工作記憶與知覺負(fù)載對(duì)工作記憶表征引導(dǎo)注意的調(diào)節(jié)*

張 豹 胡岑樓 陳顏璋 繆素媚 黃 賽

(廣州大學(xué)心理系/廣東省未成年人心理健康與教育神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,廣州 510006)

1 前言

視覺工作記憶是用于臨時(shí)存儲(chǔ)和操縱信息的認(rèn)知加工系統(tǒng)(Cowan,1999)。日常生活中,人們經(jīng)常需要從海量的視覺信息中搜索有用的信息進(jìn)入大腦進(jìn)行更深層次的加工,在此視覺搜索過程中,工作記憶會(huì)以注意模板(attentional template)或者靶子模板(target template)的形式存儲(chǔ)與當(dāng)前任務(wù)相關(guān)的目標(biāo)刺激(Bundesen,Habekost,&Kyllingsb?k,2005;Desimone &Duncan,1995)。該注意模板能夠引導(dǎo)注意快速地從視覺場景中搜索到目標(biāo)刺激,優(yōu)化視覺搜索效率(Desimone &Duncan,1995)。根據(jù)注意的偏向競爭理論,視覺工作記憶表征是通過自上而下的回饋通道增強(qiáng)初級(jí)視覺皮層中與之相同或相似的刺激的表征,使該刺激獲得競爭優(yōu)勢,從而使注意偏向該刺激(Desimone &Duncan,1995)。

近 10多年來工作記憶表征對(duì)視覺注意的引導(dǎo)受到越來越多研究者的關(guān)注(見綜述:Olivers,Peters,Houtkamp,&Roelfsema,2011;Soto,Hodsoll,Rotshtein,&Humphreys,2008;潘毅,2010;張豹,黃賽,2013)。例如,Downing (2000)首先在屏幕中央呈現(xiàn)一個(gè)面孔讓被試記住,然后快速閃現(xiàn)兩個(gè)面孔(一個(gè)為記憶面孔,另一個(gè)為新面孔),隨后在其中一個(gè)面孔位置呈現(xiàn)一個(gè)探測方框讓被試快速按鍵判斷方框的開口朝向,最后再次在屏幕中央呈現(xiàn)一個(gè)面孔讓被試按鍵判斷該面孔是否與記憶面孔相同。結(jié)果發(fā)現(xiàn),探測方框出現(xiàn)在記憶面孔位置的反應(yīng)時(shí)顯著快于探測方框出現(xiàn)在新面孔位置的反應(yīng)時(shí)。因此,Downing認(rèn)為視覺工作記憶表征能引導(dǎo)注意偏向與之匹配的視覺刺激,從而促進(jìn)對(duì)出現(xiàn)在該位置的探測刺激的檢測速度。后來,Soto等將工作記憶任務(wù)與視覺搜索任務(wù)結(jié)合,并使工作記憶表征與視覺搜索任務(wù)中的靶子或干擾刺激共享相同的特征,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與工作記憶表征共享特征的視覺搜索刺激,無論作為搜索靶子還是干擾刺激,都能比其他未共享特征的搜索刺激捕獲更多的注意,表現(xiàn)出注意引導(dǎo)效應(yīng)(Soto,Heinke,Humphreys,&Blanco,2005;Soto,Humphreys,&Heinke,2006)。進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)即使工作記憶表征只與視覺搜索任務(wù)中的干擾刺激共享特征,注意偏向會(huì)損害視覺搜索效率,上述注意引導(dǎo)效應(yīng)依然存在(Carlisle &Woodman,2013;Olivers,Meijer,&Theeuwes,2006;Soto et al.,2005,2006;Soto,Greene,Chaudhary,&Rotshtein,2012;Tan et al.,2014;van Moorselaar,Battistoni,Theeuwes,&Olivers,2015)。

盡管不少研究發(fā)現(xiàn)工作記憶表征對(duì)注意的引導(dǎo)效應(yīng)穩(wěn)定地存在于各種實(shí)驗(yàn)情境,但有研究發(fā)現(xiàn)基于工作記憶表征的注意引導(dǎo)效應(yīng)會(huì)受到工作記憶負(fù)載的影響(Downing &Dodds,2004;Soto et al.,2012;Soto &Humphreys,2008;van Moorselaar,Theeuwes,&Olivers,2014;Zhang,Zhang,Huang,Kong,&Wang,2011)。例如 Downing 和 Dodds (2004)要求被試在工作記憶中保持兩個(gè)記憶項(xiàng)目,一個(gè)項(xiàng)目作為隨后視覺搜索任務(wù)的靶子,另一個(gè)則有可能作為視覺搜索任務(wù)的干擾刺激,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)記憶刺激作為視覺搜索任務(wù)的干擾刺激再次出現(xiàn)時(shí),沒有觀察到該干擾刺激對(duì)視覺注意的引導(dǎo)效應(yīng),Peters等人采用 ERP技術(shù)也得到了類似的結(jié)果(Peters,Goebel,&Roelfsema,2009)。但Downing和Dodds(2004)以及 Peters等(2009)研究中兩個(gè)工作記憶表征的地位并不對(duì)等,相對(duì)于處于工作記憶注意焦點(diǎn)的搜索靶子來說,作為非搜索靶子的工作記憶表征處于從屬地位(Olivers et al.,2011;Peters et al.,2009),因而未能觀察到注意引導(dǎo)效應(yīng)并不能完全歸結(jié)于工作記憶負(fù)載的影響。后來,Soto和Humphreys (2008)通過變化工作記憶中存儲(chǔ)項(xiàng)目的數(shù)量直接操縱工作記憶負(fù)載,結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)工作記憶負(fù)載從1增加到2時(shí),工作記憶表征對(duì)注意的引導(dǎo)效應(yīng)并沒有隨著負(fù)載的增加而減弱,但在實(shí)驗(yàn)中加入發(fā)音抑制任務(wù)以避免被試對(duì)工作記憶項(xiàng)目進(jìn)行言語編碼后,工作記憶負(fù)載為2時(shí)的注意引導(dǎo)效應(yīng)顯著小于工作記憶負(fù)載為1時(shí)的注意引導(dǎo)效應(yīng)。由此他們認(rèn)為,工作記憶負(fù)載和發(fā)音抑制任務(wù)共同消耗認(rèn)知資源使得工作記憶表征對(duì)注意的引導(dǎo)效應(yīng)減弱。但個(gè)體需要同時(shí)完成兩個(gè)以上的認(rèn)知任務(wù)時(shí),多任務(wù)間的認(rèn)知轉(zhuǎn)換策略就會(huì)成為影響該認(rèn)知過程的主要因素(Charron &Koechlin,2010)。Soto和Humphreys (2008)的研究中,被試需要同時(shí)協(xié)調(diào)完成發(fā)音抑制、工作記憶和視覺搜索三個(gè)認(rèn)知任務(wù),因此他們的研究結(jié)果可能受到上述認(rèn)知轉(zhuǎn)換策略的影響。Zhang等(2011)在Soto和Humphreys (2008)研究的基礎(chǔ)上,排除言語抑制任務(wù)的作用,并將工作記憶負(fù)載擴(kuò)展到4個(gè)項(xiàng)目(工作記憶滿負(fù)載,Luck&Vogel,1997),結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)視覺工作記憶負(fù)載為1和 2時(shí)觀察到了顯著的注意引導(dǎo)效應(yīng),但當(dāng)工作記憶負(fù)載增加到4時(shí)注意引導(dǎo)效應(yīng)消失了,證實(shí)了工作記憶負(fù)載對(duì)注意引導(dǎo)效應(yīng)的直接影響,此結(jié)果亦得到了 Soto等(2012)研究的支持。但最近 van Moorselaar等采用注意捕獲任務(wù)卻發(fā)現(xiàn),當(dāng)工作記憶負(fù)載為 1時(shí),相對(duì)于一般奇異項(xiàng)來說,與工作記憶表征匹配的奇異項(xiàng)能捕獲更多的注意,但當(dāng)負(fù)載增加到2時(shí)注意引導(dǎo)效應(yīng)就已經(jīng)消失了(van Moorselaar et al.,2014)。

綜上所述,雖然上述研究均發(fā)現(xiàn)工作記憶表征對(duì)注意的引導(dǎo)效應(yīng)受到工作記憶負(fù)載的影響,但對(duì)其影響機(jī)制的解釋仍然存在爭議。Soto等(2008,2012)認(rèn)為,工作記憶表征對(duì)視覺注意引導(dǎo)依賴于大腦額葉對(duì)枕葉視皮層自上而下的調(diào)節(jié)通路,而這一神經(jīng)通路需要認(rèn)知資源來維系,當(dāng)工作記憶負(fù)載增加時(shí),其所消耗的認(rèn)知資源會(huì)導(dǎo)致維持神經(jīng)通路的認(rèn)知資源減少,當(dāng)工作記憶負(fù)載對(duì)認(rèn)知資源的消耗達(dá)到一定程度時(shí),工作記憶表征對(duì)注意的引導(dǎo)效應(yīng)就會(huì)完全消失。而 van Moorselaar等(2014)及Olivers等(2011)、Peters等(2009)認(rèn)為工作記憶負(fù)載主要通過工作記憶表征的狀態(tài)來影響注意引導(dǎo)效應(yīng),即當(dāng)視覺工作記憶存儲(chǔ)兩個(gè)或以上項(xiàng)目時(shí),工作記憶表征之間會(huì)相互競爭,如果其中一個(gè)記憶表征獲得額外的優(yōu)先權(quán),該記憶表征就會(huì)獲得競爭優(yōu)勢因而處于注意焦點(diǎn)狀態(tài),而其他項(xiàng)目則處于從屬狀態(tài)(Olivers et al.,2011),但如果工作記憶中的記憶表征處于平等地位,所有記憶表征都處于從屬狀態(tài)(van Moorselaar et al.,2014),而且他們認(rèn)為只要工作記憶表征處于從屬狀態(tài)就不能引導(dǎo)注意。因此,兩種主要解釋爭論的焦點(diǎn)在于工作記憶負(fù)載為2時(shí)工作記憶表征能否引導(dǎo)注意？這是本研究關(guān)注的主要問題之一。

通過比較有關(guān)工作記憶負(fù)載影響注意引導(dǎo)效應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn),以往研究中所采用的任務(wù)存在差異,Soto等(2008,2012)和Zhang等(2011)采用的均為視覺搜索任務(wù),而 van Moorselaar等(2014)采用的是注意捕獲任務(wù)。一方面,視覺搜索任務(wù)與注意捕獲任務(wù)知覺負(fù)載不同,Soto等(2008,2012)和Zhang等(2011)所采用的視覺搜索任務(wù)比較難,屬于系列搜索的范疇(Theeuwes,2012),因此在視覺搜索的過程中更容易受到認(rèn)知控制等因素的影響,從而導(dǎo)致注意引導(dǎo)效應(yīng)發(fā)生改變(Carlisle &Woodman,2011;Han &Kim,2009;胡艷梅,張明,徐展,李畢琴,2013;張豹,胡岑樓,黃賽,2016)。正是基于這樣的原因,van Moorselaar等(2014)在研究中特意采用注意捕獲任務(wù)來減少注意引導(dǎo)過程中認(rèn)知控制因素的影響。另一方面,視覺搜索任務(wù)與注意捕獲任務(wù)的搜索模式不同(Bacon &Egeth,1994),注意捕獲任務(wù)的搜索采用的是奇異項(xiàng)檢測模式(singleton detection mode),主要依賴于奇異項(xiàng)的凸顯性(Bacon&Egeth,1994;Theeuwes,2012),而視覺搜索任務(wù)的搜索則采用的是特征檢測模式(feature-search mode),主要依靠刺激的特征屬性及其與任務(wù)的相關(guān)性(Bacon &Egeth,1994)。由于搜索模式的差異,兩者在引導(dǎo)注意選擇時(shí)也出現(xiàn)了不同的研究結(jié)果,例如Theeuwes,Reimann和Mortier (2006)在研究中先給被試呈現(xiàn)一個(gè)幾何圖形作為啟動(dòng)圖形,再要求被試完成一個(gè)注意捕獲任務(wù),注意捕獲任務(wù)中的奇異項(xiàng)作為靶子刺激,啟動(dòng)圖形既有可能作為靶子刺激(即有效條件),也有可能不作為靶子刺激(即無效條件),結(jié)果發(fā)現(xiàn),有效條件下的反應(yīng)時(shí)顯著快于無效條件,即先前呈現(xiàn)的啟動(dòng)圖形促進(jìn)了與之相匹配的靶子刺激的檢測(同樣的結(jié)果參見：Theeuwes&van der Burg,2007)。但Soto等(2005)采用類似的任務(wù),只是以視覺搜索任務(wù)替代了注意捕獲任務(wù),結(jié)果卻沒有得到啟動(dòng)圖形對(duì)與之匹配的靶子刺激的啟動(dòng)效應(yīng)(同樣的結(jié)果參見：Pan &Soto,2010;Pan,Xu,&Soto,2009)。搜索模式的差異亦有可能是導(dǎo)致以往有關(guān)工作記憶負(fù)載影響注意引導(dǎo)效應(yīng)的研究結(jié)果不一致的原因,由于注意捕獲任務(wù)依賴奇異項(xiàng)的突顯性來捕獲注意,當(dāng)工作記憶中保持兩個(gè)工作記憶表征時(shí),彼此之間會(huì)相互競爭,因而其突顯性相對(duì)于單個(gè)工作記憶表征來說會(huì)顯著下降,這種內(nèi)部表征的突顯性降低有可能會(huì)導(dǎo)致 van Moorselaar等(2014)研究中當(dāng)工作記憶負(fù)載為 2時(shí)沒有注意引導(dǎo)效應(yīng)。

由上述分析可知,van Moorselaar等(2014)的研究結(jié)論可能受限于其所采用的注意捕獲范式,Hollingworth和Beck (2016)認(rèn)為基于特征檢測的視覺搜索范式比基于凸顯的奇異項(xiàng)檢測的注意捕獲范式更能敏感地探測到注意引導(dǎo)效應(yīng)。但在 Soto等(2008,2012)、Zhang等(2011)的研究中,其所采用的視覺搜索任務(wù)較難,而且研究結(jié)果是基于視覺搜索反應(yīng)時(shí),正如Theeuwes (2012)及張豹、黃賽和祁祿(2013)所分析,視覺搜索時(shí)間反映了個(gè)體從視覺刺激的知覺、系列掃描、匹配、決策到反應(yīng)執(zhí)行等一系列認(rèn)知過程的行為輸出,期間容易受到諸如認(rèn)知控制的影響而導(dǎo)致注意引導(dǎo)效應(yīng)發(fā)生改變,甚至?xí)谏w注意早期階段所產(chǎn)生的注意引導(dǎo)效應(yīng)。雖然van Moorselaar等(2014)采用注意捕獲范式在一定程度上減少了認(rèn)知控制因素的干擾,但猶如上述分析,奇異項(xiàng)檢測模式可能會(huì)給結(jié)果帶來混淆。眼動(dòng)追蹤技術(shù)可以較好地解決上述問題,它可以實(shí)時(shí)地記錄外顯注意的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移軌跡(van Gompel,Fischer,Murray,&Hill,2007),并且能在注意引導(dǎo)效應(yīng)的研究中非常精確地反映注意選擇的時(shí)間信息與空間信息(Olivers et al.,2006;Soto et al.,2005,2006;張豹等,2013,2016)。更重要的是,眼動(dòng)追蹤技術(shù)能提供視覺搜索早期階段工作記憶表征對(duì)注意的引導(dǎo)效應(yīng),相對(duì)于 van Moorselaar等(2014)的注意捕獲任務(wù)來說,首次注視點(diǎn)所提供的時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于注意捕獲任務(wù)所完成的時(shí)間,例如在Olivers等(2006)的研究中,首次注視點(diǎn)的潛伏期約為 150～250ms,而注視點(diǎn)到達(dá)靶子時(shí)的潛伏期約為 500ms左右,手動(dòng)完成靶子判斷的反應(yīng)時(shí)則約為 1000ms。因此,采用首次注視點(diǎn)作為分析指標(biāo)比van Moorselaar等(2014)所采用的注意捕獲任務(wù)更能減少認(rèn)知控制因素對(duì)注意引導(dǎo)效應(yīng)的影響。

此外,如前面所分析,以往相關(guān)研究采用的視覺搜索任務(wù)與注意捕獲任務(wù)之間還存在知覺負(fù)載的差異,從資源消耗的角度來看,視覺搜索任務(wù)的知覺負(fù)載越大,認(rèn)知資源消耗就越多,因此視覺搜索任務(wù)的知覺負(fù)載亦有可能通過消耗認(rèn)知資源的方式影響注意引導(dǎo)效應(yīng)。

綜上所述,本研究擬在以往研究的基礎(chǔ)上,采用高時(shí)間精度的眼動(dòng)追蹤技術(shù),將工作記憶任務(wù)與視覺搜索任務(wù)相結(jié)合,同時(shí)操縱工作記憶負(fù)載與視覺搜索任務(wù)的知覺負(fù)載,以進(jìn)一步探討工作記憶負(fù)載如何在工作記憶表征引導(dǎo)視覺注意過程中起作用?？梢灶A(yù)測,如果工作記憶負(fù)載通過工作記憶表征狀態(tài)起作用(Olivers et al.,2011;Peters et al.,2009;van Moorselaar et al.,2014),那么當(dāng)工作記憶負(fù)載增加到 2時(shí)注意引導(dǎo)效應(yīng)即會(huì)消失;反之,如果工作記憶負(fù)載通過認(rèn)知資源的消耗起作用(Soto et al.,2012;Soto &Humphreys,2008;Zhang et al.,2011),那么當(dāng)工作記憶負(fù)載為2時(shí),至少在低知覺負(fù)載的視覺搜索任務(wù)中注意引導(dǎo)效應(yīng)仍然會(huì)出現(xiàn),而在高知覺負(fù)載的視覺搜索任務(wù)中注意引導(dǎo)效應(yīng)有可能會(huì)消失。

2 實(shí)驗(yàn)1 低知覺負(fù)載搜索任務(wù)下工作記憶負(fù)載的作用

實(shí)驗(yàn)1在Zhang等人(2011)的實(shí)驗(yàn)程序的基礎(chǔ)上,(1)為了減少認(rèn)知控制因素的影響,增加眼動(dòng)追蹤技術(shù),測量視覺搜索過程中注意空間轉(zhuǎn)移的軌跡,并以首次注視點(diǎn)百分率作為分析指標(biāo)來測量視覺搜索早期階段的注意引導(dǎo)效應(yīng);(2)為了使視覺搜索更為容易,知覺負(fù)載更小,實(shí)驗(yàn) 1將作為視覺搜索任務(wù)中的靶子斜線的傾斜度由 38°增加到 45°,以增大與干擾刺激(垂直線)之間的差異。

2.1 方法

2.1.1 被試

選取20名大學(xué)生參加實(shí)驗(yàn),其中男生5名,年齡18～21歲(平均19.5歲)。所有被試身體健康,視力或矯正視力正常,無色弱或者色盲,均未參加過類似實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)后給予報(bào)酬。

2.1.2 儀器和材料

采用Eyelink II (SR Research,Ontario,Canada)眼動(dòng)儀采集眼動(dòng)數(shù)據(jù),采樣頻率為500 Hz。刺激呈現(xiàn)在17英寸CRT顯視器上(分辨率為1024×768,刷新頻率為 85 Hz),屏幕背景為灰色。程序采用E-Prime 1.1編程與運(yùn)行。

記憶與搜索圖形為 2.5°×2.5°的彩色幾何圖形,由 9種基本形狀和 9種不同顏色的隨機(jī)組合而成,形狀與顏色均來自于Zhang等人(2011)的實(shí)驗(yàn)。

工作記憶任務(wù)包括3種負(fù)載：負(fù)載為1時(shí)屏幕中央呈現(xiàn)1個(gè)記憶刺激;負(fù)載為2時(shí)距屏幕中央上下 2°視角位置各呈現(xiàn)一個(gè)顏色和形狀皆不同的刺激;負(fù)載為4時(shí)在屏幕中央為中心,邊長為4°視角的假想正方形4個(gè)角的位置上各呈現(xiàn)一個(gè)顏色和形狀彼此不同的刺激。

視覺搜索刺激由4個(gè)形狀和顏色各不相同的彩色圖形組成,每個(gè)圖形里面嵌入一條大小為0.5°×1.2°視角的線段,其中一條向左或向右傾斜45o的斜線作為靶子,另外 3條垂直線段作為干擾刺激。4個(gè)圖形分布在以屏幕中央為圓心,半徑為6°視角的假想圓盤的 1、4、7、10點(diǎn)鐘或 2、5、8、12點(diǎn)鐘的位置。

2.1.3 程序

被試坐在距離計(jì)算機(jī)屏幕約57cm的位置,眼睛與屏幕中心平視。實(shí)驗(yàn)程序如圖1所示,每次試驗(yàn)開始時(shí)屏幕中央都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“+”提醒試驗(yàn)開始,被試需要盯住“+”,當(dāng)眼動(dòng)儀檢測到被試的注視點(diǎn)與“+”重合時(shí)即進(jìn)入記憶階段(即漂移校正)。記憶階段屏幕上會(huì)出現(xiàn)1個(gè)、2個(gè)或者4個(gè)記憶圖形要求被試記住并保持到該試驗(yàn)結(jié)束,記憶刺激呈現(xiàn)時(shí)間分別為1000ms、2000ms或4000ms。252ms空屏后,進(jìn)入視覺搜索階段,此階段要求被試在 3000ms內(nèi)找到靶子斜線,并又快又準(zhǔn)地判斷其方向(向右傾斜按“F”鍵,向左傾斜按“J”鍵)。按鍵或 3000ms后視覺搜索刺激消失,緊接著屏幕中央出現(xiàn)一個(gè)記憶探測圖形,要求被試判斷該圖形是否是之前要求記住的圖形,在 50%的試次中,該圖形與其中一個(gè)記憶圖形完全相同(按“F”鍵),在另外 50%的試次中,該圖形與其中一個(gè)記憶圖形在形狀、或顏色、或顏色與顏色上不同(按“J”鍵)。記憶探測任務(wù)只要求正確率,不要求反應(yīng)速度。反應(yīng)結(jié)束后被試按空格鍵進(jìn)入下一試次的試驗(yàn)。

圖1 工作記憶負(fù)載為1時(shí)的實(shí)驗(yàn)流程圖示

根據(jù)工作記憶項(xiàng)目與視覺搜索干擾刺激之間的特征匹配關(guān)系,實(shí)驗(yàn)包括兩種匹配類型：無效條件下視覺搜索任務(wù)中的一個(gè)干擾刺激的顏色和形狀與其中一個(gè)記憶刺激的顏色和形狀完全相同,其他所有刺激的特征互不相同;中性條件下所有記憶刺激與視覺搜索刺激的特征互不重疊。實(shí)驗(yàn) 1為3(工作記憶負(fù)載：1、2、4)×2(匹配類型：無效條件、中性條件)兩因素被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。正式測驗(yàn)中每種實(shí)驗(yàn)條件各 60試次,正式測驗(yàn)之前被試需練習(xí) 20試次以熟悉實(shí)驗(yàn)程序和任務(wù)要求。被試可以在試驗(yàn)結(jié)束按空格鍵進(jìn)入下一試次時(shí)自主決定是否休息。

采用眼動(dòng)儀同步記錄被試右眼在視覺搜索過程中的眼動(dòng)軌跡。實(shí)驗(yàn)開始或被試休息之后都采用9 點(diǎn)矩陣進(jìn)行調(diào)節(jié)和校正。實(shí)驗(yàn)中要求被試在啟動(dòng)視覺搜索任務(wù)之前都將眼睛保持在屏幕中央注視點(diǎn)位置(注視點(diǎn)為中心1.5°視角的范圍內(nèi)皆可接受)。

2.2 結(jié)果與討論

數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0進(jìn)行分析,其中兩名被試工作記憶任務(wù)的正確率( <60%)明顯低于其他被試而被刪除。實(shí)驗(yàn)1視覺搜索任務(wù)的正確率為97.43%,由于本研究所有實(shí)驗(yàn)視覺搜索正確率都比較高,故不對(duì)其進(jìn)行分析。反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)和首次注視點(diǎn)數(shù)據(jù)只分析記憶任務(wù)與視覺搜索任務(wù)都正確的試次,反應(yīng)時(shí)剔除超過平均數(shù)3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以外的極端數(shù)據(jù)。

2.2.1 工作記憶任務(wù)的正確率分析

2.2.2 首次注視點(diǎn)百分率及潛伏期分析

研究擬通過分析無效條件下記憶匹配干擾刺激所捕獲的首次注視點(diǎn)百分率來評(píng)估工作記憶表征對(duì)視覺搜索早期階段的注意引導(dǎo)效應(yīng)。為了在統(tǒng)計(jì)分析時(shí)與無效條件下記憶匹配干擾刺激的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,在程序編寫時(shí)也在中性條件下設(shè)定一個(gè)干擾刺激,其出現(xiàn)的頻率和位置與記憶匹配干擾刺激相同。以上述兩種干擾刺激為中心,邊長為 1.2°視角的正方形內(nèi)的區(qū)域?yàn)榕d趣區(qū),落在興趣區(qū)內(nèi)的首次注視點(diǎn)即為該干擾刺激所捕獲的首次注視點(diǎn),無效條件與中性條件下興趣區(qū)的首次注視點(diǎn)百分率之間的差異即反映了工作記憶在視覺搜索早期階段對(duì)視覺注意的引導(dǎo)效應(yīng)。

圖2 實(shí)驗(yàn)1三種工作記憶負(fù)載下無效/中性條件的首次注視點(diǎn)百分率與反應(yīng)時(shí)

2.2.3 視覺搜索反應(yīng)時(shí)分析

實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果再次證實(shí)了視覺工作記憶負(fù)載會(huì)影響基于工作記憶表征的注意引導(dǎo)效應(yīng)。首先,在眼動(dòng)指標(biāo)與行為反應(yīng)時(shí)指標(biāo)上,在工作記憶負(fù)載為1和2時(shí)都發(fā)現(xiàn)了顯著了注意引導(dǎo)效應(yīng),這重復(fù)了Zhang等人(2011)的研究結(jié)果,但顯然與 van Moorselaar(2014)及 Peters,Roelfsema和 Goebel (2012)的研究結(jié)果不一致。根據(jù)他們的解釋,當(dāng)視覺工作記憶中超過一個(gè)記憶表征時(shí),這些記憶表征將自動(dòng)存儲(chǔ)為從屬狀態(tài)的,因而在工作記憶負(fù)載為2時(shí)不會(huì)出現(xiàn)注意引導(dǎo)效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果顯然與上述解釋不符,因而否定了工作記憶負(fù)載通過工作記憶表征狀態(tài)起作用的解釋(Olivers et al.,2011;Peters et al.,2009;van Moorselaar et al.,2014)。其次,當(dāng)工作記憶負(fù)載為4時(shí),首次注視點(diǎn)百分率指標(biāo)與行為反應(yīng)時(shí)指標(biāo)上的結(jié)果不一致,首次注視點(diǎn)百分率指標(biāo)上注意引導(dǎo)效應(yīng)消失,這與 Zhang等人(2011)的研究結(jié)果一致,奇怪的是在行為反應(yīng)時(shí)指標(biāo)上,注意引導(dǎo)效應(yīng)仍然存在。這種不一致結(jié)果可能與兩種指標(biāo)所反映的視覺搜索階段有關(guān),首次注視點(diǎn)百分率反映的是視覺搜索早期階段的相對(duì)自動(dòng)化的注意引導(dǎo)效應(yīng)(實(shí)驗(yàn)1首次注視點(diǎn)平均潛伏期為247ms),而視覺搜索反應(yīng)時(shí)則反映的是行為決策后的注意引導(dǎo)效應(yīng)(從反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)來看超過 1000ms),這期間包括個(gè)體從刺激的知覺、搜索、匹配到?jīng)Q策等一系列過程,有可能會(huì)受到個(gè)體認(rèn)知策略的影響(Hickey,Chelazzi,&Theeuwes,2011),例如在工作記憶負(fù)載為 4時(shí),由于記憶任務(wù)難度加大,被試為了更好地完成視覺搜索任務(wù)之后的記憶探測任務(wù),有可能會(huì)在視覺搜索階段有意識(shí)地偏向工作記憶項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)述以鞏固記憶(Woodman &Luck,2007),這一解釋將在下面的實(shí)驗(yàn)中予以驗(yàn)證。

3 實(shí)驗(yàn)2 高知覺負(fù)載搜索任務(wù)下工作記憶負(fù)載的作用

為了檢驗(yàn)視覺搜索任務(wù)的知覺負(fù)載是否會(huì)在工作記憶負(fù)載影響注意引導(dǎo)效應(yīng)的過程中起作用,實(shí)驗(yàn)2在實(shí)驗(yàn)1的基礎(chǔ)上增加搜索靶子與干擾刺激之間的相似性來增加視覺搜索任務(wù)的知覺負(fù)載。

3.1 方法

3.1.1 被試

選取另外19名大學(xué)生,其中包括男生9名,年齡18～23歲(平均19歲)。所有被試身體健康,視力或矯正視力正常,無色弱、色盲,無類似實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)后給予報(bào)酬。

3.1.2 實(shí)驗(yàn)材料和程序

實(shí)驗(yàn) 2除了視覺搜索靶子斜線的傾斜方向?yàn)?5°之外,其他都與實(shí)驗(yàn)1相同。

3.2 結(jié)果與討論

3名被試由于記憶任務(wù)的正確率太低( <50%)而被剔除,剩余被試的視覺搜索任務(wù)的正確率為94.91%。

3.2.1 工作記憶任務(wù)的正確率分析

3.2.2 首次注視點(diǎn)百分率及潛伏期分析

圖3 實(shí)驗(yàn)2三種工作記憶負(fù)載下無效/中性條件的首次注視點(diǎn)百分率與反應(yīng)時(shí)

3.2.3 視覺搜索反應(yīng)時(shí)分析

在首次注視點(diǎn)百分率指標(biāo)上,實(shí)驗(yàn) 2與實(shí)驗(yàn) 1在工作記憶負(fù)載為1時(shí)都觀察到了經(jīng)典的注意引導(dǎo)效應(yīng),而在工作記憶負(fù)載滿負(fù)荷時(shí),注意引導(dǎo)效應(yīng)都消失了,但當(dāng)工作記憶負(fù)載為2時(shí),實(shí)驗(yàn)1中所觀察到的注意引導(dǎo)效應(yīng)在實(shí)驗(yàn)2中隨著視覺搜索任務(wù)難度的增加竟然消失了,此結(jié)果與研究的預(yù)測及以往的研究結(jié)果一致(Han &Kim,2009;Hu,Xu,&Hitch,2011;張豹等,2016),即視覺搜索任務(wù)的知覺負(fù)載亦會(huì)對(duì)注意引導(dǎo)效應(yīng)產(chǎn)生影響。

與實(shí)驗(yàn)1相似,實(shí)驗(yàn)2行為反應(yīng)時(shí)結(jié)果與首次注視點(diǎn)百分率結(jié)果存在明顯的差異。如果行為反應(yīng)時(shí)所反映的注意引導(dǎo)效應(yīng)受到了有意復(fù)述的影響,實(shí)驗(yàn)2的視覺搜索難度更大,那么被試有更多的機(jī)會(huì)復(fù)述記憶匹配項(xiàng)目。因此實(shí)驗(yàn)2中無效條件下的工作記憶任務(wù)的正確率顯著高于中性條件,可能就是這種有意識(shí)復(fù)述的結(jié)果。為了排除上述記憶復(fù)述策略,實(shí)驗(yàn)3和 4按照 Dowd,Kiyonaga,Egner和Mitroff (2015)的方法,將視覺搜索任務(wù)與記憶探測任務(wù)分開試次呈現(xiàn),即在隨機(jī)呈現(xiàn)的一半的試次中,工作記憶任務(wù)之后只出現(xiàn)視覺搜索任務(wù),另一半試次中,記憶刺激呈現(xiàn)之后直接出現(xiàn)記憶探測任務(wù)。如此操縱一方面被試為了順利完成隨后隨機(jī)出現(xiàn)的記憶探測任務(wù),需要記住工作記憶任務(wù)中呈現(xiàn)的項(xiàng)目,另一方面由于被試知道視覺搜索任務(wù)之后不會(huì)有記憶探測任務(wù),因而不需要在視覺搜索階段采用復(fù)述策略來增強(qiáng)記憶效果。

4 實(shí)驗(yàn) 3 防止記憶復(fù)述時(shí)低知覺負(fù)載搜索任務(wù)下工作記憶負(fù)載的作用

4.1 方法

4.1.1 被試

選取18名大學(xué)生參加實(shí)驗(yàn),其中男生5名,年齡18～21歲(平均20.5歲)。所有被試身體健康,視力或矯正視力正常,無色弱或者色盲,沒有參加過類似實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)后給予報(bào)酬。

4.1.2 實(shí)驗(yàn)材料和程序

實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)1不同之處只是在記憶刺激呈現(xiàn)之后,50%試次中直接出現(xiàn)記憶探測任務(wù),50%試次中只出現(xiàn)視覺搜索任務(wù),不再出現(xiàn)記憶探測任務(wù)。

4.2 結(jié)果與討論

2名被試由于高負(fù)載條件下的記憶任務(wù)的正確率太低而被剔除(<50%),剩余被試在視覺搜索任務(wù)上的正確率為98.84%。

4.2.1 工作記憶任務(wù)的正確率分析

4.2.2 首次注視點(diǎn)百分率及潛伏期分析

對(duì)首次注視點(diǎn)的潛伏期進(jìn)行同樣的分析發(fā)現(xiàn)：匹配類型的主效應(yīng)、工作記憶負(fù)載的主效應(yīng)及兩者交互作用均不顯著(

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1)。干擾刺激的首次注視點(diǎn)平均潛伏期為268ms。

圖4 實(shí)驗(yàn)3三種工作記憶負(fù)載下無效/中性條件的首次注視點(diǎn)百分率與反應(yīng)時(shí)

4.2.3 視覺搜索反應(yīng)時(shí)分析

5 實(shí)驗(yàn) 4 防止記憶復(fù)述時(shí)高知覺負(fù)載搜索任務(wù)下工作記憶負(fù)載的作用

5.1 方法

5.1.1 被試

選取20名大學(xué)生參加實(shí)驗(yàn),其中男生4名,年齡18～24歲(平均19.89歲)。所有被試身體健康,視力或矯正視力正常,無色弱或者色盲,無類似實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)后給予報(bào)酬。

5.1.2 實(shí)驗(yàn)材料和程序

實(shí)驗(yàn) 4除了視覺搜索靶子斜線的傾斜方向?yàn)?5°之外,其他都與實(shí)驗(yàn)3相同。

5.2 結(jié)果與討論

3名被試由于高負(fù)載條件下的記憶任務(wù)的正確率太低而被剔除(<50%),剩余被試在視覺搜索任務(wù)中的正確率為94.69%。

5.2.1 工作記憶任務(wù)的正確率分析

5.2.2 首次注視點(diǎn)百分率及潛伏期分析

圖5 實(shí)驗(yàn)4三種工作記憶負(fù)載下無效/中性條件的首次注視點(diǎn)百分率與反應(yīng)時(shí)

5.2.3 視覺搜索反應(yīng)時(shí)分析

在控制記憶復(fù)述策略之后,實(shí)驗(yàn)4中首次注視點(diǎn)百分率與行為反應(yīng)時(shí)的結(jié)果共同顯示,當(dāng)采用較難的視覺搜索任務(wù)時(shí),注意引導(dǎo)效應(yīng)只在工作記憶負(fù)載為1時(shí)存在,而在工作記憶負(fù)載為2和4時(shí)則完全消失了。

6 總討論

本研究采用眼動(dòng)追蹤技術(shù),分別在低、高兩種不同知覺負(fù)載的視覺搜索任務(wù)中探討了視覺工作記憶負(fù)載對(duì)注意引導(dǎo)效應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)采用低知覺負(fù)載的視覺搜索任務(wù)時(shí),視覺工作記憶負(fù)載為1和2時(shí)都出現(xiàn)了注意引導(dǎo)效應(yīng),但當(dāng)視覺工作記憶負(fù)載增加到4時(shí)注意引導(dǎo)效應(yīng)消失了;而實(shí)驗(yàn)2與實(shí)驗(yàn)4的結(jié)果則發(fā)現(xiàn),當(dāng)采用高知覺負(fù)載的視覺搜索任務(wù)時(shí),只在視覺工作記憶負(fù)載為1的條件下觀察到了注意引導(dǎo)效應(yīng),但視覺工作記憶負(fù)載增加到2和4時(shí),注意的引導(dǎo)效應(yīng)就消失了。

如前言所述,以往研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)工作記憶表征對(duì)注意的引導(dǎo)效應(yīng)受到工作記憶負(fù)載的影響(Downing &Dodds,2004;Olivers et al.,2011;Peters et al.,2009;Soto et al.,2012;Soto &Humphreys,2008;van Moorselaar et al.,2014;Zhang et al.,2011),但對(duì)于其影響機(jī)制卻仍然存在爭議。一部分研究者認(rèn)為工作記憶負(fù)載對(duì)注意引導(dǎo)效應(yīng)的影響主要通過工作記憶負(fù)載消耗認(rèn)知資源來實(shí)現(xiàn)(Soto et al.,2012;Soto &Humphreys,2008;Zhang et al.,2011),即當(dāng)認(rèn)知資源被工作記憶負(fù)載消耗到不足以用來維系工作記憶表征引導(dǎo)視覺注意所需的認(rèn)知資源時(shí),注意引導(dǎo)效應(yīng)就會(huì)消失。另一些研究者則認(rèn)為工作記憶負(fù)載主要通過工作記憶表征狀態(tài)來影響注意引導(dǎo)效應(yīng),即當(dāng)視覺工作記憶存儲(chǔ)多個(gè)工作記憶表征時(shí),記憶表征之間會(huì)相互競爭,只有處于優(yōu)勢狀態(tài)的表征才能引導(dǎo)注意(Olivers et al.,2011;Peters et al.,2009),如果所有表征都處于平等地位,那么所有記憶表征都處于從屬狀態(tài)從而不能引導(dǎo)注意(van Moorselaar et al.,2014)。而這兩種解釋關(guān)鍵之不同在于當(dāng)工作記憶負(fù)載為2時(shí),工作記憶表征能否引導(dǎo)注意？根據(jù)注意資源消耗的解釋,由于視覺工作記憶的最大容量約為 4 (Luck &Vogel,1997),故工作記憶負(fù)載為 2時(shí)仍然有足夠的資源來維系工作記憶表征對(duì)注意的引導(dǎo)(如 Soto et al.,2012;Soto &Humphreys,2008;Zhang et al.,2011),但根據(jù)工作記憶表征狀態(tài)的解釋,當(dāng)工作記憶系統(tǒng)中同時(shí)存在2個(gè)或以上的項(xiàng)目時(shí),如果沒有特定的項(xiàng)目獲得競爭優(yōu)勢而處于優(yōu)勢地位,則所有的項(xiàng)目皆處于從屬狀態(tài)從而都不能引導(dǎo)注意(Olivers et al.,2011;Peters et al.,2009;van Moorselaar et al.,2014)。從本研究的結(jié)果來看,實(shí)驗(yàn)1與3采用低知覺負(fù)載的視覺搜索任務(wù)時(shí),在工作記憶負(fù)載為2的條件下都觀察到了顯著的注意引導(dǎo)效應(yīng),這一結(jié)果與Soto等(2008,2012)和Zhang等(2011)的研究結(jié)果一致,支持了注意資源消耗的解釋。顯然,實(shí)驗(yàn) 1與實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果與van Moorselaar等(2014)的研究結(jié)果不一致,導(dǎo)致不一致的原因可能源于兩者所采用的注意任務(wù)的差異。本研究所采用的是 Soto等(2008,2012)和Zhang等(2011)所采用的視覺搜索任務(wù),而 van Moorselaar等(2014)采用的是注意捕獲任務(wù)。如前言中所分析,兩者在知覺負(fù)載與搜索模式兩個(gè)方面都存在差異。在知覺負(fù)載方面,van Moorselaar等(2014)認(rèn)為 Soto等(2008,2012)和Zhang等(2011)所采用的視覺搜索任務(wù)知覺負(fù)載較大,容易受到認(rèn)知控制因素的影響,因而采用注意捕獲任務(wù)來避免這種影響。但本研究采用首次注視點(diǎn)百分率指標(biāo)相對(duì)于van Moorselaar等(2014) 采用的注意捕獲任務(wù)的行為反應(yīng)時(shí)指標(biāo)來說,其反映的注意引導(dǎo)效應(yīng)發(fā)生時(shí)間更早(約 240ms～270ms),更難以受到認(rèn)知控制因素的影響。因而實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)3在工作記憶負(fù)載為2時(shí),首次注視點(diǎn)百分率表現(xiàn)出的注意引導(dǎo)效應(yīng)應(yīng)該不是認(rèn)知控制因素的作用。在搜索模式方面,視覺搜索任務(wù)主要采用依賴刺激的特征屬性及其與任務(wù)的相關(guān)性的特征檢測模式(Bacon &Egeth,1994),而注意捕獲任務(wù)主要采用依賴于奇異項(xiàng)凸顯性的奇異項(xiàng)檢測模式(Bacon &Egeth,1994;Theeuwes,2012)。當(dāng)工作記憶中只存儲(chǔ)一個(gè)記憶表征時(shí),該記憶表征會(huì)自動(dòng)成為注意焦點(diǎn)處于優(yōu)先狀態(tài)(Oberauer,2002),使得該內(nèi)部表征具有突顯性從而能在注意捕獲任務(wù)中捕獲注意,因而能觀察到注意引導(dǎo)效應(yīng)(如 Olivers et al.,2006)。當(dāng)工作記憶中同時(shí)存儲(chǔ)兩個(gè)或以上工作記憶表征時(shí),記憶表征之間的相互競爭,如果其中一個(gè)表征獲得優(yōu)先權(quán),注意資源就會(huì)集中分配給該表征,從而使其在競爭中獲得優(yōu)勢,因而能與知覺產(chǎn)生交互效應(yīng)(Bays &Husain,2008),這也是為何van Moorselaar等(2014)在實(shí)驗(yàn) 4中通過記憶提取線索提高其中一個(gè)工作記憶表征的地位,該記憶表征能引導(dǎo)視覺注意的原因。但工作記憶表征獲得優(yōu)先權(quán)是以消耗額外的認(rèn)知資源來抑制其他工作記憶表征為代價(jià)的,如果沒有特殊的線索提示或任務(wù)要求,為了減少這種資源的消耗,最佳的方式是所有的工作記憶表征處于平等的狀態(tài)(Pertzov,Bays,Joseph,&Husain,2013),此時(shí)注意需要同時(shí)分配給多個(gè)記憶表征,導(dǎo)致每個(gè)工作記憶表征的突顯性下降,這可能是導(dǎo)致 van Moorselaar等(2014)在工作記憶負(fù)載為2時(shí)未能發(fā)現(xiàn)注意引導(dǎo)效應(yīng)的主要原因。

當(dāng)工作記憶中存儲(chǔ)多個(gè)記憶表征時(shí),其表征的存在狀態(tài)有兩種不同的假設(shè),單項(xiàng)目模板假設(shè)(single-item template hypothesis,Olivers et al.,2011)認(rèn)為,視覺工作記憶系統(tǒng)可以同時(shí)存儲(chǔ)多個(gè)工作記憶表征,但監(jiān)控機(jī)制最多只允許一個(gè)工作記憶表征成為注意模板,該注意模板能與視感覺加工產(chǎn)生交互作用,引導(dǎo)知覺選擇。多項(xiàng)目模板假設(shè)(multipleitem template hypothesis,Beck,Hollingworth,&Luck,2012)則認(rèn)為,多個(gè)記憶表征在視覺工作記憶的存儲(chǔ)依賴于其在視感覺皮層的神經(jīng)激活(Emrich,Riggall,LaRocque,&Postle,2013),它們可以同時(shí)引導(dǎo)注意選擇。顯然,兩種假設(shè)的主要差別在于當(dāng)多個(gè)記憶表征以平等的地位存儲(chǔ)于視覺工作記憶系統(tǒng)中時(shí),這些表征能否平行地引導(dǎo)注意？單項(xiàng)目模板假設(shè)認(rèn)為如果沒有工作記憶表征獲得優(yōu)先權(quán)成為注意模板,那么所有工作記憶表征都處于從屬狀態(tài),都不能引導(dǎo)注意(van Moorselaar et al.,2014),而多項(xiàng)目模板假設(shè)認(rèn)為存儲(chǔ)于視覺工作記憶中的所有項(xiàng)目都能成為注意模板引導(dǎo)注意(Hollingworth&Beck,2016)。顯然,從結(jié)果來看,本研究與多項(xiàng)目模板假設(shè)的預(yù)測結(jié)果一致,即不管視覺工作記憶系統(tǒng)中存儲(chǔ)一個(gè)還是兩個(gè)記憶表征,都觀察到了顯著的注意引導(dǎo)效應(yīng)。Soto等(2012)曾采用腦成像技術(shù)探討工作記憶負(fù)載對(duì)注意引導(dǎo)效應(yīng)的影響,他們發(fā)現(xiàn),不管工作記憶負(fù)載為 1還是 3,工作記憶表征在視覺搜索任務(wù)中再次出現(xiàn)時(shí),都觀察到了后感覺皮質(zhì)神經(jīng)激活的增強(qiáng),即工作記憶中的所有項(xiàng)目都能同時(shí)表征在視覺皮層。但當(dāng)工作記憶負(fù)載為3時(shí),感覺皮層與額葉之間的神經(jīng)通路則會(huì)受到干擾,在行為指標(biāo)上表現(xiàn)為注意引導(dǎo)效應(yīng)消失。Soto等(2012)的研究結(jié)果表明,視覺工作記憶表征對(duì)視覺注意的引導(dǎo)不僅依賴于記憶表征在初級(jí)視覺皮層的神經(jīng)激活,更依賴于額葉對(duì)視覺皮層自上而下的調(diào)節(jié)通路,而額葉至視覺皮層的調(diào)節(jié)通路需要認(rèn)知資源來維系。Soto等(2012)只設(shè)置了工作記憶負(fù)載為1和3兩種條件,無法得知工作記憶負(fù)載為2時(shí)額葉——初級(jí)感覺皮層的神經(jīng)通路是否如工作記憶負(fù)載為3時(shí)一樣受到干擾。從本研究及以往研究結(jié)果(如Soto &Humphreys,2008;Zhang et al.,2011)來看,工作記憶負(fù)載為2時(shí)依然觀察到了顯著的注意引導(dǎo)效應(yīng),說明額葉——初級(jí)感覺皮層的神經(jīng)通路并未受到影響,但當(dāng)工作記憶負(fù)載增加到4(又見Zhang et al.,2011)或同時(shí)伴隨其他認(rèn)知任務(wù)(如言語抑制任務(wù),Soto &Humphreys,2008)以增加認(rèn)知資源的消耗時(shí),用于維持上述神經(jīng)通路的認(rèn)知資源減少可能正是注意引導(dǎo)效應(yīng)消失的主要原因。

此外,實(shí)驗(yàn)2與4的結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了認(rèn)知資源對(duì)注意引導(dǎo)效應(yīng)的影響,即當(dāng)增加視覺搜索任務(wù)的知覺負(fù)載時(shí),工作記憶負(fù)載為2時(shí)注意引導(dǎo)效應(yīng)就已消失,此結(jié)果表明工作記憶負(fù)載對(duì)注意引導(dǎo)效應(yīng)的影響同時(shí)受到視覺搜索任務(wù)知覺負(fù)載的調(diào)節(jié)。當(dāng)采用知覺負(fù)載較大的視覺搜索任務(wù)時(shí),被試較難搜索到靶子,因而視覺搜索任務(wù)本身需要消耗更多的認(rèn)知資源。以往研究發(fā)現(xiàn)工作記憶表征的編碼、保持和注意共享共同的認(rèn)知資源(Konstantinou,Beal,King,&Lavie,2014),兩者有著相同的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制(Awh,Anllo-Vento,&Hillyard,2000;Kuo,Rao,Lepsien,&Nobre,2009)。甚至有研究者認(rèn)為工作記憶是內(nèi)部注意的延伸,與外部注意主要負(fù)責(zé)篩選外部情境中的感覺信息類似,工作記憶是內(nèi)部注意對(duì)內(nèi)部記憶表征的選擇與調(diào)控(Chun,Golomb,&Turk-Browne,2011),兩者相互影響,對(duì)認(rèn)知資源的消耗存在此消彼長的關(guān)系(Kiyonaga &Egner,2013,2014)。當(dāng)屬于外部注意的視覺搜索任務(wù)與工作記憶負(fù)載共同消耗的認(rèn)知資源達(dá)到一定程度時(shí),用于維系工作記憶表征對(duì)視覺注意引導(dǎo)的額葉——初級(jí)感覺皮層神經(jīng)通路所需要的資源就會(huì)受到影響,故在實(shí)驗(yàn)2與實(shí)驗(yàn)4中在工作記憶負(fù)載為2時(shí)注意引導(dǎo)效應(yīng)就完全消失了。由此可知,在工作記憶引導(dǎo)注意的過程中,除了工作記憶負(fù)載會(huì)通過內(nèi)部注意的方式來調(diào)控認(rèn)知資源以影響注意引導(dǎo)效應(yīng)之外,視覺搜索任務(wù)的知覺負(fù)載也能通過調(diào)控外部注意所需的認(rèn)知資源來影響注意引導(dǎo)效應(yīng)。

但需要指出的是,以往研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)視覺搜索任務(wù)的知覺負(fù)載越高,注意引導(dǎo)效應(yīng)就越容易受到認(rèn)知控制因素的影響,從而導(dǎo)致注意引導(dǎo)效應(yīng)減弱、消失甚至反轉(zhuǎn)(Carlisle &Woodman,2011,2012;Han &Kim,2009;Woodman &Luck,2007;胡艷梅等,2013;張豹等,2016),因此認(rèn)知控制因素是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)2與實(shí)驗(yàn)4中工作記憶負(fù)載為2時(shí)注意引導(dǎo)效應(yīng)的消失的另一原因。如前言所述,實(shí)驗(yàn)2與實(shí)驗(yàn)4所采用的首次注視點(diǎn)百分率反映的是視覺搜索早期階段注意引導(dǎo)效應(yīng),相對(duì)于反應(yīng)時(shí)指標(biāo)來說更不容易受到認(rèn)知控制因素的影響。如果認(rèn)知控制因素在高知覺負(fù)載的視覺搜索過程中起作用,那么其影響在所有工作記憶負(fù)載條件下應(yīng)該是一致的。但在工作記憶負(fù)載為1時(shí),實(shí)驗(yàn)2與實(shí)驗(yàn)4在首次注視點(diǎn)百分率與行為反應(yīng)結(jié)果上都出現(xiàn)了注意引導(dǎo)效應(yīng)。由此可以推測,在工作記憶負(fù)載影響注意引導(dǎo)效應(yīng)的過程中,知覺負(fù)載并不是通過認(rèn)知控制起作用。

7 結(jié)論

本研究通過4個(gè)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)探討視覺工作記憶負(fù)載在不同知覺負(fù)載的視覺搜索任務(wù)中對(duì)基于工作記憶表征的注意引導(dǎo)效應(yīng)的影響。結(jié)果表明(1)當(dāng)視覺工作記憶中同時(shí)存儲(chǔ)多個(gè)記憶表征時(shí),在認(rèn)知資源充足的情況下,這些表征都可以參與視覺注意選擇的引導(dǎo);(2)工作記憶負(fù)載主要通過認(rèn)知資源調(diào)控的方式影響工作記憶表征對(duì)視覺注意的引導(dǎo);(3)視覺搜索任務(wù)的知覺負(fù)載也能通過調(diào)控外部注意對(duì)認(rèn)知資源的需求來影響注意引導(dǎo)效應(yīng)。

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