奖罚诱发的主动控制对注意瞬脱中目标加工的影响

第一章文献综述

1注意瞬脱

1.1注意瞬脱的理论概述

人脑加工信息的能力有限，而环境提供给人脑的信息是过量的，这些信息中的很大一部分通过视觉通道被大脑感知和加工。为了从这些过量的刺激之中提取出重要的，与生存或当前任务关系最紧密的关键信息，大脑发展出了注意机制。其中注意机制对视觉通道信息加工的调控，即视觉注意（Visual attention ), —直都是研究者们关注的焦点。视觉注意对视觉通道信息重要的一个调控功能就是对视觉通道中的信息进行选择性加工，这种选择性加工可以体现在刺激的空间分布特征上，也可以体现在刺激呈现的时间分布特征上。后者，视觉注意对不同时问呈现刺激选择性加工的一个重要的特征现象就是注意瞬脱(Attentional Blink, AB )。
AB —般是指在快速序列刺激呈现（Rapid Serial Visual Presentation, RSVP )条件下，如果让被试在RSVP剌激流中，识别两个先后呈现的目标T1和T2，在T1正确识别情况下，紧随其后的T2如果出现在较短的时间窗口（约200-500 ms)内，丁2被正确识别的概率就会降低。使用刺激快速呈现，观察对目标的识别，在较早期的视觉研究中巳经被研究者们所关注，发展出了一些实验范式，也得出一些快速视觉刺激呈现条件下，视觉加工的一些现象和特征（Broadbent & Broadbent, 1986; Kan wisher & Potter, 1990; Weichselgartner& Sperling, 1987)。而后，釆用双任务RSVP (Multi-task RSVP )范式，系统研究T1和T2在不同任务条件下的RSVP任务中的加工绩效，并总结出规律。由Raymond等人把这种T1和T2在RSVP任务之中加工相互影响的现象，正式命名为AB(J. E. Raymond, Shapiro, Amell, 1992)，并且证明了视觉注意是影响AB现象产生的重要因素。

1.2解释注意瞬脱现象的认知理论

AB现象自发现命名以来，一直是认知科学研究领域的焦点。学界通过对该现象的研究，对其认识不断全面深入，对其的理论解释也有一段发展和演绎，其中早期的一些认知理论，着重于从构建认知模型的角度对AB现象进行解释。这些模型从早期到后期，各有特点，都着重反应了 AB现象的不同方面，对于AB现象，都有着十分重要的意义。

1.2.1 门控模型（Attentional gate)

最早的门控模型(J. E. Raymond et al., 1992)认为，AB现象发生在视觉加工的早期阶段。当T1进入视觉通道之后被进行特征编码，同时注意资源（门控）向T1打开，使T1能够进入更高一级的阶段进行加工，并且注意资源的这种打开是不可逆式的启动，即它打开后，其资源的分配量是与时间成抛物线函数关系，后续刺激不能自下而上的干扰到这一过程。这时，如果T1后面紧跟着出现一个与T1特征编码不一致的干扰项，那么这个干扰项也会进入到更高级的加工阶段，并且干扰项的特征，在高阶加工时，会与T1特征发生冲突造成整合错误（Conjunction error )。此时，高阶控制系统会察觉到这一可能干扰到T1正确加工的过程，便发出了自上而下的控制信号关闭了注意资源的分配（主动抑制）。.........
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第二章实验报告

1实验一双目标赋予奖金诱发价值

1.1研究方法

1.1.1被试

24名杭州师范大学在校学生作为被试参加实验，其中男性8名，女性16名，平均年龄22岁，无躯体疾病和精神障碍，无色盲色弱，视力或矫正视力都达到了 1.0以上。

1.1.2刺激与仪器

所有实验刺激材料通过17寸纯平CRT彩色显示器呈现(分辨率1024x768，刷新率1 OOHz),屏幕背景设置为黑色(RGB = 0，0,0)。实验程序使用 Presentation(NeurobehavioralSystems, Inc.)编写，运行在配置赛扬11(主频：2.5HZ)处理器的计算机上。中央注视点为一个白色“+”字。RSVP的刺激材料包括2到9八个阿拉伯数字作为目标(T1、T2),以及字母表中，除去了 D，I, 0, Q, Z的21个英语字母作为干扰项。现持续时间为82 ms，刺激间间隔(Inter-stimulus Interval, ISI)为Oms。整个RSVP刺激流包含20个刺激项目，总共持续时间为1640rns。整个实验在光线藉淡，隔音的房间中进行，被试的头部通过屏幕前的下巴托进行固定，并通过标准键盘来进行按键反应。

1.1.3实验设计

实验采用3x4的组内设计，自变量包括目标价值和T1-T2 lag,目标价值自变量包含了 0分，5分，25分(低，中，高)3个水平，并分别在3个区组中呈现。Tl-T21ag自变量，根据T2出现在T1后的序列位置，分为4个水平，包括lagl(即T2出现在T1后第1个序列位置)，lag 2(即T2出现在T1后第2个序列位置)，lag 3(即T2出现在T1后第3个序列位置)，lag 8(即T2出现在Tl后第8个序列位置)。其对应的刺激呈现异步(Target OnsetAsynchrony, TOA)分别为 82 ms，164ms, 246ms,和 656ms。T1 会在 RSVP 序列中第 5,6, 7, 8，9五个位置等概率出现。一次实验包含3个区组，每个区组包含120个试次，总共360个试次。每个区组中，Tl-T21ag的每个水平，均出现30次。所有条件伪随机呈现，区组呈现的顺序在每个被试之间进行平衡。
实验指导语中，特别告知被试：“此次实验，对T1和T2两个目标的作答，答对了会得分，答错了会扣分，最后分数越高，所得奖金越多’’。被试最后所得奖金计算方法如下，M为总奖金，Rlo，RI5, RI25分别对应为，在0分区组，5分区组，25分区组条件下T1反应后所得或所扣总分数。R2(), R25, R225分别对应为，在0分区组，5分区组，25分区组条件下T2反应后所得或所扣的总分数。7200为在被试T1和T2全部回答正确情况下所得分数，40为每个被试提供的最高现金数。..............
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第三章综合讨论......................................................................................................................... 30
1实验结果小结........................................................................................................................... 30
2主动控制对注意瞬脱中目标识别的影响............................................................................... 31
3神经调质在注意瞬脱中可能的影响机制............................................................................... 32
4本研究对后续研究的启发....................................................................................................... 33

结束语

本研究通过三个实验采用虚拟点数方式，对AB任务中不同的目标分别进行了奖惩诱发的处理，以期通过该种方式，操纵在AB任务过程中被试对于不同目标之间自上而下的注意控制信号的投入。特别是实验二和实验三中，我们发现，当对T1赋予奖金诱发价值的条件下(实验二)，T2|T1正确率在lagl条件下显著提高，lag 1节省效应显著增强，但T1的正确率不受影响，即T1自身加工不受奖金诱发价值的影响。而在对T2赋予奖金诱发价值的条件下(实验三)，T1的正确率却在lagl条件下显著降低了，但T2|T1的正确率在该条件下却没有受到影响。因为我们三个实验都没有对刺激材料进行操纵，三个实验的刺激材料在视觉属性上都是一致的，所以这样一种T1和T2之间加工相互影响的结果都是我们对于目标的奖金诱发处理造成的。
因为奖赏会影响到顶叶注意网络的活动，会影响到AB任务中，自上而下的注意控制信号的发放，因此实验中的差异，可以认为是对T1和T2在AB任务中进行识别时，需要的这种自上而下的注意控制信号的不同造成的。