特征和位置信息在價(jià)值驅(qū)動(dòng)注意捕獲中的作用*

白學(xué)軍 劉 麗,2 宋 娟 郭志英

(1天津師范大學(xué)心理與行為研究院, 天津 300074) (2天津商業(yè)大學(xué)心理系, 天津 300134)

1 引言

視覺場景中通常包含大量的信息, 而大腦加工這些信息的能力有限, 所以需要選擇一些信息進(jìn)行加工(Reynolds, Chelazzi, & Desimone, 1999)。注意選擇決定了哪些信息能夠獲得加工并進(jìn)入到更高級(jí)的認(rèn)知過程, 如推理、決策和記憶存儲(chǔ)。人類的注意系統(tǒng)選擇和抑制信息, 偏向任務(wù)相關(guān)或高度突顯的客體和特征(Corbetta & Shulman, 2002;Serences & Yantis, 2007)。目標(biāo)驅(qū)動(dòng)和突顯驅(qū)動(dòng)的注意選擇都具有適應(yīng)價(jià)值(Chelazzi, Perlato, Santandrea,& Della Libera, 2013), 能夠使總體利益最大化(Laurent, 2008)。

但是, 在某種情境中, 最具價(jià)值的刺激既不是當(dāng)前任務(wù)目標(biāo), 在物理上也不具有突顯性。這種情況下, 如果注意選擇只考慮目標(biāo)和突顯因素將會(huì)使個(gè)體失去獲得價(jià)值的機(jī)會(huì)。所以, 為了更好地生存,注意系統(tǒng)選擇和價(jià)值相聯(lián)結(jié)的刺激具有重要意義(Anderson, 2013)。價(jià)值的形成主要是通過將刺激與金錢獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié)來實(shí)現(xiàn), 與獎(jiǎng)勵(lì)相聯(lián)結(jié)的刺激特征對(duì)注意選擇的影響體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

第一, 與獎(jiǎng)勵(lì)相聯(lián)結(jié)的刺激特征能夠啟動(dòng)注意選擇。表現(xiàn)為在啟動(dòng)范式的搜索任務(wù)中, 和高獎(jiǎng)勵(lì)相聯(lián)結(jié)的刺激特征能夠增加試次間啟動(dòng)(Hickey,Chelazzi, & Theeuwes, 2010; Kristjánsson, Sigurjónsdóttir,& Driver, 2010)。例如, Hickey等(2010)讓被試搜索形狀奇異項(xiàng)目標(biāo), 其中一個(gè)非目標(biāo)形狀為物理突顯的顏色奇異項(xiàng)分心物。被試在n-1試次中正確識(shí)別形狀奇異項(xiàng)目標(biāo)會(huì)隨機(jī)獲得高或低的金錢獎(jiǎng)勵(lì)。在n試次中, 目標(biāo)與分心物的顏色與n-1試次中目標(biāo)和分心物的顏色是重復(fù)的或互換的, 且反應(yīng)不再伴隨金錢獎(jiǎng)勵(lì)。結(jié)果表明在高獎(jiǎng)勵(lì)后出現(xiàn)大的啟動(dòng)效應(yīng), 而在低獎(jiǎng)勵(lì)后啟動(dòng)效應(yīng)消失或反轉(zhuǎn)。

第二, 獎(jiǎng)勵(lì)能夠調(diào)節(jié)目標(biāo)選擇的有效性。與獎(jiǎng)勵(lì)相聯(lián)結(jié)的刺激特征在快速系列視覺呈現(xiàn)任務(wù)(Raymond & O’Brien, 2009; Yokoyama, Padmala, &Pessoa, 2015)和視覺搜索任務(wù)中(St?rmer, Eppinger,& Li, 2014)能夠促進(jìn)目標(biāo)的選擇, 并減少任務(wù)無關(guān)信息的抑制(Krebs, Boehler, & Woldorff, 2010)。例如, Raymond和O’Brien (2009)的研究中, 在訓(xùn)練階段, 被試學(xué)習(xí)把不同的面孔和不同的金錢獎(jiǎng)勵(lì)結(jié)果建立聯(lián)結(jié)。這些面孔在接下來的注意瞬脫任務(wù)中作為目標(biāo)出現(xiàn)。以前和高金錢獎(jiǎng)勵(lì)或高金錢損失相聯(lián)結(jié)的面孔當(dāng)作為第二個(gè)目標(biāo)出現(xiàn)時(shí), 相對(duì)其它面孔能夠更加正確的被報(bào)告, 表明它們獲得了高的注意優(yōu)先性。

第三, 以往獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)習(xí)中和獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié)的刺激特征, 當(dāng)不再能夠預(yù)測獎(jiǎng)勵(lì)結(jié)果時(shí)仍然能夠無意識(shí)的捕獲注意(Anderson, Laurent, & Yantis, 2011a,2011b)。Anderson等(2011b)采用訓(xùn)練?測試兩階段范式, 在訓(xùn)練階段要求被試在6個(gè)不同顏色的圓環(huán)中搜索紅色或綠色的目標(biāo)圓環(huán), 并對(duì)目標(biāo)圓環(huán)里的線段方向(水平或垂直)進(jìn)行判斷, 被試在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)正確反應(yīng)將會(huì)獲得高(10￠)或低(1￠)的金錢獎(jiǎng)勵(lì)反饋。重要的是, 在訓(xùn)練階段將不同的顏色分別和高、低兩種金錢獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié)。如：對(duì)于一半被試來說, 對(duì)紅色目標(biāo)進(jìn)行反應(yīng)在80%的試次中會(huì)獲得高獎(jiǎng)勵(lì), 在20%的試次中會(huì)獲得低獎(jiǎng)勵(lì); 對(duì)綠色目標(biāo)進(jìn)行反應(yīng)在80%的試次中會(huì)獲得低獎(jiǎng)勵(lì), 在20%的試次中會(huì)獲得高獎(jiǎng)勵(lì)。另一半被試恰恰相反。Anderson等(2011b), Anderson (2013)認(rèn)為, 被試在訓(xùn)練階段學(xué)習(xí)將每個(gè)目標(biāo)顏色和一種獎(jiǎng)勵(lì)結(jié)果建立聯(lián)結(jié), 其中一種顏色相對(duì)于另一種顏色能夠獲得更高的金錢獎(jiǎng)勵(lì)。在訓(xùn)練階段之后, 被試完成測試階段, 測試任務(wù)中被試搜索一個(gè)物理突顯的形狀奇異項(xiàng)(如, 很多個(gè)方形中的唯一一個(gè)圓形), 并對(duì)目標(biāo)形狀里的線段方向進(jìn)行判斷。搜索任務(wù)包括6個(gè)不同顏色的形狀刺激。在50%的試次中, 其中一個(gè)非目標(biāo)形狀的顏色為訓(xùn)練階段和獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié)的顏色(紅色或綠色), 要求被試忽視顏色特征,并且反應(yīng)后不再給予獎(jiǎng)勵(lì)反饋。結(jié)果發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練階段和高獎(jiǎng)勵(lì)相聯(lián)結(jié)的刺激特征當(dāng)在測試階段作為分心刺激出現(xiàn)時(shí), 即使不具有突顯性, 并且是任務(wù)無關(guān)的, 仍然能夠捕獲注意。這種效應(yīng)只能歸結(jié)為訓(xùn)練階段的顏色?獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié), 和高獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)的刺激特征獲得了注意優(yōu)先性。ERP的N2pc指標(biāo)也表明這種捕獲是無意識(shí)的、基于空間的(Qi, Zeng, Ding, &Li, 2013)。這種現(xiàn)象叫作價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲, 是一種獨(dú)立于突顯驅(qū)動(dòng)和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的注意選擇機(jī)制(Anderson et al., 2011b)。訓(xùn)練任務(wù)中和獎(jiǎng)勵(lì)相聯(lián)結(jié)的刺激所產(chǎn)生的捕獲效應(yīng)可泛化到其它任務(wù)中(Anderson, Laurent, & Yantis, 2012; Lee & Shomstein,2014); 并且, 訓(xùn)練階段學(xué)習(xí)到的刺激?獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)效應(yīng)可以保持很長時(shí)間(Anderson & Yantis, 2013;Della Libera & Chelazzi, 2009)。個(gè)體不僅能夠?qū)⑷蝿?wù)相關(guān)特征和獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié), 也能夠?qū)⑷蝿?wù)無關(guān)特征和獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié)(Mine & Saiki, 2015)。

以上關(guān)于獎(jiǎng)勵(lì)影響注意選擇的研究都是將獎(jiǎng)勵(lì)和低水平的視覺特征建立聯(lián)結(jié)。被試所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)依賴于顏色搜索任務(wù)(Anderson et al., 2011a,2011b; Sali, Anderson, & Yantis, 2014)和stroop任務(wù)中(Krebs et al., 2010)的顏色、負(fù)啟動(dòng)任務(wù)或形狀搜索任務(wù)中的形狀(Della Libera & Chelazzi, 2009;Wang, Yu, & Zhou, 2013)、方向搜索任務(wù)中的方向(Laurent, Hall, Anderson, & Yantis, 2015; Lee &Shomstein, 2014), 而不考慮它們呈現(xiàn)的位置。Camara, Manohar和Husain (2013) 使用眼動(dòng)技術(shù)考察了獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)位置選擇的影響。眼動(dòng)研究采用雙任務(wù)范式, 每個(gè)試次開始時(shí), 被試將眼睛定位到兩個(gè)位置(同樣顏色的兩個(gè)圓)中的一個(gè)。定位到其中一個(gè)位置會(huì)獲得獎(jiǎng)勵(lì), 定位到另外一個(gè)位置會(huì)獲得懲罰,被試在進(jìn)行眼動(dòng)前不能預(yù)測獎(jiǎng)勵(lì)結(jié)果。獎(jiǎng)勵(lì)反饋后,被試需要完成第二個(gè)視覺搜索試次, 將眼睛移動(dòng)到綠色目標(biāo)上, 同時(shí)忽略粉色的分心物。結(jié)果表明當(dāng)分心物出現(xiàn)在前一個(gè)試次被獎(jiǎng)勵(lì)的位置時(shí), 被試的眼動(dòng)指向分心物位置的可能性增加, 這表明獎(jiǎng)勵(lì)能夠獨(dú)立于特征而啟動(dòng)位置。Hickey, Chelazzi和Theeuwes (2014)采用了相同的啟動(dòng)范式, 反應(yīng)時(shí)結(jié)果表明當(dāng)目標(biāo)選擇獲得了獎(jiǎng)勵(lì)結(jié)果時(shí), 注意在接下來會(huì)返回到目標(biāo)位置, 并從以前突顯的、任務(wù)無關(guān)的分心物所在的位置轉(zhuǎn)移。這些結(jié)果表明獎(jiǎng)勵(lì)能夠通過啟動(dòng)視覺刺激的空間位置來引導(dǎo)視覺搜索。獎(jiǎng)勵(lì)不僅引發(fā)了眼跳行為, 而且引發(fā)了內(nèi)隱的注意或知覺表征的分配。

采用訓(xùn)練?測試兩階段范式, Chelazzi等(2014)發(fā)現(xiàn)通過聯(lián)結(jié)性的獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)習(xí)能夠引發(fā)注意偏向更加具體的空間位置。他們將空間劃分為8個(gè)具體的位置(以方框標(biāo)志), 在訓(xùn)練階段, 將出現(xiàn)在不相鄰的兩個(gè)特定位置的目標(biāo)與相對(duì)高的金錢獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié)時(shí), 發(fā)現(xiàn)測試階段在兩個(gè)高獎(jiǎng)勵(lì)位置出現(xiàn)的目標(biāo)能夠更快的, 更正確的被報(bào)告。他們認(rèn)為基于獎(jiǎng)勵(lì)的學(xué)習(xí)會(huì)導(dǎo)致空間優(yōu)先性地圖發(fā)生變化, 這種變化是長期的、無意識(shí)的。但是, Chelazzi等(2014)的研究中測試階段采用的是快速搜索任務(wù), 并且需要被試在兩個(gè)目標(biāo)同時(shí)出現(xiàn)的境況下的進(jìn)行競爭反應(yīng), 并沒有考察當(dāng)分心物出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)位置時(shí)是否會(huì)捕獲注意。

所以, 本研究的第一個(gè)目的是采用訓(xùn)練?測試范式, 考察是否存在基于具體位置的價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲效應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)1中, 訓(xùn)練階段將不同的具體位置分別和高、低金錢獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié), 而其余的位置不和獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié)。在測試階段考察當(dāng)分心物出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)位置時(shí), 和出現(xiàn)在其它位置時(shí)相比能否產(chǎn)生捕獲效應(yīng)。

雖然已有研究表明聯(lián)結(jié)性的獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)習(xí)能夠分別影響刺激特征和空間位置的注意優(yōu)先性, 但是兩者結(jié)合在一起時(shí)將怎樣影響注意偏向？Anderson(2015b)探討了這個(gè)問題：在訓(xùn)練階段, 將顏色和空間位置信息聯(lián)合起來進(jìn)行學(xué)習(xí), 例如, 對(duì)左半部出現(xiàn)的紅色目標(biāo)進(jìn)行正確反應(yīng)伴隨著高獎(jiǎng)勵(lì)反饋, 而對(duì)右半部出現(xiàn)的綠色目標(biāo)進(jìn)行正確反應(yīng)伴隨著低獎(jiǎng)勵(lì)反饋, 在隨后的測試階段發(fā)現(xiàn), 只有高獎(jiǎng)勵(lì)顏色出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)位置時(shí)才能捕獲注意, 而高獎(jiǎng)勵(lì)顏色出現(xiàn)在低獎(jiǎng)勵(lì)位置時(shí)不能捕獲注意。他采用相同的實(shí)驗(yàn)范式, 將空間位置信息換成空間情境信息也得到了相似的結(jié)果(Anderson, 2015a)。例如, 被試在測試階段對(duì)森林情境中的紅色目標(biāo)進(jìn)行反應(yīng)伴隨著高獎(jiǎng)勵(lì)反饋, 而對(duì)城市情境中紅色目標(biāo)反應(yīng)伴隨著0獎(jiǎng)勵(lì)反饋, 對(duì)于綠色目標(biāo)來說恰恰相反, 在測試階段發(fā)現(xiàn)只有高獎(jiǎng)勵(lì)顏色出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)情境下才能產(chǎn)生注意捕獲效應(yīng)。因此, 他認(rèn)為, 顏色特征產(chǎn)生的注意捕獲效應(yīng)受到空間信息的調(diào)節(jié)。但是,我們認(rèn)為, Anderson (2015a, 2015b)的研究雖然將刺激特征和空間信息結(jié)合起來考察兩者在價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲中的交互作用, 但是存在缺陷。在測試階段, 顏色分心物不是出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)位置(或情境),就是出現(xiàn)在低獎(jiǎng)勵(lì)位置(或情境), 而沒有設(shè)置顏色分心物出現(xiàn)在中性獎(jiǎng)勵(lì)位置(或情境)的條件。

所以, 本研究的第二個(gè)目的是改進(jìn)Anderson(2015b)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì), 在訓(xùn)練階段將顏色和具體的空間位置聯(lián)合起來與獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié), 但是在測試階段將顏色和位置獨(dú)立開來, 考察當(dāng)與高獎(jiǎng)勵(lì)相聯(lián)結(jié)的顏色出現(xiàn)在中性位置時(shí)能否捕獲注意。已有研究表明聯(lián)結(jié)性的獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)習(xí)對(duì)注意的影響具有泛化性,能夠轉(zhuǎn)移到不同的刺激和情境下, 當(dāng)訓(xùn)練階段和測試階段的刺激、任務(wù)要求、反應(yīng)方式不同時(shí), 仍然能夠發(fā)現(xiàn)注意捕獲效應(yīng)(Anderson et al., 2012)。這種基于價(jià)值的注意選擇的泛化具有適應(yīng)性, 使有機(jī)體能夠在新情境中最大化的利用之前的學(xué)習(xí)。在此基礎(chǔ)上, 我們預(yù)測實(shí)驗(yàn)2中, 顏色將能夠獨(dú)立于空間位置而產(chǎn)生價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲效應(yīng)。

2 實(shí)驗(yàn)1

實(shí)驗(yàn)1的范式是將Chelazzi等(2014)與Anderson(2015b)的范式相結(jié)合。將空間位置劃分為8個(gè)區(qū)域。在訓(xùn)練階段, 8個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域內(nèi)分別出現(xiàn)一個(gè)有顏色的圓環(huán), 被試在不同顏色的非目標(biāo)圓環(huán)中搜索一個(gè)紅色的圓環(huán), 并對(duì)圓環(huán)里的線段方向進(jìn)行判斷。每個(gè)試次正確反應(yīng)后會(huì)獲得金錢獎(jiǎng)勵(lì)反饋,其中兩個(gè)不相鄰位置和高獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié), 而另外兩個(gè)不相鄰位置和低獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié), 其余的4個(gè)位置不出現(xiàn)目標(biāo), 也就是不與獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié)(例子見圖1)。告知被試目標(biāo)出現(xiàn)的位置, 但是不告知被試目標(biāo)位置與獎(jiǎng)勵(lì)的聯(lián)結(jié)規(guī)律。測試階段采用形狀奇異項(xiàng)搜索任務(wù), 被試在8個(gè)不同顏色的圖形中搜索一個(gè)唯一的圖形, 圖形分布的位置與訓(xùn)練階段相同。告知被試目標(biāo)出現(xiàn)在和測試階段不同的另外4個(gè)位置上,這樣就保證在測試階段, 顏色和位置信息都是任務(wù)無關(guān)的。在一半試次中, 其中一個(gè)非目標(biāo)的形狀顏色為紅色。告訴被試顏色是任務(wù)無關(guān)的需要忽略,而且目標(biāo)永遠(yuǎn)不是紅色的。在測試階段沒有獎(jiǎng)勵(lì)反饋。

圖1 實(shí)驗(yàn)1位置?獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)示意圖

在實(shí)驗(yàn)1中我們想考察紅色分心物的出現(xiàn)是否會(huì)捕獲注意, 使搜索目標(biāo)的反應(yīng)時(shí)變慢。如果學(xué)習(xí)到的價(jià)值增加了處于高獎(jiǎng)勵(lì)位置的目標(biāo)的物理突顯性, 那么在測試階段, 分心物出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)位置相對(duì)于分心物出現(xiàn)在其它位置來說能夠產(chǎn)生注意捕獲效應(yīng)。

2.1 研究方法

2.1.1 被試

20名本科生參加實(shí)驗(yàn)(男生7名, 女生13名,平均年齡為19.60 ± 0.82歲, 年齡跨度為19～22歲)。所有被試的視力或矯正視力正常, 無色盲或色弱。訓(xùn)練階段所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)反饋?zhàn)鳛楸辉嚨膱?bào)酬, 平均為51.95元。所有被試先完成訓(xùn)練任務(wù), 休息10 min后完成測試任務(wù)。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

實(shí)驗(yàn)刺激呈現(xiàn)在17寸聯(lián)想臺(tái)式計(jì)算機(jī)上, 屏幕分辨率為1024×768, 背景為黑色。采用E-prime 2.0編程。被試在微亮的實(shí)驗(yàn)室里單獨(dú)參加測試, 眼睛距離屏幕約55 cm。

2.1.3 訓(xùn)練階段

刺激

每個(gè)試次由注視屏、搜索屏和反饋屏組成(見圖2A)。注視屏為呈現(xiàn)在屏幕中心的白色注視點(diǎn)“+” (0.63°× 0.63°), 搜索屏為中心注視點(diǎn)和周圍8個(gè)不同顏色的圓環(huán)(直徑2.14°), 圓環(huán)粗4磅(0.13°)。8個(gè)圓環(huán)組成一個(gè)虛擬的大圓(直徑為11.42°), 每個(gè)圓環(huán)中心距離中心注視點(diǎn)為4.73°。每相鄰兩個(gè)圓環(huán)間距離相等, 圓環(huán)分別處于中心注視點(diǎn)的垂直線順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)22.5°、67.5°、112.5°和157.5°。目標(biāo)是紅色圓環(huán)(RGB, 255, 0, 0),在每個(gè)試次中都出現(xiàn), 非目標(biāo)圓環(huán)的顏色分別為綠色、藍(lán)色、粉色、橘色、黃色、白色和紫色。每個(gè)圓環(huán)里包含一個(gè)白色線段(1.30°×0.11°), 目標(biāo)圓環(huán)里的線段為垂直或水平, 非目標(biāo)圓環(huán)里線段的方向可能是向左或右傾斜45°, 也可能是水平或垂直,隨機(jī)選擇。反饋屏呈現(xiàn)本試次所獲得的金錢獎(jiǎng)勵(lì)的數(shù)量和累積的總獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)量。

設(shè)計(jì)

目標(biāo)出現(xiàn)在8個(gè)位置中的4個(gè)位置, 被試在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)目標(biāo)圓環(huán)中的線段進(jìn)行正確判斷將會(huì)獲得金錢獎(jiǎng)勵(lì)(獎(jiǎng)勵(lì)與位置的聯(lián)結(jié)見圖1)。為了消除位置對(duì)搜索目標(biāo)的影響, 同時(shí)保證在測試階段高、低獎(jiǎng)勵(lì)位置在不同被試間是不固定的, 獎(jiǎng)勵(lì)和位置的聯(lián)結(jié)有4種方式：分別為左上、左下?高獎(jiǎng)勵(lì), 右上、右下?低獎(jiǎng)勵(lì); 右上、右下?高獎(jiǎng)勵(lì),左上、左下?低獎(jiǎng)勵(lì); 左上、右上?高獎(jiǎng)勵(lì), 左下、右下?低獎(jiǎng)勵(lì); 左下、右下?高獎(jiǎng)勵(lì), 左上、右上?低獎(jiǎng)勵(lì)。將20名被試平均分配到4種條件下, 每種條件下5名被試。在高獎(jiǎng)勵(lì)條件下, 80%的試次得到0.15元反饋, 20%的試次得到0.01元反饋, 低獎(jiǎng)勵(lì)條件則相反。但是告知被試獎(jiǎng)勵(lì)是依據(jù)反應(yīng)時(shí)分配的, 正確反應(yīng)越快, 越有可能得到高獎(jiǎng)勵(lì)。目標(biāo)永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)在其它4個(gè)位置, 我們把這些位置叫做中性位置, 被試不能預(yù)測目標(biāo)出現(xiàn)在這些位置將會(huì)獲得什么樣的獎(jiǎng)勵(lì)。中性位置和目標(biāo)位置交替分布。

圖2 實(shí)驗(yàn)流程示意圖

程序

訓(xùn)練階段包含12個(gè)block共672個(gè)正式試次和1個(gè)block的56次練習(xí)。實(shí)驗(yàn)流程如圖2A所示, 每個(gè)試次開始是呈現(xiàn)注視點(diǎn), 呈現(xiàn)時(shí)間在400～600 ms之間隨機(jī)變化。然后呈現(xiàn)搜索屏, 時(shí)間為1500 ms或直到被試反應(yīng), 如果被試沒有及時(shí)反應(yīng)則認(rèn)為是超時(shí), 計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)步驟。搜索屏后是1000 ms的空屏, 然后是1500 ms的獎(jiǎng)勵(lì)反饋, 隨后是1000 ms的空屏, 然后呈現(xiàn)下一個(gè)試次。要求被試將左右手的食指分別放在“c”和“m”鍵上, 垂直按“c”鍵, 水平按“m”鍵。正確的反應(yīng)伴隨著0.15元或0.01元的獎(jiǎng)勵(lì), 獲得哪種獎(jiǎng)勵(lì)依賴目標(biāo)所在的位置。反應(yīng)錯(cuò)誤會(huì)得到“錯(cuò)誤”的反饋提示,反應(yīng)太慢(沒有在1500 ms之內(nèi)進(jìn)行反應(yīng))會(huì)得到“反應(yīng)太慢”的反饋提示, 呈現(xiàn)時(shí)間也為1500 ms。被試在每個(gè)block之間可以進(jìn)行短暫休息。訓(xùn)練階段約60 min。練習(xí)試次不提供金錢獎(jiǎng)勵(lì)的反饋, 只提供正確與否的反饋, 目的是為了讓被試熟悉反應(yīng)規(guī)則。

2.1.4 測試階段

刺激

每個(gè)試次包含注視屏、搜索屏和反饋屏(如圖2B所示)。注視屏與訓(xùn)練階段相同。搜索屏為8個(gè)不同顏色的圖形, 呈現(xiàn)位置與訓(xùn)練階段相同,可能是7個(gè)方形(對(duì)角線為2.62°)和1個(gè)圓形(直徑為2.14°), 或者是7個(gè)圓形和1個(gè)方形, 目標(biāo)是唯一的形狀奇異項(xiàng)(方形或圓形), 測試階段中非目標(biāo)圖形的顏色在訓(xùn)練階段的基礎(chǔ)上增加了藍(lán)綠色。在一半試次中, 其中一個(gè)非目標(biāo)形狀的顏色被訓(xùn)練階段和獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié)的目標(biāo)顏色(紅色)所取代, 叫做有價(jià)值的分心物。如果被試反應(yīng)正確, 不給予反饋,如果被試反應(yīng)錯(cuò)誤或者反應(yīng)超時(shí), 會(huì)有“錯(cuò)誤”或“反應(yīng)太慢”的提示。

設(shè)計(jì)

在測試階段, 目標(biāo)隨機(jī)呈現(xiàn)在4個(gè)中性位置上。當(dāng)目標(biāo)呈現(xiàn)在其中一個(gè)位置時(shí), 分心物隨機(jī)出現(xiàn)在其它7個(gè)位置。目標(biāo)為方形或圓形的次數(shù)相等且在試次間隨機(jī)變化。在一半試次中會(huì)出現(xiàn)紅色(有價(jià)值的)分心物, 一半試次中不出現(xiàn)紅色分心物。

程序

測試階段包含6個(gè)block共336次正式試次和1個(gè)block的56次練習(xí)。練習(xí)時(shí)紅色分心物不出現(xiàn), 對(duì)被試的反應(yīng)是否正確給予反饋, 正式實(shí)驗(yàn)不再給予反饋。實(shí)驗(yàn)流程圖如圖2B所示, 每個(gè)試次開始呈現(xiàn)注視點(diǎn), 在400～600 ms之間隨機(jī)變化。然后呈現(xiàn)搜索屏, 呈現(xiàn)時(shí)間為1500 ms或者直到被試反應(yīng), 如果被試沒有及時(shí)反應(yīng)則認(rèn)為是超時(shí),計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)入下一屏。然后是1000 ms的空屏,然后呈現(xiàn)下一個(gè)試次。在指導(dǎo)語中告知被試測試階段的任務(wù)和訓(xùn)練階段無關(guān), 告知被試目標(biāo)出現(xiàn)在中性位置, 要求被試忽略顏色。反應(yīng)和按鍵規(guī)則與訓(xùn)練階段相同。被試在每個(gè)block之間可以進(jìn)行短暫休息。測試階段約30 min。

2.1.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的問題

在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后, 給被試呈現(xiàn)空間位置示意圖,要求被試對(duì)訓(xùn)練階段的獎(jiǎng)勵(lì)?位置聯(lián)結(jié)進(jìn)行自由選擇。

2.1.6 數(shù)據(jù)分析

刪除每個(gè)被試正負(fù)3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以外的數(shù)據(jù), 刪除的數(shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)的1.08%。對(duì)正確反應(yīng)時(shí)和錯(cuò)誤率進(jìn)行分析。

2.2 結(jié)果

表1 實(shí)驗(yàn)1和2訓(xùn)練階段目標(biāo)位置的平均反應(yīng)時(shí)(ms)和錯(cuò)誤率(%)

圖3 實(shí)驗(yàn)1測試階段各種位置上的反應(yīng)時(shí)(A)和錯(cuò)誤率(B)

對(duì)附加問題進(jìn)行統(tǒng)計(jì), 表明在20個(gè)被試中有6人能夠完全正確的回答獎(jiǎng)勵(lì)與位置的聯(lián)結(jié); 有7人能夠進(jìn)行部分正確的聯(lián)結(jié); 有5人放棄填寫; 另外2人進(jìn)行錯(cuò)誤的聯(lián)結(jié)。

2.3 討論

實(shí)驗(yàn)1結(jié)果表明當(dāng)分心物出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)位置時(shí)能夠捕獲注意, 而分心物出現(xiàn)在低獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)位置時(shí)和無分心物條件下的反應(yīng)時(shí)沒有差異, 不能捕獲注意。另外, 我們也發(fā)現(xiàn), 當(dāng)分心物出現(xiàn)在兩個(gè)高獎(jiǎng)勵(lì)位置之間的中性位置時(shí)也能夠捕獲注意, 這表明高獎(jiǎng)勵(lì)位置所獲得的注意捕獲效應(yīng)能夠泛化到特定的鄰近位置。這與Chelazzi等(2014)的研究結(jié)果不一致, 他們的結(jié)果表明兩個(gè)高獎(jiǎng)勵(lì)位置之間的位置不能獲得注意優(yōu)先性。對(duì)于本研究中出現(xiàn)的位置泛化可有兩種解釋。第一, 在訓(xùn)練階段, 我們將兩個(gè)不相鄰位置和高獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié), 雖然在指導(dǎo)語中明確告知被試目標(biāo)不會(huì)出現(xiàn)在中性位置, 但是被試在進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)采用了簡單化原則, 將兩個(gè)位置之間的區(qū)域作為一個(gè)整體, 與高獎(jiǎng)勵(lì)反饋建立了聯(lián)結(jié), 因而提高了整個(gè)區(qū)域的注意優(yōu)先性。第二, 這種注意捕獲效應(yīng)是在測試階段出現(xiàn)的。高獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)的位置獲得了注意優(yōu)先性, 增加了處在這個(gè)位置的特征的突顯性。被試在測試階段將注意轉(zhuǎn)移到了高獎(jiǎng)勵(lì)位置的刺激, 而在高獎(jiǎng)勵(lì)位置附近的位置呈現(xiàn)的刺激也連帶捕獲了注意, 而處在中間的位置能夠同時(shí)獲得相鄰兩個(gè)高獎(jiǎng)勵(lì)位置的擴(kuò)散效應(yīng), 因而產(chǎn)生了顯著的注意捕獲效應(yīng)。以往研究也表明, 價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲效應(yīng)能夠擴(kuò)散到鄰近的空間位置(Wang, Duan, Theeuwes, & Zhou, 2014)。而Chelazzi等(2014)的研究中, 訓(xùn)練階段, 目標(biāo)出現(xiàn)在所有位置, 當(dāng)出現(xiàn)在我們研究范式中的中性位置時(shí), 獲得高、低獎(jiǎng)勵(lì)的幾率各有50%。也就是說, 被試在訓(xùn)練階段已經(jīng)將這些位置和中等程度的獎(jiǎng)勵(lì)建立了聯(lián)結(jié), 這些位置并不是中性的, 所以被試在訓(xùn)練階段無法再將兩個(gè)位置之間的區(qū)域作為一個(gè)整體, 在測試階段高獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)位置所獲得的注意優(yōu)先性也無法擴(kuò)散到這些位置。所以, 實(shí)驗(yàn)1所設(shè)置的中性位置并不都是中性的, 根據(jù)第一種解釋, 只有高低獎(jiǎng)勵(lì)位置之間的位置才是中性位置(被試也將低獎(jiǎng)勵(lì)位置之間的區(qū)域作為一個(gè)整體, 與低獎(jiǎng)勵(lì)建立了聯(lián)結(jié)); 根據(jù)第二種解釋, 高低獎(jiǎng)勵(lì)之間的位置和低獎(jiǎng)勵(lì)之間的位置都是中性位置?？偟膩碚f, 實(shí)驗(yàn)1結(jié)果表明, 將獎(jiǎng)勵(lì)反饋與更加具體的位置建立聯(lián)結(jié),不僅能夠使注意偏向這些具體位置, 還能偏向特定的鄰近位置, 價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲效應(yīng)在位置上表現(xiàn)出一定程度的泛化。

3 實(shí)驗(yàn)2

在實(shí)驗(yàn)1范式的基礎(chǔ)上, 我們設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)2。在訓(xùn)練階段被試將顏色?位置聯(lián)合起來與獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié)。例如, 其中兩個(gè)不相鄰位置出現(xiàn)的紅色目標(biāo)和高獎(jiǎng)勵(lì)反饋建立聯(lián)結(jié), 而另外兩個(gè)不相鄰位置出現(xiàn)的綠色目標(biāo)和低獎(jiǎng)勵(lì)反饋建立聯(lián)結(jié)。測試階段的任務(wù)與實(shí)驗(yàn)1基本相同, 區(qū)別是在1/3試次中, 訓(xùn)練階段的目標(biāo)顏色不出現(xiàn); 在1/3試次中, 其中一個(gè)非目標(biāo)形狀的顏色被訓(xùn)練階段的高獎(jiǎng)勵(lì)顏色替代; 在剩下1/3試次中, 其中一個(gè)非目標(biāo)形狀的顏色被訓(xùn)練階段的低獎(jiǎng)勵(lì)顏色替代。有價(jià)值的顏色分心物可能出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)位置、低獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)位置或中性位置。

在實(shí)驗(yàn)2中我們想考察顏色和位置在價(jià)值驅(qū)動(dòng)注意捕獲中的交互作用。如果顏色能夠獨(dú)立于位置而產(chǎn)生價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲效應(yīng), 那么高獎(jiǎng)勵(lì)顏色不僅出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)位置時(shí)能夠捕獲注意, 出現(xiàn)在高低獎(jiǎng)勵(lì)之間的中性位置時(shí)也能夠捕獲注意。

3.1 方法

3.1.1 被試

沒有參加過實(shí)驗(yàn)1的24名大學(xué)生參加了實(shí)驗(yàn)2(男生9名, 女生15名, 平均年齡為19.83 ± 0.96歲, 年齡跨度為19～22歲)。所有被試的視力或矯正視力正常, 無色盲或色弱。訓(xùn)練任務(wù)所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)反饋?zhàn)鳛楸辉嚨膱?bào)酬, 平均為33.74元。所有的被試先完成訓(xùn)練任務(wù), 休息10 min后完成測試任務(wù)。

3.1.2 儀器

儀器同實(shí)驗(yàn)1。

3.1.3 訓(xùn)練階段

刺激

與實(shí)驗(yàn)1相同, 每個(gè)試次包含注視屏、搜索屏和反饋屏。與實(shí)驗(yàn)1的區(qū)別僅在于目標(biāo)為紅色或綠色的圓(實(shí)驗(yàn)1目標(biāo)只有紅色的圓), 在每個(gè)試次中隨機(jī)出現(xiàn)。

設(shè)計(jì)

顏色和位置不能單獨(dú)預(yù)測獎(jiǎng)勵(lì), 獎(jiǎng)勵(lì)的高低由目標(biāo)顏色和目標(biāo)位置的聯(lián)合特征所預(yù)測。位置與獎(jiǎng)勵(lì)的聯(lián)結(jié)規(guī)律與實(shí)驗(yàn)1相同, 但是增加了顏色。如, 對(duì)于一些被試來說, 對(duì)出現(xiàn)在左上和左下位置的紅色目標(biāo)反應(yīng)伴隨高獎(jiǎng)勵(lì)反饋, 對(duì)出現(xiàn)在右上和右下位置的綠色目標(biāo)反應(yīng)伴隨著低獎(jiǎng)勵(lì)反饋(如圖4所示)。與實(shí)驗(yàn)1相似, 為了平衡目標(biāo)位置和顏色對(duì)搜索反應(yīng)時(shí)的影響, 我們將顏色和位置與獎(jiǎng)勵(lì)的聯(lián)結(jié)分為8種條件, 每種條件下分配3名被試。

圖4 實(shí)驗(yàn)2顏色、位置?獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)示意圖

程序

與實(shí)驗(yàn)1相同。區(qū)別是訓(xùn)練階段包含8個(gè)block共448個(gè)正式試次和1個(gè)block的56次練習(xí)。訓(xùn)練階段約40 min。

3.1.4 測試階段

刺激

每個(gè)試次包含注視屏、搜索屏和反饋屏,與實(shí)驗(yàn)1相同。不同之處在于有價(jià)值的分心物為紅色或綠色(實(shí)驗(yàn)1只有紅色), 隨機(jī)出現(xiàn), 位置隨機(jī)分配。

設(shè)計(jì)

與實(shí)驗(yàn)1相同。區(qū)別在于在1/3試次中出現(xiàn)高獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)顏色分心物, 1/3試次中出現(xiàn)低獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)顏色分心物, 1/3試次中不出現(xiàn)有價(jià)值的分心物。

程序

與實(shí)驗(yàn)1相同。區(qū)別在于實(shí)驗(yàn)2測試階段由9個(gè)block共504次正式試次和1個(gè)block的56次練習(xí)組成。測試階段約45 min。

3.1.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的問題

在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后, 給被試呈現(xiàn)空間位置示意圖,要求被試對(duì)訓(xùn)練階段的顏色、位置?獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)進(jìn)行自由選擇。

3.1.6 數(shù)據(jù)分析

刪除每個(gè)被試正負(fù)3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以外的數(shù)據(jù), 刪除的數(shù)據(jù)為總數(shù)據(jù)的1.12%。對(duì)正確反應(yīng)時(shí)和錯(cuò)誤率進(jìn)行分析。

3.2 結(jié)果

圖5 實(shí)驗(yàn)2各種位置上的反應(yīng)時(shí)(A)和錯(cuò)誤率(B)

對(duì)錯(cuò)誤率進(jìn)行了同樣的分析, 2(顏色：高獎(jiǎng)勵(lì)和低獎(jiǎng)勵(lì))×5(位置：高獎(jiǎng)勵(lì)、高之間、高低之間、低獎(jiǎng)勵(lì)、低之間)重復(fù)測量方差分析結(jié)果表明主效應(yīng)和交互作用均不顯著; 將測試階段呈現(xiàn)在每個(gè)位置上的3種分心物條件(高獎(jiǎng)勵(lì)顏色分心物、低獎(jiǎng)勵(lì)顏色分心物、無分心物)下的錯(cuò)誤率分別進(jìn)行單因素重復(fù)測量方差分析, 結(jié)果表明主效應(yīng)均不顯著(結(jié)果見圖5B)。

對(duì)附加問題進(jìn)行統(tǒng)計(jì), 表明在24個(gè)被試中有10人能夠完全正確的預(yù)測獎(jiǎng)勵(lì)與顏色和位置之間的聯(lián)結(jié); 有6人能夠進(jìn)行部分正確的聯(lián)結(jié); 有8人放棄選擇, 表示沒有印象。

3.3 討論

實(shí)驗(yàn)2中, 訓(xùn)練階段將顏色和位置信息聯(lián)合起來分別和高、低獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié), 結(jié)果表明只有高獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)顏色出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)位置和高獎(jiǎng)勵(lì)位置之間的中性位置時(shí)能夠捕獲注意, 而低獎(jiǎng)勵(lì)顏色出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)位置或高獎(jiǎng)勵(lì)位置之間的中性位置或者高獎(jiǎng)勵(lì)顏色出現(xiàn)在低獎(jiǎng)勵(lì)位置都不能捕獲注意。對(duì)于高獎(jiǎng)勵(lì)顏色出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)之間的中性位置能夠捕獲注意, 這個(gè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)1結(jié)果一致, 說明高獎(jiǎng)勵(lì)之間的中性位置獲得的捕獲效應(yīng)并不是由于高獎(jiǎng)勵(lì)顏色所引起的, 而是由于位置本身引起的泛化。重要的是, 我們發(fā)現(xiàn), 高獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)顏色分心物出現(xiàn)在高、低獎(jiǎng)勵(lì)位置之間的中性位置時(shí)不能捕獲注意,這說明個(gè)體在學(xué)習(xí)階段所獲得的聯(lián)合特征不能泛化到獨(dú)立特征上?？偟膩碚f, 實(shí)驗(yàn)2表明高獎(jiǎng)勵(lì)顏色不能獨(dú)立于高獎(jiǎng)勵(lì)位置而捕獲注意, 不支持價(jià)值驅(qū)動(dòng)在不同特征之間的泛化。

4 總討論

本研究表明當(dāng)出現(xiàn)在某個(gè)空間位置的刺激特征(顏色)和高的金錢獎(jiǎng)勵(lì)反饋建立聯(lián)結(jié)時(shí), 在隨后的任務(wù)中, 刺激特征只有呈現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)位置或者高獎(jiǎng)勵(lì)位置之間的中性位置時(shí)才能捕獲注意。而且當(dāng)將顏色特征和空間位置聯(lián)合起來進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí), 在測試階段發(fā)現(xiàn)只有高獎(jiǎng)勵(lì)顏色特征出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)位置和高獎(jiǎng)勵(lì)位置之間的中性位置時(shí)才能捕獲注意,而當(dāng)高獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)顏色特征出現(xiàn)在高低獎(jiǎng)勵(lì)之間的中性位置時(shí)則不能捕獲注意。

在實(shí)驗(yàn)1中, 訓(xùn)練階段, 同一個(gè)紅色特征目標(biāo)出現(xiàn)在某兩個(gè)位置時(shí)選擇性的伴隨高獎(jiǎng)勵(lì)反饋, 而出現(xiàn)在另兩個(gè)位置時(shí)伴隨低獎(jiǎng)勵(lì)反饋。在測試階段,發(fā)現(xiàn)擁有這個(gè)特征(紅色)的分心物出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)位置時(shí)能夠捕獲注意。這與Anderson (2015b)采用左右兩半部位置的研究結(jié)果一致。他們的研究結(jié)果表明, 只有獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)分心物出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)部分時(shí)能夠捕獲注意, 而出現(xiàn)在低獎(jiǎng)勵(lì)部分時(shí)不能捕獲注意,確實(shí)存在基于位置的價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲。在實(shí)驗(yàn)1中, 我們通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將空間位置進(jìn)行了更加具體的劃分, 結(jié)果表明價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲不僅出現(xiàn)在具體的空間位置, 而且也出現(xiàn)在特定的鄰近空間位置。這個(gè)結(jié)果拓展了Chelazzi等(2014)的研究, 不僅在快速識(shí)別的競爭性任務(wù)中和高獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)位置作為目標(biāo)時(shí)能夠促進(jìn)反應(yīng), 當(dāng)作為分心物時(shí)也能夠干擾對(duì)目標(biāo)的搜索, 產(chǎn)生注意捕獲效應(yīng)。并且, 這種效應(yīng)存在一定程度上的泛化。Della Libera和Chelazzi (2009)采用啟動(dòng)范式, 將n-1試次中和高或低獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)的刺激在n試次中既作為目標(biāo)又作為非目標(biāo)出現(xiàn), 結(jié)果也表明以前和高獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)的刺激在作為目標(biāo)時(shí)能夠被更快的識(shí)別, 在作為分心物時(shí)能夠被更慢的識(shí)別, 而和低獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)的刺激恰恰相反。

在實(shí)驗(yàn)1中, 紅色不能預(yù)測獎(jiǎng)勵(lì)的高低, 但是紅色對(duì)于價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲的產(chǎn)生仍然是至關(guān)重要的, 因?yàn)樗悄繕?biāo)定義的特征, 所以, 在學(xué)習(xí)階段進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)時(shí), 被試也將紅色這個(gè)特征納入到了獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)體系中。也就是說, 基于位置的注意捕獲效應(yīng)的產(chǎn)生是以顏色的出現(xiàn)為前提的。早在Treisman (1992)的特征搜索研究中就表明當(dāng)目標(biāo)定義的特征和位置都重復(fù)時(shí), 被試對(duì)具有單一視覺特征的目標(biāo)的反應(yīng)變快, 說明位置啟動(dòng)可能依賴于目標(biāo)定義特征的重復(fù)。在實(shí)驗(yàn)1中, 我們也發(fā)現(xiàn)基于位置的價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意偏向只局限于以前和目標(biāo)相聯(lián)結(jié)的特征。這個(gè)結(jié)果看似和以前報(bào)告的注意偏向能夠預(yù)測獎(jiǎng)勵(lì)位置的結(jié)果矛盾(Chelazzi et al.,2014), 他們的結(jié)果表明即使沒有顏色特征, 被試也會(huì)產(chǎn)生基于位置的價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意選擇效應(yīng), 被試在測試階段對(duì)高獎(jiǎng)勵(lì)位置呈現(xiàn)的目標(biāo)的搜索反應(yīng)時(shí)變快。但是他們的研究采用的是同質(zhì)的顏色,顏色不是目標(biāo)定義的特征; 而在我們的實(shí)驗(yàn)1中,顏色為目標(biāo)定義的特征, 雖然在整個(gè)實(shí)驗(yàn)不變(都是紅色的), 但會(huì)使相同的顏色和不同的位置綁定起來去預(yù)測獎(jiǎng)勵(lì), 這和Chelazzi等(2014)只將位置和獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)起到的效果是相同的。第二, 在我們的實(shí)驗(yàn)1中, 測試階段的目標(biāo)被定義為形狀奇異項(xiàng),是相對(duì)突顯的特征, 這鼓勵(lì)被試在整個(gè)刺激系列廣泛的分布注意; 而在Chelazzi等(2014)的研究中,測試階段被試的任務(wù)是尋找數(shù)字或字母, 目標(biāo)的突顯性不是很強(qiáng)。

在實(shí)驗(yàn)1中, 訓(xùn)練階段的目標(biāo)特征作為分心物出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)的位置時(shí)能夠捕獲注意, 表明存在基于位置的價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲效應(yīng), 并且在位置上表現(xiàn)出一定程度的泛化。在實(shí)驗(yàn)2中, 我們考察當(dāng)顏色特征和空間位置聯(lián)合起來預(yù)測獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)會(huì)獲得什么樣的結(jié)果。在訓(xùn)練階段, 目標(biāo)特征和位置不能獨(dú)立預(yù)測獎(jiǎng)勵(lì), 只有兩者聯(lián)合起來才能預(yù)測獎(jiǎng)勵(lì)：某個(gè)特征出現(xiàn)在某個(gè)位置時(shí)才能獲得獎(jiǎng)勵(lì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有高獎(jiǎng)勵(lì)顏色出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)位置和高獎(jiǎng)勵(lì)位置之間的中性位置時(shí)能夠捕獲注意, 而高獎(jiǎng)勵(lì)顏色出現(xiàn)在其它中性位置和低獎(jiǎng)勵(lì)位置時(shí)都不能捕獲注意, 表明被試在訓(xùn)練階段不是形成兩個(gè)獨(dú)立的偏向：一個(gè)是和獎(jiǎng)勵(lì)相聯(lián)結(jié)的特征, 一個(gè)是和獎(jiǎng)勵(lì)相聯(lián)結(jié)的位置。而是將顏色和位置結(jié)合起來與不同的獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié), 顏色和位置共同引導(dǎo)注意。

本研究采用了修改的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì), 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Anderson (2015a,2015b)的結(jié)果基本一致, 表明空間位置和顏色特征對(duì)價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲的產(chǎn)生都很重要。如果在訓(xùn)練階段不考慮位置, 只將顏色與獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)系起來, 那么它們能夠在所有的空間位置產(chǎn)生相等的注意捕獲(Anderson et al., 2011a, 2011b;Lee & Shomstein, 2014; Qi et al., 2013)。同時(shí), 如果將顏色特征和空間位置聯(lián)合起來進(jìn)行學(xué)習(xí), 那么顏色與位置共同決定了的注意優(yōu)先性。

關(guān)于顏色特征和位置信息在價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲中的作用機(jī)制, Anderson (2015b)進(jìn)行了兩種推論性解釋：第一, 顏色特征和空間位置的聯(lián)合才能產(chǎn)生引導(dǎo)注意選擇的偏向信號(hào)。第二, 獎(jiǎng)勵(lì)?聯(lián)結(jié)的顏色特征總是能夠產(chǎn)生偏向信號(hào)而不管它呈現(xiàn)在什么位置, 但是當(dāng)特征所處的情境(位置)預(yù)測價(jià)值低時(shí), 這種偏向信號(hào)會(huì)被抑制。如果第二種解釋成立, 那么當(dāng)高獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)的顏色出現(xiàn)在高、低獎(jiǎng)勵(lì)位置之間的中性位置時(shí), 位置的偏向信號(hào)不會(huì)被抑制, 而顏色的偏向信號(hào)仍然存在, 那么可以推測當(dāng)高獎(jiǎng)勵(lì)顏色出現(xiàn)在這些中性位置時(shí)仍然能夠捕獲注意, 但是實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果不支持這點(diǎn)。而且, 如果顏色特征和位置信息所產(chǎn)生的注意捕獲效應(yīng)是獨(dú)立的, 那么我們可以推測, 實(shí)驗(yàn)2所產(chǎn)生的捕獲效應(yīng)是顏色特征和位置信息兩者捕獲效應(yīng)的疊加, 所以相對(duì)于實(shí)驗(yàn)1會(huì)有顯著增加。在本研究實(shí)驗(yàn)1中,分心物出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)位置的捕獲效應(yīng)(與無分心物出現(xiàn)條件相比)為37 ms, 在實(shí)驗(yàn)2中, 將顏色與位置聯(lián)合起來學(xué)習(xí), 測試階段高獎(jiǎng)勵(lì)顏色出現(xiàn)在高獎(jiǎng)勵(lì)位置所獲得的捕獲效應(yīng)為33 ms, 獨(dú)立樣本

t

檢驗(yàn)表明兩種情況下的捕獲效應(yīng)差異不顯著,

t

(43) < 1。

本研究結(jié)果表明：將單一位置與獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié)時(shí), 價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲效應(yīng)在位置上表現(xiàn)出一定程度的泛化(實(shí)驗(yàn)1), 而將聯(lián)合特征與獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié)時(shí), 價(jià)值驅(qū)動(dòng)的捕獲效應(yīng)不能泛化到個(gè)別特征上(實(shí)驗(yàn)2)。這說明價(jià)值驅(qū)動(dòng)注意捕獲的泛化具有選擇性。實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2的不同之處在于：在實(shí)驗(yàn)1中, 訓(xùn)練階段泛化的位置為中性位置, 不能預(yù)測獎(jiǎng)勵(lì), 因而能夠泛化到這個(gè)中性位置。這也與以往表明基于價(jià)值的注意優(yōu)先性可以泛化到不同刺激、位置和任務(wù)的研究結(jié)果相一致(Anderson et al., 2012;Lee & Shomstein, 2014)。在這些研究中, 只有顏色特征能夠預(yù)測獎(jiǎng)勵(lì)結(jié)果, 而位置、任務(wù)、刺激都作為背景信息。在這種情況下, 注意系統(tǒng)會(huì)忽略那些不能預(yù)測獎(jiǎng)勵(lì)的信息, 只進(jìn)行關(guān)鍵的表征, 所以產(chǎn)生泛化現(xiàn)象。但是在實(shí)驗(yàn)2中, 當(dāng)位置信息也能夠預(yù)測獎(jiǎng)勵(lì)時(shí), 個(gè)體就會(huì)將位置信息整合到注意系統(tǒng)中, 因而不會(huì)產(chǎn)生泛化現(xiàn)象。從這個(gè)角度說, 有機(jī)體在新的情境中能夠較精確的利用以前所獲得的學(xué)習(xí)結(jié)果, 能夠產(chǎn)生一定程度的泛化, 但又避免了學(xué)習(xí)的過度泛化, 泛化具有選擇性。這種選擇性可能有助于收益最大化。以往研究也表明甚至使用復(fù)雜的獎(jiǎng)勵(lì)結(jié)構(gòu), 為了最大化總體的獎(jiǎng)勵(lì)獲得, 個(gè)體也能夠精確的分配注意優(yōu)先性到不同的目標(biāo)上(Navalpakkam, Koch, & Perona, 2009; Navalpakkam,Koch, Rangel, & Perona, 2010)。

本研究所采用的范式是對(duì)Anderson (2015b )范式的修改, 他的研究中也是用圓或方形(6個(gè)而不是8個(gè))來定位抽象的空間位置。而本研究中性位置的設(shè)置則是借鑒了Chelazzi等(2014)的實(shí)驗(yàn)范式, 將中性位置和高、低獎(jiǎng)勵(lì)位置進(jìn)行交叉分布。這樣的交叉分布導(dǎo)致了這些中性位置其實(shí)并不都是中性的。而對(duì)于實(shí)驗(yàn)1位置泛化的原因, 本研究也并不能作出明確解釋。同時(shí), 我們的實(shí)驗(yàn)材料也缺乏生態(tài)學(xué)意義。未來的研究應(yīng)該通過設(shè)置具體的背景來增加位置感, 同時(shí)取消高、低獎(jiǎng)勵(lì)之間的中性位置的設(shè)定, 然后考察顏色和位置在價(jià)值驅(qū)動(dòng)注意捕獲中的交互作用。

在本研究中, 采用自由選擇法在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后讓被試對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)與顏色、位置之間的聯(lián)結(jié)進(jìn)行選擇, 結(jié)果與Anderson (2105b)不同：他的結(jié)果表明有80%的被試不能正確報(bào)告出訓(xùn)練階段的正確聯(lián)結(jié)。而我們的研究結(jié)果表明, 有65%的被試能夠正確或部分正確的報(bào)告訓(xùn)練階段的正確聯(lián)結(jié)。這可能是由于兩個(gè)研究所采用的方法不同所導(dǎo)致。在Anderson(2105b)的研究中, 訓(xùn)練階段在所有的6個(gè)位置都呈現(xiàn)目標(biāo); 而在我們的研究范式中, 訓(xùn)練階段只在8個(gè)位置中的4個(gè)位置呈現(xiàn)目標(biāo), 所以本研究的目標(biāo)更加突出, 被試對(duì)目標(biāo)的位置印象更加深刻, 所以容易建立正確的聯(lián)結(jié)。在這點(diǎn)上, 我們的研究支持被試能夠意識(shí)到刺激與獎(jiǎng)勵(lì)的聯(lián)結(jié), 注意優(yōu)先性的建立可能是策略性的, 這與支持獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)習(xí)所建立的聯(lián)結(jié)能夠自動(dòng)引導(dǎo)注意, 在很大程度上是內(nèi)隱的結(jié)果不同(Anderson & Yantis, 2013; Le Pelley, Pearson,Griffiths, & Beesley, 2015; Hickey & van Zoest,2013)。為了進(jìn)一步確定訓(xùn)練階段建立的不同程度的聯(lián)結(jié)是否會(huì)影響測試階段的結(jié)果, 我們將不同聯(lián)結(jié)程度組被試作為組間變量, 對(duì)測試階段結(jié)果重新進(jìn)行分析。將實(shí)驗(yàn)1測試階段的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行3(全部正確聯(lián)結(jié)組、部分正確聯(lián)結(jié)組、放棄和錯(cuò)誤聯(lián)結(jié)組)× 6(位置：高獎(jiǎng)勵(lì)、高之間、高低之間、低獎(jiǎng)勵(lì)、低之間、無分心物)方差分析, 結(jié)果表明, 不同聯(lián)結(jié)程度組的主效應(yīng)以及其與不同獎(jiǎng)勵(lì)位置的交互作用均不顯著,

F

s < 1。將實(shí)驗(yàn)2測試階段的反應(yīng)時(shí)先進(jìn)行3(全部正確聯(lián)結(jié)組、部分正確聯(lián)結(jié)組、放棄組)× 2(顏色：高獎(jiǎng)勵(lì)和低獎(jiǎng)勵(lì))×5(位置：高獎(jiǎng)勵(lì)、高之間、高低之間、低獎(jiǎng)勵(lì)、低之間)方差分析, 結(jié)果表明, 不同聯(lián)結(jié)程度組與顏色和位置的交互作用均不顯著, 三者之間的交互作用不顯著,

F

s < 1。然后將每組被試在每個(gè)位置上的3種分心物條件(高獎(jiǎng)勵(lì)顏色分心物、低獎(jiǎng)勵(lì)顏色分心物、無分心物)下的反應(yīng)時(shí)分別進(jìn)行3×3方差分析, 結(jié)果表明在每個(gè)位置上, 不同聯(lián)結(jié)程度組與不同分心物條件均不存在交互作用, 且不同聯(lián)結(jié)程度組的主效應(yīng)均不顯著,

Fs

< 1。這說明在實(shí)驗(yàn)1和2中, 將被試按聯(lián)結(jié)程度的不同進(jìn)行分組后, 并沒有改變原來的實(shí)驗(yàn)結(jié)果模式, 不同組被試的結(jié)果沒有差異。也就是說,雖然在我們的研究中, 大多數(shù)被試在學(xué)習(xí)階段都能夠外顯的意識(shí)到獎(jiǎng)勵(lì)?聯(lián)結(jié)的規(guī)則, 但是不管在訓(xùn)練階段獎(jiǎng)勵(lì)?聯(lián)結(jié)是外顯的還是內(nèi)隱的, 都能夠引起價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲。但是需要強(qiáng)調(diào), 我們將自由選擇階段放到實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行, 不能排除有一部分被試在訓(xùn)練階段能夠外顯意識(shí)到獎(jiǎng)勵(lì)?聯(lián)結(jié)規(guī)則,但是在測試階段后就忘記了。但是, 即使存在這種可能, 也不影響本研究結(jié)果。而且, Miranda和Palmer (2014)的研究表明獎(jiǎng)勵(lì)系統(tǒng)可以分為獨(dú)立的兩個(gè)：外顯的認(rèn)知系統(tǒng)和內(nèi)隱的知覺系統(tǒng), 而且兩個(gè)系統(tǒng)在注意捕獲量上是沒有差異的。Della Libera,Perlato和Chelazzi (2011)也認(rèn)為和價(jià)值相關(guān)的視覺選擇性注意通過兩個(gè)獨(dú)立的學(xué)習(xí)機(jī)制形成：一個(gè)是對(duì)成績和伴隨的獎(jiǎng)勵(lì)進(jìn)行積極監(jiān)控; 一個(gè)只是消極的檢測環(huán)境中的客體和所伴隨獎(jiǎng)勵(lì)之間的聯(lián)結(jié)。價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲可能反應(yīng)了內(nèi)隱的和外顯定向的共同作用(范玲霞, 齊森青, 郭仁露, 黃博, 楊東,2014)。

不依賴于競爭性的當(dāng)前目標(biāo), 而注意到和價(jià)值相聯(lián)結(jié)的刺激或位置雖然具有適應(yīng)性, 但不足是當(dāng)學(xué)習(xí)到的刺激?獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)結(jié)不能反應(yīng)當(dāng)前環(huán)境的獎(jiǎng)勵(lì)結(jié)構(gòu)時(shí), 價(jià)值驅(qū)動(dòng)注意捕獲的出現(xiàn)可能會(huì)誤導(dǎo)注意,使個(gè)體注意到既不是目標(biāo)又不具價(jià)值的刺激或位置。本研究結(jié)果表明注意的泛化具有選擇性, 在單一特征(位置)上表現(xiàn)出一定程度的泛化; 同時(shí), 個(gè)體能夠在訓(xùn)練階段將所有預(yù)測價(jià)值的信息(位置和顏色特征)進(jìn)行整合, 并與獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié), 從而能夠較高效的利用訓(xùn)練階段所獲得的信息, 避免了學(xué)習(xí)的過度泛化。

5 結(jié)論

(1)和高獎(jiǎng)勵(lì)相聯(lián)結(jié)的具體位置所引發(fā)的注意捕獲效應(yīng)能夠泛化到特定的鄰近位置。

(2)個(gè)體在訓(xùn)練階段能夠?qū)㈩伾臀恢玫穆?lián)合特征與獎(jiǎng)勵(lì)建立聯(lián)結(jié); 訓(xùn)練階段建立的聯(lián)結(jié)不能泛化到部分特征上。

(3)價(jià)值驅(qū)動(dòng)注意捕獲的泛化具有選擇性。

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