注意捕獲實(shí)驗(yàn)范式綜述

注意捕獲實(shí)驗(yàn)范式綜述

1某些有色飲料可以吸引注意在日常生活中，尤其是在視覺(jué)系統(tǒng)中，我們的感覺(jué)器官總是需要接收大量信息。視覺(jué)系統(tǒng)加工能力的有限性決定了我們不可能、也沒(méi)有必要對(duì)所有這些信息都一一進(jìn)行加工,注意在這里起十分重要的調(diào)節(jié)作用。注意的篩選使得只有部分信息為感覺(jué)系統(tǒng)所加工。一般來(lái)說(shuō),注意篩選信息的原則受兩個(gè)方面因素的影響:一是我們當(dāng)前的任務(wù)。比如說(shuō),我們需要在超市的貨架上挑選一種礦泉水,那么這時(shí)只有那些無(wú)色透明的飲料才能夠吸引我們的注意;二是外界信息的性質(zhì)。也就是說(shuō),某些信息雖然可能跟當(dāng)前的任務(wù)無(wú)關(guān),但是由于這些信息本身的特異性,我們的注意還是不自覺(jué)地被它所吸引。還是同樣的超市情境,如果在挑選礦泉水的過(guò)程中,有一種包裝非常特別的有色飲料進(jìn)入了視野,雖然此信息跟我們當(dāng)前的任務(wù)無(wú)關(guān),但我們的注意還是不由自主地轉(zhuǎn)移到了當(dāng)前任務(wù)之外,而去觀察這種特別的包裝。在心理學(xué)上,我們一般認(rèn)為,前面一種注意主要是自上而下目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的過(guò)程,被稱為內(nèi)源性注意;后者則主要是自下而上刺激驅(qū)動(dòng)的過(guò)程,被稱為外源性注意。在多大程度上,外源性注意受到內(nèi)源性注意的影響?一般來(lái)說(shuō),一些具有顯著特征的奇異刺激能夠自動(dòng)地把注意引向自己所在的空間位置,從而加快對(duì)這個(gè)位置上刺激的加工。如果這個(gè)奇異刺激是靶子,那么對(duì)靶子的反應(yīng)時(shí)將會(huì)加快;如果是干擾刺激,那么它將會(huì)妨礙對(duì)其他位置上的靶子加工,這種奇異刺激不受當(dāng)前任務(wù)的制約而吸引注意的現(xiàn)象就叫做注意捕獲(AttentionalCapture)。注意捕獲似乎是一個(gè)純粹刺激驅(qū)動(dòng)的過(guò)程,但隨著研究的不斷深入,有些研究者指出,注意捕獲仍然受自上而下過(guò)程的影響。對(duì)注意捕獲的研究一方面可以揭示出刺激的顯著性對(duì)注意加工的影響,另一方面也提供了一些途徑,來(lái)探索兩種注意控制機(jī)制交互作用的機(jī)制和時(shí)程。2注意捕獲范式注意捕獲的研究范式有多種變化,但大體可歸納為以下幾種范式:首先是線索化范式(Pre-cueingParadigm)。在目標(biāo)刺激出現(xiàn)之前,把某個(gè)空間位置線索化,比如說(shuō)增加這個(gè)位置的明度,但一般來(lái)說(shuō),這個(gè)線索并不能提示目標(biāo)刺激將要出現(xiàn)的位置,并且被試都被事先告知了這一點(diǎn)。注意捕獲是從被試的反應(yīng)中推斷出來(lái)的,如果線索化的位置恰好是接下來(lái)目標(biāo)刺激出現(xiàn)的位置(有效線索),被試的反應(yīng)相對(duì)與目標(biāo)刺激出現(xiàn)在別的位置(無(wú)效線索)要快,這時(shí),我們就認(rèn)為線索捕獲了注意。當(dāng)然,線索和目標(biāo)刺激之間的時(shí)間間隔(SOA)必須控制在一定范圍以內(nèi),因?yàn)槿绻^(guò)長(zhǎng)的話,就有可能出現(xiàn)返回抑制現(xiàn)象。這種范式在關(guān)于注意的研究中十分常見(jiàn),是一種研究注意的經(jīng)典范式。其次是視覺(jué)搜索范式(VisualSearchParadigm)。實(shí)驗(yàn)的任務(wù)是視覺(jué)搜索任務(wù),要求被試在一系列的干擾項(xiàng)中尋找某個(gè)特定的靶子。這種范式又可分為幾種子范式。一是額外的奇異刺激范式(AdditionalSingleton)。視覺(jué)搜索畫面的某個(gè)項(xiàng)目是一個(gè)奇異刺激,但這個(gè)刺激始終都不會(huì)成為搜索的靶子。比如說(shuō),實(shí)驗(yàn)任務(wù)是在刺激畫面中尋找一個(gè)顏色奇異項(xiàng),在這個(gè)搜索的畫面中還可能出現(xiàn)一個(gè)永遠(yuǎn)都不會(huì)成為靶子的形狀奇異項(xiàng)。如果在形狀奇異項(xiàng)出現(xiàn)的條件下,被試對(duì)靶子的反應(yīng)時(shí)要慢于其未出現(xiàn)的條件,那么我們就推斷這個(gè)無(wú)關(guān)的形狀奇異刺激捕獲了注意。二是眼動(dòng)捕獲范式(OculomotorCapture)。這與上面的范式類似,只是在測(cè)量指標(biāo)上有所不同,注意的捕獲反映在對(duì)無(wú)關(guān)的奇異項(xiàng)目產(chǎn)生了眼動(dòng)。比如說(shuō),對(duì)刺激畫面中那些突現(xiàn)的項(xiàng)目(abrupt-onset)產(chǎn)生了不自主的眼動(dòng),我們就認(rèn)為突現(xiàn)的刺激捕獲了注意。不過(guò),對(duì)這種注意捕獲的指標(biāo),Wu和Remington(2003)提出了質(zhì)疑。在他們的實(shí)驗(yàn)中,眼動(dòng)捕獲與注意捕獲之間存在分離,眼動(dòng)捕獲可能并不能成為注意捕獲的一個(gè)很明顯的指標(biāo)。三是無(wú)關(guān)特征搜索范式(IrrelevantFeatureSearch)。這里使用的刺激畫面與奇異刺激范式相類似,但有一個(gè)重要的不同點(diǎn),無(wú)關(guān)的特征在這種范式下也可以成為搜索的靶子。在這種范式下,對(duì)注意捕獲的測(cè)量可以有兩種方法:第一,比較奇異刺激作為干擾項(xiàng)時(shí)的反應(yīng)時(shí)以及奇異刺激作為靶子時(shí)的反應(yīng)時(shí);第二,以畫面項(xiàng)目數(shù)為橫坐標(biāo)、被試的反應(yīng)時(shí)為縱坐標(biāo),做幾條函數(shù)曲線,分別表示奇異刺激作為靶子以及奇異刺激作為干擾項(xiàng)或不出現(xiàn)的反應(yīng)時(shí)情況。從函數(shù)圖像上來(lái)看,如果奇異刺激不出現(xiàn)或者是作為干擾刺激,那么函數(shù)曲線將有明顯的上升坡度,表明隨著干擾項(xiàng)目的增加,反應(yīng)時(shí)也不斷增加,這就出現(xiàn)了為畫面大小效應(yīng)(DisplaySizeEffect);如果奇異刺激恰好是靶子,那么曲線將趨于水平,表明干擾項(xiàng)的數(shù)目的多少并不影響反應(yīng)速度。在這種情況下,我們就認(rèn)為注意被這個(gè)無(wú)關(guān)特征所捕獲。四是靶子-奇異刺激距離范式(Target-singletonDistanceParadigm)。在這種范式中,靶子和奇異刺激之間的距離是唯一的自變量。Turatto和Galfano(2001)使用了這種范式,刺激畫面是一圈小圓,它們均勻分布在一個(gè)假想的大圓上,其中的某一個(gè)小圓顏色與眾不同(比如某一個(gè)是紅色的小圓,其他的都是綠色的),被試的任務(wù)是在小圓中搜索靶子T。當(dāng)靶子T所在的小圓與顏色奇異的小圓距離不同時(shí),對(duì)靶子的反應(yīng)時(shí)也會(huì)有所不同。如果靶子T出現(xiàn)在顏色奇異的圓內(nèi)反應(yīng)時(shí)最快,那么就可以認(rèn)為顏色奇異項(xiàng)捕獲了注意。這種范式在最近的一些研究中才被使用。研究者們認(rèn)為,在同樣的實(shí)驗(yàn)中,使用距離的范式比使用畫面大小效應(yīng)作為注意捕獲的指標(biāo)要更加敏感,因此,在考察靜態(tài)奇異刺激如何影響注意的自動(dòng)分布時(shí),距離范式是更好的選擇。3強(qiáng)調(diào)至上的控制對(duì)注意捕獲的影響當(dāng)前注意捕獲的研究一直存在這樣兩種爭(zhēng)論。以Theeuwes等人為代表,強(qiáng)調(diào)純粹刺激驅(qū)動(dòng)的注意捕獲[8～11];以及以Folk等人為代表,強(qiáng)調(diào)自上而下的控制對(duì)注意捕獲的影響[12～14]?？偟膩?lái)說(shuō),前者認(rèn)為注意捕獲完全可以獨(dú)立于觀察者當(dāng)前的任務(wù)之外,刺激本身的顯著性將決定它是否能捕獲注意;后者則認(rèn)為注意捕獲是受自上而下的控制所調(diào)節(jié),只有與觀察者當(dāng)前目標(biāo)的特征相匹配的刺激才會(huì)捕獲注意。這兩派的觀點(diǎn)分別都得到了一些實(shí)驗(yàn)的支持。3.1對(duì)注意定勢(shì)的響應(yīng)90年代初,Theeuwes做了一系列經(jīng)典的實(shí)驗(yàn),使用的是額外奇異刺激的范式。采用視覺(jué)搜索的任務(wù),被試搜索某個(gè)特征維度上的獨(dú)特刺激(比如說(shuō)在綠色中搜索紅色的靶子),在搜索畫面中可能還有一個(gè)奇異刺激,在其他的特征維度上具有獨(dú)特性,但是跟搜索的靶子完全沒(méi)有任何關(guān)系(比如說(shuō)明度上的奇異刺激),并且永遠(yuǎn)都不會(huì)成為靶子。這一系列的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)無(wú)關(guān)的奇異刺激出現(xiàn)時(shí),靶子搜索的反應(yīng)時(shí)顯著地要比沒(méi)有出現(xiàn)奇異刺激的條件下慢。Theeuwe認(rèn)為,注意首先被無(wú)關(guān)的奇異刺激自動(dòng)捕獲,因此在投向靶子所在的位置之前,必須先從奇異干擾項(xiàng)所在的位置轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)。正是這種注意的空間轉(zhuǎn)移導(dǎo)致了反應(yīng)時(shí)的增加。在這里,注意捕獲似乎完全是一個(gè)刺激驅(qū)動(dòng)的過(guò)程,它不受人們當(dāng)前的目標(biāo)所影響,因?yàn)楦蓴_項(xiàng)跟靶子沒(méi)有特征維度上的重合,被試沒(méi)有任何理由去注意無(wú)關(guān)刺激。也就是說(shuō),注意捕獲可以獨(dú)立于人們的注意定勢(shì)之外而發(fā)生。Yantis等人使用了無(wú)關(guān)特征搜索范式,也支持了Theeuwes的結(jié)論。先呈現(xiàn)若干個(gè)電子8字型的掩蔽刺激,接著8字的某些線條被移去而變成不同的字母,同時(shí),在先前某個(gè)空白的位置呈現(xiàn)一個(gè)新的刺激(Abrupt-onset,突現(xiàn)刺激),這個(gè)刺激在1/n(n為畫面的項(xiàng)目總數(shù))的機(jī)率下會(huì)成為靶子。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)突現(xiàn)刺激是靶子,搜索靶子的時(shí)間不隨畫面項(xiàng)目的大小而改變,而當(dāng)靶子是非突現(xiàn)刺激時(shí),搜索時(shí)間將隨著畫面項(xiàng)目數(shù)的增加而增加。在這些實(shí)驗(yàn)中,靶子大部分情況下都是非突現(xiàn)的刺激,被試沒(méi)有任何理由去首先注意突現(xiàn)的刺激,因此Yantis認(rèn)為他的實(shí)驗(yàn)支持了刺激驅(qū)動(dòng)的注意捕獲。另一方面,Folk,Remington和Johnston(1992)進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn),對(duì)刺激驅(qū)動(dòng)的注意捕獲提出了質(zhì)疑。他們使用的是線索化范式,兩種類型的靶子(顏色奇異刺激和突現(xiàn)刺激)與兩種類型的線索(顏色奇異刺激和突現(xiàn)刺激)交叉搭配,結(jié)果表明,當(dāng)被試搜索突現(xiàn)的靶子時(shí),只有突現(xiàn)的線索才捕獲注意,顏色的奇異刺激這時(shí)不起作用;當(dāng)被試搜索顏色奇異的靶子時(shí),顏色的干擾刺激可以捕獲注意,但是突現(xiàn)的干擾刺激卻不會(huì)。奇異刺激所引起的注意捕獲受制于被試當(dāng)前的搜索任務(wù),或者說(shuō)注意定勢(shì)。由此,Folk等人(1992)提出了有條件注意捕獲理論(ContingentCaptureHypothesis)。他們認(rèn)為,注意捕獲是有條件的:奇異刺激必須與被試當(dāng)前的注意定勢(shì)相匹配。一個(gè)突現(xiàn)的刺激要捕獲注意,必須跟靶子有共同的特征,而這個(gè)特征將決定被試的注意定勢(shì)。其他的一些研究者使用了Folk等人(1992)范式的變式,也得到了相似的結(jié)果,支持了有條件的注意捕獲理論[17～19]。對(duì)于以上兩種相沖突的觀點(diǎn),Bacon和Egeth提出了一個(gè)解釋:被試有可能采取兩種搜索策略:奇異刺激搜索模式(SingletonDetectionMode)和特征搜索模式(FeatureSearchMode)。他們認(rèn)為在Theeuwes的實(shí)驗(yàn)中,被試采取的是一種奇異刺激搜索模式(SingletonSearchMode),其中任何與眾不同的特征都將引起注意。所以,盡管被試搜索顏色這個(gè)維度的奇異刺激,任何別的維度上的奇異刺激都會(huì)吸引注意。而在特征搜索模式中,被試只會(huì)注意那些具體的特征值,這時(shí)奇異刺激將不會(huì)捕獲注意。在這種假設(shè)的框架下,注意定勢(shì)并不單純是單一維度的特征,刺激驅(qū)動(dòng)的注意捕獲仍然受到自上而下的控制所調(diào)節(jié)。Lamy和Egeth(2003)進(jìn)一步比較了這兩種搜索策略,發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩種搜索模式都可以采用時(shí),被試將會(huì)優(yōu)先采用奇異刺激搜索模式。3.2基于狀態(tài)估計(jì)的干擾刺激的過(guò)濾過(guò)程一方面,對(duì)無(wú)關(guān)刺激捕獲注意的方式存在兩種的爭(zhēng)論,另一方面,對(duì)無(wú)關(guān)刺激捕獲注意時(shí)是否伴隨注意的空間轉(zhuǎn)移,兩派研究者也有不同的看法。Theeuwes認(rèn)為,無(wú)關(guān)刺激捕獲注意時(shí),注意由注視點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了這個(gè)無(wú)關(guān)刺激所在的位置,正是這種轉(zhuǎn)移導(dǎo)致了反應(yīng)時(shí)的延遲。但是Folk和Remington(1998)對(duì)Theeuwes的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了另外的解釋。他們認(rèn)為,對(duì)無(wú)關(guān)刺激并不存在注意的空間轉(zhuǎn)移,無(wú)關(guān)奇異刺激的呈現(xiàn)導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)增加是由過(guò)濾損耗所引起的:無(wú)關(guān)刺激的呈現(xiàn)減緩了對(duì)靶子刺激的注意分配,因?yàn)樾枰獙?duì)干擾刺激進(jìn)行過(guò)濾。根據(jù)這種推理,注意是以自上而下的方式分配的,直接導(dǎo)向靶子;只是因?yàn)楫?dāng)無(wú)關(guān)刺激呈現(xiàn)時(shí),需要花額外的時(shí)間對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾。Theeuwes和Godijn(2002)利用返回抑制范式,證實(shí)了對(duì)無(wú)關(guān)刺激確實(shí)存在注意的空間轉(zhuǎn)移。在他們的實(shí)驗(yàn)中,無(wú)關(guān)的奇異刺激所在的位置在長(zhǎng)SOA的條件下發(fā)生了返回抑制效應(yīng),在短SOA的條件下出現(xiàn)了易化效應(yīng)。由于返回抑制的出現(xiàn)是以注意的空間轉(zhuǎn)移為前提的,因此,這個(gè)研究一方面進(jìn)一步證實(shí)刺激驅(qū)動(dòng)的注意捕獲,另一方面也證實(shí)確實(shí)存在注意的空間轉(zhuǎn)移。雖然確實(shí)存在注意的空間轉(zhuǎn)移,但并不一定這就是導(dǎo)致反應(yīng)延遲的唯一因素。Ghorashi,Zuvic,Visser和DiLollo(2003)又提出了另一種稍微中庸一些的觀點(diǎn):注意的空間轉(zhuǎn)移和干擾項(xiàng)的過(guò)濾損耗之間并不相互排斥,有可能同時(shí)存在。他們認(rèn)為,對(duì)干擾刺激存在一定的加工,這也是干擾刺激導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)增加的原因。在他們的實(shí)驗(yàn)中,干擾項(xiàng)總是呈現(xiàn)在注視點(diǎn)的位置,因此不存在對(duì)干擾項(xiàng)的注意空間轉(zhuǎn)移,而靶子總是呈現(xiàn)在外周的某個(gè)圓上。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一方面支持有條件注意捕獲,另一方面也證實(shí),對(duì)干擾項(xiàng)的加工至少會(huì)是反應(yīng)延遲的一個(gè)原因。他們提出了兩階段模型,在這個(gè)模型中,外界刺激作用于人的感官系統(tǒng)時(shí)必須首先經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)濾器,這個(gè)過(guò)濾器是由靶子區(qū)別于其他刺激的特征所調(diào)節(jié)的,對(duì)刺激輸入的過(guò)濾過(guò)程是兩階段模型中的第一個(gè)階段,只有那些匹配了過(guò)濾器的刺激輸入才能到達(dá)第二個(gè)階段的加工,這個(gè)階段的資源是有限的,是一種序列加工。也就是說(shuō),和靶子特性相同的干擾項(xiàng)由于通過(guò)過(guò)濾器到達(dá)了第二個(gè)階段的加工,占有了有限的注意資源,因而延遲了對(duì)靶子的加工。3.3突現(xiàn)及其特殊地位在注意捕獲的自上而下控制與自下而上過(guò)程的爭(zhēng)論中,研究者們發(fā)現(xiàn),一個(gè)刺激是否能夠引起注意捕獲往往依賴其本身相對(duì)于其他項(xiàng)目的顯著程度,顯著性越高,捕獲注意的可能性就越大。一般來(lái)說(shuō),目前的研究主要涉及到靜態(tài)和動(dòng)態(tài)這兩種特征,前者包括顏色、形狀、朝向以及明度上的特異性等等,后者則主要是包括刺激的突現(xiàn)或者消失、運(yùn)動(dòng)(abruptonsets,abruptoffsets,motion)等等。不同的研究范式對(duì)這些奇異刺激能否捕獲注意的回答有所不同。但是刺激的突現(xiàn)(abruptonsets)可以自動(dòng)引起注意捕獲的可能性顯著高于其他的特異性,所以刺激的突現(xiàn)這個(gè)特性在注意捕獲研究中具有特殊地位,并且被后來(lái)越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)[21,24～27]。一種可能解釋就是,突現(xiàn)產(chǎn)生了一個(gè)明度上突然的增加,正是這個(gè)短暫的信號(hào)引起了注意。但是Yantis和Hillstrom(1994)認(rèn)為,明度上的增加并不必然也不足夠能引起注意捕獲,比如說(shuō)突然改變一直呈現(xiàn)的字母的明度,并不能捕獲注意,而一個(gè)突現(xiàn)的新客體,雖然它并不引起太大明度改變,仍然可以捕獲注意。因此他們提出了另外的解釋:突現(xiàn)產(chǎn)生了新客體,而視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)那些新客體的出現(xiàn)很敏感。后來(lái)Gibson(1996)提出了掩蔽理論來(lái)解釋突現(xiàn)的特殊地位,認(rèn)為在研究突現(xiàn)刺激的注意捕獲中,突現(xiàn)刺激總是出現(xiàn)在空白的位置,而非突現(xiàn)的客體在出現(xiàn)前總有一個(gè)掩蔽刺激(比如說(shuō)8字掩蔽),這種掩蔽作用導(dǎo)致了對(duì)其編碼的延遲,因此對(duì)突現(xiàn)的靶子反應(yīng)最快。但是Yantis和Jonides(1996)又指出,掩蔽的作用在Gibson的時(shí)間參數(shù)下不會(huì)造成編碼延遲,所以并不能用掩蔽說(shuō)來(lái)解釋突現(xiàn)刺激的特殊性。刺激的突現(xiàn)在注意捕獲中具有特殊的地位,因?yàn)樗軌驗(yàn)榇碳を?qū)動(dòng)的注意捕獲提供強(qiáng)有力的證據(jù)。另一方面,Yantis(1999)也承認(rèn)突現(xiàn)在注意捕獲中具有特殊地位并不等于說(shuō)它就對(duì)注意有絕對(duì)的控制權(quán)。Yantis和Jonides(1990)的實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)觀察者集中注意于某個(gè)將要出現(xiàn)靶子的位置時(shí),其他位置的突現(xiàn)并不能捕獲注意,也就是說(shuō),突現(xiàn)所能引起的注意捕獲是能夠被自上而下的控制所超越,但這并不能否認(rèn),刺激的突現(xiàn)以刺激驅(qū)動(dòng)的方式捕獲注意。3.4系統(tǒng)的使用和被試的注意捕獲研究者們所使用的實(shí)驗(yàn)范式也是導(dǎo)致注意捕獲兩種爭(zhēng)論的一個(gè)重要因素。主張刺激驅(qū)動(dòng)注意捕獲的研究者,大都采用視覺(jué)搜索的范式。而主張自上而下控制作用的研究者大都采用了線索化范式。諸如顏色、形狀、朝向等等這樣靜態(tài)的奇異刺激能否捕獲注意,在不同研究范式中結(jié)果是不太一致的。在額外奇異刺激范式下,顏色奇異刺激能夠引起注意捕獲,Turato和Galfano(2000,2001)使用靶子-奇異刺激距離范式,也發(fā)現(xiàn)了顏色的奇異刺激可以以刺激驅(qū)動(dòng)的方式捕獲注意。然而在無(wú)關(guān)特征搜索范式中卻存在矛盾的結(jié)果,即顏色奇異刺激往往不能捕獲注意。因此,顏色的奇異性是否能捕獲注意依賴于實(shí)驗(yàn)的范式以及實(shí)驗(yàn)中具體的任務(wù)。在線索化范式中,被試的注意定勢(shì)所起的作用尤其重要,即使對(duì)突現(xiàn)的刺激也是如此。如果被試的任務(wù)是搜索一個(gè)動(dòng)態(tài)的刺激(例如一個(gè)運(yùn)動(dòng)的靶子或者說(shuō)在時(shí)間上較晚出現(xiàn)的靶子(late-onset)),那么只有動(dòng)態(tài)的前線索才能夠捕獲注意,同樣地,搜索一個(gè)靜態(tài)的刺激時(shí),只有靜態(tài)的線索才有