1、专题二：专题二：空间注意焦点分配的研究空间注意焦点分配的研究n n聚光灯理论（Spotlight，Posner,1980）uu内涵内涵内涵内涵t t注意就像聚光灯一样，在任何时刻都可注意就像聚光灯一样，在任何时刻都可注意就像聚光灯一样，在任何时刻都可注意就像聚光灯一样，在任何时刻都可以被以被以被以被“聚焦聚焦聚焦聚焦”于视觉空间的某一区域，于视觉空间的某一区域，于视觉空间的某一区域，于视觉空间的某一区域，只有落入该区域内的刺激才能够获得有只有落入该区域内的刺激才能够获得有只有落入该区域内的刺激才能够获得有只有落入该区域内的刺激才能够获得有效的知觉分析，而不在该范围内的刺激效的知觉分析，而不在该
2、范围内的刺激效的知觉分析，而不在该范围内的刺激效的知觉分析，而不在该范围内的刺激则被忽视。则被忽视。则被忽视。则被忽视。t t注意优先选择位置，尔后对被选位置上注意优先选择位置，尔后对被选位置上注意优先选择位置，尔后对被选位置上注意优先选择位置，尔后对被选位置上的刺激进行知觉加工的刺激进行知觉加工的刺激进行知觉加工的刺激进行知觉加工 。uu聚光灯理论的相关研究聚光灯理论的相关研究聚光灯理论的相关研究聚光灯理论的相关研究t t聚光灯在视觉空间中的移动是否需要时间？聚光灯在视觉空间中的移动是否需要时间？聚光灯在视觉空间中的移动是否需要时间？聚光灯在视觉空间中的移动是否需要时间？TsalTsal（1
3、9831983）发现随着线索和目标间隔的增大，被试对目标）发现随着线索和目标间隔的增大，被试对目标）发现随着线索和目标间隔的增大，被试对目标）发现随着线索和目标间隔的增大，被试对目标的反应变慢。的反应变慢。的反应变慢。的反应变慢。但但Sperling&Weichselgartner(1995)发现，注意焦点以离散发现，注意焦点以离散方式移动，与距离无关。方式移动，与距离无关。t t聚光灯是否可以被分割？聚光灯是否可以被分割？聚光灯是否可以被分割？聚光灯是否可以被分割？EriksenEriksen和和和和YehYeh（19851985）发现不能分割）发现不能分割）发现不能分割）发现不能分割。Al
4、location of attention in the visual field.Journal of Experimental Allocation of attention in the visual field.Journal of Experimental Psychology:Human Perception and Performance,11,583-597.Psychology:Human Perception and Performance,11,583-597.CastielloCastiello和和和和UmiltaUmilta（19921992）指出，）指出，）指出，）
5、指出，被试能同时控制两个独立被试能同时控制两个独立被试能同时控制两个独立被试能同时控制两个独立的注意焦点的注意焦点的注意焦点的注意焦点。也有证据表明，聚光灯可以根据任务而变化。也有证据表明，聚光灯可以根据任务而变化。也有证据表明，聚光灯可以根据任务而变化。也有证据表明，聚光灯可以根据任务而变化焦点的广度，聚光灯的光束大小不固定。焦点的广度，聚光灯的光束大小不固定。焦点的广度，聚光灯的光束大小不固定。焦点的广度，聚光灯的光束大小不固定。Splitting focal attention(1992).JEP:HPP 18,837-848;Size of the attentional Splitt
6、ing focal attention(1992).JEP:HPP 18,837-848;Size of the attentional focus and efficiency of processing.focus and efficiency of processing.Acta Psychol(Amst).Acta Psychol(Amst).1990 Apr;73(3):195-1990 Apr;73(3):195-209 209 Eriksen&Yeh（1985）的研究（）的研究（1）n n实验中字母分散成一圈，某些位置上的字母是两个靶子中的一个，实验中字母分散成一圈，某些位置上的
7、字母是两个靶子中的一个，实验中字母分散成一圈，某些位置上的字母是两个靶子中的一个，实验中字母分散成一圈，某些位置上的字母是两个靶子中的一个，其它位置上的是分心物，刺激只呈现其它位置上的是分心物，刺激只呈现其它位置上的是分心物，刺激只呈现其它位置上的是分心物，刺激只呈现150ms150ms150ms150ms。部分试验中，线索。部分试验中，线索。部分试验中，线索。部分试验中，线索提示的位置就是目标出现的位置，另一部分试验中线索提示的方提示的位置就是目标出现的位置，另一部分试验中线索提示的方提示的位置就是目标出现的位置，另一部分试验中线索提示的方提示的位置就是目标出现的位置，另一部分试验中线索提示
8、的方向与目标出现的方向相反。向与目标出现的方向相反。向与目标出现的方向相反。向与目标出现的方向相反。n n线索提示情况分为三种：线索提示情况分为三种：线索提示情况分为三种：线索提示情况分为三种：第一种情况下，目标出现在线索提示方第一种情况下，目标出现在线索提示方第一种情况下，目标出现在线索提示方第一种情况下，目标出现在线索提示方向和相反方向的概率相同，即向和相反方向的概率相同，即向和相反方向的概率相同，即向和相反方向的概率相同，即40404040的试验中线索有效，的试验中线索有效，的试验中线索有效，的试验中线索有效，40404040的试的试的试的试验中线索无效；第二种情况下，验中线索无效；第二
9、种情况下，验中线索无效；第二种情况下，验中线索无效；第二种情况下，70707070的试验中目标出现在线索提的试验中目标出现在线索提的试验中目标出现在线索提的试验中目标出现在线索提示的方向，示的方向，示的方向，示的方向，10101010的试验中目标出现在与线索提示相反的方向；第的试验中目标出现在与线索提示相反的方向；第的试验中目标出现在与线索提示相反的方向；第的试验中目标出现在与线索提示相反的方向；第三种情况下，所有试验中线索提示的方向就是目标出现的方向。三种情况下，所有试验中线索提示的方向就是目标出现的方向。三种情况下，所有试验中线索提示的方向就是目标出现的方向。三种情况下，所有试验中线索提示
10、的方向就是目标出现的方向。控制条件下，没有前行提示信息。控制条件下，没有前行提示信息。控制条件下，没有前行提示信息。控制条件下，没有前行提示信息。n n结果表明：结果表明：结果表明：结果表明：在有前行提示信息的情况下，被试对目标的反应比在在有前行提示信息的情况下，被试对目标的反应比在在有前行提示信息的情况下，被试对目标的反应比在在有前行提示信息的情况下，被试对目标的反应比在控制条件下的快；而且，随着线索效度的增加，收益也增加。根控制条件下的快；而且，随着线索效度的增加，收益也增加。根控制条件下的快；而且，随着线索效度的增加，收益也增加。根控制条件下的快；而且，随着线索效度的增加，收益也增加。根
11、据实验结果，据实验结果，据实验结果，据实验结果，EriksenEriksenEriksenEriksen和和和和YehYehYehYeh认为：认为：认为：认为：聚光灯不能同时分配在两个位聚光灯不能同时分配在两个位聚光灯不能同时分配在两个位聚光灯不能同时分配在两个位置上，但是它能快速地从一个位置移到另一个位置。置上，但是它能快速地从一个位置移到另一个位置。置上，但是它能快速地从一个位置移到另一个位置。置上，但是它能快速地从一个位置移到另一个位置。n n变焦镜理论变焦镜理论变焦镜理论变焦镜理论 （Zoom-lens，Eriksen&Yeh，1985）uu内涵内涵t t注意就其空间分布范围的大小而言
12、是一个连续变注意就其空间分布范围的大小而言是一个连续变注意就其空间分布范围的大小而言是一个连续变注意就其空间分布范围的大小而言是一个连续变化的统一体，即注意分布统一体，在该连续体的化的统一体，即注意分布统一体，在该连续体的化的统一体，即注意分布统一体，在该连续体的化的统一体，即注意分布统一体，在该连续体的一端，注意资源可以被均匀地分布到全部视野范一端，注意资源可以被均匀地分布到全部视野范一端，注意资源可以被均匀地分布到全部视野范一端，注意资源可以被均匀地分布到全部视野范围内。围内。围内。围内。t t当把有限的注意资源分布到全部的视野范围时，当把有限的注意资源分布到全部的视野范围时，当把有限的注
13、意资源分布到全部的视野范围时，当把有限的注意资源分布到全部的视野范围时，必然产生低密度的资源分布状态，减低对目标细必然产生低密度的资源分布状态，减低对目标细必然产生低密度的资源分布状态，减低对目标细必然产生低密度的资源分布状态，减低对目标细节的解析力；而把有限的注意资源分布到某一狭节的解析力；而把有限的注意资源分布到某一狭节的解析力；而把有限的注意资源分布到某一狭节的解析力；而把有限的注意资源分布到某一狭小的空间范围时，将会形成一个高密度的资源分小的空间范围时，将会形成一个高密度的资源分小的空间范围时，将会形成一个高密度的资源分小的空间范围时，将会形成一个高密度的资源分布状态，提高对细节的解析
14、力。布状态，提高对细节的解析力。布状态，提高对细节的解析力。布状态，提高对细节的解析力。t t连续性、渐变性连续性、渐变性连续性、渐变性连续性、渐变性 Eriksen&Yeh（1985）的研究（）的研究（2）n n实验呈现的刺激是位于假想的圆周上的等距离实验呈现的刺激是位于假想的圆周上的等距离实验呈现的刺激是位于假想的圆周上的等距离实验呈现的刺激是位于假想的圆周上的等距离的八个英文字母。的八个英文字母。的八个英文字母。的八个英文字母。以字母下划横线提示符号的以字母下划横线提示符号的以字母下划横线提示符号的以字母下划横线提示符号的多少控制注意的空间分布多少控制注意的空间分布多少控制注意的空间分布
15、多少控制注意的空间分布，要求被试搜索位于，要求被试搜索位于，要求被试搜索位于，要求被试搜索位于提示符号上方的字母，记录搜索时间。提示符号上方的字母，记录搜索时间。提示符号上方的字母，记录搜索时间。提示符号上方的字母，记录搜索时间。n n实验结果：实验结果：实验结果：实验结果：随着空间提示范围的增大，搜索目随着空间提示范围的增大，搜索目随着空间提示范围的增大，搜索目随着空间提示范围的增大，搜索目标的时间逐渐延长，从而验证了空间注意具有标的时间逐渐延长，从而验证了空间注意具有标的时间逐渐延长，从而验证了空间注意具有标的时间逐渐延长，从而验证了空间注意具有“变焦镜变焦镜变焦镜变焦镜”的工作特征。的工
16、作特征。的工作特征。的工作特征。n n梯度理论（梯度理论（梯度理论（梯度理论（Gradient，LaBerge and Brown，1989）u注意此有限资源系统在视觉空间上分布是从焦点到外周连续递减的，被分配到某一空间位置上的资源取决于该位置距离资源密度最高的“焦点”位置的距离。uu注意可同时分配到视野中不连续的多个位置注意可同时分配到视野中不连续的多个位置上，即注意焦点是可以分割的。上，即注意焦点是可以分割的。LaBerge and Brown（1989）的研究）的研究n n实验设有两个目标字母，要求被试在集中注意识别第实验设有两个目标字母，要求被试在集中注意识别第实验设有两个目标字母，要
17、求被试在集中注意识别第实验设有两个目标字母，要求被试在集中注意识别第一个目标字母之后，再对距第一目标字母不同距离的一个目标字母之后，再对距第一目标字母不同距离的一个目标字母之后，再对距第一目标字母不同距离的一个目标字母之后，再对距第一目标字母不同距离的第二目标字母尽快作出反应，记录下反应时间。第二目标字母尽快作出反应，记录下反应时间。第二目标字母尽快作出反应，记录下反应时间。第二目标字母尽快作出反应，记录下反应时间。n n实验结果：对第二个目标字母的反应时是其所在位置实验结果：对第二个目标字母的反应时是其所在位置实验结果：对第二个目标字母的反应时是其所在位置实验结果：对第二个目标字母的反应时是
18、其所在位置距第一个目标字母距离的函数，反应时距第一个目标字母距离的函数，反应时距第一个目标字母距离的函数，反应时距第一个目标字母距离的函数，反应时距离关系距离关系距离关系距离关系曲线呈典型的曲线呈典型的曲线呈典型的曲线呈典型的“V”V”V”V”字形。表明至少从识别目标的速度字形。表明至少从识别目标的速度字形。表明至少从识别目标的速度字形。表明至少从识别目标的速度方面来说，注意不仅可以指向一定的空间范围，而且方面来说，注意不仅可以指向一定的空间范围，而且方面来说，注意不仅可以指向一定的空间范围，而且方面来说，注意不仅可以指向一定的空间范围，而且在该空间范围内还可表现出一种从注意焦点到外周呈在该空
19、间范围内还可表现出一种从注意焦点到外周呈在该空间范围内还可表现出一种从注意焦点到外周呈在该空间范围内还可表现出一种从注意焦点到外周呈梯度分布的资源分布特征，即梯度分布的资源分布特征，即梯度分布的资源分布特征，即梯度分布的资源分布特征，即“注意梯度注意梯度注意梯度注意梯度”。用于研究注意焦点分割的实验范式用于研究注意焦点分割的实验范式n监控范式（监控范式（monitoring）u要求被试监控一或多个位置，并完成特定任务，记录要求被试监控一或多个位置，并完成特定任务，记录反应时和正确率。反应时和正确率。n线索化范式（线索化范式（cuing）u用线索提示靶子可能存在于一个或多个位置，靶子偶用线索提示
20、靶子可能存在于一个或多个位置，靶子偶尔出现于非提示位置。尔出现于非提示位置。n干扰范式（干扰范式（interference）u要求被试根据呈现于两个独立位置的信息，做某种判要求被试根据呈现于两个独立位置的信息，做某种判断，如相同还是不同。在两个位置之间呈现额外信息，断，如相同还是不同。在两个位置之间呈现额外信息，并考察其影响。并考察其影响。n刺激配置范式（刺激配置范式（stimulus configuration）u要求被试注意的刺激会出现某种变化，重点考察这种要求被试注意的刺激会出现某种变化，重点考察这种变化的效应。变化的效应。监控范式（监控范式（monitoring）nCastiello
21、and Umilta(1992)：要求被试同时注意左右两个方框，二者分别作用于左右半球。当任何一个方框出现一个闪光时，被试就做反应。作为自变量，选择了三种大小不同的方框。结果发现：方框的大小与对两个方框的RT呈负相关；间接证明了被试可以在同一时刻注意两个独立的方框。n但McCormick,Klein,&Johnston(1998)，通过增加探测任务，并没有发现两个方框与中间位置的差异，支持了不可分割的观点。nSchmidt,Fisher,and Pylyshyn(1998)给被试呈现4个圆点，一个注视点。然后各点消失，并出现一条连接注视点和某一圆点的直线，或一条连接注视点与两个圆点之间中点的连
22、线。结果表明，当被试注意某个点时，比注意两点之间中点时，产生更强烈的似动效应。与注意可分配至多个位置的观点一致。nEimer(2000)让被试注意多个同心的圆环。指导语要求要么注意变焦镜式的一个区域，要么注意两个相对独立的圆环。结果发现了支持注意焦点可割裂的ERP效应。线索化范式（线索化范式（cuing）nPosner,Snyder,and Davidson(1980)，要求被试对四个，要求被试对四个方框位置中的一个闪光作按键反应。其中两个位置被方框位置中的一个闪光作按键反应。其中两个位置被提示，要求被试准备注意。每个试验开始时，在注视提示，要求被试准备注意。每个试验开始时，在注视点位置出现一
23、个数字，提示靶子在哪个位置有点位置出现一个数字，提示靶子在哪个位置有65的的出现概率，其他三个位置的概率分别是出现概率，其他三个位置的概率分别是25，5和和5。结果表明，只有当。结果表明，只有当25的位置与的位置与65%的位置临近的位置临近时，时，25的位置才比的位置才比5的位置有更快的的位置有更快的RT。这表明，。这表明，只有当另一个位置也在同一探照灯的光照范围内时，只有当另一个位置也在同一探照灯的光照范围内时，被试才可能注意两个位置。被试才可能注意两个位置。uPosner,M.(1980).Orienting of attention.Quarterly Journal of Experi
24、mental Psychology,32,325.uPosner,M.,Snyder,C.,&Davidson,B.(1980).Attention and the detection of signals.Journal of Experimental Psychology:General,109(2),160174.干扰范式（干扰范式（interference）nAwh and Pashler(2000)用部分报告法探讨了注意焦点用部分报告法探讨了注意焦点是否可以分配到两个不连续的位置。要求被试在很多是否可以分配到两个不连续的位置。要求被试在很多干扰字母中，找出两个靶子数字。用线索提示靶子
25、最干扰字母中，找出两个靶子数字。用线索提示靶子最可能出现的两个位置。结果发现提示位置的搜索正确可能出现的两个位置。结果发现提示位置的搜索正确率显著高于非提示位置。说明空间位置配置的灵活性率显著高于非提示位置。说明空间位置配置的灵活性是由对非注意位置刺激的压制实现的。尽管这种压制是由对非注意位置刺激的压制实现的。尽管这种压制不太完全。支持了注意焦点可分割的观点。不太完全。支持了注意焦点可分割的观点。uAwh,E.,&Pashler,H.(2000).Evidence for split attentional foci.Journal of Experimental Psychology:Hum
26、an Perception and Performance,26(2),834846.nKramer and Hahn(1995)，用异同判断任务发现，只，用异同判断任务发现，只有在干扰刺激是突然呈现时（有在干扰刺激是突然呈现时（onset），反应类型（相），反应类型（相同判断、不同判断）和干扰刺激类型（与启动相同、同判断、不同判断）和干扰刺激类型（与启动相同、不同）之间存在交互作用。该结果也支持了注意焦点不同）之间存在交互作用。该结果也支持了注意焦点可分割的观点。可分割的观点。uKramer,A.,&Hahn,S.(1995).Splitting the beam:distribution
27、of attention over noncontiguous regions of the visual field.Psychological Science,6,381386.nHahn and Kramer(1998)，通过在靶子位置、之外位，通过在靶子位置、之外位置、以及中间位置设置探测刺激。探测置、以及中间位置设置探测刺激。探测RT和正确率表和正确率表明，被试确实能选择性地注意多个不连续的独立位置，明，被试确实能选择性地注意多个不连续的独立位置，同时忽视中间的刺激。同时忽视中间的刺激。uHahn,S.,&Kramer,A.(1998).Further evidence for th
28、e division of attention among non-contiguous locations.Visual Cognition,5(1 2),217256.刺激配置范式（刺激配置范式（stimulus configuration）nPodgorny and Shepard(1983)要求被试在要求被试在33的方格内分配注意，并判断一个探测圆点是的方格内分配注意，并判断一个探测圆点是否出现或消失于注意区域。结果发现，被注否出现或消失于注意区域。结果发现，被注意位置的反应时显著快于非注意位置。并与意位置的反应时显著快于非注意位置。并与注意区域的注意区域的“紧密性紧密性”有关，而跟注
29、意区域有关，而跟注意区域的方格数无关。该研究表明，注意的分配取的方格数无关。该研究表明，注意的分配取决于刺激的系统配置。决于刺激的系统配置。tPodgorny,P.,&Shepard,R.(1983).Distribution of visual attention over space.Journal of Experimental Psychology:Human Perception and Performance,9(3),380393.部分结论n n大量证据表明，在很多条件下，注意焦点确实能分配到不连续的多个位置上。但是相对于集中到一个位置上，注意焦点的分割需要一些代偿（cost）,
30、比如说，需要抑制机制的参与。n n但有关空间注意的分配具体是怎样的，到底能如何分配到制定的位置，这样的问题还有待于进一步探讨。Gobell et al.（2004）的研究）的研究n n实验任务：采用视觉搜索范式，要求被试把注意分配到多个非连续的不同空间位置上。在每个试验中，用红绿栅条标记被试应该注意哪里，忽视哪里。随后栅条消失，出现背景画面1212的圆圈阵。被试必须报告注意区域（红色）的大圆圈的位置（行、列）。n n被试：9名大学生空空间间注注意意的的分分配配Gobell et al.(2004),The spatial distribution of visual attention，Vis
31、ion Research 44(2004)12731296黑线表示黑线表示10个干扰伪靶时三个被试各自的正确率，实线为垂直判断，个干扰伪靶时三个被试各自的正确率，实线为垂直判断，虚线为水平判断；其他线表示只有一个伪靶时的情况。不同颜色线虚线为水平判断；其他线表示只有一个伪靶时的情况。不同颜色线条表示不同独立值。条表示不同独立值。n n结果表明：注意焦点的分配是能实现的，而且这种分配具有明显的代偿，即需要对干扰区域进行抑制。需要注意的区域空间频率越高，操作绩效越差。空间注意分配的一般模型框架空间注意分配的一般模型框架模型的结构及参数模型的结构及参数n n结论uu随着空间频率提高，注意分配绩效下降
32、；uu该线性模型可以预测在任何分配需求下所能实现的注意分配；uu任何分配需求都能都可以用正弦函数的频率、波幅和相位来表示；只要这些正弦成分得到确定，就能计算出能对注意焦点作出什么样的分配。McMains and Somers(2004)Neuron,Vol.42,677686,Malinowski等（2007）Sustained division of spatial attention to multiplelocations within one hemifield。Neuroscience Letters 414(2007)6570国内的相关研究国内的相关研究被试任务：判断竖立月牙的缺口
33、方向被试任务：判断竖立月牙的缺口方向Luo Y J,Greenwood P M,Parasuraman R.Dynamics of the spatial scale of visual attention revealed by brain event-related potentials.Cognitive Brain Research,2001,12:371381n nP1P1神经活动增加可能反映了在促进目标识别时神经活动增加可能反映了在促进目标识别时神经活动增加可能反映了在促进目标识别时神经活动增加可能反映了在促进目标识别时,适当适当适当适当注意范围的空间等级变化需要额外的运算资源注意范围的空间等级变化需要额外的运算资源注意范围的空间等级变化需要额外的运算资源注意范围的空间等级变化需要额外的运算资源,这种这种这种这种需要与提示范围成正比需要与提示范围成正比需要与提示范围成正比需要与
