視覺注意在遠(yuǎn)近空間中定向與重定向的實(shí)驗(yàn)綜述

[摘 要]三維空間中遠(yuǎn)近空間的視覺加工與人們的生活息息相關(guān)，是與生活環(huán)境之間存在交互關(guān)系的能力，同時(shí)也是人類的基本認(rèn)知能力。文章在回顧已有相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，綜述了注意在遠(yuǎn)近空間中的定向/重定向產(chǎn)生的易化和抑制機(jī)制、遠(yuǎn)近空間加工與視覺加工通路的關(guān)系等相關(guān)內(nèi)容。

[關(guān)鍵詞]遠(yuǎn)近空間;視覺加工;注意定向/重定向

[作者簡(jiǎn)介]王愛君（1987—），男，黑龍江蘿北人，博士，蘇州大學(xué)教育學(xué)院副教授，主要從事高等教育心理學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)研究。

[中圖分類號(hào)] B842.1[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）27-0383-02[收稿日期] 2019-09-26

我們每天都生活在一個(gè)三維的真實(shí)世界里，所處的空間是具有深度線索的三維空間。因此，如果要安定和諧地生存在這個(gè)三維世界中，人們需要專注于三維空間內(nèi)與當(dāng)前目標(biāo)相關(guān)的信息，以及在遇到新異刺激或者潛在威脅時(shí)迅速做出反應(yīng)。因此，三維空間中視覺注意在遠(yuǎn)近空間的定向/重定向能力便與人們的生活息息相關(guān)，它們是與生活環(huán)境之間存在交互關(guān)系的一種能力。

一、遠(yuǎn)近空間加工中的視覺注意定向的易化機(jī)制

注意是如何在大腦重構(gòu)出的深度位置之間進(jìn)行定向/重定向，是需要關(guān)注的問題。一些研究發(fā)現(xiàn)，被試對(duì)于出現(xiàn)在與線索化位置具有不同深度平面位置上的目標(biāo)反應(yīng)更慢，并且相對(duì)于注意從遠(yuǎn)處定向到近處，注意從近處定向到遠(yuǎn)處消耗了更多的注意資源[1]。據(jù)此，提出了注意在深度位置上的定向是基于觀察者中心的理論模型。該理論認(rèn)為，刺激距離觀察者越近，加工得就越充分，并以觀察者為中心向遠(yuǎn)處逐漸擴(kuò)散。然而，另一些研究則發(fā)現(xiàn)，被試對(duì)出現(xiàn)在線索化位置上的目標(biāo)和對(duì)出現(xiàn)在與線索化位置不在同一深度的非線索化位置上的目標(biāo)所做出的反應(yīng)之間并無差異，而這就表明了注意并不能有效地在深度位置上進(jìn)行定向[2]。以生態(tài)學(xué)視角來看，最重要的問題就是快速地將注意定位在具有潛在威脅性或者獎(jiǎng)賞性的物體上，并且這些物體是突然出現(xiàn)在距離我們自身較近處的位置。當(dāng)刺激突然意外地逼近自身時(shí)，為了生存，我們需要迅速地將注意轉(zhuǎn)移到這些刺激上。相反，在刺激遠(yuǎn)離自身的情況下，我們對(duì)這些刺激的注意則較少[1]。一項(xiàng)研究將Posner空間線索化范式應(yīng)用到三維空間，將目標(biāo)刺激分別置于三維空間中的近處空間和遠(yuǎn)處空間，考察了三維空間中深度位置上的注意定向/重定向的易化效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于突然意外地出現(xiàn)在距離我們較近位置上的刺激的注意重定向要快于遠(yuǎn)離我們的刺激的重定向。并且除了經(jīng)典的右側(cè)顳頂聯(lián)合區(qū)外，雙側(cè)前運(yùn)動(dòng)皮層涉及了空間注意在不同深度平面內(nèi)的重新定向;后扣帶皮層、眶前額葉皮層以及左側(cè)角回構(gòu)成的“默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)”促進(jìn)了對(duì)于突然出現(xiàn)的客體進(jìn)行注意的重新定向[3]。

二、遠(yuǎn)近空間加工中的視覺注意定向的抑制機(jī)制

現(xiàn)有研究對(duì)三維空間深度位置上是否存在返回抑制現(xiàn)象仍然有一定的爭(zhēng)議。Theeuwes和Pratt（2003）的研究認(rèn)為，深度位置上不存在返回抑制。該研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)注意在同一平面內(nèi)定向/重定向時(shí)才會(huì)出現(xiàn)返回抑制，而注意在不同的深度位置間轉(zhuǎn)移并不存在返回抑制，但研究卻發(fā)現(xiàn)，同一平面線索化位置產(chǎn)生的抑制效應(yīng)可以擴(kuò)散到與其有著不同深度的平面的同一位置[4]。隨后，Bourke等人（2006）的研究對(duì)Theeuwes和Pratt（2003）的結(jié)論提出了質(zhì)疑，他們認(rèn)為未出現(xiàn)返回抑制的原因在于后部平面內(nèi)的“8”字部分被前面的“8”字遮擋了。因此，為了避免產(chǎn)生遮擋，他們?cè)黾恿顺尸F(xiàn)在左右視野中不同深度平面上的兩個(gè)“8”字間的水平距離。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，深度位置上出現(xiàn)了少量基于空間的返回抑制[5]。但是出現(xiàn)在他們實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的少量返回抑制可能混淆了注意在水平平面定向/重定向的因素，因此并不能明確地說明三維空間深度位置上存在基于空間位置的返回抑制。

根據(jù)注意的重新定向理論，Klein（2000）認(rèn)為，返回抑制效應(yīng)的出現(xiàn)需要注意從線索化的位置上脫離[6]。在空間線索化任務(wù)中，如果沒有中央線索化的設(shè)置，注意將很難從線索化的位置上脫離，進(jìn)而難以產(chǎn)生返回抑制效應(yīng)。在上述研究中，中央線索化出現(xiàn)的位置導(dǎo)致了注意在純深度位置上的轉(zhuǎn)移并不是沿著直線方向。而在以往的二維平面返回抑制研究中，注意大多都沿著直線方向轉(zhuǎn)移。研究表明，相對(duì)于直線轉(zhuǎn)移，注意沿著非直線轉(zhuǎn)移到“新異”刺激的距離增大，導(dǎo)致了注意重定向到“新異”刺激的速度變慢，進(jìn)而返回抑制量減小[7]。因此，為了探討在三維空間的深度位置上是否存在基于空間的返回抑制效應(yīng)，王愛君等人采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建了三維空間的遠(yuǎn)近空間并進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，注意在三維空間的遠(yuǎn)近空間中進(jìn)行定向/重定向的過程中存在返回抑制效應(yīng)，但是遠(yuǎn)近空間的返回抑制效應(yīng)量存在差異[8]。研究結(jié)果表明了注意在三維空間的遠(yuǎn)近空間位置上進(jìn)行定向/重定向時(shí)會(huì)產(chǎn)生基于空間的返回抑制效應(yīng)。此外，研究中遠(yuǎn)近空間位置上返回抑制的差異也說明了遠(yuǎn)近空間的加工方式的差異是影響基于空間返回抑制的重要因素。

三、視覺注意在遠(yuǎn)近空間加工中的神經(jīng)基礎(chǔ)

研究表明，近處空間和遠(yuǎn)處空間的編碼在不同的大腦區(qū)域有不同的神經(jīng)機(jī)制。如猴子大腦額葉的第8區(qū)（前額眼動(dòng)區(qū)）被認(rèn)為可以參與對(duì)遠(yuǎn)處空間的表征。也有研究還發(fā)現(xiàn)大腦側(cè)頂葉也可能是猴子進(jìn)行遠(yuǎn)處空間表征的神經(jīng)基礎(chǔ)。另一方面研究也表明，近處空間的表征似乎存在于大腦前額葉第6區(qū)、下頂葉的喙部以及腹側(cè)頂葉的相關(guān)區(qū)域[9]。以病人為研究人群的神經(jīng)心理學(xué)研究考察了病人在近處空間完成基本的線段平分任務(wù)時(shí)的神經(jīng)機(jī)制。他們發(fā)現(xiàn)，雙側(cè)顳頂損傷的病人不能正確地完成遠(yuǎn)處空間的平分線段任務(wù)[10]。

其他臨床研究表明，右頂葉的雙側(cè)損傷導(dǎo)致病人會(huì)忽視近處空間中左側(cè)的物體，而不會(huì)忽視遠(yuǎn)處空間中的物體的任一側(cè)。右側(cè)顳葉損傷的病人只會(huì)忽視遠(yuǎn)空間中左側(cè)的物體，而不會(huì)忽視近處空間中的物體的任一側(cè)[11]。因此，以上證據(jù)都顯示了近處空間和遠(yuǎn)處空間存在分離的注意加工機(jī)制。由于不同病人的病灶區(qū)存在不同程度的損傷，所以采用臨床上的方法學(xué)并不能較為精確地揭示出近處空間和遠(yuǎn)處空間的神經(jīng)性分離機(jī)制。因此，一項(xiàng)采用經(jīng)顱磁刺激的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)被試分別在近處空間和遠(yuǎn)處空間完成聯(lián)合搜索任務(wù)時(shí)，右側(cè)的后頂葉皮層、右側(cè)的額葉眼區(qū)以及右側(cè)的腹側(cè)枕葉皮層都涉及了視覺空間的加工。同時(shí)，近處空間和遠(yuǎn)處空間的神經(jīng)機(jī)制也存在分離。其中，后頂葉皮層僅負(fù)責(zé)近處空間的視覺搜索，而腹側(cè)的枕葉皮層則負(fù)責(zé)遠(yuǎn)處空間的視覺搜索[12]。

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