跨通道的内源性选择注意，本文主要内容关键词为：通道论文,内源性论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
分类号：B842.1
1 前言
注意的机制可以使人们对日常生活众多信息中的特定信息进行选择性加工。在空间选择性注意领域，由中央线索引导出的控制性加工过程被称为内源性（Endogenous）选择注意[1]； 由外周线索引导出的自动化加工过程被称为外源性（Exogenous）选择注意[2-5]。普遍关心的问题是注意选择在多大程度上是源于人本身的目标状态或是源于刺激的特性。大多数关于选择性注意的实验室研究通过研究单纯的单通道情况简化选择过程，然而，日常情形下对信息往往需要跨感觉通道的协同加工，如著名的鸡尾酒会效应。
研究者们对跨视觉与听觉通道的选择性注意提出了不同的假设：一种可能是存在相对分离的通道特异性的视觉、听觉空间注意系统，在视觉和听觉空间独立地进行表征。第二种假设认为可能存在一个单独的超通道（supermodal）注意系统，它的功能是跨通道地调整目标知觉，在空间内分配注意而不顾注意目标的通道[6]。 第三种假设是实际上存在独立的通道特异性注意系统，但它们之间存在连接，使得听觉朝向在视觉空间里引起相应的朝向，反之视觉朝向在听觉空间也能引起相应的朝向[7]。
大多数研究表明视觉线索可以控制视觉目标的空间选择性注意：中央符号线索（出现在注视点的指向不同方向的箭头）激活自主性的、受控制的内源性选择注意[8-10]；但是研究跨感觉通道的内源性空间选择性注意的实验较少。Buchtel和Butter 的实验在呈现视觉或听觉目标之前给被试呈现具有空间信息的听觉或视觉线索，要求被试作简单快速的探测反应。实验结果表明，听觉线索和视觉线索均能引导视觉选择性注意[11]。Spence和Driver的实验给被试呈现视觉中央线索，让被试判断听觉或视觉目标的高度（上或下），而不确定目标的感觉通道。实验结果发现当被试在一个感觉通道的特定一侧期待目标时，在其它的感觉通道也能发生相应的注意转移[12]。
本研究采用空间线索实验范式（即通过不同效度的线索对反应时的影响来考察空间选择性注意。相对于中性条件，有效线索使反应时缩短或错误率降低称作获利，反之叫作损失。通过这种“利益—损失”效应分析来说明注意选择过程的存在）研究跨视听觉通道的内源性选择注意，以检验关于跨通道的选择性注意的假设。
2 实验方法
2.1 被试
25名（23男，2女）中国农业大学的工科大学生参加了实验， 年龄19—23岁。所有被试听力和视力（含矫正视力）正常。自愿参加实验，实验结束后付给报酬。
2.2 仪器
所有实验过程由AST 486DX66微机控制完成，SVGA 显示卡驱动一个14英寸彩色显示器。刺激均以VGA640×480图形方式呈现， 屏幕刷新频率为72Hz，屏幕背景色为黑色。实验在昏暗照明的房间中进行。被试眼睛从离屏幕40厘米外进行观察，以下颌架固定头部。
2.3 刺激与任务
图1 刺激呈现序列（视觉线索）
刺激呈现序列与时间如图1所示。 要求被试尽快在三个由掩模转变成的字母中搜索目标字母：“H”或“S”，二者必居其一，看到“H ”，立即用左手食指按“Z”键反应；看到“S”，立即用右手食指按“／”键反应。每次实验呈现一个目标刺激（“S”或“H”）和两个非目标字母（“E”，“P”或“U”）。 被试按键反应后即开始新的一次实验尝试。
2.4 实验设计
实验是2×3×4的被试内设计。 三个自变量如下：①中央线索的类型：视觉线索（在注视点的位置呈现一个箭头1.2°×0.5°，EGA- LIGHTGRAY）和听觉线索（计算机发出一个持续100毫秒的短纯音， 频率可能为300Hz、900Hz或1500Hz，分别对应右、左或上部的目标位置）；②线索有效性：有效（100%，即目标一定出现在线索所指示的位置），中性（50%），无效（0%）；③SOAs（Stimulus Onset Asynchronies）：100毫秒，200毫秒，500毫秒和1000毫秒。
2.5 实验程序
每个被试参加两部分实验，分别为视觉线索与听觉线索条件，二者按先后顺序在被试间平均分配。四种SOA在每部分均完成， 每部分包括三个单元：线索有效、中性和无效，顺序按3×3拉丁方安排。在实验初，实验末，和两部分实验之间各有一个单元的基线实验（不呈现中央线索，但时序与有线索实验一样）。共九个单元，合477次实验尝试。
2.6 指导与练习
指导语由计算机呈现，同时呈现刺激示例，主试对被试的疑问进行讲解，确认被试理解实验要求后开始实验。在每个单元之前告知被试线索的有效性，要求被试既快又准确地进行反应，强调眼睛注视屏幕中央的注视点。在每个实验单元之后给被试正确率、反应时的反馈和一定的休息时间（被试自定）。
在正式实验之前，进行至少50次基线实验的练习，直到连续正确20次为止。在听觉线索练习之前，有一个听音练习单元，进行至少50次练习，直到连续正确20次为止。每次练习都提供正确与否的反馈，在正式实验时没有反馈。
3 实验结果
错误反应、反应时超过1500毫秒或小于200 毫秒的数据不作分析。各实验条件下的平均反应时及相应的错误率见图2和表1。以线索类型、线索有效性和SOA为因素（2×3×4），分别对反应时和错误率进行重复测量的MANOVA分析（使用SPSS for Windows V.6.13）。
图2 在不同有效性的视觉、听觉线索条件下，随SOA变化的平均反应时间
错误率除在SOA和线索有效性的交互作用显著，F（6，144）＝2.4 6，P〈0.05，及在SOA和线索类型的交互作用上有显著差异以外，F（3，72）＝3.19，P〈0.05，各因素的主效应和交互作用均不显著， 故主要对反应时进行分析。
SOA主效应显著，F（3，75）＝43.50，P〈0.001，被试在较长的S OA条件下对目标反应更快。线索有效性也有显著的主效应，F（2，50）＝46.87，P〈0.001，线索有效反应时最短，线索无效反应时次之， 中性线索反应时最长。线索类型的主效应不显著，F（1，25）＝1.37，P〉0.1。
线索类型与线索有效性的交互作用显著，F（2，50）＝45.46，P〈0.001。 视觉线索的效度比听觉线索的效度对反应时有更大的影响（视觉线索有效对无效的差异是52毫秒，听觉线索是25毫秒）。线索类型与SOA的交互作用显著，F（3,75）＝2.85，P〈0.05。线索类型在长的 SO A时比短的SOA时对反应时影响更大（1000毫秒SOA时视听差异 30 毫秒，100毫秒SOA时5毫秒）。视觉线索在短至100毫秒的SOA时， 有效条件与无效条件反应时差异已显著，t（25）＝6.24，P〈0.001， 而听觉线索是在500毫秒的SOA条件下开始表现出“利益—损失”效应，只在1000毫秒SOA的条件下， 有效听觉线索与无效听觉线索的反应时有显著差异，t（25）＝2.79，P〈0.01。线索有效性与SOA有显著的交互作用，F（6，150）＝6.60，P〈0.001。视觉线索的效应（线索无效时减去线索有效时的反应时）从100毫秒SOA时的109毫秒到1000毫秒SOA时的180 毫秒；听觉线索在100毫秒SOA和200毫秒SOA时几乎没有任何效应，线索有效与无效都是起干扰的作用[如200毫秒 SOA 时有效线索时反应时比基线慢31毫秒，t（25）＝2.51，P〈0.05]，500毫秒SOA时，效应为39毫秒；到1000毫秒SOA时，效应达到56毫秒。
三因素交互作用不显著，F（6，150）＝1.36.P〉0.1。
表1 视觉线索和听觉线索的平均反应时（毫秒）及错误率
SOA
中央线索 100ms
200ms
通道有效中性无效有效中性无效
视觉 RT 684.70 786.01 793.60 643.85 767.87 733.80
% 6
12 7
6
9
6
听觉 RT 746.93 752.82 750.93 740.16 742.25 740.59
% 13 9
7
10 8
9
500ms
1000ms
视觉 RT 570.12 737.92 731.63 530.94 752.07 710.80
% 4 11 9
7
10 10
听觉 RT 675.42 710.30 714.27 654.25 720.76 710.05
% 10 10 8
12 11 12
4 讨论
本实验的结果清楚地验证了视觉中央线索引导内源性空间选择性注意的能力，并揭示出线索与目标之间的时间间隔越长，有效线索使反应时缩短的“获利”效果就越大，而无效线索使反应时增加的“损失”效果却越小。似乎表明被试在有足够加工时间的情况下，能够最大限度地利用线索提供的信息来引导注意的分配，使得反应时为最短。在知道线索有效的情况下，注意被分配到线索所指处；而在已知线索有效性较低的情况下，尽量避免线索的影响，在SOA足够长的情况下（大于500毫秒），反应时达到没有线索时的水平。而在短SOA（小于500毫秒）的情况下，反应时受无效线索影响而变长，这似乎表明，本实验的中央线索也是可以吸引注意的，即使被试知道无效的中央线索会影响反应时，没有足够的加工时间，仍然会受它的影响。
至少在短的SOA时（小于200毫秒），未能证实听觉符号线索能够引导视觉空间选择性注意，相反，听觉线索在短的SOA 时干扰视觉辨别选择任务的完成， 无论有效性如何都一致地延迟反应时。 这个结果与Buchtel和Butter 用声源位置与视觉目标在一起的听觉线索作出的结果形成鲜明对照，他们甚至在50毫秒的SOA 条件下就已观察到了显著的“利益—损失”效应。但是Buchtel和Butter 的这种听觉线索是一种外周线索，而且，用朝向反射来解释他们的结果是很容易的。而我们的实验采用不同音高作为听觉线索，这是一种符号线索，能较好反映自上而下的加工过程。而且，他们所用的简单反应实验模式也可能会使线索的作用很早就体现出来。事实上，在本实验中，随SOA加长， 有效听觉线索对绩效的促进作用也逐渐增加，听觉符号刺激最终影响了视觉空间选择注意的分配。同视觉中央线索的模式一样，无效听觉线索使反应时增加的“损失”效果却随SOA加长而变小。
在本实验的条件下，听觉符号线索和视觉中央线索在不同的时间下有不同的“利益—损失”效应，提示它们有着不同的注意加工机制。由于有效的听觉符号线索最终能在较长的作用时间之后引导视觉空间选择性注意，注意的选择过程不可能是完全通道特异性的，因此可能存在通道间的相互联系，使得在较长SOA 时听觉中央线索也能引导出视觉选择性注意。这个结果与Spence 和 Driver 的实验得出的结论一致， 但是Spence和Driver的实验只在600毫秒SOA和1000毫秒SOA时， 视觉线索引导出视觉通道和听觉通道的内源性选择注意，并没有考察较短SOA 条件下的情况。本实验结果显示较短SOA 条件下听觉线索不具有引导内源性选择注意的能力，表明听觉和视觉是有着不同的注意加工机制，较好地支持了视觉与听觉注意加工机制是特异性感觉通道之间存在连接的假设。
5 结论
本实验在较为严格的条件下，证实了视觉和听觉中央线索均能引导出内源性视觉选性注意，但二者存在不同的注意加工机制。支持视听感觉通道存在特异的、并相互连接的加工通道的假设。