注意实验范式

第一节 注意的理论和实验

对注意的实验研究一直十分活跃，研究者发展出了各具特色的注意实验研究技术。心理学中的三大注意理论：过滤器理论、资源限制理论和特征整合理论，就分别建立在这些实验的基础上。通过这些理论和实验的介绍，可以理解实验心理学研究中理论和实验之间相辅相成的紧密联系。

一、过滤器理论与双耳分听技术

注意的过滤器理论是有关注意机制最易于理解的理论解释，该理论最早是由布罗德本特（Broadbent，1958）提出来的，后来的研究者们又对这个理论进行了补充和发展。该理论认为，既然注意在行为上的特点就是人们能选择一部分信息进行加工，而忽略其他信息（就像酒会中我们有选择地倾听当前的谈话而忽略其他谈话声），那么，不妨将注意理解为人类信息加工系统中的一个瓶颈或阀门，来自外界的大量信息中只有少量能通过这个瓶颈，注意就像过滤器一样只允许一部分信息通过瓶颈。

为了具体说明过滤器理论，研究者发明了双耳分听技术，这一技术的本质是让被试的双耳同时听见不同的信息。在双耳分听技术基础上的一系列实验研究，试图对注意过滤器理论的关键问题作出回答，即：注意过滤器对信息进行选择的位置究竟是在感觉阶段、分析阶段还是反应阶段？不同的双耳分听技术实验对这个问题作出了不同的回答，从而又将过滤器理论细分为：早期选择模型、中期选择模型（衰减模型）和晚期选择模型。

（一）早期选择模型

1958年，英国著名心理学家布罗德本特设计了最早的双耳分听实验对注意进行了研究，并据此提出了早期选择模型。该模型认为，注意瓶颈位于信息加工的早期阶段，以避免中枢系统超载。在这个瓶颈中作为过滤器的注意对进入的信息加以调节，选择一些信息进入高级分析阶段，其余信息则可能暂存于记忆中，然后迅速衰退。通过过滤器并进入高级分析水平的信息再接受进一步的加工，从而被识别和存储。这种过滤器类似于高保真听力设备中的交叉滤波器。它是按“全或无”方式进行工作的，即接通一个通道的同时关闭所有其他通道。韦尔福德（Welford，1959）因此称其为单通道模型（如图6－1）。在这个模型中，过滤器的选择作用不是随机的，只有新异的、较强的和具有生物意义的刺激才易于通过，并最终受到注意。后来布罗德本特又强调期待的作用，凡为人所期待的信息容易受到注意。另外，他还进一步指出，该过滤器位于语义分析（知觉）之前。故而布罗德本特的过滤器模型被称为早期选择模型。

图6－1布罗德本特的单通道过滤器模型

按照早期选择模型，不管有多少通道同时向人的信息加工系统输入信息，在同一时间能够通过注意过滤器的只能是一个通道中的信息。如果人们必须接收来自多个通道的信息，注意过滤器就只能快速地在各个通道间切换，而这些切换动作必定带来信息输入的不完全。因此布罗德本特借助双耳分听技术来验证早期选择模型。所谓双耳分听就是指让被试的双耳同时分别听到两个分离的相互独立的声音，通常用立体声耳机来实现。在布罗德本特的一个实验中，被试两耳同时听到一定的刺激，例如，左耳—6、2、7，右耳—4、9、3，“6和4”、“2和9”、“7和3”是分别同时出现的。数字的呈现速度为2个／秒。要求被试或是以耳朵为单位分别再现，或是以双耳同时接收的信息顺序成对再现，或是随意再现。结果发现，分别再现的正确率为65%，成对再现的正确率为20%；而随意再现时则被试多采取分别再现。布罗德本特认为这样的实验结果支持了早期选择模型：每只耳朵都可以看成一个通道，每一个通道的信息都是单独储存的，过滤器允许每个通道的信息单独通过，所以以耳朵为单位的分别再现被优先选择，且其效果也优于通道之间不停转换的成对再现的效果。后来，彻里（Cherry，1953）和默瑞（Moray，1959）等的实验也分别证明了注意选择的单通道效应。另外，早期选择模型还得到了电生理学实验的支持，这在后面介绍电生理学的研究方法时会具体介绍。

但是，也有一些实验结果与早期选择模型不相吻合。牛津大学的两名学生格雷和韦德伯恩（Gray & Wedderburn，1960）发现，当在双耳分听实验中安排一些有意义的材料时，例如，左耳—OB、2、TIVE，DEAR、5、JANE；右耳—6、JEC、9，3、AUNT、4，被试不是按耳朵为单位再现，而多是按意义再现，即从两只耳朵分别接收的音节组成词（objective），或由单词组成一个短语（dear aunt Jane）。这个结果表明，过滤器可能通过不止一个通道的信息。由于早期选择模型无法解释此类实验结果，因此有关注意机制的理论不久就被更新了：在新的理论中，尽管注意的功能仍然被比作信息加工系统中的瓶颈，但该瓶颈的位置后移了。

（二）中期选择模型（衰减模型）

特雷斯曼（Treisman，1964）对双耳分听技术进行改进，设计了追随耳实验，并提出了注意的衰减模型。所谓追随耳实验，其实就是要求被试在双耳分听过程中始终复述某一个耳朵听到的信息，并且忽略所有来自另一耳朵的信息。这两个耳朵被分别称为“追随耳”和“非追随耳”。按照早期选择模型，非追随耳信息应当完全被忽略，不可能得到高级的语义加工。但是追随实验的结果却显示：非追随耳的信息也可以得到高级分析。由此特雷斯曼认为，过滤器并非依“全或无”的原则工作，而是按衰减方式进行的；不是只允许一个通道（追随耳）的信息通过，而是既允许追随耳的信息通过，也允许非追随耳的信息通过，只是非追随耳的信号受到衰减，强度减弱了。但若这些减弱的非追随耳信号具有特别的意义（比如自己的名字），具有较低的阈值，那么仍可得到高级加工而被最终识别。她还提出，影响记忆中各个项目阈限的因素不仅包括上下文、指示语等刺激特点方面的情境因素，还包括个性倾向、项目意义以及熟悉程度等高级分析水平的状态因素。可见，特雷斯曼与布罗德本特不同，她重视中枢系统的二次选择功能（如见图6－2）。

图6－2特雷斯曼的衰减模型

特雷斯曼设计了一系列实验来验证这个理论。实验中，当她给被试两耳呈现的材料同为英文小说时，非追随耳的信息可以得到一定的识别；但当给非追随耳呈现的信息为生物化学材料时，则难以识别。前者是因为追随耳信号所激活的项目使非追随耳的相同或相近项目的阈限降低了。在英法双语被试的实验中，她再次证明了这个问题。因为法语差者中只有2%的被试知道非追随耳中的法语信息，而法语好者则为55%。

总之，特雷斯曼的模型强调：（1）信息是大量输入的，这与早期选择模型一致；（2）加工过程是“衰减”式的；（3）过滤器的位置有两个，一为语义分析之前的外周过滤器，一为语义分析之后的中枢过滤器。可见，特雷斯曼强调了中枢过滤器的作用，因而又被称为中期选择模型。

（三）晚期选择模型

追随耳实验的实验设计遭到了一些有力的批评，例如，实验者要求被试对一个耳朵的信息进行出声复述，而对另一耳朵的信息则不必复述，这种操作本身就将两个通道在实验开始时就置于不公平的地位上。

因此，批评者指出，实验中追随耳和非追随耳在实验结果上的差异很可能是由复述这一额外变量的混淆造成的。也就是说，注意选择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。这就是晚期选择模型。

晚期选择模型是由多伊奇等（Deutsch & Deutsch，1963）首先提出的。他们认为，多个输入通道的信息均可进入高级分析水平，得到全部的知觉加工。信息加工瓶颈位于知觉和工作记忆之间。因此，注意不在于选择知觉刺激，而在于选择对刺激的反应。他们设想，中枢的分析结构可以识别一切输入，但输出是按其重要性来安排的，只对重要的刺激反应，而对不重要的刺激则不反应。此外，这种重要性的安排有赖于长期的倾向、上下文和指示语等，并且其衡量标准还随新刺激的不断输入而变动。后来，诺曼（Norman，1968，1976）又进一步对此模型进行了修订。他认为，一些东西之所以未被注意、未被说出，是因为个体一味地注意和反应其他东西，从而使它们在识别之外未得到继续加工（如从记忆中提取等）的缘故。晚期选择模型由于强调反应的选择，因而又被称为反应选择模型（如见图6－3）。

图6－3多伊奇—诺曼的反应选择模型

晚期选择模型也得到了一些实验的支持。在哈德威克（Hardwick，1969）的实验中，让被试同时注意双耳，当从右耳或左耳听到随机呈现的靶子词时，要分别作出反应。结果两耳对靶子词的反应率都超过50%，达到59%～68%，且两耳差异不显著。1974年，希夫林（Shiffrin）等的实验也支持了此反应选择模型。总之，这些实验结果都提示，无论是单耳还是双耳都能识别输入的信息，只要所处的条件相同，就能有相同的识别率。

由于晚期选择模型强调输入的所有信息都得到了加工，所以能解释注意分配现象；又由于储存在长时记忆（long-term memory,简称LTM）中的这些项目激活阈值很低，所以也能解释特别有意义的信息易引起人注意的现象。然而，由于该模型假定所有的输入信息都被中枢加工，所以是不经济的，而且它也无法解释客观存在的早期选择现象。

早期选择

中期选择晚期选择

图6－4三种模型的信息选择位置

（采自黄希庭，1991）

对注意选择的位点到底是在早期还是在晚期还是有争论的，而中期选择模型则是一个折中的理论，因此要在两类理论中说出哪一个正确，是很困难的任务，因为很可能两者都并不完全正确。例如，在默瑞（1959）的实验中，要求被试跟随一只耳朵中呈现的信息而忽略另一只耳朵中的信息。结果被试往往不能记住非追随耳中呈现的信息，但是却可以觉察并记住自己的名字。晚期选择理论认为这一结果表明注意是在知觉完成之后起作用的，因为非注意信息的语义内容可以影响它是否被记住。但是，早期选择理论的支持者却认为：人们对熟悉的刺激（如自己的名字）有更低的感觉阈限，结果，对非注意刺激的部分感觉的衰减导致对大多数感觉输入的操作很差，但不会导致对自己名字的操作变差。

可见，对选择位点的研究是有困难的，要真正了解注意阀门在信息加工中的位置，还有赖于实验方法的不断改良。

二、资源限制理论与可证伪标准

资源限制理论是由卡内曼（1973）最初提出的。他把注意看做心理资源，认为人的心理资源总量是有限的，注意的有限性不是过滤器作用的结果，而是受到了从事操作的有限心理资源的限制。注意的功能就是资源分配（因此该理论也称为资源分配理论）。如果一个任务没有用尽所有的资源，那么注意可以同时指向另外的任务。

后来，诺曼和博布罗（Norman & Bobrow,1975）又通过对资源限制的区分进一步精确化了心理资源的概念。他们提出了“材料限制”和“资源限制”的划分。所谓材料限制是指其作业受到任务的低劣质量或不适宜的记忆信息的限制，因而即使分配到较多的资源也不能改善其作业水平。例如，在强噪音背景下觉察某一特定声音，如果该声音过弱，那么即使分配较多的资源，也是难以觉察的。而资源限制是指其作业受到所分配资源的限制，一旦得到较多的资源，这种过程便能顺利进行。因此，两个同时进行的作业，若对资源的总需求量超过中枢能量，就会发生干扰。这时的两个作业水平受互补原则决定，即一个作业应用的资源增加多少就会使另一个作业可得的资源减少多少（如图6－5）。

图6－5卡内曼的资源限制理论

约翰逊和海因茨（Johnson & Heinz，1979）在双耳分听实验中证明了资源限制理论。实验中，他们要求被试追随靶子词（不固定在某一只耳朵中出现）。自变量为靶子词与非靶子词之间的感觉可辨度（高/低）和语义可辨度（高/低）。因变量为被试对非靶子词的回忆情况。结果发现，不管语义可辨度的高低，非靶子词回忆的数量，在低感觉可辨度下的多于高感觉可辨度下的。其原因在于，低感觉可辨度下，非靶子词应用了较多的资源，进行了较深的加工。

资源分配理论为注意的研究提供了方便的术语。例如，同一个术语既可以用来描述几个刺激之间的资源分配，又可以描述几个任务间的资源分配。这一理论还可以解释某些特定的不需要有限注意资源的任务，这类任务包括一些似乎不需要注意的任务（如呼吸）和经过一段时间的训练后需要的注意日益减少的任务（如打字）。此外，这一理论还可以很容易地扩展到包含多重资源库的假设（Navon & Gopher，1979；Wichens，1980）。就是说，任务A和任务B可能需要一种资源，而任务C和任务D可能需要另一种不同的资源，这导致A和B同时执行或C和D同时执行时的相互干扰，而当A和C同时执行时则不发生干扰。

虽然资源分配理论适用性很强，但批评者仍尖锐地指出它的软肋：有限资源的性质通常是不明确的，这一理论仅仅说明了不同任务组之间共享一个共有的资源到何种程度，而没有探明资源的机制；更严重的一点是，资源分配理论是不能被证伪的，而可证伪性却一向被科学实验研究者奉为科学理论的必备性质之一。按照资源分配理论，如果两个任务无法在任务作业水平不下降的情况下被同时执行，那么它们需要同一个资源；但如果没有观察到任务作业水平下降，那么它们不需要同一个有限资源。这样一来，似乎所有注意机制都是资源分配机制，没有哪种数据不能用这种理论来解释。可见，该理论未达到可证伪的标准。

三、特征整合理论与错觉性结合实验

特征整合理论是由特雷斯曼（1977，1980）提出的。在解释该理论之前，必须先理解客体和特征这两个概念，特征是某个维量的一个特定值，而客体则是一些特征的结合。例如，图形和颜色是维量，正方形和蓝色则分别是这两个维量的值，而蓝色正方形是蓝色和正方形这两个特征组成的客体。那么隶属于同一客体的各个特征是如何结合在一起，使人们正确认识客体的呢？这就是所谓的捆绑问题（the binding problem）。例如，当呈现一根红色竖直棒和绿色水平棒时，可以知觉到颜色维量上的红色和绿色这两个特征以及空间朝向维量上的竖直和水平这两个特征，它们可以组合成红色竖直棒和绿色水平棒，也可以组合成红色水平棒和绿色竖直棒，那么人是如何作出正确组合（捆绑）的呢？特征整合理论正是对捆绑问题给出了答案──注意的作用是特征正确组合的关键。

特征整合理论认为：在空间知觉中，要借由注意把客体的特征捆绑在一起。特征整合理论的核心是将客体知觉过程分为两个阶段：一个是前注意阶段；一个是特征整合阶段。在前注意阶段，知觉对特征进行自动的平行加工，无须注意；而在整合阶段，通过集中注意将诸特征整合为客体，其加工方式是系列的，即对特征和客体的加工是在知觉的不同阶段实现的。

围绕着特征整合理论，特雷斯曼做了大量实验研究。比如，她的一个视觉搜索实验。实验时，向被试视觉呈现1～30个不同颜色的字母，要求他们从中搜寻某一特定靶子（客体或特征），同时记录被试的反应时。结果发现，客体靶子受项目数量的影响很大，项目数越多反应时越长；而特征靶子则几乎不受项目数量的影响。这个结果证明了特征整合理论，因为特征的加工是平行的，而客体的加工则是系列的，所以前者反应时的变化不及后者大。

特雷斯曼还进行了一系列错觉性结合实验。所谓错觉性结合是指在不注意的条件下，向被试呈现的不同客体的特征发生彼此交换的现象。例如，在特雷斯曼的一个字母错觉性实验中，向被试快速呈现一些刺激卡（如图66），要求他们只注意刺激卡两侧的数字，随后，让被试先报告所看到的数字（第一作业），再报告所呈现的字母及其颜色和位置（第二作业）。结果发现，第一作业正确率达90%以上，第二作业的正确率为52%，并且还出现了字母、颜色和位置之间的错误结合。这说明发生了不同位置上的特征交换，即错觉性结合。可知，前注意加工阶段中单个特征是被独立编码的，特征是处于自由漂移状态的。

图6－6字母错觉实验刺激卡

特征整合理论的另一证据，来自于一个由于双侧顶叶受损所致的有着双侧注意缺陷的患者（Robertson，Treisman，Friedman-Hill & Grabowecky，1997）。当多个目标呈现时，该患者能够准确地报告出所呈现的那些特征，但当被问及哪些特征属于同一个目标时，他便完全碰运气了。所以，当目标以一个简单的特征定义时，他能相对正常地执行搜索任务；但当目标以一组的特征定义时，他就完全失败了。可见，在缺乏注意时视觉系统是把目标觉察为毫无联系的一组特征，而这支持了注意的特征捆绑功能。

读者或许会发现，对注意的各种理论解释，都建立在各自的系列实验研究基础之上。事实上，当研究者进行不同的实验，从各自的角度阐述注意的理论时，其工作本身也在试图回答有关注意的最基本问题──究竟什么是注意？显然，不同的实验过程将对注意给出不同的操作定义，这就是下一节所要讨论的问题。

第二节 注意的操作定义

注意到底是什么？詹姆斯在他里程碑式的专著《心理学原理》中为注意下的定义是颇具代表性的：“注意是心理以清晰而又生动的形式对同时存在的若干对象中的某一些，或连续的思维的一种占有。它的本质是意识的聚焦和集中。它意指离开某些事物以便有效地处理其他事物。”（James，1890，pp．381-382）

这个注意的定义颇为得当，但仍有局限，因为它只从单一的方面定义了注意。根据这样的定义，我们会很自然地推论，与注意对应的只是一个单一的心理过程。事实上，注意这一术语在使用中通常有多重含义，在心理学文献中，对“注意”一词的使用也多种多样。并且，近期的证据也一再显示，多种认知过程都和注意有关。因此，在实验研究中，结合不同的情况，注意有几种代表性的操作定义。

一、任务定义注意

从操作上定义注意的首选方法为任务定义注意（task-defined attention）。下面将简要介绍何为任务定义注意以及使用任务定义注意时的关键问题。

（一）什么是任务定义注意

在任务定义注意中，研究者常常把注意定义为“是否正确地执行了某项任务”。如图67所示的实验中，不论棒是竖直的还是水平的，如果鸽子在显示红棒时啄键被强化，而在显示绿棒时啄键不被强化，那么经过多次强化之后，鸽子便在红棒呈现时啄键，无红棒时不啄键，而根本不理会棒的方向是竖直的还是水平的。这时，我们就可以说鸽子注意了棒的颜色而不是棒的方向，因为鸽子正确地区分了红棒和绿棒。

图6－7鸽子啄键实验的示意图

注：在该实验中，不论棒是竖直还是水平的，如果鸽子在显示红棒时啄键则强化（图中用实心条表示），

如果鸽子在显示绿棒时啄键则不强化（图中用空心条表示）。

（采自Steven & Shaun，2002）

在这个例子中，注意的概念是以任务定义的。也就是说，如果被试正确地执行了任务，那么不论正确执行任务需要哪种内部机制，被试都被认为注意了某一刺激而非其他刺激。我们把这种注意称之为任务定义注意，它是被试在精确执行任务时发生的注意。更确切地说，我们把任务定义注意确定为：在实验控制条件下，对某些刺激值或刺激维度而非其他刺激值或刺激维度的反应。当注意以任务来定义时，只要被试根据任务规则对适当的刺激维度作出了反应，就被认为在注意了。

任务定义注意经常用在关心注意的结果而非注意本身的实验中。例如，在典型的记忆实验中，实验者呈现给被试一组单词，要求他们作出语义判断。因而，根据任务定义注意的内涵，如果被试正确地进行了语义，那么就可以认为被试注意了语义，这一注意操作对随后的回忆或再认的影响可促使研究者得出某些关于记忆过程的结论。

（二）任务定义注意的关键问题

使用任务定义注意时，经常会发生两种混淆：一种是任务定义注意与注意机制的混淆；另一种是涉及维度的任务定义注意和涉及维度值的任务定义注意的混淆。

1．避免任务定义注意与注意机制的混淆

任务定义注意有时会与注意的机制相混淆。例如，在一个神经成像的实验中，要求被试观察几列圆点。在一种条件下，被试必须指出圆点是红的还是绿的，而在另一种条件下，被试则必须指出圆点是向上运动还是向下运动。如果在前一种条件下，被试以颜色为基础作出反应，而在后一种条件下，被试以运动为基础作出反应，那么就可以说被试在前一种情况中注意了颜色而在后一种情况中注意了运动──这显然是一种任务定义注意。实验中，研究者通过测量这两种注意条件下被试大脑区域（如V4区和MT区）的神经活性来探明涉及颜色感知和运动感知的大脑区域。实验结果如图6－8所示，V4区可能在被试注意刺激物颜色的情况下有更高的活性，而MT区则在被试注意运动方向的情况下有更高的活性。尽管如此，研究者此时不能据此推断，V4区中包含明确的颜色注意机制而MT区中包含明确的运动注意机制；更不能得出结论认为，V4区起辨别颜色的作用而MT区起辨别运动的作用，并且这些辨别过程能由任务指导语来开启或关闭。实际上，V4和MT区活性的变化，可能只是前期调节区域（如V1区）向这两个区域传送信息的反映而已。因此，V4和MT区活性的变化只是任务定义注意作用的结果而不是注意的机制。

图6－8神经成像实验

注：左图为神经成像实验的V4区神经活性水平；右图为神经成像实验的MT区神经活性水平。

（采自Steven & Shaun，2002）

2．避免维度任务定义注意与维度值任务定义注意的混淆

有时涉及维度的任务定义注意和涉及维度上的值的任务定义注意之间也会发生混淆。例如，在一个实验中，儿童须执行一项持续性的操作任务。该任务是这样的：一些字母每隔2秒相继呈现，字母的颜色可能是绿色或红色的，要求儿童看到红色字母出现就按键，而不必理会它是什么字母。如果儿童确实是在每次红字呈现时按键而在每次绿字呈现时不按键，那么该儿童就被认为注意了红色而忽略了绿色。这显然也是任务定义注意的情形，因为只要被试正确地执行任务就被认为是在注意。我们可以简单地说该实验中的被试注意了颜色而忽略了特性（即忽略了是什么字母）。但要清楚这个实验中的注意指的是一个维度上的值（红色）而非整个维度（颜色）。因此，任务定义注意可能是涉及某个维度，或仅是某一维度上的某一值，然而有时在同一个实验中两种情况可能都发生，这时就容易发生混淆。

尽管任务定义注意符合心理学家和大众对注意这一术语的使用方式，但它与詹姆斯的经典定义不相符合。例如，在神经成像实验中，在注意颜色的条件下，即使被试只根据颜色作出反应，他们也完全有可能既清楚地看见几排圆点的颜色又清楚地看见它们在运动。就是说，在这项实验中，被试没有“以清晰而又生动的形式占有”每列的颜色和运动，而且也没有“意识的聚焦、集中”。因此，任务定义注意应该被看做有用的实验工具，而不应该与被我们称为“注意”的那个心理过程相混淆。

二、持续性注意

尽管任务定义注意在概念上很简单也不需要复杂的机制，但在很多情况下，注意并非以这种简单的形式出现。如果说任务定义注意仅仅定义了引起注意的过程，那么持续性注意（maintaining attention）描述的就是注意的保持过程，即在同一对象或同一任务上保持一段时间的注意被称为持续性注意。

在前面提到的儿童识别红色字母的实验中，多数儿童能持续几秒钟地执行这个任务，但一两分钟以后，有的儿童开始频繁地犯错或完全停止反应，几乎没有儿童能持续地执行这项任务超过20～30分钟。就是说，尽管对儿童来说把注意马上转向红色（或颜色）不是件难事，但要把注意在任务上保持一段时间就很困难了。因此，任务定义注意看似简单，但保持起来还是相当困难的。

区分引起注意的过程和保持注意的过程是至关重要的，因为这两个过程可能是完全不同的。例如，顶叶受损的病人很难把注意指向某些区域，但他们在保持注意上没什么困难；相反，患有ADHD（注意缺陷或多动障碍）的儿童通常可以引起注意但不能保持注意。

此外，注意保持能力的缺乏可能是由与注意不直接相关的系统引起的，因此无法保持注意并不足以证明注意系统本身受到损伤。已经有研究表明，工作记忆损伤可能会造成注意保持上的困难，因为由这一记

忆系统负责的任务表征将无法维持。例如，科恩及其同事（Cohen，Barch，Carter & Servan-Schreiber，1999）就证明了精神分裂症（schizophrenia）所涉及的工作记忆损伤导致了持续性任务操作缺陷。

三、加工定向注意

在定义前面两种注意时，我们都是从外在的行为描述出发的，而注意的第三种操作定义方法，是将注意看成一个把心理集中于多个感觉输入的一个的主动加工过程，注意提高了某些“被注意到”的任务或信息的加工质量。这个定义有两个本质属性：（1）注意被看做从可选物中作出选择的过程；（2）选择的目的是为了改进心理加工过程的效率。这种注意定义，被称为加工定向注意（process-oriented attention）。换言之，加工定向注意即指：为了改进加工的速度或准确性而把认知加工过程限制并集中在所有当前信息的某个子集上的过程。

根据这个定义，只有当眼前呈现太多刺激或任务而使人的心理加工过程无法高效地操作时，注意才是必要的。例如，根据这个定义，在前面提到的儿童识别红字的实验中，是不需要任何明显注意加工过程的。倘若以2秒/个的速率呈现刺激，那么对前一字母的加工在后一个字母出现之前就已经完成了，在这样宽松的条件下，没有理由把感官、记忆或决策过程集中于红字而把绿字从这些过程中排除。因此，这个实验虽然可作为任务定义注意的一个例子，却不是加工定向注意的范例（因为认知加工无须“聚焦”或“集中”于红字上）。

在采用加工定向注意的研究中，埃盖思、维尔齐和加尔巴特（Egeth，Virzi & Garbart，1984）的视觉搜索任务实验是一个典型的例子。在这项任务中，20个红色和绿色的字母同时呈现，要求被试指出红色字母O是否在其中出现。研究者分别改变红色字母和绿色字母的数量并记录被试的反应时（实验的示意图和结果如图69）。实验结果表明，随刺激列中红色字母数量的增加，觉察目标的反应时也随之延长。但是，反应时不受绿色字母数量的影响，这说明被试能把注意集中于红字而忽视绿字。换言之，人的视觉系统似乎不能同时有效地加工20个字母，因此被试把某些心理过程限制在红色项目内，由此导致对目标更有效的觉察。这很符合注意加工定向的定义，因为超负荷的输入对认知加工过程产生了消极影响，而注意的计算功能则增加了这些认知加工过程的速度和准确性。

图6－9视觉搜索任务

注：在该任务中，被试在红色（图中用黑色表示）和绿色（图中用灰色表示）字母中寻找红色的O。随刺激列中红色字母数量的增加，觉察目标的反应时增加。但是，反应时不受绿色字母数量的影响。这说

明被试只注意红色字母。

（采自Steven & Shaun，2002）

以上我们介绍了三种主要的注意操作定义：注意的任务定义、持续性定义和加工定向定义。它们对注意的把握是从不同角度进行的：任务定义从行为结果来描述注意的存在与否，简单易行却无法涉及注意的内部机制；持续性定义看到了注意维持心理过程和意识聚焦的一面，却并不能排除其他非注意因素对任务持续性的影响；而加工定向定义则突出注意在引导和分配心理资源方面的功能，但是这一定义似乎又不适用于一些十分简单的任务。

因此，这三种定义方法都仅反映了注意的某些方面，没有哪一个能完全地涵盖人们对注意的所有理解。但是出于对注意进行实验研究的目的，我们不得不在实验中采用某一种操作定义，尽管明知它并不完全。所以作为研究者，仅仅知道自己研究注意是不够的，更需要明晰研究的是“哪一种”注意，这样方能确保科学实验客观审慎的特性。

第三节 注意的研究方法第三节注意的研究方法

在介绍了注意的理论，并给出注意的操作定义之后，我们的讨论可以转向注意研究的主要方法了。在注意的研究方法中，通常是把注意的状态作为自变量（比如把注意指向一个任务而非另一个任务），来观察记录不同注意状态下的反应（如被试反应的速度、准确性和电生理学指标等），并在很多时候根据实验的结果反过来推论注意的某些特征。注意实验的研究方法有很多种，这里我们主要介绍提示范式（cuing paradigms）、搜索范式（search paradigms）、过滤范式(filtering paradigms)、双任务范式(dual-task paradigms)以及电生理学研究方法。

一、提示范式

提示范式的基本原理是：用刺激或指导语来引导被试注意一个明确的输入

图6－10空间提示范式

注：每次试验都从被试注视中央的注视点开始，随后出现提示和目标。

（采自Steven & Shaun，2002）

源，然后把对这一输入源的加工和对其他输入源的加工作比较。其实，提示就是对注意指向的引导。这种范式主要用于：（1）研究注意指向被提示信息的过程；（2）比较对被注意到的刺激和对未被注意到的刺激在加工过程上的差别。

空间提示范式是提示范式的典型代表。在图6－10的空间提示范式中，每次试验开始时都提示被试：在两个位置中的某一位置上会出现目标刺激。然后延迟几百毫秒，呈现一个目标，要求被试尽可能快地作出反应。

（一）提示范式的自变量

提示范式中常用的自变量主要有提示的有效性和提示类型。

有效性即指实验中提示指向的位置和紧接着刺激出现位置的吻合程度。在图6－10中，列举了提示有效性这一自变量的三个水平：当某个位置被提示后，目标就在该位置呈现，这种情况被称为有效试验（valid trial），该条件下注意指向目标位置的可能性较大；当某个位置被提示后，目标却在其他的位置上呈现，被称为无效试验（invalid trial），此条件下注意指向目标位置的可能性较小；提示同时出现在两个位置上，没有向被试提供随后呈现的目标可能出现的位置信息，被称为中立试验（neutral trial），该条件下注意指向目标位置的可能性介于有效试验和无效试验之间。

图6－11空间提示范式实验的结果

（采自Steven & Shaun，2002）

因此，提示有效性这个自变量可以控制注意指向目标出现位置的可能性大小。使用提示有效性为自变量，并以觉察反应的反应时为因变量，则典型实验结果是：有效试验的反应时最短，无效试验的反应时最长，而中立试验的反应时介于两者之间（如图6－11所示）。这说明注意集中于被提示的位置会导致对被该位置的加工时间缩短，而对未被提示位置的加工则要延长（两者都是相对中立试验来说的）。

提示范式下的注意研究采用的第二种常见自变量，是提示类型，这一自变量的水平可以有多种划分方式，下面是两种最常见的情况。

首先，根据提示是否直接出现在将被注意的位置，提示可以分为外围提示和符号提示。外围提示（peripheral cues）指提示直接出现在将被注意的位置，此类提示能自动引起注意，也被称为外源（exogenous）提示。图610的例子中使用的就是外围提示。符号提示（symbo 指提示只是指出注意应指向某个位置的一个符号，如从注视点指向可能目标位置的箭头。这种提示不会自动使注意指向被提示的位置，因此也被称为中间提示（central cues）或内源提示（endogenous cues）。图612中的“<”就是一个符号提示。

图6－12符号提示示意

（采自Steven & Shaun，2002）lic cues）

另外，根据整个实验中有效试验和无效试验的比例来区分，提示也可以分为预言性提示（predictive cues）和非预言性提示（nonpredictive cues）两类。预言性提示指在整个实验中有效试验次数多于无效试验次数的提示。也就是说，在整个实验中，与不被提示的位置相比，目标更频繁地出现在被提示的位置上。对整个实验来说这种提示是有预言性的，因此此类提示将鼓励被试有意地注意被提示位置。非预言性提示指在整个实验中有效试验次数与无效试验次数接近的提示。也就是说，目标出现在被提示位置的次数并不比不被提示的位置多。这样的提示不具有预言性，因而在此条件下被试对被提示位置的任何注意分配都能提供研究注意自动引发过程的素材。

将以上提到的自变量组织起来，可以发现，任何一个具体的提示都能被归为符号或外围和预言性或非预言性的组合，即非预言性的符号提示、预言性的符号提示、预言性的外围提示和非预言性的外围提示。同时每一个提示又分别有可能是有效提示、中性提示或无效提示。这样，如果研究者测量每种提示条件下，无效试验的反应时和有效试验的反应时的时间差随着提示和目标之间延迟的变化，就可以得到在不同提示条件下注意的一些规律。

（二）提示范式的研究范例

注意的早期选择理论和晚期选择理论相互矛盾，却又各自得到不同实验的支持，这或许说明早期选择和晚期选择都是注意的机制，只不过存在于不同条件之下。如果是这样的话，研究者就必须找到决定注意选择位点早晚的条件，提示范式的实验研究对此作出了贡献。

拉维（Lavie，1995，1997）认为，决定注意在早期还是晚期阶段起作用的关键变量是刺激或任务所施加的知觉负载量。拉维认为，如果知觉系统没有超负荷，那么所有的刺激都应该被识别，选择可以在更晚的阶段发生。拉克和希尔亚德（Luck & Hillyard，1999）发展了这一知觉负载假说，提出只要某个特定的认知子系统面临来自多个输入的干扰，注意就在这个系统中起作用。就是说，选择的位点是由干扰的位点决定的。如，知觉负载大（知觉加工过程面临干扰），则注意在知觉加工过程起作用（早期选择）；工作记忆负载大，则注意在工作记忆阶段的加工过程起作用（晚期选择）。

沃格尔（Vogel，2000）用基于提示范式的变化觉察（change-detection）实验检验了上述知觉负载说，他在实验中比较了两个提示任务中的注意性质。这两个任务中：一个任务可使工作记忆超负荷，另一个任务可使知觉加工过程超负荷。

工作记忆超负荷的任务如图6－13上图所示。在该范式中呈现包含10个彩色正方形（大大超过工作记忆储存量）的记忆矩阵（memory array）和延迟1 000毫秒后再呈现测试矩阵（test array）。在有的试验中测试矩阵与记忆矩阵相同，而其他试验中测试矩阵中有一个正方形的颜色与记忆矩阵不同。要求被试判断测试矩阵和记忆矩阵是否相同，实验时不要求被试快速反应。实验者记录判断的准确性。每个测试矩阵之前都有一个符号提示来指示颜色变化可能在显示屏的哪一侧发生。测试矩阵只在被提示的区域含有项目。这项任务通过呈现大大超过工作记忆储存量的项目来使工作记忆超负荷，而先前的研究已经证明这项任务的操作不会受知觉因素限制（Vogel，et al．，2001）。因此，实验者预测：提示会影响知觉信息转入工作记忆的过程，而不会影响对彩色正方形的知觉过程。实验结果与这个推理相符，实验者发现无论提示在记忆矩阵之前还是之后出现，提示有效性对准确率都有相同的作用（如图613下图）。就是说，即使提示在记忆矩阵呈现结束之后250毫秒出现，提示还是有效的。显然，这种提示不可能改善250毫秒之前就已结束的刺激的知觉加工。因此提示带来的注意作用只可能是改善了工作记忆阶段的加工过程。这个结果说明了在高工作记忆负载时，发生的是晚期选择。

图6－13工作记忆超负荷实验的刺激和结果

注：图中黑色正方形其实是彩色正方形，每一个都是从7种可能的颜色中随机挑选的。

（采自Vogel，2000）

而在如图6－14所示的知觉加工超负荷的任务中，实验者加入同步掩蔽噪音，使任务的知觉加工阶段变得很难（如图6－14下图），而且只使用了一个项目以使工作记忆不出现超负荷。这样就创造了高知觉负载和低记忆负载的条件，可以预测在这种条件下会产生知觉水平上的注意作用而不会产生工作记忆水平上的注意作用。实验结果和预测相符。实验者发现，只有当提示出现在记忆矩阵之前时，提示才是有效的。这个结果说明了在高知觉负载时，发生了早期选择。

图6－14知觉加工超负荷实验的刺激和结果

注：下图为高知觉负载条件中掩蔽目标的方法示意图。目标是中央的大正方形，它的颜色是7种可能颜色中的一种。5个掩蔽单元（角上4个和中间的1个）的颜色从剩余的颜色中随机挑选。

（采自Vogel，2000）

在上述研究中，提示范式被用来确定注意选择发生的阶段，其结果说明了注意的早期选择和晚期选择，随着知觉负载和记忆负载的不同，都是可能发生的。这增进了人们对注意选择模型的理解。

二、搜索范式

搜索范式的基本原理是：要求被试寻找一个或多个混杂在非目标刺激（nontarget stimuli）中的目标刺激（target stimuli），实验时这些刺激可以同时呈现，也可以相继呈现。该范式反映了很多实际环境中出现的信息超负荷现象，它在两个方面的研究中有比较突出的贡献：（1）研究注意如何排除无关刺激的干扰；（2）研究注意如何在不同的感觉通道之间转移。

最常见的搜索范式是视觉搜索任务。在这种任务中，若干物体呈现于一个刺激矩阵中，要求被试指出其中是否出现了某一特定目标（前面提到过的从20个字母中找出红色O的实验就是一个视觉搜索任务，参见图69）。在大多数视觉搜索实验中，实验者研究反应时和刺激规模（搜索矩阵中的项目数）的函数关系，即搜索函数（search function）的关系。例如，在拉克和希尔亚德（1990）的视觉搜索实验中：在一个条件下，目标是带线条的三角形，而非目标项目则是普通三角形；另一个条件下，目标是普通三角形，而非目标项目则是带线条的三角形（如图615、图616）。在两种条件下，又再划分出矩阵中有目标（目标呈现试验）和矩阵中无目标（目标缺乏试验）这两种情况。实验分别获得了在这两种条件下目标呈现试验和目标缺乏试验的搜索函数。

实验中搜索函数的主要特点反映在斜率大小上。斜率是搜索过程的效率量度。在图615的情况中，斜率几乎为0，也就是说，不论呈现矩阵的规模大小，被试发现目标的反应时相差不大。这往往说明，当目标被定义成带有某个简单特征（带线条）时，被试对于矩阵中的每个项目是否为目标判断是独立、无干扰地作出的。而在图616的情况中，随着反应时刺激规模的增大，反应时急剧增加，而且目标缺乏试验的斜

率经常大于目标呈现试验。这意味着当目标被定义成某个简单特征的缺乏（不带线条）时，被试无法独立地判定每个项目是否为目标，所以矩阵规模才会影响到目标搜索的反应时。一些研究者认为，这一结果说明被试在此条件下执行的是顺序搜索（serial search），即注意从一个项目到另一个项目直到目标被找到（例如Treisman & Gelade，1980）。在图616中，目标缺乏试验的斜率较目标呈现试验的斜率大，研究者认为这一结果说明：被试的搜索过程会在找到目标后自动停止，这样在目标呈现试验下发现目标平均需要搜索一半的项目，而在目标缺乏试验下必须搜索整个矩阵才能确定目标未呈现，这就使得目标缺乏试验的斜率比目标呈现试验的约大两倍。

图6－15视觉搜索实验（一）

注：目标以某一简单特征的呈现来定义（带线条的三角形），反应时受刺激矩阵中项目数量的影响较

小。

（采自Luck & Hillyard，1990）

图6－16视觉搜索实验（二）

注：在该任务中，目标以某一特征的缺乏来定义（没有线条的三角形），反应时是矩阵中项目数量的

函数。

（采自Luck & Hillyard，1990）

搜索范式实验为研究者区分出平行搜索和序列搜索两种模式，以及它们分别对应的实验条件，这为注意的自动引发提供了研究线索。另外，搜索范式通过两种试验的搜索函数斜率比较，进一步对人的顺序搜索的终止模式作出了说明。

三、过滤范式

过滤范式的基本原理是：使被试的注意指向一个信息源，而实验者评估的则是那些未被注意的信息的加工过程，以此来研究注意的某些特征。这种范式对于涉及抑制无关输入的加工过程研究很有用。此前提到过的双耳分听技术，就是过滤范式的一个例子。下面将介绍的是过滤范式的其他几个例子，它们是整体—局部范式（global-local paradigm）、双侧任务范式（flanker task）和负启动范式（negative priming paradigm）。

（一）整体—局部范式

纳冯（1977）发现了一个不对称干扰模型，基于这个模型的研究方法通常被称为整体—局部范式。在该模型中，大图形由一组小图形构成，比如在图617中，整体的“H”是由局部的“T”组成的。实验呈现的图形有两种情况，一种是整体字母与局部字母一致的，另一种是不一致的。于是，整体－局部的一致性就成为该范式的第一个自变量。此外，实验要求被试在图形呈现后报告整体字母或局部字母，也就是让被试注意整体或者注意局部，因此注意的指向在这里是第二个自变量。

实验结果表明：当被试必须报告局部字母时，如果整体字母与局部字母不符，那么反应时变慢；而当被试报告整体字母时，局部字母是否与整体字母相符却几乎没有或完全没有影响。根据这个结果，纳冯得

出结论认为：整体字母先于局部字母被识别，这使整体字母可能干扰局部字母的加工而反过来则不会。后来的实验还指出，与很大或很小的物体相比，中等尺寸的物体能被更快地加工（Lamb & Robertson，1990）。通常，整体—局部范式对注意过程和感觉特征（如尺寸和空间频率）之间交互作用的研究很有用。

图6－17整体—局部范式

（二）双侧任务范式

整体—局部范式研究单一刺激物的不同层次特征间的干扰，而双侧任务范式则讨论多个独立刺激物之间的相互干扰。

在双侧任务中，要求被试报告呈现于画面中央的字母而忽略呈现于目标两侧的字母（即要求被试注意中央的字母）。在图618的例子中，当中央目标是T时作左手反应，当中央目标是H时作右手反应。在某些试验中，中央和两侧的字母是一致的（如两侧和中央都是T），而在另一些试验中，中央和两侧的字母不一致（如中央是T而两侧是H）。这是第一个自变量。因变量是被试报告中央字母的反应时。

图6－18 双侧任务范式

（采自Steven & Shaun，2002）

实验结果是：中央和两侧的字母一致时被试的反应时较快，而两侧和中央字母不一致时反应时往往变慢；但是，如果两侧字母离目标较远，那么这种干扰效应会减小或被排除。两侧物体的干扰作用反映了被试无法把注意完全集中在目标上。此范式对于注意从目标区域到附近区域分散程度的研究很有用。

（三）负启动范式

过滤范式的另一个常见例子是负启动范式。在该范式中每次试验呈现两个刺激，其中一个需要被注意并作出反应。比如，在图619的例子中，呈现重叠的黑色和白色字母，要求被试说出每个白色字母的名称。当前次试验中不被注意的项目（如图6－19中黑色的B）在下一个试验中变成被注意的项目（如图6－19中白色的B）时，被试的反应时变慢。这说明不被注意的字母被识别并记住了。该范式常被用来评估对一个刺激有意忽略的情况下，注意能够多大程度上自动地分配到该刺激上，并影响此后的加工。

图6－19负启动范式

（采自Steven & Shaun，2002）

四、双任务范式

上面三个范式都关注注意在同一任务中如何指向不同的刺激，下面要介绍的这个范式则关心注意是如何在多个并行任务间起到指向和调节作用的，这就是双任务范式。双任务范式的基本方法是：让被试执行两个明显不同的任务，然后研究者来评估这两个任务间相互影响的程度。

在最经典的双任务范式中，要求被试同时执行两项任务，而且规定了他们对每个任务的投入程度。例如，在第一种条件下，要求被试对任务A投入10%的注意而对任务B投入90%的注意；在第二种条件下，对两个任务各投入50%的注意；而在第三种条件下，对任务A投入90%而对任务B投入10%的注意。该实验结果可用作业操作特性函数（performance operating characteristic function）来描述（Norman & Bobrow，1978），就是把一个任务中的作业水平定义成另一个任务的作业水平的函数。这样的双任务范式实验通常可能有三类常见的结果（如图6－20所示）。

1．第一种结果

如果两个任务包含相同的认知加工过程，那么更注意某个任务会使该任务的作业水平提高而另一任务的作业水平相应降低。图6－20A就是这种类型的结果，图中任务A作业水平的提高与任务B作业水平的下降完全匹配。例如，如果任务A要求被试记住左耳听到的一系列单词，而任务B要求被试记住右耳听到的一系列单词。那么由于这两个任务相互竞争工作记忆资源，左耳成绩和右耳成绩之间将会呈现近似标准的反比关系。

2．第二种结果

当两个任务相对独立之时，同时执行两个任务的水平可以和单独执行每个任务一样好（如图6－20B）。例如，在上面描述的记住左耳和右耳信息的双任务中，正常被试会表现出任务间的竞争，但某些裂脑人却可以表现出左耳作业水平与右耳作业水平相互独立的结果。

3．第三种结果

某项任务略受另一个任务的影响，但不成完全相反的关系（如图6－20C）。例如，一个经验丰富的钢琴师可以一边很流利地谈话一边弹奏难度适宜的曲子，但如果弹奏太难的曲子或参加复杂的谈话时他就无法应付自如了。

任务A作业水平

图6－20双任务范式实验中的三类典型结果

注：每种情况下，任务B的作业水平都被描绘成任务A的作业水平的函数。每个数据点上都用标签标明注意在任务之间的相对分配情况，其中第一个数字表示投入任务A的注意百分率而第二个数字表示投入

任务B的注意百分率（如“10/90”表示10%的注意投入A而90%的注意投入B）。

（采自Norman & Bobrow，1978）

双任务范式通过使任务相互竞争来揭示注意的特性，但这种情况非常复杂，以至于确切地揭示两个任务为何相互干扰很困难。比如在控制被试确实依照实验指导语的要求来分配对两个任务的注意，就是很困难的事情。鉴于此，近来的研究者发展出比较简单的双任务实验，包括心理不应期（psychological refractory period）范式和瞬间注意缺失（attentional blink）范式等，来研究被试同时或相继从事认知加工过程的能力。

五、电生理学研究方法

注意的电生理学研究方法主要有脑电图技术和事件相关电位技术。由于脑电图技术只是在完全清醒条件下对人的注意进行生理分析，而未真正涉及注意的本质，所以现在注意的电生理研究更多使用事件相关电位技术。

在时间上与事件相联系的电位称为事件相关电位。事件相关电位发生变化的大脑部位、电位随时间变化的方式以及刺激呈现后的电位变化方向和潜伏期等特征都可能与特定的注意状态密切相关，通过事件相关电位成分的分析可以对注意的某些特点作出推论，因而事件相关电位对注意的研究具有重要意义。事件相关电位是注意的电生理学研究的主要手段。

前面已经提到，电位随时间变化的方式以及刺激呈现后的电位变化方向和潜伏期等特征与特定的注意状态密切相关。因此，我们通常要把事件相关电位中的许多成分分离出来，并以峰值方向和潜伏期加以命名，这些成分往往与某种特定的注意状态相联系，因此可以把它们作为对应的注意状态的指标。所以，事件相关电位研究的最基本方法就是根据某个事件相关电位成分的特征来推断某种注意状态的特征或作用。那么实验中最基本的自变量就是注意的状态（比如说注意指向一个刺激而忽略另一个刺激），而最基本的因变量就是不同注意状态下的事件相关电位记录，实验者分析这些事件相关电位中与特定的注意状态相联系的成分。例如，事件相关电位的N100成分（N表示负电位，100表示潜伏期是100毫秒）常被看做对刺激进行感觉分析的指标。P200和P300（P表示正电位）成分则表明个体开始注意到刺激。研究表明当个体注意分散时，这两个成分通常比较大（Lorig，1989）。又如，N400往往产生于个体注意到某些奇怪的事件时。许

多实验表明，当被试听到句子的结尾方式不符合语义预期时，产生的N400电位会变大。例如库塔什及其同事（Kutas，et al．，1984）发现，句子“The pizza was too hot to cry”所诱发的N400，大于句子“The pizza was too hot to eat”所诱发的N400。更近的研究还表明，句法上的异常，也能引发较大的N400成分（如Osterhout & Holcomb，1992）。

下面将介绍事件相关电位技术在注意研究各个领域内的应用。

1．注意分散任务的研究

注意分散任务是一种使各种刺激竞争注意资源，从而使注意发生分散的任务。威尔金森和李（Wilkinson & Lee，1972）设计了一个注意分散任务，并观察事件相关电位如何随着实验任务对被试信息加工要求的变化而变化。在研究中，他们让被试听以2/3秒的间隔发出的简短声音，声音的音高可能是低、中、高三个水平中的任何一种，要求被试追踪其中一种声音（如最高的一个）并默默计数该声音的出现次数，而不去理会另两种声音出现与否。在被试进行这一追踪任务时，记录由这些声音诱发的事件相关电位。威尔金森和李发现，追踪声音（计数）和非追踪声音（不计数）所导致的早期事件相关电位之间存在差异。尤其是追踪声音所诱发事件相关电位的P200成分振幅，远大于非追踪声音所诱发事件相关电位的P200成分的振幅。与其他的研究结果一样(Naatanen,1982)，他们的研究表明，对目标刺激的注意，提高了事件相关电位在P200到P300的振幅。这意味着大振幅事件相关电位的P200成分与注意分散任务有关。

2．不随意注意的研究

朝向反应是不随意注意的生理基础，是指由新异的强刺激引起机体的一种反射活动，表现为机体现行活动突然中止，头面部甚至整个机体转向新异刺激的方向。一些研究者通过对事件相关电位的研究发现，一个常出现在大脑额区或额中央区的事件相关电位成分──不匹配负波（mismatch negativity，简称MMN）──与朝向反应密切相关。不匹配负波对各种性质和意义的刺激都给出相似的反应，它只负责反映刺激的模式变化。不论是声、光或电刺激，只要这种模式在重复应用时发生一定的变化就能有效地引起不匹配负波。当在不匹配负波之后伴随一个正波或负正双相复合波（N2b-P3a）时，就会出现朝向反射；如果刺激模式变化引起的不匹配负波之后不伴有负正双相复合波或一个正波，就不会出现朝向反射。这个实验结果为进一步解释朝向反应的生理机制提供了支持。

3．有关早期选择理论的研究

电生理学测量对于寻找选择位点是很方便的，因为它提供了对刺激和反应之间加工过程的连续测量，研究者可以准确判断受注意和不受注意的刺激所对应的事件相关电位在什么阶段开始产生差异。例如，在图6-21所示的实验中，在把注视点保持在中央“十”字的同时，被试在有的试验中注意左边的视觉区而在另一些试验中注意右边的视觉区。要求被试对出现在受注意区域的目标刺激作出反应，实验者记录被试的事件相关电位。结果发现受注意位置出现的目标的事件相关电位反应，比未受注意区域出现的目标的事件相关电位高，在很多研究中这一差异在刺激呈现后的100毫秒内开始表现出来（Mangun，1995）。由于这一时间只对应于感觉加工的中间阶段，所以事件相关电位实验的这一发现为早期选择理论提供了有效的支持。

图6-21事件相关电位对早期选择的支持

注：典型的事件相关电位范式和注意感觉加工过程的影响的研究结果。

（采自Steven & Shaun，2002）

在事件相关电位的研究中，还要注意一个问题，那就是不同大脑部位的事件相关电位是不同的。由于注意的状态（一般常用的自变量）和脑部位之间可能有交互作用存在，因此，在有些实验中，大脑部位（事件相关电位的记录位置）也是自变量之一。比如，在前面提到的威尔金森和李（1972）的研究中，研究者就经常关注在大脑的什么部位事件相关电位的振幅发生了变化。他们感兴趣的是，不同自变量在不同的记录位置是否有不同的效应。也就是说，他们的兴趣在于发现操作性自变量（如追踪和非追踪声音）与记录位置之间的交互作用。例如，洛里希等（Lorig，et al．，1991）就发现，在头部中轴位置的电极所记录的事件相关电位中，追踪声音所诱发的P200振幅的变化趋于最大。

注意的电生理学研究内容是非常丰富的，以上我们只是介绍了它的最基本研究方法。对于注意的电生理学研究的更详细的内容请读者参阅相关的专门论著。

上述几种注意研究方法，分别侧重于注意的不同侧面。例如，搜索范式关注的是注意的集中指向性，双任务范式关注的是注意的分配性，而电生理研究技术则关注注意的生理基础。在实际的研究中，这些方法的综合运用将为研究者全面把握注意的本质和特征提供帮助。

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