視覺刺激探測(cè)的警覺性注意特征.pdf

1、本研究對(duì)警覺的定義是，個(gè)體對(duì)沒有出現(xiàn)但可能出現(xiàn)的對(duì)個(gè)體具有重要適應(yīng)意義的刺激所保持的覺察和持續(xù)性的機(jī)能準(zhǔn)備狀態(tài)的特殊注意。因此，本研究稱警覺為警覺性注意。傳統(tǒng)的警覺任務(wù)是讓被試長時(shí)間對(duì)小概率信號(hào)的發(fā)生進(jìn)行檢測(cè)(Botella，Contreras，Shih，& Rubio，2001；Eysenck，1982；Grier et al.，2003；N。Mackworth，1948)，在這一過程中警覺績(jī)效可能會(huì)隨時(shí)間而下降。對(duì)于警覺這一衰退現(xiàn)象

2、，研究者從不同角度對(duì)此進(jìn)行了解釋。已有的警覺文獻(xiàn)對(duì)警覺衰退現(xiàn)象的探討有很多，但對(duì)警覺空間分布及警覺空間分布隨時(shí)間變化的特征及其機(jī)制還有待系統(tǒng)深入的研究。
　　 在注意領(lǐng)域中，返回抑制(Inhibition of Return，IOR)以及視注意空間等級(jí)的研究雖然涉及到了注意加工的時(shí)間以及空間機(jī)制特點(diǎn)，但是這些研究并沒有專門從警覺的角度進(jìn)行探討。因此，本研究將系統(tǒng)地就視覺刺激探測(cè)的警覺性注意在空間分布及空間分布隨時(shí)間變化的特征，分

3、別從行為、電生理方面開展多方位多角度研究。另外，模擬體育競(jìng)技中的“各就位-預(yù)備-發(fā)槍指令”模式，本研究采用了“準(zhǔn)備提示-預(yù)警提示-目標(biāo)刺激探測(cè)”的實(shí)驗(yàn)范式。
　　 實(shí)驗(yàn)1通過操縱預(yù)警提示到目標(biāo)刺激出現(xiàn)的時(shí)間間隔(警覺時(shí)長)，探索警覺性注意的穩(wěn)定性特征，即考察警覺性注意在時(shí)間維度上的變化趨勢(shì)。該實(shí)驗(yàn)為二因素重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)。因素1為兩種刺激出現(xiàn)的概率大小(2個(gè)水平，大概率與小概率)，因素2為警覺時(shí)長(7個(gè)水平，分別為200ms、400

4、ms、600ms、800ms、1000ms、1200ms和1400ms)。實(shí)驗(yàn)通過即將出現(xiàn)的目標(biāo)刺激在預(yù)警提示后時(shí)間間隔的不確定性和探測(cè)刺激概率的不確定性來創(chuàng)設(shè)警覺情境。因變量為被試正確按鍵的反應(yīng)時(shí)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，警覺表現(xiàn)出時(shí)間上的穩(wěn)定性和波動(dòng)性特征，警覺時(shí)長為800-1000ms的時(shí)候，對(duì)目標(biāo)刺激的探測(cè)速度最快，似乎表明該警覺時(shí)長下是視目標(biāo)刺激探測(cè)的最佳期；探測(cè)刺激的概率大小顯著影響反應(yīng)速度，似乎表明在探測(cè)刺激出現(xiàn)前就已經(jīng)有了分化，更

5、有意義的大概率刺激給予了更多的心理注意資源，表現(xiàn)出警覺的選擇性。
　　 在實(shí)驗(yàn)1的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)2進(jìn)一步探索警覺性注意是否受視目標(biāo)刺激出現(xiàn)的空間位置變化的影響。該實(shí)驗(yàn)通過即將出現(xiàn)的刺激在預(yù)警提示后的時(shí)間間隔及空間位置上的不確定性來創(chuàng)設(shè)警覺情境，設(shè)計(jì)為4(警覺時(shí)長為：400ms、700ms、1000ms和1300ms)×4(目標(biāo)刺激出現(xiàn)的空間位置：中心原點(diǎn)、直徑視角為2°、5°以及8°)二因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)。因變量同實(shí)驗(yàn)1。警覺時(shí)長的選

6、取是根據(jù)實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果。空間變量方面，主要是參照視覺注意研究中關(guān)于空間注意等級(jí)的劃分。該實(shí)驗(yàn)除了發(fā)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)1較為一致的結(jié)果外，還發(fā)現(xiàn)隨著視目標(biāo)刺激出現(xiàn)的位置離中心原點(diǎn)(提示信息所出現(xiàn)的位置)的距離增大(與上下左右的方位無關(guān))，個(gè)體對(duì)目標(biāo)刺激探測(cè)的反應(yīng)速度也逐步下降，呈直徑視角為“0°(中心原點(diǎn))-2°/5°-8°”的等級(jí)遞減。實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持有關(guān)注意資源分布的空間梯度模型。
　　 需要指出的是，以上行為研究的發(fā)現(xiàn)僅僅是在反應(yīng)時(shí)指標(biāo)上初

7、步揭示了視覺刺激探測(cè)的警覺性注意的特征。除反應(yīng)時(shí)指標(biāo)外，ERP(Event-related Potential)是一種很有效的注意研究手段。不同的ERP成分代表著豐富的腦認(rèn)知加工過程，借助這些腦加工信息可以深入了解視覺刺激探測(cè)的警覺性注意的特征。因此在實(shí)驗(yàn)1和2的基礎(chǔ)上，分別開展兩個(gè)ERP實(shí)驗(yàn)，得到了一些有意義的電生理研究結(jié)果。具體而言，實(shí)驗(yàn)3采用ERP技術(shù)探討了不同的警覺時(shí)長(選取了400ms、700ms和1000ms)對(duì)視目標(biāo)刺激探

8、測(cè)的影響。反應(yīng)時(shí)指標(biāo)上得到了與實(shí)驗(yàn)1較為一致的結(jié)果，而三種警覺時(shí)長下目標(biāo)刺激出現(xiàn)后的ERP成分沒有顯著差異。通過比較準(zhǔn)備提示出現(xiàn)后的1000ms內(nèi)和預(yù)警提示出現(xiàn)后的1000ms內(nèi)兩種情況下的腦內(nèi)動(dòng)態(tài)時(shí)程變化，發(fā)現(xiàn)預(yù)警提示在早期(230-280ms)和晚期(500-900ms)分別比準(zhǔn)備提示誘發(fā)了一個(gè)更正的P2和更負(fù)的晚期負(fù)成分LNC(late negative component)，可能反映被試對(duì)即將出現(xiàn)目標(biāo)刺激的預(yù)警以及進(jìn)行按鍵活動(dòng)的

9、集中注意的準(zhǔn)備狀態(tài)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)2和3的研究結(jié)果，實(shí)驗(yàn)4采用ERP技術(shù)探討了目標(biāo)刺激出現(xiàn)的空間位置變化(目標(biāo)刺激出現(xiàn)的空間位置的3個(gè)條件：直徑視角為3.2°、6.4°以及9.6°)對(duì)目標(biāo)刺激探測(cè)影響的ERP效應(yīng)。反應(yīng)時(shí)上同樣發(fā)現(xiàn)，警覺性注意的資源離中心越近，分配的注意資源越多，越遠(yuǎn)離中心原點(diǎn)所分配的資源越少的空間梯度模式。ERP上，三種條件下目標(biāo)刺激出現(xiàn)之后誘發(fā)的波形分別在N1成分以及晚期正成分(LPC，late positive comp

10、onent)上產(chǎn)生了不同程度的分離，這一模式印證了反應(yīng)時(shí)下的模式。
　　 通過對(duì)行為和ERP研究的系統(tǒng)分析，可認(rèn)為在直徑視角10°以內(nèi)的范圍，視覺刺激探測(cè)的警覺性注意時(shí)空特征得到了初步的揭示以及驗(yàn)證。更大范圍(如10°以外)的視覺刺激探測(cè)的警覺性注意是否也具有同樣的特征?其次，前面的研究始終把準(zhǔn)備時(shí)長(預(yù)備提示到預(yù)警提示的時(shí)間間隔)設(shè)為恒定的1000ms。再者，預(yù)警提示刺激出現(xiàn)之后消失與否，在前面的實(shí)驗(yàn)中也沒有專門進(jìn)行探討。

11、r>　　 為回答前面的問題，本研究又開展了3個(gè)更加細(xì)化的行為實(shí)驗(yàn)。首先，實(shí)驗(yàn)5考察了準(zhǔn)備時(shí)長及警覺時(shí)長對(duì)視覺刺激探測(cè)的警覺性注意的影響。該實(shí)驗(yàn)為5(準(zhǔn)備時(shí)長為：1000ms、1500ms、2000ms、2500ms和3000ms)×7(警覺時(shí)長：100ms、400ms、700ms、1000ms、1300ms、1600ms和1900ms)二因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)。因變量同實(shí)驗(yàn)1。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1000ms同樣是個(gè)體對(duì)目標(biāo)刺激的探測(cè)的最佳警覺時(shí)長。并

12、且，2500-3000ms的準(zhǔn)備時(shí)長，被發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)中設(shè)置的各個(gè)警覺時(shí)長下對(duì)目標(biāo)刺激的探測(cè)為最佳。實(shí)驗(yàn)6在實(shí)驗(yàn)5的基礎(chǔ)上，選取2500ms的準(zhǔn)備時(shí)長進(jìn)行恒定。該實(shí)驗(yàn)主要探討警覺時(shí)長(6個(gè)水平：300ms、600ms、900、1200ms、1500ms和1800ms)與預(yù)警提示出現(xiàn)之后是否消失(消失和不消失)對(duì)視目標(biāo)刺激探測(cè)的影響。因變量同實(shí)驗(yàn)1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果繼續(xù)得到了與前面研究較為相近的最佳警覺時(shí)長(約1200ms左右)。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)預(yù)警提示出

13、現(xiàn)后不消失，個(gè)體探測(cè)目標(biāo)刺激的反應(yīng)速度顯著快于消失下的情況，可能說明預(yù)警提示出現(xiàn)之后不消失會(huì)使個(gè)體無意識(shí)的保持對(duì)目標(biāo)刺激出現(xiàn)位置(目標(biāo)刺激始終出現(xiàn)的提示刺激出現(xiàn)過的中心原點(diǎn))的高水平喚醒狀態(tài)。因此，實(shí)驗(yàn)7在進(jìn)一步考察直徑視角大于10°范圍下的視覺刺激探測(cè)的警覺性注意特征時(shí)，把預(yù)警提示出現(xiàn)之后設(shè)為消失，以避免個(gè)體被動(dòng)把注意資源集中在中心位置。該實(shí)驗(yàn)為3(警覺時(shí)長：300ms、900ms和1500ms)×15(目標(biāo)刺激出現(xiàn)的空間位置：中心原

14、點(diǎn)以及直徑視角大于10°的14個(gè)不同位置)的二因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)直徑視角大于10°范圍下的視覺刺激探測(cè)的最佳警覺時(shí)長約為900-1500ms，與前面的結(jié)果較為相近。最為重要的是，本實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)直徑視角大于10°時(shí)，警覺加工在時(shí)空上的分布不僅受刺激所處直徑視角大小影響，而且受視野方位的影響。與直徑視角小于10°時(shí)相比，此時(shí)警覺性注意在空間特征上不再服從空間梯度模型，而呈特殊的規(guī)則分布。具體而言，在同一直徑視角下，個(gè)體對(duì)于水平左

15、右位置上目標(biāo)刺激的探測(cè)速度要普遍快于對(duì)垂直上下位置上目標(biāo)刺激的探測(cè)，且對(duì)處于上視野的目標(biāo)刺激的探測(cè)反應(yīng)要普遍快于對(duì)下視野中的目標(biāo)刺激的反應(yīng)。
　　 總之，本研究發(fā)現(xiàn)：
　　 (1)在“準(zhǔn)備提示-預(yù)警提示-目標(biāo)刺激探測(cè)”的警覺實(shí)驗(yàn)范式下，2500-3000ms可能是最佳的準(zhǔn)備時(shí)長，而1000ms左右可能是最佳的警覺時(shí)長，表現(xiàn)出警覺的穩(wěn)定性和波動(dòng)性特征。
　　 (2)當(dāng)在較小視野(直徑視角在10°以內(nèi))時(shí)，個(gè)體的警覺