抑制返回的相关论文

李孝萱王玉改

[摘要]返回抑制是指在空间的某个位置呈现线索。在一定时间后(通常是线索呈现后300毫秒左右),在线索位置重新出现的刺激的反应比在非线索位置出现的要慢,这与线索在初始阶段(约100毫秒)引起的易化正好相反。本文介绍了返回抑制的稳定性、容量和机制的主要研究成果,以及客体返回抑制和辨别任务返回抑制研究中的争论,并提出了进一步研究的展望。

注意,返回抑制,线索,目标,SOA

分类号:B842.3注意领域对返回抑制(IOR)的研究始于20世纪80年代中期,90年代逐渐成为热门话题。这一现象最早由Posner和Cohen[1]报道。在实验中,他们考察了线索引起的注意定向效应,实验安排如图1所示。在实验中,要求受试者的眼睛盯着中间的盒子。首先,它周围的一个小方框变亮(提示)。其次,中间的方框在一段时间后亮起(将注意力从第一个线索位置引开)。最后,目标出现在周围的小盒子里(有线索的小盒子或者没有线索的小盒子)。目标出现后,要求受试者尽快做出关键反应。结果表明,当从第一条线索到目标的时间间隔(SOA)在100毫秒左右时,线索位置的目标对线索的反应时间小于非线索位置的目标,即易化;当SOA达到200-300毫秒时,易化被抑制取代,即目标在提示位置的反应时间比在非提示位置的反应时间长。波斯纳和科恩把这种抑制称为“返回抑制”。认为返回抑制反映了人的心理机制的灵活性和适应性,使注意力迅速转向以前没有注意到的位置,有利于快速搜索活动。

图1波斯纳和科恩(1984)典型的返回抑制范式

注意:刺激图片是从左到右呈现的。每个刺激图片的三个小方框中,中间的小方框是注视点所在的方框;大方框A和B中的灰色小方框代表小方框变亮,即线索;大框C1和C2两个小框中的星号代表目标。C1表示目标出现在线索位置,C2表示目标出现在非线索位置。Berger[2]通过比较注意位置和忽略位置的返回抑制,讨论了返回抑制的稳定性。他先在中心位置呈现一个箭头,表示目标会出现在哪里(目标出现在这个位置的概率是80%)。参与者被要求注意箭头所指的外围小方框,忽略另一个外围小方框。500毫秒后,它周围的一个小盒子亮了。然后目标出现了。结果表明,被试使用箭头提示的信息,当目标出现在注意的小方框中时,反应时间较短;目标出现在忽略框中的反应时间。但从提示的角度来看(即周围的小方框变亮),无论在箭头所指的方框内还是箭头所指的对面方框内,返回抑制都是一致出现的。因此,返回抑制似乎是自动的,并且即使在标注的位置,也不能主动抑制返回抑制。但也有研究[2]发现,当指示箭头出现的时间比目标出现的时间短时,返回抑制降低。因此,虽然返回抑制是一种很强的自动现象,但也可以在一定程度上被主动抑制。

其他研究讨论了当目标出现的位置固定时,返回抑制是否会被抑制[2]。在实验中,一半被试的实验条件是目标固定出现在左侧,另一半被试的实验条件是目标固定出现在右侧。实验开始时,第一条线索出现在目标会出现的外围框中,或者出现在中心框中。第一条线索500毫秒后,提示中央方框。500-1000毫秒后,目标出现。结果表明,外围框中第一条线索的反应时比中心框中第一条线索的反应时慢。说明即使目标位置固定,返回抑制仍然存在。可见,返回抑制确实具有相当强的稳定性。Pratt和Abrams [3]首先调查了返回抑制的能力。在实验中,他们先后使用了提示两个周围小盒子的方法。一种情况下,两条线索出现在同一个盒子里,另一种情况下,两条线索分别出现在不同的盒子里。结果表明,在两条线索重叠的位置和不重叠的后续线索位置存在返回抑制。但当两条线索不重合时,第一线索位置的反应时与重合时非线索位置的反应时相同。这说明第一条线索对反应时没有影响,即不存在返回抑制。因此认为只有最近的线索引起返回的抑制;当后面不同位置出现提示时,前面位置的提示所造成的抑制作用自动消失。

Tipper等人[4]认为Pratt和Abrams在讨论返回的抑制能力时,只使用两个外围盒是有局限性的。Tipper等人使用了四个小的外围框架,并在一次实验中连续提示其中的三个。结果发现,在所有三个连续的提示位置都存在返回抑制。因此认为返回抑制能力不是一个,至少是三个。

Abrams和Pratt[5]实验1重复了Tipper等人的实验,得到了同样的结果。然而,在实验2中,当四个小盒子中的两个相邻或分离的小盒子被依次提示时,发现在相邻条件下,两个被提示的位置被抑制返回;在分离条件下,只有第二线索位置出现返回抑制。在实验3中,他们进一步考察了当目标有六个可能的位置时,他们连续提示三个不相邻的位置,结果也发现返回抑制只出现在最后一个提示的位置。因此,他们提出可能存在两种不同的返回抑制,一种是弥散性的,其容量很大;一种是集中式,容量小,比如只有一个。当使用简单的意识任务时(如图1所示),几乎所有的研究都一致发现了返回抑制。但是,在实验中使用辨别任务时,很多实验都没有发现返回的抑制。例如,特里等人[6]。在实验中,他们将字母A和B作为目标,C和D作为干扰项。当目标字母出现时(不管是哪个字母),都按空格键回应。如果干扰字母出现,他们不按键(实验1)。目标字母和干扰字母分别呈现在两个环绕的方框中,根据目标字母的位置(左右)按下相应的按键进行反应(实验二)。结果发现,返回抑制在上述两种条件下都没有出现。此外,其他关于颜色辨别、大小辨别、亮度辨别和图案辨别的实验都没有发现返回抑制[2,7]。

然而,一些研究发现,在辨别反应的任务中存在返回抑制。Pratt [8]在两个外围位置(提示位置和非提示位置)同时呈现目标和干扰项,要求被试尽快将目光移向目标。在记录被试的眼动反应时,发现存在返回抑制。Lupianez等人[9]在颜色辨别任务中应用了五级SOA,即100/400/700/1000/1300 ms。结果发现,当SOA为100和400ms时,线索定位变得容易。返回抑制在SOA为700毫秒时出现,在1300毫秒时消失。因此,Lupianez认为在辨别任务中存在返回抑制,但在一般的检测任务中出现的时间要晚于300毫秒,并且很快消失。返回抑制又可分为基于位置的返回抑制和基于对象的返回抑制。我们前面说的回归抑制,一般是基于位置的回归抑制,即当后续目标与之前线索处于相同位置时,反应时间较长;基于物体的返回抑制是指当目标位置的物体与前一线索中的物体相同时,反应时间较长。

Tipper等人[10,11]首先报道了物体返回抑制的存在。他们在最初的实验中将静态的外围盒子变成了运动,如图2所示。屏幕上出现三个黑色小方块,中间的方块是凝视点的位置。开始时,周围的一个方块高于凝视点,另一个低于凝视点。500毫秒后,周围的方块开始旋转。当它转到水平位置时,任何周围的方块都被提示100毫秒,在100毫秒的间隔后,中心方块以同样的方式被提示100毫秒,并且方块在提示的同时继续沿原始方向移动。当方块移动到90或180的位置时,目标出现在周围任意一个方块中,要求受试者尽快按键响应。结果发现,90和180位置都存在返回抑制,即目标出现在原线索框的反应时间多于原非线索框的反应时间。因此,本研究支持基于客体的返回抑制。

图2 Tipper等人(1991,1994)基于客体的返回抑制实验方法的图示。

注:图中A为方块运动的起始位置,B中的白色方块为外围线索,C中的白色方块为中心线索,D1为90°处原线索方块上出现的目标,D2为180处原线索方块上出现的目标。图中箭头表示正方形的移动方向。图中没有表示目标出现在原来的无线索框中的情况。

Abrams和Dobkin [12]发现,如果目标在提示方块移动90°后出现在提示方块中,眼睛扫视运动的时间会比在非提示方块中的时间长。其结果与Tipper等人(1991,1994)的结果一致。Law等人【13】也发现存在基于颜色的返回抑制。但是Muller和Muhlenen[14]的实验并不支持客体返回抑制。他们采用了类似于Tipper等人(1991,1994)的研究方法。结果,他们没有发现对物体返回的抑制,却发现存在一种从左到右的注意力追踪。Maylor和Hockey[15]讨论了返回抑制的几种原因。首先,在实验1中,他们通过目标-目标实验范式(对应于图1中介绍的线索-目标范式),发现当N+ 1目标出现在第N个目标的位置时,反应时间比对面第N个目标长。所以排除了对返回的抑制是因为对线索没有反应[15]。在实验3中,当目标出现时的注视点转移到第一线索位置阶段注视点的下方时,发现返回抑制仍然存在。因此认为回归的抑制不可能是线索引起的感情习惯化造成的。另外,在实验1-3中,发现返回抑制持续时间超过1000毫秒,从而排除了返回抑制是由线索引起的预掩蔽效应引起的。

目前对返回抑制机制的讨论主要集中在返回抑制中是否存在注意抑制。Posner和Cohen[1]认为返回抑制是注意回到先前注意到的位置时受到抑制,所以形象地称为返回抑制。这个假设引起了两种不同的争论。一种支持Posner和Cohen的假说,称为返回抑制的注意观,即返回抑制是由注意的抑制引起的;另一种观点认为,返回抑制是由反应相关的抑制引起的,不存在注意抑制,这种观点称为反应观。

Abrams和Dobkin[12]的研究支持了返回抑制的注意观点。他们在给了周围一个小盒子线索后,提出了两个不同的要求。一种是把目标呈现在一个小盒子里,要求被试的眼睛向目标出现的方向移动;一种是在中心注视点呈现一个箭头,表示被试者的眼睛向箭头指示的方向移动。结果表明,前一种条件(外源性线索)的抑制作用大于后一种条件(内源性线索)。他们认为,这是由于在外生条件下,不仅存在反应抑制,还存在知觉抑制;而在内生条件下,只有反应性的返回抑制,没有知觉性的返回抑制,所以前者对返回的抑制作用大于后者。可以看出,本研究认为返回的抑制部分来源于知觉的抑制。

基于知觉方法的研究支持返回抑制的反应观。基于知觉方法的假设是,如果返回的抑制是由注意或知觉的抑制引起的,那么这种知觉抑制也应该在单一知觉任务中表现出来。在回归抑制的研究中,知觉方法主要有时序判断法和线段相似度法。时序判断法的操作是在不同的空间位置(线索位置和非线索位置)呈现两个在时间上非常接近的信号,让被试判断哪个信号先出现[16]。线段相似法的操作是呈现一条线段,线段两端在两个不同的空间位置(线索位置和非线索位置),让被试报告线段从哪个位置移动到哪个位置[17]。这两种知觉方法都是假设注意力指向的位置的刺激首先被感知。基于知觉的方法对应于考察快速反应的方法(或反应时方法),称为基于反应的方法,是返回抑制研究的通用方法。

Maylor[16]实验四首次采用了时间序列判断的方法。研究发现,虽然返回抑制通常出现在SOA超过300毫秒时的线索位置,但在计时判断中并不被感知为向后,而是优先。所以对返回的抑制表现在反应上,而不是感知(注意)。Posner等人[18]也采用了时间序列判断的研究方法,结果与Maylo的研究相似,支持了返回抑制的反应观点。Schmidt[17]采用线段移动的方法,发现被报告的线段从线索位置向非线索位置移动,即线索位置存在注意优先,这种注意优先持续到线索呈现后900毫秒。因此,认为返回的抑制不明显。

返回抑制机制的研究还有一部分来自神经生理学。Posner等【18】发现中度脑损伤(进行性晚期核性麻痹)患者返回抑制消失。而帕金森病患者和额叶、颞叶、顶叶损伤的患者并没有表现出返回抑制的消失。因此,认为返回的抑制是由大网膜顶盖通道(中脑的视觉运动中枢)激活引起的。Rafal等人[19]发现,在比较正常受试者颞视野和鼻视野中的返回抑制时,颞视野中存在更高的返回抑制。此外,新生儿和成年患者也表现出返回抑制的时间视野优势。