兩類： （1）知覺抑制的相關范式（對比度降低、后向掩蔽和閃光抑制）; （2）注意抑制的相關范式（雙任務、空間不確定性和注意瞬脫） （Kanai et al.， 2010）。兩類范式對于視覺意識的限制機制存在差異， 注意瞬脫范式通過對注意力的限制從而阻止刺激到達視覺意識（Raymond et al.， 1992）， 而掩蔽范式會通過干擾高、低級視覺區域之間的反饋從而降低對刺激的視覺意識覺知（Lamme， 2000; Lamme， 2003）。由于限制機制的不同， 知覺抑制使得感覺信號受到抑制， 從而導致被試無法對刺激進行報告， 而注意抑制則是被試的注意力未能投入到目標上從而忽視了目標的存在。對于知覺抑制， 被試無法區分“刺激存在但錯過”的情況與“刺激不存在”的情況， 在注意抑制中， 被試對于這兩種情況的主觀判斷標準卻有區別， 能夠對這兩種情況進行區分（Kanai et al.， 2010）。當使用客觀測量時， 這兩種不同的限制機制同樣有可能會致使知覺抑制得到的任務表現趨向于隨機水平， 而注意抑制的任務表現則能夠高于隨機水平。

此外， 注意與視覺意識存在密切相關。Kranczioch等人（2005）用注意瞬脫范式發現了在額葉和頂葉區域上對目標有無視覺意識之間的激活差異。同時也如上文所述， 根據全局神經元工作空間理論， 注意是視覺意識的必要前提， 其支持者提出的意識網絡模型強調額頂區域的重要性（Dehaene et al.， 2006）， 而這一區域通常與注意的研究相關， 因此一些研究者認為注意是視覺意識產生的必要機制（Posner， 2012; Rees & Lavie， 2001）， 即注意從連續的信息流中選擇特定信息進行加工， 從而導致了全或無的視覺意識結果（Vul et al.， 2009）。而循環加工理論則提出， 注意雖然不是視覺意識的前提， 但決定了對信息的加工是否能進入深層階段。雖然尚不明確哪一種理論是正確的， 但顯然對于視覺意識的探討都繞不開注意的作用。

對于知覺抑制的相關范式， 前人已經進行了大量的研究， 證實了兩種視覺意識模式并存（Overgaard et al.， 2006; Pretorius et al.， 2016; Rams?y & Overgaard， 2004）。而對于注意抑制的相關范式， 證據相對較少， 并且已發表的相關研究中存在測量結果不純粹、概念界定不清晰等問題， 且目前沒有文獻綜合性地探討這種范式中兩種模式共存的可能性。因此選用注意抑制的相關范式、從注意角度開展視覺意識的研究將幫助研究者對視覺意識模式進行更加全面的了解， 探究注意抑制中兩種模式是否存在對于觀點整合而言具有重要意義。

2.2? 視覺意識模式的時間維度： 注意瞬脫范式的重要性

2.2.1? 注意瞬脫效應和范式

在注意抑制類別的范式中， 注意瞬脫關注基于時間的注意， 對從時間維度研究視覺意識模式具有特殊貢獻。注意瞬脫效應（Attentional Blink）是指當兩個目標在較短的時間內連續呈現時， 對于第二個目標的識別會暫時性地受到損害。這一現象最先在快速序列視覺呈現（Rapid Serial Visual Presentation， RSVP）任務中被觀察到（Raymond et al.， 1992）。作為注意抑制的其中一種范式， 注意瞬脫范式（也被稱為快速序列視覺呈現范式）的核心在于： 在固定的空間位置中快速呈現刺激 （例如每秒10個）， 被試被要求在若干分心物中報告一個或多個目標。前人研究表明， 盡管信息加工會因為呈現速度受到限制， 但個體仍然能夠完成對大部分單個目標的識別（Broaddbent & Broadbent， 1987）。然而對于雙目標的任務， 研究發現在識別第一個目標（T1）后200～500 ms的時間窗口內， 如果出現第二個目標（T2）， 那么對于第二個目標的識別會受損; 當第一個目標和第二個目標間隔增長， 則對于第二個目標的識別會逐步恢復（Raymond et al.， 1992）。

2.2.2? 注意瞬脫范式的重要性

注意瞬脫范式在同一空間位置內序列呈現多個刺激， 高刺激呈現速度以及非目標刺激的干擾能夠在較大程度上限制信息加工。被試對于第二個目標的感知模糊化的特性使注意瞬脫成為研究視覺意識的良好工具， 通過了解被試對第二個目標的表征進入意識的方式是離散還是連續的， 有利于研究者對意識模式進行剖析。

相較于注意抑制中的其他范式（雙任務范式和空間不確定性范式）， 注意瞬脫可以通過改變任務需求和滯后時間， 對視覺意識進行更加有效和精細的操控。具體而言， 在注意瞬脫中， 僅要求被試完成第二個目標的相關任務（即單目標任務）時可以測量對第二個目標的完整意識狀態， 也可以測得在沒有注意干擾的情況下可見性量表評分的分布（Eiserbeck， 2022）， 并且通過對比該任務條件下目標不存在和目標存在的情況， 有助于探究評分分布與離散模式視覺意識的關系（Sergent et al.， 2005）。雙目標任務時， 被試被要求辨別第一個目標和第二個目標： 在長滯后條件下， 盡管第一個目標占用了部分注意資源， 但由于第一個目標和第二個目標間隔時間較長， 注意瞬脫效應較弱或消失， 可以測量該狀態下被試對第二個目標的意識模式; 在短滯后條件下， 第一個目標占用大量注意資源， 此時對第二個目標的意識感知被大幅削弱。除了簡單的區分長滯后和短滯后條件， 注意瞬脫實際上可以精細地設置多組滯后時間， 以不同程度地削弱視覺意識。此外， 基于時間注意的特性使得注意瞬脫中客觀的任務表現會隨著滯后時間的逐漸增加而逐步提高。相比之下， 雙任務范式中隨著項目數量從兩個增加到八個， 被試表現的降低并不明顯; 空間不確定性范式中僅存在兩種條件用以對比（確定/不確定） （Kanai et al.， 2010）， 可見注意瞬脫逐級削弱被試對目標的意識感知的特性能夠提高探究視覺意識模式的有效性和精細性， 避免對意識削弱的效度不佳或對比條件過少造成的系統誤差。

研究視覺意識的時間進程是評估不同意識理論的重要途經， 對探索視覺意識的離散和連續模式具有重要貢獻， 也是探究注意與意識是否相互獨立的重要方法（F?rster， 2020; Koivisto et al.， 2009; Seth， 2022）。對于視覺意識模式， 全局神經元工作空間理論和循環加工理論傾向于選擇兩種不同ERP成分（LP和VAN）作為視覺意識的神經關聯物， 其在時間進程上相對較晚和較早的不同潛伏期有利于解釋對應理論， 相關的實證研究也能夠揭示特定實驗條件下的視覺意識模式。通過觀察意識神經關聯物與注意相關的成分之間的時間關聯， 研究者可以探究注意與意識的關系。此外， 注意瞬脫相比于空間抑制范式， 其刺激呈現在同一個空間位置， 避免了被試注意在空間上的轉移， 解決了空間抑制范式中僅能依靠指導語將被試視線固定在中心注視點的弊端， 減少了眼動和外源性注意等混淆因素對實驗結果的影響（Pitts et al.， 2014）。

3? 注意瞬脫范式下研究視覺意識模式的相關證據

目前注意瞬脫研究中， 多數實驗得到的結果發現視覺意識為離散模式（Asplund， 2004; Sergent et al.， 2005; Sergent & Dehaene， 2004）， 在ERP上體現為LP的二分激活模式; 也有研究者將這種較晚期出現的意識神經關聯物歸因于注意瞬脫范式（Seth， 2022）。然而實際上， 近年來注意瞬脫范式下的意識研究也獲得了相當一部分連續模式的實驗結果， 并且同樣發現了VAN的分級激活模式（Eiserbeck， 2022; Karabay et al.， 2021; Nieuwenhuis & Kleijn， 2011; Sy et al.， 2021; Roth-Paysen et al.， 2022）， 因此下文旨在論證注意瞬脫下兩種視覺意識模式的存在， 并基于此進一步探究影響視覺意識模式的因素， 從而針對相關因素提出具體可行的實驗操作方面的展望和建議。

3.1? 支持離散模式的證據

3.1.1? 行為證據

首篇使用注意瞬脫范式研究視覺意識模式的文獻中（Sergent & Dehaene， 2004）， 被試被要求在一連串由輔音字母（除QTX外）組成的4個大寫字母的無意義刺激中找到相同字母數的法語數字單詞（如DEUX）， 并報告其主觀可見性。研究者設計了一種連續的主觀量表（21點）讓被試能夠自由地選擇可見性。這項研究發現， 在注意瞬脫效應期間： 在第二個目標缺失的條件下， 可見性量表的得分集中在左端， 代表“不可見”; 在第二個目標出現的條件下， 得分集中在右端， 代表“可見”。因此研究者認為視覺意識模式是離散模式的。

在此基礎上， 研究者設計了其他的方法對視覺意識進行測量。決策后下注法（Post-Decisional Wagering， PDW）要求被試在做出決定后， 給自己決定的正確性下注。如果決定是正確的， 則可以贏得下注的金錢， 如果失敗， 則會損失該部分金錢。這種方式可以更加隱晦地讓被試進行內省報告， 同時避免了被試對量表0點的忽略性——即保留對較弱刺激的最低程度視覺意識。當研究者要求被試使用決策后下注法對單詞刺激進行決策時， 實驗結果呈現離散的意識模式（Nieuwenhuis & Kleijn， 2011）。有研究指出主觀報告的結果并不可靠， 因此提出了一種客觀測量的方法和相關假設（Asplund， 2014）。該研究認為在短滯后情況下， 被試識別第二個目標的精度應該受到影響， 而隨著第一個目標和第二個目標間隔時間的增加， 識別精度再逐步恢復， 呈現為連續模式。在分別對顏色和面孔材料進行反應的兩個實驗中， 被試被要求在色環和“面孔環” （face wheel）上進行選擇， 精度則體現為被試在色環上選擇的顏色與正確答案之間的夾角。然而實驗結果顯示， 精度并沒有隨著第一個目標與第二個目標之間的間隔時間而發生顯著變化。因此實驗得出結論： 視覺意識是以全或無的狀態產生的。

此外， 研究者通過操控第一個目標和第二個目標的特征（顏色和方向）及任務類型來探究精度和猜測率如何變化（采用了與Asplund （2014）相同的標準混合模型）。實驗結果發現， 當任務要求被試在兩個不同的目標之間注意不同的特征（即注意定勢切換）時， 對第二個目標的視覺意識感知以全或無方式被削弱， 表現為猜測率顯著增加（Sy ?et al.， 2021）。另一個實驗（Karabay et al.， 2021）則通過對比經典注意瞬脫范式、雙側注意瞬脫范式（在注視點的兩側同時呈現兩列刺激流）以及第一個目標后的第二個位置出現雙側注意瞬脫的范式， 發現當第一個目標只出現在單一位置時， 無論第二個目標的位置是固定還是可變的， 被試對于目標的識別均存在猜測率效應， 即視覺意識呈現離散模式。

3.1.2? ERP證據

Sergent等人（2005）采取與Sergent和Dehaene （2004）相同的實驗設計， 探究了不同主觀可見度評分之間的ERP差異， 研究發現可見度評分呈現雙峰分布（集中在量表左端和右端）， 并且在P3b （LP）時間窗內發現了二分的激活模式， 因此得出注意瞬脫中刺激信息進入視覺意識的方式是全或無的結論。但實際上， 研究者在結果中也發現了N2（最早的存在可見度評分差異的成分）時間窗內存在連續的激活模式， 然而研究者基于行為數據上量表評分的雙峰分布以及全局神經元工作空間理論， 認為N2中觀察到的分級激活模式實際上反映了無視覺意識加工階段， 即無視覺意識處理可以是連續的， 但進入視覺意識的方式是全或無的（Sergent et al.， 2005）。

3.2? 支持連續模式的證據

3.2.1? 行為證據

通過使用不同的刺激材料， 以往研究獲得了支持連續模式的相應證據。例如有研究使用面孔作為刺激材料， 要求被試對第二個目標進行性別辨別任務， 并使用4個等級的知覺意識量表對其可見度進行評分（Eiserbeck， 2022）。研究結果發現： 主觀量表評分的中等反應比例較兩端反應更高（等級2和等級3）、各個級別之間的差異顯著， 且隨著可見度增加， 主觀評分增加。說明在該條件下， 研究者發現了視覺意識的連續模式。此外， 以單詞和字符作為刺激材料的實驗發現， 當僅將單詞材料替換為字符材料時， 量表評分分布為連續模式， 即視覺意識呈現為連續模式， 與單詞作為刺激材料時所得到的結果相反（Nieuwenhuis & Kleijn， 2011）。

改變目標刺激的特征和控制其空間位置的實驗也得出了連續模式的結論。如在3.1.1小節所述的實驗中（Sy et al.， 2021）， 研究者在離散模式的結果上進一步發現： 當兩個目標共享同一視覺特征（方向）時， 被試對第二個目標感知的精度降低， 視覺意識呈現連續模式。因此研究者提出當注意資源被競爭時， 視覺處理會對視覺意識產生影響， 并通過注意定勢轉換來調和兩種不同的視覺意識模式證據。而關于空間位置的實驗則發現， 當第一個目標的位置可以發生改變時（即隨機出現在左側或右側）， 視覺意識模式為連續模式（Karabay et al.， 2021）。據此研究者提出了適應性門控理論： 當注意力需要對多個空間位置同時監控時， 注意聚焦的范圍較大， 視覺意識的閾值降低， 視覺意識形成連續模式; 而當注意力只需要集中在一個空間位置上時， 注意聚焦的范圍較小， 視覺意識則呈現離散模式。

3.2.2? ERP證據

選取不同的ERP成分作為意識的指標（VAN或LP）， 會導致不同的視覺意識模式結論。Eiserbeck （2022）同樣研究了不同可見度評分之間的ERP波幅差異， 結果發現在N1、N2和P3時間窗內， 基于相鄰可見性評分的ERP波幅彼此之間都存在顯著差異， 即在ERP分析中發現了視覺意識的連續模式。研究者認為在N1、N2時間窗內發現的廣泛而連續的負成分可以用VAN成分來解釋， 并且將其視為視覺意識的標志， 該結論與前人研究（Sergent et al.， 2005）相反。另外， 其在P3時間窗內也發現了連續的變化模式， 研究者指出這可能反映了視覺意識的不同層級。

也有研究使用面孔材料和調整后的知覺意識量表， 通過改變注意瞬脫效應窗口期內（短滯后）外（長滯后）的第二個目標的對比度， 使得在窗口期內外可見和不可見試次比例在統計學意義上相等， 以此探究視覺意識的早期和晚期電生理的相關性。研究者通過線性混合模型分析和貝葉斯重復測量方差分析發現： N170、VAN和P3b振幅在可見試次條件下， 相比于不可見試次條件而言有所增強， 并且隨可見度評分呈線性變化， 說明在知覺（N170， VAN）和知覺后（P3b）處理階段， 視覺意識在注意瞬脫窗口內外的早期和晚期機制相似， 均為連續模式（Roth-Paysen et al.， 2022）。

4? 注意瞬脫中測量方式、刺激材料和研究任務的影響

根據前述研究的矛盾結果可知， 在注意瞬脫的范式下， 視覺意識模式并不是單純的離散模式或者連續模式。本文通過對上述研究的列舉與討論， 論證了注意瞬脫范式中兩種視覺意識模式并存的可能性， 并且在本節中， 從測量方式、刺激材料和實驗任務（任務界定的反應方式、任務所需的不同加工水平、注意負載）等方面， 多維度探究特定的實驗因素對于視覺意識模式結果的影響， 并指出目前已有的研究中， 對各實驗因素探索尚且存在的不足。

4.1? 測量方式

4.1.1? 主觀測量的性質與間接性

主觀量表是常用于意識研究中的一種主觀測量方法， 通常通過研究中間評分等級的使用比例來判斷視覺意識模式， 但量表本身具備的性質和特點會引導產生相對應的視覺意識模式， 從而影響實驗結果。同時主觀的測量方法存在間接性， 可能會摻雜一些其他因素（如風險規避）影響被試進行選擇。例如21分量表的間隔連續過于細微， 人們不太傾向于使用如此精細的評分等級; 同時， 只有兩端的端點被標記的特點會導致人們使用中間反應量表的比例變低（Overgaard et al.， 2006）。此外， 使用21分量表相比于7分或者4分的量表， 會使得被試對于連續視覺意識的敏感性（中等反應的比例）更低（Pretorius， 2016）。而相較于7分量表， 4分量表有著更高的效度， 被命名為“知覺意識量表” （Perceptual Awareness Scale， PAS）， 在意識的相關領域成為常用的主觀測量的方法（Rams?y & Overgaard， 2004）。

對于前述研究所使用的決策后下注法（Nieuwenhuis & Kleijn， 2011）， 需要注意這種測量方式并不純粹， 由于其間接性導致存在其他影響被試選擇的因素， 例如風險規避。有研究者認為這實際上是一種決策行為， 而不是單純的報告（Wierzchoń et al.， 2014）。

4.1.2? 客觀測量內容的局限性

部分研究者認為， 主觀測量受到的非實驗因素影響過大， 因此選擇采用客觀測量的方法。而客觀測量通常測量的是視覺意識的不同方面， 對于視覺意識模式的單一測量也同樣存在片面性， 目前的研究僅對刺激編碼的精度（Asplund， 2014）進行了客觀測量， 需要明確每一種測量方式所對應的測量內容， 才能從更多角度理解視覺意識模式。但需要注意的是， 對刺激識別的精度并不一定等同于意識感知的可見性（Asplund， 2014）， 即客觀行為指標并不等同于完整的主觀體驗， 可能在其他的維度（感知的強度和持續時間）上出現不同的結果。

4.2? 刺激材料

視覺意識研究所選用的刺激有字符、單詞、面孔等， 由于刺激材料本身具備離散或者連續的屬性， 會影響研究結果。例如當使用數字單詞作為材料時， 被試為了評估數字詞的主觀可見度， 必須首先確定注意瞬脫范式中的哪個項目是數字詞， 然后確定該詞的主觀可見度。如果被試僅僅感知到數字單詞的某一部分， 那么被試也無法將刺激識別為數字單詞， 這會導致被試的錯誤報告（Elliott et al.， 2016）。同時， 有研究者指出單詞作為刺激材料本身具有離散的性質， 被試需要先將第二個目標識別成為單詞（與干擾物區別）后才能進行可見度評分， 當其在研究中改用了面孔材料后， 得到了連續意識模式的實驗結果（Eiserbeck， 2022; Roth-Paysen et al.， 2022）。因此， 對于某些材料的性質， 后續研究可以通過技術手段減弱或者改變其連續（離散）的屬性， 以此來探究材料連續性對于視覺意識模式的影響。

4.3? 反應方式

被試的反應方式（連續反應或二分反應）對于視覺意識模式的影響程度尚存在爭議， 其與材料的處理水平密切相關。對于線段、顏色等刺激材料， 通常的實驗任務都使用一個連續的物理反應器（光柵、色環等）， 讓被試進行反應（Asplund， 2014）， 這可能會使得被試傾向于連續的反應方式。而對于單詞、面孔等材料， 研究者一般使用分類（或者辨別）任務（Eiserbeck， 2022）， 這些連續或者二分的任務限制了被試進行反應的方式， 可能同樣會限制得到的視覺意識模式。目前尚不清楚使用不同的任務類型、采用不同的反應方式在多大程度上影響實驗結果， 因此后續研究可以嘗試將材料處理水平與反應方式區分探究。

4.4? 加工水平

加工水平假說（Level of Processing， LoP）是關于從無意識過渡到有意識的視覺體驗的假說， 其認為個體對低水平刺激表征（即刺激“能量”或“特征”水平）連續感知， 而對高水平刺激表征（即“字母”、“文字”或“意義”的感知）二分感知（Windey ?et al.， 2013; Windey & Cleeremans， 2015）。盡管該假說已經取得了一定的支持性證據（Binder et al.， 2017; Derda et al.， 2019）， 但仍然存在爭議， 例如在低水平任務上， 有時知覺意識量表評分集中于中部， 正確率并無顯著差異; 有時量表評分集中于兩端， 正確率存在顯著差異（Jimenez， 2020）; 有研究者認為性別任務屬于低水平加工任務的一種類型， 因此出現了連續視覺意識的模式， 但性別可能還對應著更高層次的社會分類， 這一分類可能會導致性別任務在某種程度上需要高認知水平的判斷（Eiserbeck， 2022）。因此， 后續研究在使用面孔材料作為刺激時， 應當明確任務對應的水平高低。

4.5? 注意負載

提出適應性門控理論和注意定勢理論的兩個研究都指出： 注意力的變化導致視覺意識出現了不同模式（Karabay et al.， 2021; Sy et al.， 2021）。適應性門控理論從空間注意的角度研究視覺意識模式; 而注意定勢理論則是從特征注意的角度對視覺意識模式進行闡述。對于注意如何影響視覺意識的具體機制， 還需要更多的證據支持， 但就目前的實驗結果而言， 當注意聚焦范圍變大（即被試同時關注多個空間位置）或注意不同特征（注意定勢切換）時， 即注意負載變大時， 結果具有從離散模式轉變為連續模式的傾向。

其中， 適應性門控理論僅限于單側和雙側的空間位置， 沒有對注意聚焦做出更加準確的界定。此外， 當第一個目標與第二個目標出現的時間較為接近時， 在第一個目標產生的“聚焦”效應可能不僅會覆蓋到第二個目標， 還會覆蓋第二個目標附近的干擾物（Karabay et al.， 2021）。后續研究應確定注意聚焦的操作性定義， 還需要排除干擾物對視覺意識模式的影響。

5? 小結與展望

綜上所述， 由于范式類別對于視覺意識模式有著一定程度的影響， 研究注意瞬脫范式下的視覺意識模式能夠幫助研究者更加全面地理解視覺意識的本質。目前的研究結果說明， 在注意瞬脫范式中視覺意識模式并不是純粹的、固定于某一模式的， 測量方式、刺激材料、反應方式、加工水平以及注意負載都會在不同程度上影響所測量到的視覺意識模式。對于后續研究， 或許可以探索它們在其中的權重。

5.1? 小結

在測量方式上， 使用主觀報告， 可能會得到多種因素作用后的混淆結果（如風險規避）或者會產生一些不正確的內省報告（如錯誤感知）， 甚至出現錯誤理解指導語的情況， 如對“可見性”理解為“性別的清晰性” （Eiserbeck， 2022）。同時， 知覺意識量表評分雖然通常被認為是最敏感的主觀視覺意識指標， 但在加工水平假說框架中的有效性卻存在爭議， 即知覺意識量表被認為更適用于測量低水平刺激（Jimenez et al.， 2020）。而使用客觀測量可能會導致一些內隱感知的情況無法被發現， 如被試沒有報告對刺激有視覺意識， 但是在迫選階段又表現出高于猜測水平的正確率， 并且客觀測量的指標也不能完全地反映主觀體驗， 其內容局限性導致當使用客觀方法對意識模式進行測量時， 需要明確所測量的是意識模式的哪一特定方面。刺激材料的性質對視覺意識模式的影響已經被前人研究所證明（Elliott et al.， 2016; Nieuwenhui & Kleijn， 2011）。對于材料性質， 線段、朝向等低水平刺激材料， 視覺意識更傾向于連續變化， 而對于單詞等語義刺激材料則會更加離散化（Jimenez et al.， 2020）。同時Eiserbeck （2022）在N1上發現的差異也與所使用的材料有關——文字材料和面孔材料之間存在差異（Aranda et al.， 2010）， 面孔材料引起的N170成分振幅變化更加顯著。

另一方面， 雖然加工水平假說給視覺意識模式的不同證據提出了一種新的容納框架， 但目前還缺乏足夠的證據支持， 并且在使用面孔材料作為刺激時， 低水平和高水平任務的定義并沒有被明確區分。同時， 加工水平也與被試的反應方式緊密相關， 如上文所述， 簡單判斷任務更多地被用于高水平的刺激， 而低水平刺激的實驗則通常使用連續的反應器， 這種反應方式對意識模式造成的影響目前尚不明確。此外， 對于注意負載的因素， 適應性門控和注意定勢切換這兩種理論從不同的角度探究了其如何影響視覺意識模式， 但這兩個理論都缺乏更加精細的定義， 如適應性假說里空間因素的參數設置以及注意定勢是否只適用于特征階段的問題， 前人的文章中并沒有進行進一步的探究。

5.2? 展望

未來研究者使用主觀測量方法時， 可以探究不同視覺意識量表（3分、4分、21分）對于不同水平刺激的敏感性， 如嘗試面孔/顏色刺激與4分/21分量表的組間設計， 或許能發現和創造出適用于不同處理水平的合適量表; 使用客觀測量時， 需要明確每一種測量方法的視覺意識探究范圍， 例如使用色環， 可以探究感知精度; 使用相同的實驗流程， 但改變第二個目標到色環之間的間隔時間， 則可以探究感知滯留時間。在前人研究中， 對第二個目標的任務是將3張男性面孔通過變形（morph）技術得到49個連續的變化面孔并形成面孔環， 同樣通過鼠標來選擇最接近第二個目標的面孔（Asplund， 2014）。這種技術處理使得被試對面孔材料也可以通過連續的反應器進行判斷， 盡可能消除與線段（通過鼠標調整朝向）和顏色（色環）等刺激之間反應器的區別。

在刺激材料方面， 后續研究中可以考慮給面孔添加情緒信息。情緒是一種更為連續的信息， 后續研究中可以嘗試使用變形技術對實驗材料進行處理， 將兩種不同的情緒面孔重疊， 使得兩種情緒能夠連續變化， 從而讓被試在可連續選擇的反應器上進行情緒判斷; 同時， 可以使用這一方法來探究顏色刺激與面孔刺激是否會導致不同的視覺意識模式。因為顏色刺激（基礎刺激）所需要編碼的時間較短（Jimenez et al.， 2020）， 所以注意資源并未被過多占據。通過對比這兩類刺激之間的差異可能可以得出關于刺激類別如何影響意識模式的結論。

除此之外， 驗證加工水平假說也是探究視覺意識模式的重要途徑。根據前人所述， 意識研究的策略是盡可能少地改變所呈現的物理刺激， 使其在閾值附近保持物理屬性恒定的同時， 在主觀視覺意識上產生差異（F?rster， 2020）。而前人所使用的高低水平的刺激通常是不同的刺激物， 因此后續研究可以要求被試對同一刺激物的不同水平特征進行反應。如可以將面孔刺激材料覆蓋上顏色， 要求被試進行顏色判斷——設為低水平加工任務; 要求被試進行情緒判斷——設為高水平加工任務， 以此控制刺激材料的變量， 或許這也會導致結果上的差異。但需要注意的是， 涂色可能會導致面孔的部分信息被遮掩或者模糊化， 造成不同情緒之間的判斷出現任務難度差異。同時， 對于反應方式， 可以通過修改任務的指導語來改變， 如設置“刺激是紅色還是藍色”和“刺激較接近紅色還是較接近橙色”兩種指導語， 前者更具有二分的性質， 而后者的表述則傾向于連續模式（F?rster， 2020）。

此外， 后續研究還可以考慮提高兩種理論（適應性門控和注意定勢切換）的精細程度。已有的研究中， 適應性門控理論僅僅對空間位置設置單個或雙個控制， 并沒有對第一個目標可能出現的位置之間的距離等因素進行精細的操控; 另一方面， 其所使用的材料是線段， 屬于低水平刺激， 沒有實證支持同樣的效應能夠在高水平刺激上存在。因此后續研究需要考慮刺激與空間位置的交互作用。而注意定勢的實驗關注的是特征維度上的目標相似性， 后續實驗可以探究基于語義維度等高水平加工維度上的目標相似性， 如使用意義上同類和異類（car-bike; car-apple）的單詞， 推測第一個目標與第二個目標為同類時， 視覺意識呈現連續模式; 當第一個目標和第二個目標為異類單詞時， 注意定勢切換， 視覺意識呈現離散模式。

在神經科學的角度上， 對于意識相關物的探索， 仍然需要結合不同的神經理論、系統地驗證關于視覺意識本質的特定假設。Sergent等人（2005）的實驗中發現了N2和P3的差異， 雖然研究者基于全局神經元工作空間理論將N2解釋為前意識階段的處理， 但如果根據循環加工理論的解釋， 觀察到的N2活動可以被認為反映了有意識但脆弱的大容量表征， 即連續的視覺意識， 而P3活動可能反映了穩定的有限容量表征的形成， 即與訪問和報告相關的意識部分， 依賴于注意選擇， 被認為以全或無的方式發生（Eiserbeck， 2022）。另外Eiserbeck （2022）所發現的P3的連續模式并不與全局神經元工作空間理論或循環加工理論相容， 研究者更傾向于使用基本功能和視覺意識重組理論來解釋?？梢娙绻x擇的理論不同， 對于數據的解讀也會產生差異， 但目前許多研究后驗地用理論解釋研究結果， 而不是對理論進行先驗的批判性預測（Yaron et al.， 2022）， 因此需要更多研究理清各種理論之間的關聯， 并用實證的方式對其進行區分、比較、檢驗和發展（Seth， 2022）， 對視覺意識模式進行進一步的探究。此外， 目前關于注意瞬脫范式下的視覺意識模式的ERP研究較少， 并且對于離散或連續的意識模式在腦區上的定位不夠準確， 因此未來可以考慮加入腦磁圖設備進行研究， 其較高的時空分辨率既能夠達到注意瞬脫范式對時間精度的嚴格要求， 又能夠相對準確地對腦源進行定位， 有利于對視覺意識神經相關物的探索， 并且能夠加深研究者對視覺意識模式的理解。

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Is visual consciousness dichotomous or continuous？ The integrated perspective based on attentional blink

Abstract： Is visual consciousness a discrete or continuous pattern？ The attentional blink paradigm from the perspective of attentional blindness is an important tool for answering this question. Attentional blink paradigm refers to the rapid presentation of stimulus （approximately 10 per second） in a fixed spatial position， where participants need to report one or more targets among several distractions. This paradigm can effectively weaken consciousness to varying degrees by controlling the lag time， avoiding confusion in subjective judgments and errors caused by exogenous attention. Based on the perspective of integrated theory， the coexistence of two patterns in attentional blink is demonstrated， providing a compatible theoretical framework for different perspectives on this issue， and helping to further explore the reasons why measurement methods， stimulus materials， participants' reaction modes， processing levels， and attentional load affect visual consciousness patterns. Future research can optimize experimental methods and operations based on the above factors， thereby conducting in-depth empirical exploration of this issue from the perspective of attentional blink.

Keywords： visual consciousness patterns， dichotomous visual consciousness， continuous visual consciousness， attentional blink