对“物体内注意转移”优势效应之机制的进一步检验，本文主要内容关键词为：物体论文,效应论文,机制论文,优势论文，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
注意研究中一个重要的理论问题是：“选择性注意选择什么”？对此问题最为流行的回答是基于空间的（space—based）选择性注意理论，它认为选择性注意选择空间位置。例如在Treisman的注意的特征整合理论[1]中，颜色、朝向等视觉特征是通过空间位置主图（master map ）结合在一起的；又如在Posner的注意的聚光灯（spotlight）模型[2]中，注意指向的是空间位置，并且在注意所“照亮”的范围内，易化对事件的检测；其后提出的注意的zoom lens模型[3]和gradient模型[4]， 本质上都认为选择性注意是基于空间的。与此不同，基于物体的（object—based）选择性注意理论认为，选择性注意选择物体而非空间[5—7]；一旦一个物体被选择，那么对其所有性质的加工都被易化[8]。因此，在“选择性注意究竟是基于空间还是基于物体”这个问题上，目前尚存在争论。基于空间的选择性注意理论的困难在于，它难以解释越来越多的实验事实[5—9]；而基于物体的选择性注意理论的困难在于，研究者对“物体”的含义并不十分清楚。这两种选择性注意理论的困难，集中地反映在Egly等[9]与Vecera等[10]的研究争论之中。
Egly等[9]改进了Posner的空间提示实验模式[2]，在同一项亮度检测任务中，同时观察到了基于空间和基于物体的注意成分。在他们的实验中，要求被试盯住注视点，并在注视点的上下（或者左右）各呈现一个大小相同的长方形框（见图1）。 然后在其中一个框的一端呈现一个小亮棒作为提示。目标图形为一个白色方块。提示之后目标可能出现在被提示的那一端（提示有效，概率为60%），也可能出现在被提示的长方框的另一端（提示无效，概率为10%），也可能出现在未被提示的框中与提示端最近的一端（提示无效，概率为10%），也可能不出现（“空”刺激，概率为20%）。被试完成一个简单反应时任务，即检测是否有目标出现。如果有，要求被试尽快做出反应；如果没有，则要求被试不做反应。实验发现，空间提示有效时比提示无效时被试的反应时更快，这表明存在基于空间的注意成分。不过，这个实验的关键在于，对提示无效时被试的反应时进行进一步分析。如果提示与目标分别出现在同一个长方框的两端，那么检测目标时被试需要在长方框内转移注意，即需要所谓的“物体内注意转移”；如果提示与目标分别出现在两个长方框的同一端，那么检测目标时被试需要在长方框之间转移注意，即需要所谓的“物体间注意转移”。实验中两种注意转移条件下所需要转移的空间距离是相同的。结果发现，“物体内注意转移”时比“物体间注意转移”时被试检测目标所需的反应时更短。两者之差即所谓的“物体内注意转移”的优势效应。该发现揭示，在空间距离相同的情况下，物体对于注意转移具有易化作用。这提示了基于物体的注意成分的存在，似乎为基于物体的选择性注意理论提供了新证据。
图1 Egly等1994年所采用的实验模式示意图
然而， 对“物体内注意转移”的优势效应的机制尚有不同看法。Vecera等[10]的实验模式与Egly等[9]相似， 不过他们把两个长方形框之间的空间距离作为变量加以控制。结果表明，当“物体内注意转移”与“物体间注意转移”所需移动的空间距离相同时，存在“物体内注意转移”的优势效应。这与Egly等[9]的实验结果一致。 然而他们发现，保持每个长方形框的长度不变，而把两个长方形框之间的距离缩短时，“物体内注意转移”的优势效应却显著减弱了。这一结果提示，“物体内注意转移”的优势效应并不完全是基于物体的，而与空间距离有关。因此，Vecera等[10]认为，Egly等[9] 发现的“物体内注意转移”的优势效应并不支持基于物体的选择性注意理论。
我们认为，造成两者分歧的根本原因在于，对“物体”概念的含义并不十分清楚。本实验即从Vecera等[10]与Egly等[9]的争论出发， 研究“物体内优势效应”是否与空间有关，并且为“选择性注意选择物体还是选择空间”的理论争论提供进一步的实验事实。
2 实验方法
2.1 被试 10名大学生或研究生，年龄21—26岁， 视力正常或矫正后正常。
2.2 仪器 LEO486微机和NECMULTISYNC40×30 厘米大屏幕显示器各一台。
2.3 刺激及程序 实验过程与Egly等的研究[9]相似。一个白色“+”号注视点（视角0.7×0.7度）和两个框呈现在背景为黑色的计算机屏幕中央。被试眼睛距离屏幕60厘米。刺激图形中一个框为长方形框，视角为11.5×1.9度；另一个框为中间部分超外弯曲的弧形框， 弧形部分的视角为6.7×4.3度。两个框的颜色不同，一个为红色（R＝40，G＝0，B＝0），一个为绿色（R＝0，G＝40，B＝0）。两个框或者同时出现在注视点的上下，或者同时出现在注视点的左右，概率各50%。1000毫秒之后，在一个框的外侧出现一根小棒（提示），把该侧边框加粗。小棒的持续时间为100毫秒。小棒消失后200毫秒，呈现白色的目标方块（视角1.9×1.9度）。目标可能出现在被提示的一端（概率为60%），也可能出现在被提示框的另一端（概率为10%），也可能出现在未被提示框与提示同侧的一端（概率为10%），也可能不出现（概率为20%）。目标图形一直呈现到被试按键反应之后才和其它图形一起消失。如果被试没有做按键反应，那么提示之后2200毫秒所有图形自动消失，开始下一次测试。要求被试看到目标就尽快按空格键反应，而对目标不出现的测试（“空”刺激）不要按键。实验过程中反复提醒被试盯住注视点。一半被试用左手反应，另一半被试用右手反应。
为了考察空间因素在注意转移中的作用，我们控制了两个框之间的距离。两个框的两条最近的边之间所成视角分别为7.6度（距离一）、5.7度（距离二）、4.3度（距离三）和2.4度（距离四）。四种距离的测试是随机混合出现的，而且概率相同。提示始终是挨着某个框的一端出现，目标如果出现的话，就出现在框的某一端之上。实验共640次测试，每种距离的测试分别有160次，其中提示有效的刺激96次， 提示无效的刺激32次（“物体内注意转移”和“物体间注意转移”各占16次），“空”刺激32次。正式实验之前让被试练习40次。
3 实验结果
被试对“空”刺激的平均误报（false alarm）率为4.2%。由于本实验任务是一种简单反应时任务， 被试检测目标的准确率几乎达到100%，因此与以往研究[9,10]一样，我们不分析被试反应的准确率，而只对被试正确检测目标的反应时进行分析。短于100ms， 或者超过三个标准差的反应时数据被剔除。首先根据提示的有效性把被试的反应时分为提示有效和提示无效两类，其中提示无效时包括“物体内注意转移”和“物体间注意转移”两种情况。被试的平均反应时见表1。 四种距离下提示有效和提示无效时被试的平均反应时见图2。4（距离）×2 （有效性）方差分析结果表明，与提示无效时相比，提示有效时被试检测目标所需要的反应时间较短[F（1，9）=23.49，P〈0.001]。 这与以往的研究[9,10]结果一致，表明提示有效与提示无效的测试之间存在“利益—代价”（cost—benefit）效应[2]，这支持基于空间的选择性注意理论。对于提示无效的测试，我们进一步把它们分为“物体内注意转移”与“物体间注意转移”两类，分别统计其反应时（表1）。 4（距离）×2（注意转移条件）方差分析表明，与“物体间注意转移”时相比，被试在“物体内注意转移”时对目标的反应较快[F（1，9）＝17.81，P 〈0.005]。这一结果与以往的研究结果[9,10]相一致， 观察到了“物体内注意转移”的优势效应。四种距离下的“利益—代价”效应和“物体内注意转移”的优势效应及统计结果见表1。统计分析还表明， 距离因素的主效应也达到了显著水平[F（3，27）＝10.98，P〈0.0005]，表明在提示无效的情况下，两个框之间距离的变化对被试检测目标所需要的反应时产生了影响。进一步对提示无效时的四种距离下的反应时进行两两比较，发现距离1与距离3的反应时之间差异显著[F（1，9）＝36.99，P〈0.0005]，距离1与距离4的反应时之间差异显著[F（1，9）＝21.74，P〈0.001]，距离2与距离4的反应时之间差异显著[F（1，9）＝10.79，P〈0.009]。距离越近，被试的反应越快。 这可能是由于图形的视角减小，目标更接近中央凹而引起反应加快。尽管如此，距离的变化对于“物体内注意转移”的优势效应的大小并没有显著影响，因为距离与注意转移条件之间的交互作用不显著[F（3，27）＝0.41，P〈0.749]。而且，对距离进行两两比较时，距离与注意转移条件之间的交互作用均不显著。这与Vecera等人的研究结果[10]正好相反，它提示“物体内注意转移”的优势效应是完全基于物体的注意效应。
表1 被试的平均反应时（单位：毫秒）、 标准差以及统计分析结果
提示无效利益—代价效应 物体内优势效应
提示有效 物体内转移 物体间转移 差异值 P<
差异值 P<
距离1 313(42)
344(51) 357(45)
370.0005 13
0.05
距离2 309(41)
333(47) 350(51)
330.001
17
0.05
距离3 307(40)
321(48) 343(48)
250.010
22
0.01
距离4 302(42)
325(45) 339(52)
300.001
14
0.05
图2 被试检测目标所需要的反应时
4 讨论
对于“选择性注意究竟选择什么”的问题，存在基于空间和基于物体两种观点之间的争论。目前两种理论各有其实验证据。不过，由于对“物体”这个概念没有清楚的定义， 导致以往一些研究[10,12]在实验设计以及结果的解释上存在一定程度的含混。比如有研究[12]在干扰线段和目标线段之间加上两条连线以形成一个方块，认为这样两者属于同一个物体；而当干扰线段分别和无关线段形成方块时，认为干扰线段与目标线段分属不同的物体。但是这种对于“物体”似乎显然的认识，存在一定的问题。因为除了这种基于连通性的组织之外，还可能有其它的视知觉组织在起作用，例如线段之间的基于相邻性以及平行性的知觉组织、方块之间基于形状相似性的组织等。这样就很难判断上述实验中的干扰线段与目标线段是否属于同一个“物体”，也给实验结果的解释带来困难。
我们认为，格式塔心理学派[11]的知觉组织原则，例如相邻性、相似性组织，和最近提出的基于连通性[13]和共同区域[14]的组织等原则，是知觉组织过程的根本原则；选择性注意选择的是“知觉物体”；“知觉物体”是根据上述视知觉组织原则而形成的；在某些情况下，不同的组织原则可能同时起作用。按照这种“知觉物体”的理解，本实验进一步考察“物体内注意转移”优势效应是否与空间因素有关。我们认为，在Vecera等的实验中，当两个框之间的距离较小时，尽管框的连通性和封闭性保持不变，但是，仍可能在某些条件下产生基于线段之间的平行性，以及两个框之间的基于颜色或形状相似性等的知觉组织。因此，有可能在某些时候把两个框组织成一个知觉物体。这样就可能在“物体间注意转移”的测试中，混入了一些“物体内注意转移”的测试，使得“物体间注意转移”所需要的平均反应时间变短，而相对减弱了“物体内注意转移”的优势效应。
为了验证“物体内注意转移”的优势效应到底是否与空间有关，本实验仍采用Vecera等控制两个框之间的距离以考察空间因素作用的方法，但是我们使两个框的颜色和形状不同，以尽可能地降低它们之间基于颜色的形状的相似性、线段的平行性等知觉组织因素而形成一个知觉物体的可能性。实验假设是，如果“物体内注意转移”的优势效应与空间有关，那么随着两个框之间距离的减小，该效应可能会消失，至少会显著减小；如果“物体内注意转移”的优势效应与空间无关，那么两个框之间距离的减小对于该效应应该没有影响。结果发现，被试在“物体内注意转移”时比在“物体间注意转移”时检测目标更快，存在所谓的“物体内注意转移”的优势效应；而且，该效应的大小与两个框之间的空间距离无关。一方面，这一结果与Vecera等的实验结果不同，提示Vecera等的实验中可能基于平行性、相似性等的视知觉组织在起作用；另一方面，这一结果进一步支持了Egly的观点，即“物体内注意转移”的优势效应是与空间无关的、完全基于“物体”的注意效应。
我们认为，选择性注意“基于物体”的思想具有深刻而丰富的内涵。目前一个关键问题是，如何确切科学地定义“物体”（object）。对“物体”的直觉的而非科学确切的理解，是引起争论的一个主要原因。本实验结果提示，“连通性”、“共同区域”的注意前组织决定了“物体”的基本属性，这证实了“物体”的拓扑结构本质和拓扑结构的初期知觉。“连通性”、“共同区域”（即拓扑学的“内外关系”）等拓扑性质正是“物体”的科学描述和定义。
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