视觉信息的注意计时机制实验研究

论文摘要

时间知觉即“知觉到的现在”，其约3秒钟的时间范围是产生“现在感”的基础，同时也是信息得以进行时间整合并形成统一的知觉对象的基础。时间知觉的时间范围提供了一个人类有意识信息加工活动时间窗口，也反映了人类动作行为的基本时间组织。本研究依据“分段综合模型”对时间知觉的概念界定，在综述经典时间知觉研究和信息加工计时特性有关研究的基础上，提出时间知觉反映了有意识信息加工的时间限度的假设；同时直接以视觉信息的注意加工为对象，设计了五个实验系统考察视觉信息的选择性注意计时特性，揭示其时间限度。实验一～实验三分别采用空间视觉搜索、空间快速序列视觉搜索以及标准快速序列视觉搜索三种范式考察视觉搜索中的注意计时特性，并同时考察空间位置(实验一、二)、搜索任务类型(实验一)、显示集容量(实验一、二、三)、项目间时间间隔(实验二、三)、项目可区分度(实验一、二、三)等因素对于视觉搜索作业的影响。实验四、五采用快速序列视觉呈现双目标任务考察注意瞬脱现象及在改变任务目标和任务类型、项目呈现时距条件下注意瞬脱效应的普遍性，进一步揭示视觉信息加工中注意的计时特性。本研究条件下得出如下主要结论：1空间搜索中，特征搜索和联合搜索都包含并行和串行加工成分；被试作业反应时随显示集容量增大而增大，随项目可区分度减小而增大；2空间序列搜索中，联合搜索正确率随项目呈现时距和可区分度增大而提高，目标未出现时正确率更高；注意资源可能在各加工阶段间进行动态的分配；3标准序列搜索中，被试作业正确率随项目呈现时距增大而提高；该条件下项目间的遮蔽抵消了难度效应；目标未出现时正确率更高，同样也反映了注意的灵活性；4标准序列呈现双任务作业范式中，双目标任务条件下，被试对第二个目标的加工相对单目标任务在第一个目标呈现后200～400ms出现损伤，表现出明显的注意瞬脱效应；5采用相同范式，变化三种项目呈现时距(60、80、100ms)，改变目标项类型和作业类型，仍分离出较明显的注意瞬脱效应；注意瞬脱所反映的不是知觉组织阶段的加工特点，而是知觉后乃至工作记忆加工的计时特点；6视觉搜索和注意瞬脱反映了不同的注意计时特性，注意瞬脱牵涉到对两个序列目标的觉察，此时注意转换的时间限度为约200～400ms。视觉搜索只牵涉到单个目标的检测，以反应时为指标得到约100～150ms每项的注意转换速度估计，但其中可能杂揉了空间并行加工和外显眼动的影响；以正确率为指标，在空间序列搜索中得到注意选择的时间解析度至少可达到80～160ms每项；在遮蔽比较明显的标准序列搜索中，该时间解析度至少也可达到160ms每项。7视觉搜索更多地反映了注意的早期选择瓶颈；注意瞬脱则更多地反映了注意的晚期选择瓶颈；可以尝试用一个多阶段注意选择理论来整合这两个领域的争论。本研究从理论上辨析了经典时间知觉的研究内容，阐明了时间知觉本质上反映了有意识信息加工的时间限度，因而可以据此统合经典时间知觉和当代认知神经科学对信息加工计时特性的研究。据此，本研究从注意的有意识觉察本质出发，首次直接以注意的计时特性为研究对象，突出了注意乃至有意识信息加工时间维度上的限度；并尝试用一个整合的多阶段理论揭示有意识信息加工存在普遍但分层级的时间限度，丰富了时间知觉研究和分段综合模型。本研究还揭示出时间维度上的注意选择普遍存在于信息加工的各阶段，因而视觉搜索和注意瞬脱领域中的一些争论得到了较好的整合。本研究的创新点还表现在将视觉搜索和注意瞬脱等范型引入时间知觉领域；综合采用空间、空间序列、标准序列视觉搜索、注意瞬脱等多种实验范式以及反应时、正确率多种指标系统考察注意的计时特性及其影响因素，体现了分段综合模型所建议的多范式、多方法、多因素的综合研究取向在揭示时间知觉本质中的生命力。最后在指出本研究内容、方法等方面不足的基础上给出了今后进一步改进的方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 前言
• 一 经典时间知觉研究的主要内容
• 1 时间知觉概念和时间知觉研究的基本内容
• 1.1 时间心理学研究概述
• 1.2 时间知觉概念思辨
• 1.3 经典时间知觉研究主要内容
• 1.3.1 时间观念和时间经验
• 1.3.2 从瞬时知觉到持续知觉
• 1.3.3 从同时知觉到相继知觉
• 1.3.4 时间知觉阈限
• 2 时间知觉的理论模型及实验范型
• 2.1 基于计时装置的生物模型
• 2.2 认知模型
• 2.3 综合模型
• 2.4 时序知觉模型
• 2.5 时间知觉研究主要实验范式
• 2.6 时间知觉的神经机制
• 二 信息加工的计时特性
• 1 信息加工的离散性和振荡过程
• 2 信息加工的时间绑定
• 3 对时间知觉的本质的反思
• 3.1 时间知觉——不仅是对“现在”的知觉
• 3.2 注意选择——信息加工的闸门
• 3.3 分段综合模型的可延展性
• 4 选择性注意的计时特性
• 4.1 视觉搜索的中注意的计时特性
• 4.1.1 概念和实验结果
• 4.1.2 理论解释
• 4.2 注意瞬脱中注意的计时特性
• 4.2.1 概念和实验结果
• 4.2.2 理论解释
• 4.3 注意计时的神经机制
• 第二部分 问题的提出与研究方案
• 1 问题的提出
• 2 研究假设
• 3 研究方案
• 3.1 视觉搜索中的注意计时机制
• 3.2 注意瞬脱的认知神经机制
• 第三部分 实验研究
• 1 实验一 空间视觉搜索的注意计时特性
• 1.1 目的
• 1.2 方法
• 1.2.1 被试
• 1.2.2 仪器和刺激材料
• 1.2.3 实验和统计程序
• 1.3 结果与分析
• 1.3.1 目标出现条件结果
• 1.3.2 目标未出现条件结果
• 1.4 讨论
• 1.4.1特 征搜索和联合搜索加工特点
• 1.4.2 空间注意转换时限的下限估计
• 1.4.3 并行还是串行?
• 2 实验二 空间系列视觉搜索的注意计时特性
• 2.1 目的
• 2.2 方法
• 2.2.1 被试
• 2.2.2 仪器和刺激材料
• 2.2.3 实验和统计程序
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 目标出现条件结果
• 2.3.2 目标未出现条件分析结果
• 2.4 讨论
• 2.4.1 SOA和难度效应
• 2.4.2 空间选择和时间选择
• 3 实验三 RSVP视觉搜索的注意计时特性
• 3.1 目的
• 3.2 方法
• 3.2.1 被试
• 3.2.2 仪器和刺激材料
• 3.2.3 实验和统计程序
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 目标出现条件结果
• 3.3.2 目标未出现条件结果
• 3.4 讨论
• 3.4.1 SOA效应
• 3.4.2 难度效应
• 4 实验四 RSVP双任务检测作业中的注意瞬脱效应
• 4.1 目的
• 4.2 方法
• 4.2.1 被试
• 4.2.2 仪器和刺激材料
• 4.2.3 实验和统计程序
• 4.3 结果与分析
• 4.4 讨论
• 4.4.1 注意瞬脱效应的分离及解释
• 4.4.2 注意瞬脱中选择性注意的动态分配
• 4.4.3 注意瞬脱和视觉搜索的区别
• 5 实验五 不同呈现时距下的注意瞬脱效应
• 5.1 目的
• 5.2 方法
• 5.2.1 被试
• 5.2.2 仪器和刺激材料
• 5.2.3 实验和统计程序
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 T1、T2正确率的整体分析
• 5.3.2 分离AB的简单效应检验
• 5.4 讨论
• 5.4.1 注意瞬脱效应的普遍性
• 5.4.2 注意瞬脱中的对比增益效应
• 第四部分 总结
• 1 总的讨论
• 1.1 视觉搜索中的注意计时特性及其影响因素
• 1.2 注意的空间选择
• 1.3 前注意还是注意
• 1.4 视觉信息加工的多阶段历程
• 2 本研究价值、不足与改进的方向
• 3 总的结论
• 参考文献
• 附录
• 后记