注意實(shí)驗(yàn)范式.doc

.第一節(jié)注意的理論和實(shí)驗(yàn)對(duì)注意的實(shí)驗(yàn)研究一直十分活躍，研究者發(fā)展出了各具特色的注意實(shí)驗(yàn)研究技術(shù)。心理學(xué)中的三大注意理論：過濾器理論、資源限制理論和特征整合理論，就分別建立在這些實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。通過這些理論和實(shí)驗(yàn)的介紹，可以理解實(shí)驗(yàn)心理學(xué)研究中理論和實(shí)驗(yàn)之間相輔相成的緊密聯(lián)系。 一、過濾器理論與雙耳分聽技術(shù)注意的過濾器理論是有關(guān)注意機(jī)制最易于理解的理論解釋，該理論最早是由布羅德本特（Broadbent，1958）提出來的，后來的研究者們又對(duì)這個(gè)理論進(jìn)行了補(bǔ)充和發(fā)展。該理論認(rèn)為，既然注意在行為上的特點(diǎn)就是人們能選擇一部分信息進(jìn)行加工，而忽略其他信息（就像酒會(huì)中我們有選擇地傾聽當(dāng)前的談話而忽略其他談話聲），那么，不妨將注意理解為人類信息加工系統(tǒng)中的一個(gè)瓶頸或閥門，來自外界的大量信息中只有少量能通過這個(gè)瓶頸，注意就像過濾器一樣只允許一部分信息通過瓶頸。為了具體說明過濾器理論，研究者發(fā)明了雙耳分聽技術(shù)，這一技術(shù)的本質(zhì)是讓被試的雙耳同時(shí)聽見不同的信息。在雙耳分聽技術(shù)基礎(chǔ)上的一系列實(shí)驗(yàn)研究，試圖對(duì)注意過濾器理論的關(guān)鍵問題作出回答，即：注意過濾器對(duì)信息進(jìn)行選擇的位置究竟是在感覺階段、分析階段還是反應(yīng)階段？不同的雙耳分聽技術(shù)實(shí)驗(yàn)對(duì)這個(gè)問題作出了不同的回答，從而又將過濾器理論細(xì)分為：早期選擇模型、中期選擇模型（衰減模型）和晚期選擇模型。（一）早期選擇模型1958年，英國(guó)著名心理學(xué)家布羅德本特設(shè)計(jì)了最早的雙耳分聽實(shí)驗(yàn)對(duì)注意進(jìn)行了研究，并據(jù)此提出了早期選擇模型。該模型認(rèn)為，注意瓶頸位于信息加工的早期階段，以避免中樞系統(tǒng)超載。在這個(gè)瓶頸中作為過濾器的注意對(duì)進(jìn)入的信息加以調(diào)節(jié)，選擇一些信息進(jìn)入高級(jí)分析階段，其余信息則可能暫存于記憶中，然后迅速衰退。通過過濾器并進(jìn)入高級(jí)分析水平的信息再接受進(jìn)一步的加工，從而被識(shí)別和存儲(chǔ)。這種過濾器類似于高保真聽力設(shè)備中的交叉濾波器。它是按“全或無”方式進(jìn)行工作的，即接通一個(gè)通道的同時(shí)關(guān)閉所有其他通道。韋爾福德（Welford，1959）因此稱其為單通道模型（如圖61）。在這個(gè)模型中，過濾器的選擇作用不是隨機(jī)的，只有新異的、較強(qiáng)的和具有生物意義的刺激才易于通過，并最終受到注意。后來布羅德本特又強(qiáng)調(diào)期待的作用，凡為人所期待的信息容易受到注意。另外，他還進(jìn)一步指出，該過濾器位于語義分析（知覺）之前。故而布羅德本特的過濾器模型被稱為早期選擇模型。 圖61布羅德本特的單通道過濾器模型按照早期選擇模型，不管有多少通道同時(shí)向人的信息加工系統(tǒng)輸入信息，在同一時(shí)間能夠通過注意過濾器的只能是一個(gè)通道中的信息。如果人們必須接收來自多個(gè)通道的信息，注意過濾器就只能快速地在各個(gè)通道間切換，而這些切換動(dòng)作必定帶來信息輸入的不完全。因此布羅德本特借助雙耳分聽技術(shù)來驗(yàn)證早期選擇模型。所謂雙耳分聽就是指讓被試的雙耳同時(shí)分別聽到兩個(gè)分離的相互獨(dú)立的聲音，通常用立體聲耳機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在布羅德本特的一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，被試兩耳同時(shí)聽到一定的刺激，例如，左耳6、2、7，右耳4、9、3，“6和4”、“2和9”、“7和3”是分別同時(shí)出現(xiàn)的。數(shù)字的呈現(xiàn)速度為2個(gè)秒。要求被試或是以耳朵為單位分別再現(xiàn)，或是以雙耳同時(shí)接收的信息順序成對(duì)再現(xiàn)，或是隨意再現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，分別再現(xiàn)的正確率為65%，成對(duì)再現(xiàn)的正確率為20%；而隨意再現(xiàn)時(shí)則被試多采取分別再現(xiàn)。布羅德本特認(rèn)為這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持了早期選擇模型：每只耳朵都可以看成一個(gè)通道，每一個(gè)通道的信息都是單獨(dú)儲(chǔ)存的，過濾器允許每個(gè)通道的信息單獨(dú)通過，所以以耳朵為單位的分別再現(xiàn)被優(yōu)先選擇，且其效果也優(yōu)于通道之間不停轉(zhuǎn)換的成對(duì)再現(xiàn)的效果。后來，徹里（Cherry，1953）和默瑞（Moray，1959）等的實(shí)驗(yàn)也分別證明了注意選擇的單通道效應(yīng)。另外，早期選擇模型還得到了電生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的支持，這在后面介紹電生理學(xué)的研究方法時(shí)會(huì)具體介紹。但是，也有一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果與早期選擇模型不相吻合。牛津大學(xué)的兩名學(xué)生格雷和韋德伯恩（Gray & Wedderburn，1960）發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在雙耳分聽實(shí)驗(yàn)中安排一些有意義的材料時(shí)，例如，左耳OB、2、TIVE，DEAR、5、JANE；右耳6、JEC、9，3、AUNT、4，被試不是按耳朵為單位再現(xiàn)，而多是按意義再現(xiàn)，即從兩只耳朵分別接收的音節(jié)組成詞（objective），或由單詞組成一個(gè)短語（dear aunt Jane）。這個(gè)結(jié)果表明，過濾器可能通過不止一個(gè)通道的信息。由于早期選擇模型無法解釋此類實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此有關(guān)注意機(jī)制的理論不久就被更新了：在新的理論中，盡管注意的功能仍然被比作信息加工系統(tǒng)中的瓶頸，但該瓶頸的位置后移了。（二）中期選擇模型（衰減模型）特雷斯曼（Treisman，1964）對(duì)雙耳分聽技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了追隨耳實(shí)驗(yàn)，并提出了注意的衰減模型。所謂追隨耳實(shí)驗(yàn)，其實(shí)就是要求被試在雙耳分聽過程中始終復(fù)述某一個(gè)耳朵聽到的信息，并且忽略所有來自另一耳朵的信息。這兩個(gè)耳朵被分別稱為“追隨耳”和“非追隨耳”。按照早期選擇模型，非追隨耳信息應(yīng)當(dāng)完全被忽略，不可能得到高級(jí)的語義加工。但是追隨實(shí)驗(yàn)的結(jié)果卻顯示：非追隨耳的信息也可以得到高級(jí)分析。由此特雷斯曼認(rèn)為，過濾器并非依“全或無”的原則工作，而是按衰減方式進(jìn)行的；不是只允許一個(gè)通道（追隨耳）的信息通過，而是既允許追隨耳的信息通過，也允許非追隨耳的信息通過，只是非追隨耳的信號(hào)受到衰減，強(qiáng)度減弱了。但若這些減弱的非追隨耳信號(hào)具有特別的意義（比如自己的名字），具有較低的閾值，那么仍可得到高級(jí)加工而被最終識(shí)別。她還提出，影響記憶中各個(gè)項(xiàng)目閾限的因素不僅包括上下文、指示語等刺激特點(diǎn)方面的情境因素，還包括個(gè)性傾向、項(xiàng)目意義以及熟悉程度等高級(jí)分析水平的狀態(tài)因素。可見，特雷斯曼與布羅德本特不同，她重視中樞系統(tǒng)的二次選擇功能（如見圖62）。圖62特雷斯曼的衰減模型特雷斯曼設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這個(gè)理論。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)她給被試兩耳呈現(xiàn)的材料同為英文小說時(shí)，非追隨耳的信息可以得到一定的識(shí)別；但當(dāng)給非追隨耳呈現(xiàn)的信息為生物化學(xué)材料時(shí)，則難以識(shí)別。前者是因?yàn)樽冯S耳信號(hào)所激活的項(xiàng)目使非追隨耳的相同或相近項(xiàng)目的閾限降低了。在英法雙語被試的實(shí)驗(yàn)中，她再次證明了這個(gè)問題。因?yàn)榉ㄕZ差者中只有2%的被試知道非追隨耳中的法語信息，而法語好者則為55%?？傊?，特雷斯曼的模型強(qiáng)調(diào)：（1）信息是大量輸入的，這與早期選擇模型一致；（2）加工過程是“衰減”式的；（3）過濾器的位置有兩個(gè)，一為語義分析之前的外周過濾器，一為語義分析之后的中樞過濾器。可見，特雷斯曼強(qiáng)調(diào)了中樞過濾器的作用，因而又被稱為中期選擇模型。（三）晚期選擇模型追隨耳實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遭到了一些有力的批評(píng)，例如，實(shí)驗(yàn)者要求被試對(duì)一個(gè)耳朵的信息進(jìn)行出聲復(fù)述，而對(duì)另一耳朵的信息則不必復(fù)述，這種操作本身就將兩個(gè)通道在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)就置于不公平的地位上。因此，批評(píng)者指出，實(shí)驗(yàn)中追隨耳和非追隨耳在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上的差異很可能是由復(fù)述這一額外變量的混淆造成的。也就是說，注意選擇所在的位置可能并不在信息加工的早期，也不在中期，而是在晚期。這就是晚期選擇模型。晚期選擇模型是由多伊奇等（Deutsch & Deutsch，1963）首先提出的。他們認(rèn)為，多個(gè)輸入通道的信息均可進(jìn)入高級(jí)分析水平，得到全部的知覺加工。信息加工瓶頸位于知覺和工作記憶之間。因此，注意不在于選擇知覺刺激，而在于選擇對(duì)刺激的反應(yīng)。他們?cè)O(shè)想，中樞的分析結(jié)構(gòu)可以識(shí)別一切輸入，但輸出是按其重要性來安排的，只對(duì)重要的刺激反應(yīng)，而對(duì)不重要的刺激則不反應(yīng)。此外，這種重要性的安排有賴于長(zhǎng)期的傾向、上下文和指示語等，并且其衡量標(biāo)準(zhǔn)還隨新刺激的不斷輸入而變動(dòng)。后來，諾曼（Norman，1968，1976）又進(jìn)一步對(duì)此模型進(jìn)行了修訂。他認(rèn)為，一些東西之所以未被注意、未被說出，是因?yàn)閭€(gè)體一味地注意和反應(yīng)其他東西，從而使它們?cè)谧R(shí)別之外未得到繼續(xù)加工（如從記憶中提取等）的緣故。晚期選擇模型由于強(qiáng)調(diào)反應(yīng)的選擇，因而又被稱為反應(yīng)選擇模型（如見圖63）。圖63多伊奇諾曼的反應(yīng)選擇模型晚期選擇模型也得到了一些實(shí)驗(yàn)的支持。在哈德威克（Hardwick，1969）的實(shí)驗(yàn)中，讓被試同時(shí)注意雙耳，當(dāng)從右耳或左耳聽到隨機(jī)呈現(xiàn)的靶子詞時(shí)，要分別作出反應(yīng)。結(jié)果兩耳對(duì)靶子詞的反應(yīng)率都超過50%，達(dá)到59%68%，且兩耳差異不顯著。1974年，希夫林（Shiffrin）等的實(shí)驗(yàn)也支持了此反應(yīng)選擇模型。總之，這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果都提示，無論是單耳還是雙耳都能識(shí)別輸入的信息，只要所處的條件相同，就能有相同的識(shí)別率。由于晚期選擇模型強(qiáng)調(diào)輸入的所有信息都得到了加工，所以能解釋注意分配現(xiàn)象；又由于儲(chǔ)存在長(zhǎng)時(shí)記憶（long-term memory,簡(jiǎn)稱LTM）中的這些項(xiàng)目激活閾值很低，所以也能解釋特別有意義的信息易引起人注意的現(xiàn)象。然而，由于該模型假定所有的輸入信息都被中樞加工，所以是不經(jīng)濟(jì)的，而且它也無法解釋客觀存在的早期選擇現(xiàn)象。早期選擇中期選擇晚期選擇 圖64三種模型的信息選擇位置（采自黃希庭，1991）對(duì)注意選擇的位點(diǎn)到底是在早期還是在晚期還是有爭(zhēng)論的，而中期選擇模型則是一個(gè)折中的理論，因此要在兩類理論中說出哪一個(gè)正確，是很困難的任務(wù)，因?yàn)楹芸赡軆烧叨疾⒉煌耆_。例如，在默瑞（1959）的實(shí)驗(yàn)中，要求被試跟隨一只耳朵中呈現(xiàn)的信息而忽略另一只耳朵中的信息。結(jié)果被試往往不能記住非追隨耳中呈現(xiàn)的信息，但是卻可以覺察并記住自己的名字。晚期選擇理論認(rèn)為這一結(jié)果表明注意是在知覺完成之后起作用的，因?yàn)榉亲⒁庑畔⒌恼Z義內(nèi)容可以影響它是否被記住。但是，早期選擇理論的支持者卻認(rèn)為：人們對(duì)熟悉的刺激（如自己的名字）有更低的感覺閾限，結(jié)果，對(duì)非注意刺激的部分感覺的衰減導(dǎo)致對(duì)大多數(shù)感覺輸入的操作很差，但不會(huì)導(dǎo)致對(duì)自己名字的操作變差。可見，對(duì)選擇位點(diǎn)的研究是有困難的，要真正了解注意閥門在信息加工中的位置，還有賴于實(shí)驗(yàn)方法的不斷改良。二、資源限制理論與可證偽標(biāo)準(zhǔn)資源限制理論是由卡內(nèi)曼（1973）最初提出的。他把注意看做心理資源，認(rèn)為人的心理資源總量是有限的，注意的有限性不是過濾器作用的結(jié)果，而是受到了從事操作的有限心理資源的限制。注意的功能就是資源分配（因此該理論也稱為資源分配理論）。如果一個(gè)任務(wù)沒有用盡所有的資源，那么注意可以同時(shí)指向另外的任務(wù)。后來，諾曼和博布羅（Norman & Bobrow,1975）又通過對(duì)資源限制的區(qū)分進(jìn)一步精確化了心理資源的概念。他們提出了“材料限制”和“資源限制”的劃分。所謂材料限制是指其作業(yè)受到任務(wù)的低劣質(zhì)量或不適宜的記憶信息的限制，因而即使分配到較多的資源也不能改善其作業(yè)水平。例如，在強(qiáng)噪音背景下覺察某一特定聲音，如果該聲音過弱，那么即使分配較多的資源，也是難以覺察的。而資源限制是指其作業(yè)受到所分配資源的限制，一旦得到較多的資源，這種過程便能順利進(jìn)行。因此，兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的作業(yè)，若對(duì)資源的總需求量超過中樞能量，就會(huì)發(fā)生干擾。這時(shí)的兩個(gè)作業(yè)水平受互補(bǔ)原則決定，即一個(gè)作業(yè)應(yīng)用的資源增加多少就會(huì)使另一個(gè)作業(yè)可得的資源減少多少（如圖65）。圖65卡內(nèi)曼的資源限制理論約翰遜和海因茨（Johnson & Heinz，1979）在雙耳分聽實(shí)驗(yàn)中證明了資源限制理論。實(shí)驗(yàn)中，他們要求被試追隨靶子詞（不固定在某一只耳朵中出現(xiàn)）。自變量為靶子詞與非靶子詞之間的感覺可辨度（高/低）和語義可辨度（高/低）。因變量為被試對(duì)非靶子詞的回憶情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不管語義可辨度的高低，非靶子詞回憶的數(shù)量，在低感覺可辨度下的多于高感覺可辨度下的。其原因在于，低感覺可辨度下，非靶子詞應(yīng)用了較多的資源，進(jìn)行了較深的加工。資源分配理論為注意的研究提供了方便的術(shù)語。例如，同一個(gè)術(shù)語既可以用來描述幾個(gè)刺激之間的資源分配，又可以描述幾個(gè)任務(wù)間的資源分配。這一理論還可以解釋某些特定的不需要有限注意資源的任務(wù)，這類任務(wù)包括一些似乎不需要注意的任務(wù)（如呼吸）和經(jīng)過一段時(shí)間的訓(xùn)練后需要的注意日益減少的任務(wù)（如打字）。此外，這一理論還可以很容易地?cái)U(kuò)展到包含多重資源庫的假設(shè)（Navon & Gopher，1979；Wichens，1980）。就是說，任務(wù)A和任務(wù)B可能需要一種資源，而任務(wù)C和任務(wù)D可能需要另一種不同的資源，這導(dǎo)致A和B同時(shí)執(zhí)行或C和D同時(shí)執(zhí)行時(shí)的相互干擾，而當(dāng)A和C同時(shí)執(zhí)行時(shí)則不發(fā)生干擾。雖然資源分配理論適用性很強(qiáng)，但批評(píng)者仍尖銳地指出它的軟肋：有限資源的性質(zhì)通常是不明確的，這一理論僅僅說明了不同任務(wù)組之間共享一個(gè)共有的資源到何種程度，而沒有探明資源的機(jī)制；更嚴(yán)重的一點(diǎn)是，資源分配理論是不能被證偽的，而可證偽性卻一向被科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究者奉為科學(xué)理論的必備性質(zhì)之一。按照資源分配理論，如果兩個(gè)任務(wù)無法在任務(wù)作業(yè)水平不下降的情況下被同時(shí)執(zhí)行，那么它們需要同一個(gè)資源；但如果沒有觀察到任務(wù)作業(yè)水平下降，那么它們不需要同一個(gè)有限資源。這樣一來，似乎所有注意機(jī)制都是資源分配機(jī)制，沒有哪種數(shù)據(jù)不能用這種理論來解釋。可見，該理論未達(dá)到可證偽的標(biāo)準(zhǔn)。三、特征整合理論與錯(cuò)覺性結(jié)合實(shí)驗(yàn)特征整合理論是由特雷斯曼（1977，1980）提出的。在解釋該理論之前，必須先理解客體和特征這兩個(gè)概念，特征是某個(gè)維量的一個(gè)特定值，而客體則是一些特征的結(jié)合。例如，圖形和顏色是維量，正方形和藍(lán)色則分別是這兩個(gè)維量的值，而藍(lán)色正方形是藍(lán)色和正方形這兩個(gè)特征組成的客體。那么隸屬于同一客體的各個(gè)特征是如何結(jié)合在一起，使人們正確認(rèn)識(shí)客體的呢？這就是所謂的捆綁問題（the binding problem）。例如，當(dāng)呈現(xiàn)一根紅色豎直棒和綠色水平棒時(shí)，可以知覺到顏色維量上的紅色和綠色這兩個(gè)特征以及空間朝向維量上的豎直和水平這兩個(gè)特征，它們可以組合成紅色豎直棒和綠色水平棒，也可以組合成紅色水平棒和綠色豎直棒，那么人是如何作出正確組合（捆綁）的呢？特征整合理論正是對(duì)捆綁問題給出了答案注意的作用是特征正確組合的關(guān)鍵。特征整合理論認(rèn)為：在空間知覺中，要借由注意把客體的特征捆綁在一起。特征整合理論的核心是將客體知覺過程分為兩個(gè)階段：一個(gè)是前注意階段；一個(gè)是特征整合階段。在前注意階段，知覺對(duì)特征進(jìn)行自動(dòng)的平行加工，無須注意；而在整合階段，通過集中注意將諸特征整合為客體，其加工方式是系列的，即對(duì)特征和客體的加工是在知覺的不同階段實(shí)現(xiàn)的。圍繞著特征整合理論，特雷斯曼做了大量實(shí)驗(yàn)研究。比如，她的一個(gè)視覺搜索實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，向被試視覺呈現(xiàn)130個(gè)不同顏色的字母，要求他們從中搜尋某一特定靶子（客體或特征），同時(shí)記錄被試的反應(yīng)時(shí)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，客體靶子受項(xiàng)目數(shù)量的影響很大，項(xiàng)目數(shù)越多反應(yīng)時(shí)越長(zhǎng)；而特征靶子則幾乎不受項(xiàng)目數(shù)量的影響。這個(gè)結(jié)果證明了特征整合理論，因?yàn)樘卣鞯募庸な瞧叫械?，而客體的加工則是系列的，所以前者反應(yīng)時(shí)的變化不及后者大。特雷斯曼還進(jìn)行了一系列錯(cuò)覺性結(jié)合實(shí)驗(yàn)。所謂錯(cuò)覺性結(jié)合是指在不注意的條件下，向被試呈現(xiàn)的不同客體的特征發(fā)生彼此交換的現(xiàn)象。例如，在特雷斯曼的一個(gè)字母錯(cuò)覺性實(shí)驗(yàn)中，向被試快速呈現(xiàn)一些刺激卡（如圖66），要求他們只注意刺激卡兩側(cè)的數(shù)字，隨后，讓被試先報(bào)告所看到的數(shù)字（第一作業(yè)），再報(bào)告所呈現(xiàn)的字母及其顏色和位置（第二作業(yè)）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第一作業(yè)正確率達(dá)90%以上，第二作業(yè)的正確率為52%，并且還出現(xiàn)了字母、顏色和位置之間的錯(cuò)誤結(jié)合。這說明發(fā)生了不同位置上的特征交換，即錯(cuò)覺性結(jié)合?？芍?，前注意加工階段中單個(gè)特征是被獨(dú)立編碼的，特征是處于自由漂移狀態(tài)的。圖66字母錯(cuò)覺實(shí)驗(yàn)刺激卡特征整合理論的另一證據(jù)，來自于一個(gè)由于雙側(cè)頂葉受損所致的有著雙側(cè)注意缺陷的患者（Robertson，Treisman，F(xiàn)riedman-Hill & Grabowecky，1997）。當(dāng)多個(gè)目標(biāo)呈現(xiàn)時(shí)，該患者能夠準(zhǔn)確地報(bào)告出所呈現(xiàn)的那些特征，但當(dāng)被問及哪些特征屬于同一個(gè)目標(biāo)時(shí)，他便完全碰運(yùn)氣了。所以，當(dāng)目標(biāo)以一個(gè)簡(jiǎn)單的特征定義時(shí)，他能相對(duì)正常地執(zhí)行搜索任務(wù)；但當(dāng)目標(biāo)以一組的特征定義時(shí)，他就完全失敗了?？梢姡谌狈ψ⒁鈺r(shí)視覺系統(tǒng)是把目標(biāo)覺察為毫無聯(lián)系的一組特征，而這支持了注意的特征捆綁功能。讀者或許會(huì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)注意的各種理論解釋，都建立在各自的系列實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)之上。事實(shí)上，當(dāng)研究者進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)，從各自的角度闡述注意的理論時(shí)，其工作本身也在試圖回答有關(guān)注意的最基本問題究竟什么是注意？顯然，不同的實(shí)驗(yàn)過程將對(duì)注意給出不同的操作定義，這就是下一節(jié)所要討論的問題。 第二節(jié)注意的操作定義注意到底是什么？詹姆斯在他里程碑式的專著心理學(xué)原理中為注意下的定義是頗具代表性的：“注意是心理以清晰而又生動(dòng)的形式對(duì)同時(shí)存在的若干對(duì)象中的某一些，或連續(xù)的思維的一種占有。它的本質(zhì)是意識(shí)的聚焦和集中。它意指離開某些事物以便有效地處理其他事物?！保↗ames，1890，pp381-382） 這個(gè)注意的定義頗為得當(dāng)，但仍有局限，因?yàn)樗粡膯我坏姆矫娑x了注意。根據(jù)這樣的定義，我們會(huì)很自然地推論，與注意對(duì)應(yīng)的只是一個(gè)單一的心理過程。事實(shí)上，注意這一術(shù)語在使用中通常有多重含義，在心理學(xué)文獻(xiàn)中，對(duì)“注意”一詞的使用也多種多樣。并且，近期的證據(jù)也一再顯示，多種認(rèn)知過程都和注意有關(guān)。因此，在實(shí)驗(yàn)研究中，結(jié)合不同的情況，注意有幾種代表性的操作定義。一、任務(wù)定義注意從操作上定義注意的首選方法為任務(wù)定義注意（task-defined attention）。下面將簡(jiǎn)要介紹何為任務(wù)定義注意以及使用任務(wù)定義注意時(shí)的關(guān)鍵問題。（一）什么是任務(wù)定義注意在任務(wù)定義注意中，研究者常常把注意定義為“是否正確地執(zhí)行了某項(xiàng)任務(wù)”。如圖67所示的實(shí)驗(yàn)中，不論棒是豎直的還是水平的，如果鴿子在顯示紅棒時(shí)啄鍵被強(qiáng)化，而在顯示綠棒時(shí)啄鍵不被強(qiáng)化，那么經(jīng)過多次強(qiáng)化之后，鴿子便在紅棒呈現(xiàn)時(shí)啄鍵，無紅棒時(shí)不啄鍵，而根本不理會(huì)棒的方向是豎直的還是水平的。這時(shí)，我們就可以說鴿子注意了棒的顏色而不是棒的方向，因?yàn)轼澴诱_地區(qū)分了紅棒和綠棒。圖67鴿子啄鍵實(shí)驗(yàn)的示意圖注：在該實(shí)驗(yàn)中，不論棒是豎直還是水平的，如果鴿子在顯示紅棒時(shí)啄鍵則強(qiáng)化（圖中用實(shí)心條表示），如果鴿子在顯示綠棒時(shí)啄鍵則不強(qiáng)化（圖中用空心條表示）。（采自Steven & Shaun，2002）在這個(gè)例子中，注意的概念是以任務(wù)定義的。也就是說，如果被試正確地執(zhí)行了任務(wù)，那么不論正確執(zhí)行任務(wù)需要哪種內(nèi)部機(jī)制，被試都被認(rèn)為注意了某一刺激而非其他刺激。我們把這種注意稱之為任務(wù)定義注意，它是被試在精確執(zhí)行任務(wù)時(shí)發(fā)生的注意。更確切地說，我們把任務(wù)定義注意確定為：在實(shí)驗(yàn)控制條件下，對(duì)某些刺激值或刺激維度而非其他刺激值或刺激維度的反應(yīng)。當(dāng)注意以任務(wù)來定義時(shí)，只要被試根據(jù)任務(wù)規(guī)則對(duì)適當(dāng)?shù)拇碳ぞS度作出了反應(yīng)，就被認(rèn)為在注意了。任務(wù)定義注意經(jīng)常用在關(guān)心注意的結(jié)果而非注意本身的實(shí)驗(yàn)中。例如，在典型的記憶實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)者呈現(xiàn)給被試一組單詞，要求他們作出語義判斷。因而，根據(jù)任務(wù)定義注意的內(nèi)涵，如果被試正確地進(jìn)行了語義，那么就可以認(rèn)為被試注意了語義，這一注意操作對(duì)隨后的回憶或再認(rèn)的影響可促使研究者得出某些關(guān)于記憶過程的結(jié)論。（二）任務(wù)定義注意的關(guān)鍵問題使用任務(wù)定義注意時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生兩種混淆：一種是任務(wù)定義注意與注意機(jī)制的混淆；另一種是涉及維度的任務(wù)定義注意和涉及維度值的任務(wù)定義注意的混淆。1避免任務(wù)定義注意與注意機(jī)制的混淆任務(wù)定義注意有時(shí)會(huì)與注意的機(jī)制相混淆。例如，在一個(gè)神經(jīng)成像的實(shí)驗(yàn)中，要求被試觀察幾列圓點(diǎn)。在一種條件下，被試必須指出圓點(diǎn)是紅的還是綠的，而在另一種條件下，被試則必須指出圓點(diǎn)是向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)。如果在前一種條件下，被試以顏色為基礎(chǔ)作出反應(yīng)，而在后一種條件下，被試以運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)作出反應(yīng)，那么就可以說被試在前一種情況中注意了顏色而在后一種情況中注意了運(yùn)動(dòng)這顯然是一種任務(wù)定義注意。實(shí)驗(yàn)中，研究者通過測(cè)量這兩種注意條件下被試大腦區(qū)域（如V4區(qū)和MT區(qū)）的神經(jīng)活性來探明涉及顏色感知和運(yùn)動(dòng)感知的大腦區(qū)域。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖68所示，V4區(qū)可能在被試注意刺激物顏色的情況下有更高的活性，而MT區(qū)則在被試注意運(yùn)動(dòng)方向的情況下有更高的活性。盡管如此，研究者此時(shí)不能據(jù)此推斷，V4區(qū)中包含明確的顏色注意機(jī)制而MT區(qū)中包含明確的運(yùn)動(dòng)注意機(jī)制；更不能得出結(jié)論認(rèn)為，V4區(qū)起辨別顏色的作用而MT區(qū)起辨別運(yùn)動(dòng)的作用，并且這些辨別過程能由任務(wù)指導(dǎo)語來開啟或關(guān)閉。實(shí)際上，V4和MT區(qū)活性的變化，可能只是前期調(diào)節(jié)區(qū)域（如V1區(qū)）向這兩個(gè)區(qū)域傳送信息的反映而已。因此，V4和MT區(qū)活性的變化只是任務(wù)定義注意作用的結(jié)果而不是注意的機(jī)制。圖68神經(jīng)成像實(shí)驗(yàn)注：左圖為神經(jīng)成像實(shí)驗(yàn)的V4區(qū)神經(jīng)活性水平；右圖為神經(jīng)成像實(shí)驗(yàn)的MT區(qū)神經(jīng)活性水平。（采自Steven & Shaun，2002）2避免維度任務(wù)定義注意與維度值任務(wù)定義注意的混淆有時(shí)涉及維度的任務(wù)定義注意和涉及維度上的值的任務(wù)定義注意之間也會(huì)發(fā)生混淆。例如，在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，兒童須執(zhí)行一項(xiàng)持續(xù)性的操作任務(wù)。該任務(wù)是這樣的：一些字母每隔2秒相繼呈現(xiàn)，字母的顏色可能是綠色或紅色的，要求兒童看到紅色字母出現(xiàn)就按鍵，而不必理會(huì)它是什么字母。如果兒童確實(shí)是在每次紅字呈現(xiàn)時(shí)按鍵而在每次綠字呈現(xiàn)時(shí)不按鍵，那么該兒童就被認(rèn)為注意了紅色而忽略了綠色。這顯然也是任務(wù)定義注意的情形，因?yàn)橹灰辉囌_地執(zhí)行任務(wù)就被認(rèn)為是在注意。我們可以簡(jiǎn)單地說該實(shí)驗(yàn)中的被試注意了顏色而忽略了特性（即忽略了是什么字母）。但要清楚這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的注意指的是一個(gè)維度上的值（紅色）而非整個(gè)維度（顏色）。因此，任務(wù)定義注意可能是涉及某個(gè)維度，或僅是某一維度上的某一值，然而有時(shí)在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)中兩種情況可能都發(fā)生，這時(shí)就容易發(fā)生混淆。盡管任務(wù)定義注意符合心理學(xué)家和大眾對(duì)注意這一術(shù)語的使用方式，但它與詹姆斯的經(jīng)典定義不相符合。例如，在神經(jīng)成像實(shí)驗(yàn)中，在注意顏色的條件下，即使被試只根據(jù)顏色作出反應(yīng)，他們也完全有可能既清楚地看見幾排圓點(diǎn)的顏色又清楚地看見它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)。就是說，在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，被試沒有“以清晰而又生動(dòng)的形式占有”每列的顏色和運(yùn)動(dòng)，而且也沒有“意識(shí)的聚焦、集中”。因此，任務(wù)定義注意應(yīng)該被看做有用的實(shí)驗(yàn)工具，而不應(yīng)該與被我們稱為“注意”的那個(gè)心理過程相混淆。二、持續(xù)性注意盡管任務(wù)定義注意在概念上很簡(jiǎn)單也不需要復(fù)雜的機(jī)制，但在很多情況下，注意并非以這種簡(jiǎn)單的形式出現(xiàn)。如果說任務(wù)定義注意僅僅定義了引起注意的過程，那么持續(xù)性注意（maintaining attention）描述的就是注意的保持過程，即在同一對(duì)象或同一任務(wù)上保持一段時(shí)間的注意被稱為持續(xù)性注意。在前面提到的兒童識(shí)別紅色字母的實(shí)驗(yàn)中，多數(shù)兒童能持續(xù)幾秒鐘地執(zhí)行這個(gè)任務(wù)，但一兩分鐘以后，有的兒童開始頻繁地犯錯(cuò)或完全停止反應(yīng)，幾乎沒有兒童能持續(xù)地執(zhí)行這項(xiàng)任務(wù)超過2030分鐘。就是說，盡管對(duì)兒童來說把注意馬上轉(zhuǎn)向紅色（或顏色）不是件難事，但要把注意在任務(wù)上保持一段時(shí)間就很困難了。因此，任務(wù)定義注意看似簡(jiǎn)單，但保持起來還是相當(dāng)困難的。區(qū)分引起注意的過程和保持注意的過程是至關(guān)重要的，因?yàn)檫@兩個(gè)過程可能是完全不同的。例如，頂葉受損的病人很難把注意指向某些區(qū)域，但他們?cè)诒３肿⒁馍蠜]什么困難；相反，患有ADHD（注意缺陷或多動(dòng)障礙）的兒童通?？梢砸鹱⒁獾荒鼙３肿⒁?。此外，注意保持能力的缺乏可能是由與注意不直接相關(guān)的系統(tǒng)引起的，因此無法保持注意并不足以證明注意系統(tǒng)本身受到損傷。已經(jīng)有研究表明，工作記憶損傷可能會(huì)造成注意保持上的困難，因?yàn)橛蛇@一記憶系統(tǒng)負(fù)責(zé)的任務(wù)表征將無法維持。例如，科恩及其同事（Cohen，Barch，Carter & Servan-Schreiber，1999）就證明了精神分裂癥（schizophrenia）所涉及的工作記憶損傷導(dǎo)致了持續(xù)性任務(wù)操作缺陷。三、加工定向注意在定義前面兩種注意時(shí)，我們都是從外在的行為描述出發(fā)的，而注意的第三種操作定義方法，是將注意看成一個(gè)把心理集中于多個(gè)感覺輸入的一個(gè)的主動(dòng)加工過程，注意提高了某些“被注意到”的任務(wù)或信息的加工質(zhì)量。這個(gè)定義有兩個(gè)本質(zhì)屬性：（1）注意被看做從可選物中作出選擇的過程；（2）選擇的目的是為了改進(jìn)心理加工過程的效率。這種注意定義，被稱為加工定向注意（process-oriented attention）。換言之，加工定向注意即指：為了改進(jìn)加工的速度或準(zhǔn)確性而把認(rèn)知加工過程限制并集中在所有當(dāng)前信息的某個(gè)子集上的過程。根據(jù)這個(gè)定義，只有當(dāng)眼前呈現(xiàn)太多刺激或任務(wù)而使人的心理加工過程無法高效地操作時(shí)，注意才是必要的。例如，根據(jù)這個(gè)定義，在前面提到的兒童識(shí)別紅字的實(shí)驗(yàn)中，是不需要任何明顯注意加工過程的。倘若以2秒/個(gè)的速率呈現(xiàn)刺激，那么對(duì)前一字母的加工在后一個(gè)字母出現(xiàn)之前就已經(jīng)完成了，在這樣寬松的條件下，沒有理由把感官、記憶或決策過程集中于紅字而把綠字從這些過程中排除。因此，這個(gè)實(shí)驗(yàn)雖然可作為任務(wù)定義注意的一個(gè)例子，卻不是加工定向注意的范例（因?yàn)檎J(rèn)知加工無須“聚焦”或“集中”于紅字上）。在采用加工定向注意的研究中，埃蓋思、維爾齊和加爾巴特（Egeth，Virzi & Garbart，1984）的視覺搜索任務(wù)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)典型的例子。在這項(xiàng)任務(wù)中，20個(gè)紅色和綠色的字母同時(shí)呈現(xiàn)，要求被試指出紅色字母O是否在其中出現(xiàn)。研究者分別改變紅色字母和綠色字母的數(shù)量并記錄被試的反應(yīng)時(shí)（實(shí)驗(yàn)的示意圖和結(jié)果如圖69）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨刺激列中紅色字母數(shù)量的增加，覺察目標(biāo)的反應(yīng)時(shí)也隨之延長(zhǎng)。但是，反應(yīng)時(shí)不受綠色字母數(shù)量的影響，這說明被試能把注意集中于紅字而忽視綠字。換言之，人的視覺系統(tǒng)似乎不能同時(shí)有效地加工20個(gè)字母，因此被試把某些心理過程限制在紅色項(xiàng)目?jī)?nèi)，由此導(dǎo)致對(duì)目標(biāo)更有效的覺察。這很符合注意加工定向的定義，因?yàn)槌?fù)荷的輸入對(duì)認(rèn)知加工過程產(chǎn)生了消極影響，而注意的計(jì)算功能則增加了這些認(rèn)知加工過程的速度和準(zhǔn)確性。圖69視覺搜索任務(wù)注：在該任務(wù)中，被試在紅色（圖中用黑色表示）和綠色（圖中用灰色表示）字母中尋找紅色的O。隨刺激列中紅色字母數(shù)量的增加，覺察目標(biāo)的反應(yīng)時(shí)增加。但是，反應(yīng)時(shí)不受綠色字母數(shù)量的影響。這說明被試只注意紅色字母。（采自Steven & Shaun，2002）以上我們介紹了三種主要的注意操作定義：注意的任務(wù)定義、持續(xù)性定義和加工定向定義。它們對(duì)注意的把握是從不同角度進(jìn)行的：任務(wù)定義從行為結(jié)果來描述注意的存在與否，簡(jiǎn)單易行卻無法涉及注意的內(nèi)部機(jī)制；持續(xù)性定義看到了注意維持心理過程和意識(shí)聚焦的一面，卻并不能排除其他非注意因素對(duì)任務(wù)持續(xù)性的影響；而加工定向定義則突出注意在引導(dǎo)和分配心理資源方面的功能，但是這一定義似乎又不適用于一些十分簡(jiǎn)單的任務(wù)。因此，這三種定義方法都僅反映了注意的某些方面，沒有哪一個(gè)能完全地涵蓋人們對(duì)注意的所有理解。但是出于對(duì)注意進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的目的，我們不得不在實(shí)驗(yàn)中采用某一種操作定義，盡管明知它并不完全。所以作為研究者，僅僅知道自己研究注意是不夠的，更需要明晰研究的是“哪一種”注意，這樣方能確?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)客觀審慎的特性。 第三節(jié)注意的研究方法第三節(jié)注意的研究方法在介紹了注意的理論，并給出注意的操作定義之后，我們的討論可以轉(zhuǎn)向注意研究的主要方法了。在注意的研究方法中，通常是把注意的狀態(tài)作為自變量（比如把注意指向一個(gè)任務(wù)而非另一個(gè)任務(wù)），來觀察記錄不同注意狀態(tài)下的反應(yīng)（如被試反應(yīng)的速度、準(zhǔn)確性和電生理學(xué)指標(biāo)等），并在很多時(shí)候根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果反過來推論注意的某些特征。注意實(shí)驗(yàn)的研究方法有很多種，這里我們主要介紹提示范式（cuing paradigms）、搜索范式（search paradigms）、過濾范式(filtering paradigms)、雙任務(wù)范式(dual-task paradigms)以及電生理學(xué)研究方法。 一、提示范式提示范式的基本原理是：用刺激或指導(dǎo)語來引導(dǎo)被試注意一個(gè)明確的輸入圖610空間提示范式注：每次試驗(yàn)都從被試注視中央的注視點(diǎn)開始，隨后出現(xiàn)提示和目標(biāo)。（采自Steven & Shaun，2002）源，然后把對(duì)這一輸入源的加工和對(duì)其他輸入源的加工作比較。其實(shí)，提示就是對(duì)注意指向的引導(dǎo)。這種范式主要用于：（1）研究注意指向被提示信息的過程；（2）比較對(duì)被注意到的刺激和對(duì)未被注意到的刺激在加工過程上的差別?？臻g提示范式是提示范式的典型代表。在圖610的空間提示范式中，每次試驗(yàn)開始時(shí)都提示被試：在兩個(gè)位置中的某一位置上會(huì)出現(xiàn)目標(biāo)刺激。然后延遲幾百毫秒，呈現(xiàn)一個(gè)目標(biāo)，要求被試盡可能快地作出反應(yīng)。（一）提示范式的自變量提示范式中常用的自變量主要有提示的有效性和提示類型。有效性即指實(shí)驗(yàn)中提示指向的位置和緊接著刺激出現(xiàn)位置的吻合程度。在圖610中，列舉了提示有效性這一自變量的三個(gè)水平：當(dāng)某個(gè)位置被提示后，目標(biāo)就在該位置呈現(xiàn)，這種情況被稱為有效試驗(yàn)（valid trial），該條件下注意指向目標(biāo)位置的可能性較大；當(dāng)某個(gè)位置被提示后，目標(biāo)卻在其他的位置上呈現(xiàn)，被稱為無效試驗(yàn)（invalid trial），此條件下注意指向目標(biāo)位置的可能性較??；提示同時(shí)出現(xiàn)在兩個(gè)位置上，沒有向被試提供隨后呈現(xiàn)的目標(biāo)可能出現(xiàn)的位置信息，被稱為中立試驗(yàn)（neutral trial），該條件下注意指向目標(biāo)位置的可能性介于有效試驗(yàn)和無效試驗(yàn)之間。圖611空間提示范式實(shí)驗(yàn)的結(jié)果（采自Steven & Shaun，2002）因此，提示有效性這個(gè)自變量可以控制注意指向目標(biāo)出現(xiàn)位置的可能性大小。使用提示有效性為自變量，并以覺察反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)為因變量，則典型實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：有效試驗(yàn)的反應(yīng)時(shí)最短，無效試驗(yàn)的反應(yīng)時(shí)最長(zhǎng)，而中立試驗(yàn)的反應(yīng)時(shí)介于兩者之間（如圖611所示）。這說明注意集中于被提示的位置會(huì)導(dǎo)致對(duì)被該位置的加工時(shí)間縮短，而對(duì)未被提示位置的加工則要延長(zhǎng)（兩者都是相對(duì)中立試驗(yàn)來說的）。提示范式下的注意研究采用的第二種常見自變量，是提示類型，這一自變量的水平可以有多種劃分方式，下面是兩種最常見的情況。首先，根據(jù)提示是否直接出現(xiàn)在將被注意的位置，提示可以分為外圍提示和符號(hào)提示。外圍提示（peripheral cues）指提示直接出現(xiàn)在將被注意的位置，此類提示能自動(dòng)引起注意，也被稱為外源（exogenous）提示。圖610的例子中使用的就是外圍提示。符號(hào)提示（symbo 指提示只是指出注意應(yīng)指向某個(gè)位置的一個(gè)符號(hào)，如從注視點(diǎn)指向可能目標(biāo)位置的箭頭。這種提示不會(huì)自動(dòng)使注意指向被提示的位置，因此也被稱為中間提示（central cues）或內(nèi)源提示（endogenous cues）。圖612中的“”就是一個(gè)符號(hào)提示。圖612符號(hào)提示示意（采自Steven & Shaun，2002）lic cues）另外，根據(jù)整個(gè)實(shí)驗(yàn)中有效試驗(yàn)和無效試驗(yàn)的比例來區(qū)分，提示也可以分為預(yù)言性提示（predictive cues）和非預(yù)言性提示（nonpredictive cues）兩類。預(yù)言性提示指在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中有效試驗(yàn)次數(shù)多于無效試驗(yàn)次數(shù)的提示。也就是說，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，與不被提示的位置相比，目標(biāo)更頻繁地出現(xiàn)在被提示的位置上。對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)來說這種提示是有預(yù)言性的，因此此類提示將鼓勵(lì)被試有意地注意被提示位置。非預(yù)言性提示指在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中有效試驗(yàn)次數(shù)與無效試驗(yàn)次數(shù)接近的提示。也就是說，目標(biāo)出現(xiàn)在被提示位置的次數(shù)并不比不被提示的位置多。這樣的提示不具有預(yù)言性，因而在此條件下被試對(duì)被提示位置的任何注意分配都能提供研究注意自動(dòng)引發(fā)過程的素材。將以上提到的自變量組織起來，可以發(fā)現(xiàn)，任何一個(gè)具體的提示都能被歸為符號(hào)或外圍和預(yù)言性或非預(yù)言性的組合，即非預(yù)言性的符號(hào)提示、預(yù)言性的符號(hào)提示、預(yù)言性的外圍提示和非預(yù)言性的外圍提示。同時(shí)每一個(gè)提示又分別有可能是有效提示、中性提示或無效提示。這樣，如果研究者測(cè)量每種提示條件下，無效試驗(yàn)的反應(yīng)時(shí)和有效試驗(yàn)的反應(yīng)時(shí)的時(shí)間差隨著提示和目標(biāo)之間延遲的變化，就可以得到在不同提示條件下注意的一些規(guī)律。（二）提示范式的研究范例注意的早期選擇理論和晚期選擇理論相互矛盾，卻又各自得到不同實(shí)驗(yàn)的支持，這或許說明早期選擇和晚期選擇都是注意的機(jī)制，只不過存在于不同條件之下。如果是這樣的話，研究者就必須找到?jīng)Q定注意選擇位點(diǎn)早晚的條件，提示范式的實(shí)驗(yàn)研究對(duì)此作出了貢獻(xiàn)。拉維（Lavie，1995，1997）認(rèn)為，決定注意在早期還是晚期階段起作用的關(guān)鍵變量是刺激或任務(wù)所施加的知覺負(fù)載量。拉維認(rèn)為，如果知覺系統(tǒng)沒有超負(fù)荷，那么所有的刺激都應(yīng)該被識(shí)別，選擇可以在更晚的階段發(fā)生。拉克和希爾亞德（Luck & Hillyard，1999）發(fā)展了這一知覺負(fù)載假說，提出只要某個(gè)特定的認(rèn)知子系統(tǒng)面臨來自多個(gè)輸入的干擾，注意就在這個(gè)系統(tǒng)中起作用。就是說，選擇的位點(diǎn)是由干擾的位點(diǎn)決定的。如，知覺負(fù)載大（知覺加工過程面臨干擾），則注意在知覺加工過程起作用（早期選擇）；工作記憶負(fù)載大，則注意在工作記憶階段的加工過程起作用（晚期選擇）。沃格爾（Vogel，2000）用基于提示范式的變化覺察（change-detection）實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)了上述知覺負(fù)載說，他在實(shí)驗(yàn)中比較了兩個(gè)提示任務(wù)中的注意性質(zhì)。這兩個(gè)任務(wù)中：一個(gè)任務(wù)可使工作記憶超負(fù)荷，另一個(gè)任務(wù)可使知覺加工過程超負(fù)荷。工作記憶超負(fù)荷的任務(wù)如圖613上圖所示。在該范式中呈現(xiàn)包含10個(gè)彩色正方形（大大超過工作記憶儲(chǔ)存量）的記憶矩陣（memory array）和延遲1 000毫秒后再呈現(xiàn)測(cè)試矩陣（test array）。在有的試驗(yàn)中測(cè)試矩陣與記憶矩陣相同，而其他試驗(yàn)中測(cè)試矩陣中有一個(gè)正方形的顏色與記憶矩陣不同。要求被試判斷測(cè)試矩陣和記憶矩陣是否相同，實(shí)驗(yàn)時(shí)不要求被試快速反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)者記錄判斷的準(zhǔn)確性。每個(gè)測(cè)試矩陣之前都有一個(gè)符號(hào)提示來指示顏色變化可能在顯示屏的哪一側(cè)發(fā)生。測(cè)試矩陣只在被提示的區(qū)域含有項(xiàng)目。這項(xiàng)任務(wù)通過呈現(xiàn)大大超過工作記憶儲(chǔ)存量的項(xiàng)目來使工作記憶超負(fù)荷，而先前的研究已經(jīng)證明這項(xiàng)任務(wù)的操作不會(huì)受知覺因素限制（Vogel，et al，2001）。因此，實(shí)驗(yàn)者預(yù)測(cè)：提示會(huì)影響知覺信息轉(zhuǎn)入工作記憶的過程，而不會(huì)影響對(duì)彩色正方形的知覺過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與這個(gè)推理相符，實(shí)驗(yàn)者發(fā)現(xiàn)無論提示在記憶矩陣之前還是之后出現(xiàn)，提示有效性對(duì)準(zhǔn)確率都有相同的作用（如圖613下圖）。就是說，即使提示在記憶矩陣呈現(xiàn)結(jié)束之后250毫秒出現(xiàn)，提示還是有效的。顯然，這種提示不可能改善250毫秒之前就已結(jié)束的刺激的知覺加工。因此提示帶來的注意作用只可能是改善了工作記憶階段的加工過程。這個(gè)結(jié)果說明了在高工作記憶負(fù)載時(shí)，發(fā)生的是晚期選擇。圖613工作記憶超負(fù)荷實(shí)驗(yàn)的刺激和結(jié)果注：圖中黑色正方形其實(shí)是彩色正方形，每一個(gè)都是從7種可能的顏色中隨機(jī)挑選的。（采自Vogel，2000）而在如圖614所示的知覺加工超負(fù)荷的任務(wù)中，實(shí)驗(yàn)者加入同步掩蔽噪音，使任務(wù)的知覺加工階段變得很難（如圖614下圖），而且只使用了一個(gè)項(xiàng)目以使工作記憶不出現(xiàn)超負(fù)荷。這樣就創(chuàng)造了高知覺負(fù)載和低記憶負(fù)載的條件，可以預(yù)測(cè)在這種條件下會(huì)產(chǎn)生知覺水平上的注意作用而不會(huì)產(chǎn)生工作記憶水平上的注意作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)測(cè)相符。實(shí)驗(yàn)者發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)提示出現(xiàn)在記憶矩陣之前時(shí)，提示才是有效的。這個(gè)結(jié)果說明了在高知覺負(fù)載時(shí)，發(fā)生了早期選擇。圖614知覺加工超負(fù)荷實(shí)驗(yàn)的刺激和結(jié)果注：下圖為高知覺負(fù)載條件中掩蔽目標(biāo)的方法示意圖。目標(biāo)是中央的大正方形，它的顏色是7種可能顏色中的一種。5個(gè)掩蔽單元（角上4個(gè)和中間的1個(gè)）的顏色從剩余的顏色中隨機(jī)挑選。（采自Vogel，2000）在上述研究中，提示范式被用來確定注意選擇發(fā)生的階段，其結(jié)果說明了注意的早期選擇和晚期選擇，隨著知覺負(fù)載和記憶負(fù)載的不同，都是可能發(fā)生的。這增進(jìn)了人們對(duì)注意選擇模型的理解。二、搜索范式搜索范式的基本原理是：要求被試尋找一個(gè)或多個(gè)混雜在非目標(biāo)刺激（nontarget stimuli）中的目標(biāo)刺激（target stimuli），實(shí)驗(yàn)時(shí)這些刺激可以同時(shí)呈現(xiàn)，也可以相繼呈現(xiàn)。該范式反映了很多實(shí)際環(huán)境中出現(xiàn)的信息超負(fù)荷現(xiàn)象，它在兩個(gè)方面的研究中有比較突出的貢獻(xiàn)：（1）研究注意如何排除無關(guān)刺激的干擾；（2）研究注意如何在不同的感覺通道之間轉(zhuǎn)移。最常見的搜索范式是視覺搜索任務(wù)。在這種任務(wù)中，若干物體呈現(xiàn)于一個(gè)刺激矩陣中，要求被試指出其中是否出現(xiàn)了某一特定目標(biāo)（前面提到過的從20個(gè)字母中找出紅色O的實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)視覺搜索任務(wù)，參見圖69）。在大多數(shù)視覺搜索實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)者研究反應(yīng)時(shí)和刺激規(guī)模（搜索矩陣中的項(xiàng)目數(shù)）的函數(shù)關(guān)系，即搜索函數(shù)（search function）的關(guān)系。例如，在拉克和希爾亞德（1990）的視覺搜索實(shí)驗(yàn)中：在一個(gè)條件下，目標(biāo)是帶線條的三角形，而非目標(biāo)項(xiàng)目則是普通三角形；另一個(gè)條件下，目標(biāo)是普通三角形，而非目標(biāo)項(xiàng)目則是帶線條的三角形（如圖615、圖616）。在兩種條件下，又再劃分出矩陣中有目標(biāo)（目標(biāo)呈現(xiàn)試驗(yàn)）和矩陣中無目標(biāo)（目標(biāo)缺乏試驗(yàn)）這兩種情況。實(shí)驗(yàn)分別獲得了在這兩種條件下目標(biāo)呈現(xiàn)試驗(yàn)和目標(biāo)缺乏試驗(yàn)的搜索函數(shù)。實(shí)驗(yàn)中搜索函數(shù)的主要特點(diǎn)反映在斜率大小上。斜率是搜索過程的效率量度。在圖615的情況中，斜率幾乎為0，也就是說，不論呈現(xiàn)矩陣的規(guī)模大小，被試發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的反應(yīng)時(shí)相差不大。這往往說明，當(dāng)目標(biāo)被定義成帶有某個(gè)簡(jiǎn)單特征（帶線條）時(shí)，被試對(duì)于矩陣中的每個(gè)項(xiàng)目是否為目標(biāo)判斷是獨(dú)立、無干擾地作出的。而在圖616的情況中，隨著反應(yīng)時(shí)刺激規(guī)模的增大，反應(yīng)時(shí)急劇增加，而且目標(biāo)缺乏試驗(yàn)的斜率經(jīng)常大于目標(biāo)呈現(xiàn)試驗(yàn)。這意味著當(dāng)目標(biāo)被定義成某個(gè)簡(jiǎn)單特征的缺乏（不帶線條）時(shí)，被試無法獨(dú)立地判定每個(gè)項(xiàng)目是否為目標(biāo)，所以矩陣規(guī)模才會(huì)影響到目標(biāo)搜索的反應(yīng)時(shí)。一些研究者認(rèn)為，這一結(jié)果說明被試在此條件下執(zhí)行的是順序搜索（serial search），即注意從一個(gè)項(xiàng)目到另一個(gè)項(xiàng)目直到目標(biāo)被找到（例如Treisman & Gelade，1980）。在圖616中，目標(biāo)缺乏試驗(yàn)的斜率較目標(biāo)呈現(xiàn)試驗(yàn)的斜率大，研究者認(rèn)為這一結(jié)果說明：被試的搜索過程會(huì)在找到目標(biāo)后自動(dòng)停止，這樣在目標(biāo)呈現(xiàn)試驗(yàn)下發(fā)現(xiàn)目標(biāo)平均需要搜索一半的項(xiàng)目，而在目標(biāo)缺乏試驗(yàn)下必須搜索整個(gè)矩陣才能確定目標(biāo)未呈現(xiàn)，這就使得目標(biāo)缺乏試驗(yàn)的斜率比目標(biāo)呈現(xiàn)試驗(yàn)的約大兩倍。圖615視覺搜索實(shí)驗(yàn)（一）注：目標(biāo)以某一簡(jiǎn)單特征的呈現(xiàn)來定義（帶線條的三角形），反應(yīng)時(shí)受刺激矩陣中項(xiàng)目數(shù)量的影響較小。（采自Luck & Hillyard，1990）圖616視覺搜索實(shí)驗(yàn)（二）注：在該任務(wù)中，目標(biāo)以某一特征的缺乏來定義（沒有線條的三角形），反應(yīng)時(shí)是矩陣中項(xiàng)目數(shù)量的函數(shù)。（采自Luck & Hillyard，1990）搜索范式實(shí)驗(yàn)為研究者區(qū)分出平行搜索和序列搜索兩種模式，以及它們分別對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件，這為注意的自動(dòng)引發(fā)提供了研究線索。另外，搜索范式通過兩種試驗(yàn)的搜索函數(shù)斜率比較，進(jìn)一步對(duì)人的順序搜索的終止模式作出了說明。三、過濾范式過濾范式的基本原理是：使被試的注意指向一個(gè)信息源，而實(shí)驗(yàn)者評(píng)估的則是那些未被注意的信息的加工過程，以此來研究注意的某些特征。這種范式對(duì)于涉及抑制無關(guān)輸入的加工過程研究很有用。此前提到過的雙耳分聽技術(shù)，就是過濾范式的一個(gè)例子。下面將介紹的是過濾范式的其他幾個(gè)例子，它們是整體局部范式（global-local paradigm）、雙側(cè)任務(wù)范式（flanker task）和負(fù)啟動(dòng)范式（negative priming paradigm）。（一）整體局部范式納馮（1977）發(fā)現(xiàn)了一個(gè)不對(duì)稱干擾模型，基于這個(gè)模型的研究方法通常被稱為整體局部范式。在該模型中，大圖形由一組小圖形構(gòu)成，比如在圖617中，整體的“H”是由局部的“T”組成的。實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的圖形有兩種情況，一種是整體字母與局部字母一致的，另一種是不一致的。于是，整體局部的一致性就成為該范式的第一個(gè)自變量。此外，實(shí)驗(yàn)要求被試在圖形呈現(xiàn)后報(bào)告整體字母或局部字母，也就是讓被試注意整體或者注意局部，因此注意的指向在這里是第二個(gè)自變量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)被試必須報(bào)告局部字母時(shí)，如果整體字母與局部字母不符，那么反應(yīng)時(shí)變慢；而當(dāng)被試報(bào)告整體字母時(shí)，局部字母是否與整體字母相符卻幾乎沒有或完全沒有影響。根據(jù)這個(gè)結(jié)果，納馮得出結(jié)論認(rèn)為：整體字母先于局部字母被識(shí)別，這使整體字母可能干擾局部字母的加工而反過來則不會(huì)。后來的實(shí)驗(yàn)還指出，與很大或很小的物體相比，中等尺寸的物體能被更快地加工（Lamb & Robertson，1990）。通常，整體局部范式對(duì)注意過程和感覺特征（如尺寸和空間頻率）之間交互作用的研究很有用。圖617整體局部范式（二）雙側(cè)任務(wù)范式整體局部范式研究單一刺激物的不同層次特征間的干擾，而雙側(cè)任務(wù)范式則討論多個(gè)獨(dú)立刺激物之間的相互干擾。在雙側(cè)任務(wù)中，要求被試報(bào)告呈現(xiàn)于畫面中央的字母而忽略呈現(xiàn)于目標(biāo)兩側(cè)的字母（即要求被試注意中央的字母）。在圖618的例子中，當(dāng)中央目標(biāo)是T時(shí)作左手反應(yīng)，當(dāng)中央目標(biāo)是H時(shí)作右手反應(yīng)。在某些試驗(yàn)中，中央和兩側(cè)的字母是一致的（如兩側(cè)和中央都是T），而在另一些試驗(yàn)中，中央和兩側(cè)的字母不一致（如中央是T而兩側(cè)是H）。這是第一個(gè)自變量。因變量是被試報(bào)告中央字母的反應(yīng)時(shí)。圖618雙側(cè)任務(wù)范式（采自Steven & Shaun，2002）實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：中央和兩側(cè)的字母一致時(shí)被試的反應(yīng)時(shí)較快，而兩側(cè)和中央字母不一致時(shí)反應(yīng)時(shí)往往變慢；但是，如果兩側(cè)字母離目標(biāo)較遠(yuǎn)，那么這種干擾效應(yīng)會(huì)減小或被排除。兩側(cè)物體的干擾作用反映了被試無法把注意完全集中在目標(biāo)上。此范式對(duì)于注意從目標(biāo)區(qū)域到附近區(qū)域分散程度的研究很有用。（三）負(fù)啟動(dòng)范式過濾范式的另一個(gè)常見例子是負(fù)啟動(dòng)范式。在該范式中每次試驗(yàn)呈現(xiàn)兩個(gè)刺激，其中一個(gè)需要被注意并作出反應(yīng)。比如，在圖619的例子中，呈現(xiàn)重疊的黑色和白色字母，要求被試說出每個(gè)白色字母的名稱。當(dāng)前次試驗(yàn)中不被注意的項(xiàng)目（如圖619中黑色的B）在下一個(gè)試驗(yàn)中變成被注意的項(xiàng)目（如圖619中白色的B）時(shí)，被試的反應(yīng)時(shí)變慢。這說明不被注意的字母被識(shí)別并記住了。該范式常被用來評(píng)估對(duì)一個(gè)刺激有意忽略的情況下，注意能夠多大程度上自動(dòng)地分配到該刺激上，并影響此后的加