線索靶子關聯和搜索策略對注意捕獲的作用*

王慧媛 張 明 隋 潔

(1東北師范大學心理學院, 長春 130024)

(2蘇州大學心理學系, 蘇州 215123) (3清華大學心理學系, 北京 100084)

1 前言

與任務無關的特征顯著的刺激能夠不受當前任務的影響而捕獲注意(Yantis & Jonides, 1984;Theeuwes, 1991, 1992; Schreij, Owens, & Theeuwes,2008), 如在搜索形狀靶子時, 一個顯著的但是與任務無關的顏色特征獨子(singleton)的出現會干擾被試的作業(Theeuwes, 1991)。但是, 也有許多證據表明特征獨子的捕獲能力受自上而下的任務定勢的影響(Folk, Remington, & Johnston, 1992; Folk,Leber, & Egeth, 2002; Eimer & Kiss, 2008; Folk,Remington, & Wu, 2009; Kiss & Eimer, 2011)。具體來說, 在線索化范式中, 靶子屏出現前會有一個沒有任何預測性的同樣也是特征獨子的線索, 線索是否捕獲注意則看靶子出現在線索位置(線索有效位置)和出現在非線索位置(線索無效位置)時反應是否相同, 如果靶子出現在線索位置時的反應比出現在非線索位置時的反應快(線索效應), 則認為線索已將注意吸引到它的位置即捕獲注意。結果發現,只有當線索屬性與靶子屬性相同時線索才具有捕獲注意的能力。這里刺激的物理屬性指顏色、形狀、運動等特征, 如當靶子是紅色時, 只有紅色線索能夠捕獲注意, 綠色的線索則不能夠捕獲注意; 而當靶子是綠色時, 同樣的紅色線索失去了捕獲注意的能力, 之前沒有表現出捕獲效應的綠色線索此時則具有了捕獲注意的能力(Folk & Remington, 1998)。因為線索與靶子的位置都是隨機的, 線索只有極低的可能性正確預測靶子的位置(4個位置時 25%, 8個位置時 12.5%), 所以被試沒有理由特別去注意線索出現的位置, 因此若有注意轉移就是無意的,代表了一種外源性的注意定向。Folk等人(1992)提出關聯性注意捕獲假說, 指外源性的無意定向并不是必然發生的, 而是關聯性或條件性的, 即特征獨子是否捕獲注意是有條件的, 只有與當前任務定勢具有關聯才能捕獲注意。這種現象甚至可以發生在特定的特征值水平上, 即當靶子與非靶刺激屬于不同范疇時, 無關線索即使與靶子屬于同一范疇也不能夠捕獲注意(Jiao et al., 2013)。在這些研究中, 靶子與靶子屏中其他客體屬性不同, 而僅與線索具有特征上的關聯(如靶子屏中僅有靶子是紅色的), 因此我們認為這是一種局部的知覺關聯。另外,Gibson和 Kelsey (1998)提出注意捕獲受靶子屏整體特征(displaywide features)的影響。在他們的實驗中, 當靶子屏中的所有字母(包括靶子字母和非靶字母)都為紅色時(整體特征有顏色和突現), 紅色線索和突現線索都捕獲注意(實驗 1); 而當靶子屏中所有字母都為白色時(整體特征只有突現), 紅色線索則失去了捕獲注意的能力(實驗 2)。因此他們認為, 由于靶子屏的整體特征能夠發出信號表明靶子的出現, 所以與整體特征一致的線索都能捕獲注意。關于顏色捕獲的結果得到了復制(Yeh & Liao,2010)。在這種條件下, 靶子屏整體的特征都是一致的(如都是紅色的), 我們認為這是一種整體的知覺關聯。無論是局部的還是整體的, 以上都是線索與靶子間知覺水平(至少是顏色維度)的關聯性注意捕獲的證據。

另一方面, Moores, Laiti和Chelazzi (2003)發現客體表征之間的聯系能夠影響注意的分配, 表現為與靶子有關的客體在回憶和再認任務中都比與靶子無關的客體完成得更好, 與靶子有關的客體和靶子一樣都會影響其他客體的認知與反應, 并且也能得到更多的眼動指向。Dell'Acqua, Pesciarelli,Jolicoeur, Eimer和Peressotti (2007)在探討空間注意和詞匯通達間的交互作用時, 在中央注視點兩側同時呈現一紅一綠兩字母串, 其中一串是靶子, 另一串則成為分心物; 靶子可能是詞或非詞, 而分心物總是詞; 并且觀察這些字母串誘發的 N2pc成分[N2-posterior-contralateral, 即刺激出現后 180-300 ms造成的頭皮后部位置的對側負電位差, 被認為是反映了注意資源對這個客體進行的分配(Luck &Hillyard, 1994a, 1994b)]。結果發現, 當靶子詞和分心物詞具有關聯時 N2pc成分減小, 說明這些詞的快速的語義激活能夠影響空間注意的分配。但是這不足以構成與靶子語義關聯的刺激捕獲無意注意的證據：首先, 觀察到的 N2pc成分是分心物和靶子共同作用的結果, 并不清楚分心物和靶子各自如何作用; 其次, 分心物和靶子一紅一綠, 分心物沒有足夠的顯著性成為特征獨子, 因此也不能夠確定它必然捕獲了注意。另外, 王慧媛(2009)則比較直接地探討了當線索和靶子只有語義關聯而沒有知覺關聯時線索的作用。結果發現, 當白色的靶子屏中可能有“紅”字(也為白色)出現時, 紅色的線索制造了線索效應, 而當靶子屏中無顏色意義的字時,同樣的線索失去了捕獲注意的能力。因此推測, 當線索與靶子僅具有語義關聯時也可以捕獲注意。正如 Beaucousin等人(2011)所說, 在視覺圖像的知覺過程中尋找意義也是十分重要的?；谝陨辖榻B和本研究的目的, 本研究中線索和靶子間的關聯會有兩種情況—— 知覺關聯和語義關聯; 前者也有兩種情況—— 局部的知覺關聯和整體的知覺關聯。

除此之外, Bacon和Egeth (1994)指出在視覺搜索任務中被試會根據當前任務采用相應的搜索策略。一種搜索策略叫做特征獨子檢測模式(singleton detection mode, SDM), 當要搜索的靶子是特征獨子時, 被試可能會采取這種模式, 即搜索任何顯著的特征獨子而不管它是否是要尋找的目標, 就像在Theeuwes (1991)中觀察到的那樣; 另一種搜素策略叫做特征搜索模式(feature search mode, FSM), 當靶子在搜索屏中已經不是顯著可辨的特征獨子時,被試只好根據定義靶子的特征去進行搜索, 而此時不具有靶子特征的無關特征獨子便不會捕獲注意,就像在Folk等人(1992)中觀察到的那樣。Theeuwes(2004)使用了與 Bacon和 Egeth (1994)相同的方式使被試采用特征搜索模式但通過增加客體數量的方式使得無關顏色特征獨子仍然具有高顯著性, 結果發現無關顏色特征獨子仍然干擾搜索。根據這樣的結果, Theeuwes提出若得到純刺激驅動的注意捕獲要具備兩個必要條件：第一, 搜索時間不會隨著客體數目的增多而增加, 即始終保持平行搜索：第二, 無關特征獨子要在搜索屏中具有顯著性。然而Leber和 Egeth (2006)提供證據表明即使滿足了這兩個條件, 注意捕獲仍然會被自上而下的搜索策略所抑制。這說明搜索策略能夠調節注意捕獲的發生與否。Eimer和Kiss (2010)詳細考察了注意捕獲是如何受自上而下搜索策略的影響的。他們發現, 當兩種不同顏色的特征獨子都是靶子時, 無關顏色線索既制造了行為的空間線索效應也誘發了N2pc成分, 表明此時被試是采取特征獨子檢測模式; 而只對其中某一特定顏色靶子進行反應時, 同樣的無關顏色線索不再制造線索效應且N2pc成分也受到了很大程度的衰減和延遲, 表明此時被試采取了特征搜索模式?；谶@樣的結果, 他們總結為特征獨子捕獲注意的能力不僅由其自下而上的顯著性所決定, 也會強烈地受到自上而下的任務定勢的影響, 具體選擇什么策略以盡量減少工作記憶負載為目的。

綜上所述, 既然在搜索靶子時線索與靶子間的知覺關聯、語義關聯和搜索策略中的特征獨子檢測模式、特征搜索模式都會起到作用, 本研究則探討這些因素單獨或共同作用時將對注意捕獲如何進行影響及調控。

2 實驗

本研究依然采用關聯性無意注意研究中常用的線索化范式, 將線索無效條件和線索有效條件反應時之差作為線索捕獲注意的指標; 設計多種線索與靶子之間的關聯條件和誘導被試采取不同的搜索策略, 來探討注意捕獲現象中知覺關聯、語義關聯及特征獨子檢測模式、特征搜索模式各自及交互的作用。

2.1 方法

2.1.1 被試

26名大學生參與了實驗, 其中女生 21名, 男生5名,19歲至26歲, 平均年齡21.4歲(標準差為2.0)。所有被試為右利手; 母語為漢語; 視力或矯正視力正常, 無色盲色弱。

2.1.2 實驗設備與材料

使用 22英寸彩色顯示器呈現刺激, 屏幕分辨率為 1024×768, 刷新頻率為 85 Hz。實驗程序用E-prime編制, 在Windows XP操作系統下運行。實驗有3種基本刺激屏：注視屏、線索屏和靶子屏(見圖 1)。注視屏中央有一個注視加號(0.48°×0.48°),在其 0°、90°、180°和 270°位置上分別有一個方框(1.53°×1.53°), 每個方框中央距中央注視加號 4.4°。中央注視加號為白色, 方框為灰色(RGB: 128 128 128); 背景為黑色。在線索屏中, 所有方框的四邊由細(0.14°)變粗(0.43°), 同時一個方框由原來的灰色變為紅色(RGB: 255 0 0)。靶子屏是在注視屏的基礎上在每個方框中出現一個漢字(0.86°×0.86°)。其中 3個非靶漢字是“糾”、“纖”和“約”; 在某些條件下, “糾”及所在的方框會呈現綠色(RGB: 0 255 0)或白色, “纖”及所在的方框會呈現藍色(RGB: 0 0 255)或白色, “約”及所在方框會呈現黃色(RGB: 255 255 0)或白色; 另外一個字是靶子, 根據不同的條件可能是“紅”字或“紗”字, 可能是紅色、紫色(RGB: 255 0 255)或白色。具體表現為, 在無關聯無策略(NULL)條件下, 所有漢字及所在框為白色, 靶子為“紗”字, 此時線索和靶子無任何關聯; 在特征搜索模式(FSM)條件下, 靶子為紫色的“紗”字(其所在框也為紫色), “糾”字及所在框為綠色, “纖”字及所在框為藍色, “約”字及所在框為黃色, 中央注視加號為白色, 此時被試可能采用特征搜索模式, 即只搜索“紫色”的項目; 在特征獨子檢測模式(SDM)條件下, 靶子為紫色的“紗”字(其所在框也為紫色),中央注視加號、其他漢字及所在框為白色, 由于靶子及所在框在全屏中成為特征獨子, 因此被試可能采取特征獨子檢測模式; 在語義關聯(SEM)條件下,靶子屏全為白色, 靶子是“紅”字, 此時線索和靶子具有語義水平的關聯; 在整體知覺關聯(PERd)條件下, 靶子屏全為紅色, 靶子為“紗”字, 此時線索和靶子屏具有整體的知覺水平的關聯; 在整體知覺關聯+語義關聯(PERd+SEM)條件下, 靶子屏全為紅色, 因此線索和靶子屏具有整體的知覺水平的關聯,又由于靶子為“紅”字, 因此線索和靶子具有語義水平的關聯; 在局部知覺關聯+特征搜索模式(PERl+FSM)條件下, 靶子為紅色的“紗”字(其所在框也為紅色), “糾”字及所在框為綠色, “纖”字及所在框為藍色, “約”字及所在框為黃色, 中央注視加號為白色, 因此線索和靶子具有局部的知覺水平的關聯, 同時被試也可能采用特征搜索模式; 在局部知覺關聯+特征搜索模式+語義關聯(PERl+FSM+SEM)條件下, 靶子為紅色的“紅”字(其所在框也為紅色), “糾”字及所在框為綠色, “纖” 字及所在框為藍色, “約”字及所在框為黃色, 中央注視加號為白色, 因此線索和靶子具有局部的知覺水平的關聯,被試也可能采用特征搜索模式, 同時線索和靶子具有語義水平的關聯; 在局部知覺關聯+特征獨子檢測模式(PERl+SDM)條件下, 靶子為紅色的“紗”字(其所在框也為紅色), 中央注視加號、其他漢字及所在框為白色, 因此線索和靶子具有局部的知覺水平的關聯, 又由于靶子及所在框在全屏中成為特征獨子, 因此被試可能采取特征獨子檢測模式; 在局部知覺關聯+特征獨子檢測模式+語義關聯(PERl+SDM+SEM)條件下, 靶子為紅色的“紅”字(其所在框也為紅色), 中央注視加號、其他漢字及所在框為白色, 因此線索和靶子具有局部的知覺水平的關聯, 又由于靶子及所在框在全屏中成為特征獨子, 因此被試可能采取特征獨子檢測模式, 同時線索和靶子也具有語義水平的關聯(見表 1)。在每一試次中, 4個漢字出現的位置隨機。另外, 每個方框都有一個缺口, 隨機出現在左邊或右邊, 但是一定有兩個出現在左邊, 兩個出現在右邊。

圖1 語義關聯(SEM)條件流程圖

2.1.3 實驗程序與設計

被試在暗室中單獨進行, 了解指導語后坐在一張舒適的椅子上, 椅子與顯示器水平距離為 74 cm。在每一個試次中, 首先呈現注視屏(包括中央注視加號和4個外周方框)500 ms, 然后呈現線索屏100 ms, 線索屏消失后, 再次呈現注視屏 100 ms,最后呈現靶子屏1000 ms。這樣, 靶子有25%的可能性出現在線索位置上(即線索有效), 另外 75%的可能則不會出現在線索位置上(即線索無效)。靶子屏中4個漢字(包括靶子)出現的位置隨機。在實驗前, 被試已經知道了對于線索屏的安排, 但是在實驗中, 要求被試忽視與實驗任務無關的線索屏。被試的任務是既快又準地判斷靶子所在框缺口的位置：如果缺口在左邊, 則按貼有“左”字標簽的“Z”鍵; 如果缺口在右邊, 則按貼有“右”字標簽的“/”鍵。如果在2000 ms內沒有反應, 這一試次視為錯誤。在一次按鍵或 2000 ms后, 距離下一試次有1400 ms到1600 ms隨機的空屏。

表1 每一靶子類型條件下靶子屏的圖示及說明

實驗采用 2×10被試內實驗設計。一個自變量為線索有效性, 有兩個水平即線索有效和線索無效;另一個自變量為靶子類型, 有 10個水平即無關聯無策略(NULL)條件、特征搜索模式(FSM)條件、特征獨子檢測模式(SDM)條件、語義關聯(SEM)條件、整體知覺關聯(PERd)條件、整體知覺關聯+語義關聯(PERd+SEM)條件、局部知覺關聯+特征搜索模式(PERl+FSM)條件、局部知覺關聯+特征搜索模式+語義關聯(PERl+FSM+SEM)條件、局部知覺關聯+特征獨子檢測模式(PERl+SDM)條件和局部知覺關聯+特征獨子檢測模式+語義關聯(PERl+SDM+SEM)條件(具體解釋見 2.1.2中實驗材料和表 1)。所有靶子類型條件順序隨機, 每個條件單獨進行;每個條件有12個練習試次和128個正式試次; 所有的正式試次每 32個休息一次, 休息的時間由被試掌握。實驗約為90min。

2.2 結果

刪除反應錯誤的試次; 刪除反應時不到 200 ms或超過2000 ms的試次; 刪除每個被試每種類型反應時平均數上下3個標準差外的試次。一共刪除了 6.0%的數據。表 2呈現了每一條件下正確反應的平均反應時及標準差。重復測量方差分析表明線索有效性主效應顯著,

F

(1,25) = 240.36,

p

<0.001,出現在線索位置的靶子的反應(606.2 ms)總體快于非線索位置靶子的反應(660.7 ms)。這一結果與以往研究一致(Folk et al., 1992, 2002; Kiss & Eimer,2011)。靶子類型主效應顯著,

F

(9,17) = 214.17,

p

<0.001, 具體表現為特征獨子檢測模式(SDM)條件(512.9 ms)、特征搜索模式(FSM)條件(519.6 ms)、局部知覺關聯+特征搜索模式(PERl+FSM)條件(525.8 ms)、局部知覺關聯+特征搜索模式+語義關聯(PERl+FSM+SEM)條件(520.0 ms)、局部知覺關聯+特征獨子檢測模式(PERl+SDM)條件(523.2 ms)和局部知覺關聯+特征獨子檢測模式+語義關聯(PERl+SDM+SEM)條件(523.7 ms)間差異不顯著,整體知覺關聯+語義關聯(PERd+SEM)條件(762.2 ms)和語義關聯(SEM)條件(780.4 ms)間差異不顯著,整體知覺關聯(PERd)條件(822.8 ms)條件和無關聯無策略(NULL)條件(843.8 ms)間差異不顯著,

p

s>0.05, 但是這 3組條件間差異非常顯著,

p

s< 0.001(見圖 2柱形圖)。重要的是, 線索有效性和靶子類型的交互作用顯著,

F

(9,17) = 37.79,

p

<0.001。進一步分析表明, 在無關聯無策略(NULL)條件和特征搜索模式(FSM)條件下, 線索無效時的反應時與線索有效時的反應時無差異, 分別為

F

(1,25) = 0.06和

F

(1,25) = 2.05,

p

s>0.05; 在其他條件下, 線索無效時的反應慢于線索有效時的反應, 分別為：特征獨子檢測模式(SDM)條件,

F

(1,25) = 5.99,

p

<0.05; 語義關聯(SEM)條件,

F

(1,25) = 8.13,

p

<0.01; 整體知覺關聯(PERd)條件,

F

(1,25) = 30.77,

p

<0.001; 整體知覺關聯+語義關聯(PERd+SEM)條件,

F

(1,25) =43.60,

p

<0.001; 局部知覺關聯+特征搜索模式(PERl+FSM)條件,

F

(1,25) = 307.92,

p

<0.001; 局部知覺關聯+特征搜索模式+語義關聯(PERl + FSM +SEM)條件,

F

(1,25) = 262.52,

p

<0.001; 局部知覺關聯+特征獨子檢測模式(PERl+SDM)條件,

F

(1,25) =208.96,

p

<0.001; 局部知覺關聯+特征獨子檢測模式+語義關聯(PERl+SDM+SEM)條件,

F

(1,25) =215.06,

p

<0.001(見表2)。為了比較不同靶子類型條件下注意捕獲量間的差異(見圖 3), 我們進行pairwise t檢驗, 采用bonferroni矯正, 發現整體知覺關聯(PERd)條件(55.3 ms)和整體知覺關聯+語義關聯(PERd+SEM)條件(61.5 ms)間的捕獲量沒有差異, 局部知覺關聯+特征搜索模式(PERl+FSM)條件(97.5 ms)、局部知覺關聯+特征搜索模式+語義關聯(PERl+FSM+SEM)條件(96.8 ms)、局部知覺關聯+特征獨子檢測模式(PERl+SDM)條件(101.6 ms)和局部知覺關聯+特征獨子檢測模式+語義關聯(PERl+ SDM + SEM)條件(99.4 ms)間的捕獲量沒有差異,

p

s>0.05, 而這兩組條件間和其他條件[無關聯無策略(NULL)條件、特征搜索模式(FSM)條件、特征獨子檢測模式(SDM)條件和語義關聯(SEM)條件, 分別為 2.6 ms、-6.1 ms、10.7 ms和 24.8 ms]間的捕獲量差異顯著,

p

s<0.01。表3呈現了每一條件下的平均錯誤率及標準差。重復測量方差分析表明線索有效性主效應顯著,

F

(1,25) = 27.33,

p

<0.001, 線索無效時的錯誤率(6.4%)總體高于線索有效時的錯誤率(4.6%)。靶子類型主效應顯著,

F

(9,17) = 25.51,

p

<0.001, 數值見圖 2折線圖。交互作用不顯著,

F

(9,17) = 1.42,

p

>0.05。

2.3 討論

本研究采用線索化范式, 通過實驗任務設計線索與靶子不同的關聯并鼓勵被試采用不同的搜索策略, 探討知覺關聯、語義關聯及特征獨子檢測模式、特征搜索模式對注意捕獲的單獨和交互的作用。通過線索無效條件和線索有效條件反應時之差(線索效應)來判斷每一條件下捕獲量的多少, 并綜合分析如下：

表2 線索有效性和靶子類型間各條件下的平均反應時、標準差(ms)及交互作用顯著性

表3 線索有效性和靶子類型間各條件下的平均錯誤率及標準差(%)

圖2 各種靶子類型條件下的平均反應時(柱形圖)和錯誤率(折線圖)

圖3 各種靶子類型條件下的捕獲量(線索無效條件下反應時-線索有效條件下反應時, ms)

整體知覺關聯(PERd)條件建立了線索和靶子整體的知覺顏色關聯, 即線索為紅色、靶子全屏也為紅色, 在這種條件下線索的捕獲效應為55.3 ms。Yeh和Liao (2010)實驗2中當靶子屏中客體為4個時, 紅色線索的捕獲量也約為60 ms; 而Gibson和Kelsey (1998)實驗 1中當靶子屏中客體為 4個時,紅色線索的捕獲量為28 ms。Yeh和Liao (2010)程序與Gibson和Kelsey (1998)相同(靶子屏中客體是英文字母, 靶子在兩個字母中隨機出現, 且只有英文字母是紅色的), 只是在方框中增加了占字符;而本研究中的靶子是漢字, 且判斷的是靶子所在框的缺口, 不僅所有漢字是紅色的, 靶子屏其他部分(除背景)也是紅色的。這些可能是造成有些實驗間捕獲量不一致的原因。然而, 雖然在這里不能確定捕獲量確切為多少, 但是比較有把握地說當線索與靶子全屏具有顏色關聯時線索能夠捕獲注意。但是我們無法直接得出紅色線索僅與紅色靶子(非靶漢字非紅色)之間的關聯(即 PERl成分)對注意捕獲的影響, 因為靶子與靶子屏中其他客體異質必然會導致被試采取相應的策略以促進搜索, 如當其他非靶客體同質時, 被試會采取特征獨子檢測模式(即PERl+SDM 條件), 當其他非靶客體異質時, 被試會采取特征搜索模式(即PERl+FSM條件)。這些會在后面進行討論。

關于與靶子語義關聯的分心物能否捕獲注意,與 Dell'Acqua等人(2007)不同的是, 我們使分心物(即線索)具有足夠的顯著性, 并將線索效應作為其獨立吸引注意的指標。即當線索與靶子沒有知覺關聯而只有語義關聯且不采用策略時就可以探討語義關聯對注意捕獲的影響(即SEM條件)。結果發現,線索制造了捕獲效應, 捕獲量為 24.8 ms, 與王慧媛(2009)的結果一致。另外, 本研究還設計了既無關聯也無策略的條件(即 NULL條件)作為控制組,結果發現, 此時同樣的線索不具有捕獲注意的能力,進一步說明了語義關聯(SEM)條件中的線索效應并非來自于自下而上的加工而是來自于線索與靶子間的語義關聯。除此之外, 有兩點需要說明。第一,語義關聯(SEM)條件中發現的捕獲效應并非來源于線索和當次靶子之間的語義啟動。Stolz和Stevanovski (2004)發現, 當線索并不能預測靶子位置(如本實驗隨機)時, 語義啟動對線索效應沒有影響(實驗 2)。雖然他們的實驗中啟動詞總是出現在視野中央且使用突現線索, 但我們可以將本研究中的顏色線索看做啟動詞和突現的結合并推測語義關聯條件下觀察到的線索效應并非來自線索和當次靶子的語義啟動。第二, 語義關聯(SEM)條件中發現的捕獲效應并非來源于線索和上一試次靶子之間的語義啟動。Folk和Remington (2008)發現當被試只對某一種顏色靶子反應時, 只有相同顏色的線索制造線索效應并且不會受上一試次靶子顏色的影響(實驗2)。而 Eimer和 Kiss (2010)的結果也表明, 無論被試采取一種或兩種顏色的任務定勢,這種試次間的啟動都不會影響線索的捕獲效應。由此我們推論, 雖然語義關聯(SEM)條件的任務是定義字而非顏色, 但是無論線索屬性(紅色)還是靶子內容(“紅”字)都是固定的, 因此不會存在這種試次間的啟動對線索效應的影響。所以, 我們比較有信心地說, 本研究再次確認了線索靶子間語義關聯對注意捕獲的影響。

對于特征搜索模式單獨作用時對注意捕獲影響的考察發現, 當被試只針對定義靶子的顏色進行搜索時, 其他顏色的線索并不能制造線索效應(即FSM條件)。這樣的結果符合Bacon和Egeth (1994)的預期, 并且與前人的結果相一致(Eimer & Kiss,2010, 實驗 2; Lien, Ruthruff, & Cornett, 2010), 即與靶子顏色不同的線索由于不符合任務定勢而不具有捕獲注意的能力。需要注意的是, 雖然單獨的特征搜索模式不能為顯著的特征獨子帶來捕獲效應, 但是相對于整體知覺關聯的單獨作用(822.8 ms)和語義關聯的單獨作用(780.4 ms), 它可以大大提高被試的反應速度(519.6 ms)。不僅在它單獨作用時, 就是在與其他關聯共同作用時[即局部知覺關聯+特征搜索模式(PERl+FSM)條件和局部知覺關聯+特征搜索模式+語義關聯(PERl+FSM+SEM)條件], 反應也同樣很快(分別為525.8 ms和520.0 ms),并且三者之間沒有差異,

ps

>0.05。這表明, 一旦被試使用了特征搜索模式, 都會大大促進被試的作業情況, 以最快的速度完成搜索。另外, 對于特征獨子檢測模式單獨作用時的考察發現, 當被試對唯一具有顏色的靶子進行反應時, 與靶子不同顏色的線索(特征獨子)也制造了線索效應, 雖然效應量只有10.7 ms, 但依然達到了顯著水平(即SDM條件)。這同樣符合 Bacon和 Egeth (1994)的預期, 并且與Eimer和Kiss (2010)中被試使用特征獨子檢測模式(實驗1)時的結果(雖然效應量較大為28 ms)相一致,即當靶子也是顯著的特征獨子時, 被試僅是尋找與眾不同的特征獨子, 這時同是特征獨子的線索雖然與靶子顏色不一致, 但也符合任務定勢并具有了捕獲注意的能力。同樣需要注意的是, 特征獨子檢測模式的使用也會大大提高被試的反應速度(SDM條件中 512.9 ms), 并在與其他關聯共同作用時[即局部知覺關聯+特征獨子檢測模式(PERl+SDM)條件和局部知覺關聯+特征獨子檢測模式+語義關聯(PERl+SDM+SEM)條件)]也同樣的快速(523.2 ms和523.7 ms), 并且三者的速度是相當的,

ps

>0.05。這同樣表明, 一旦被試使用了特征獨子檢測模式,也會大大促進被試的作業情況。此外, 對于不同靶子類型反應時的重復測量表明, 以上使用了兩種策略的6種條件的反應時都沒有差異,

ps

>0.05, 這表明兩種策略在促進被試完成任務速度的作用是相當的。上面說道, 當線索只與靶子具有相同的顏色時,靶子必然與靶子屏中其他客體相異, 這就導致被試可能采取相應的搜索策略以促進任務完成：當靶子屏中其他客體同質而靶子成為顯著的刺激時, 被試會采用特征獨子檢測模式(即PERl+SDM條件), 這時線索的捕獲量為101.5 ms; 當靶子屏中所有客體(包括靶子)分別具有不同的特征時, 被試會采用特征搜索模式(即 PERl+FSM條件), 這時線索的捕獲量為 97.5 ms。局部知覺關聯+特征獨子檢測模式(PERl+SDM)條件與前人實驗設計比較相似, 但是捕獲量差異很大：Folk等人(1992)實驗2中顏色任務的捕獲量為63 ms; Folk和Remington (2008)實驗2中的捕獲量約為50 ms; Eimer和Kiss (2008)實驗2中顏色任務的捕獲量約為 40 ms; Eimer和 Kiss(2010)實驗1中的捕獲量為40 ms。本研究中發現的線索效應明顯很大, 這可能源于線索的呈現形式及呈現時間：前人研究中的顏色線索為顏色不同的且額外出現的 4個點, 呈現時間為 50 ms; 而本研究如Gibson和Kelsey (1998)中是框的變化, 并且時間為100 ms。但是本研究與Eimer和 Kiss (2008,2010)一樣線索出現到靶子出現的時間(SOA)為200 ms, 而 Folk等人(1992, 2008)研究中 SOA為 150 ms。無論效應量如何, 我們不能將效應量簡單歸結為線索與靶子的知覺關聯即局部知覺關聯的單獨作用, 因為特征獨子檢測模式可能也對捕獲做出了貢獻(雖然貢獻的捕獲量可能小的多)。之前我們已經討論過, 特征搜索模式只能促進被試的快速反應,但對注意捕獲沒有貢獻, 因此PERl+FSM條件中發現的捕獲量應該只是局部知覺關聯的作用。但是在Lien等人(2010)的實驗中與靶子同樣顏色的線索的捕獲量只有 40 ms, 這可能因為在他們的實驗中線索屏除線索外的其他方框都具有另一顏色, 而這一顏色也會在靶子屏中出現(雖然不是靶子顏色), 這樣會干擾線索的捕獲作用; 而在本研究中線索屏除線索外的其他方框都是灰色, 因此獲得了比較純凈的相關顏色線索的捕獲作用。將局部知覺關聯+特征獨子檢測模式(PERl+SDM)條件和局部知覺關聯+特征搜索模式(PERl+FSM)條件間的效應量進行對比, 發現二者之間沒有差異,

p

>0.05; 另外將局部知覺關聯+特征獨子檢測模式+語義關聯(PERl+SDM+SEM)條件(99.4 ms)和局部知覺關聯+特征搜索模式+語義關聯(PERl+FSM+SEM)條件(96.8 ms)間的效應量也進行對比, 發現二者差異同樣不顯著,

p

>0.05; 最后, 將這4個條件間的效應量進行對比,發現差異同樣不顯著,

p

>0.05。因此推測雖然特征獨子檢測模式單獨作用時對注意捕獲有貢獻, 但是與知覺關聯(和語義關聯)共同作用時特征獨子檢測模式的作用消失; 只要線索靶子間有局部的知覺關聯存在(無論是否同時具有搜索策略或語義關聯),捕獲效應均由局部知覺關聯貢獻。

前面已經論述過, 當線索與靶子之間的語義關聯單獨作用時是能夠發現捕獲效應的。這里我們探討當語義關聯與其他因素共同作用時的效果。首先,從局部知覺關聯+特征獨子檢測模式(PERl+SDM)條件和局部知覺關聯+特征獨子檢測模式+語義關聯(PERl+SDM+SEM)條件的捕獲量沒有差異可以看到, 線索靶子語義關聯的加入并沒有使線索的捕獲量增加, 這說明當語義關聯與局部知覺關聯和特征獨子檢測模式共同作用時對注意捕獲沒有影響;其次, 從局部知覺關聯+特征搜索模式(PERl+FSM)條件和局部知覺關聯+特征搜索模式+語義關聯(PERl+FSM+SEM)條件的捕獲量沒有差異可以看到, 線索靶子語義關聯的加入同樣沒有使線索的捕獲量增加, 這說明當語義關聯與局部知覺關聯和特征搜索模式共同作用時對注意捕獲沒有影響; 最后,從整體知覺關聯(PERd)條件(55.3 ms)和整體知覺關聯+語義關聯(PERd+SEM)條件的捕獲量(61.5 ms)沒有差異可以看到, 線索靶子語義關聯的加入依然沒有使線索的捕獲量增加, 這說明當語義關聯與整體知覺關聯共同作用時對注意捕獲沒有影響。雖然受實驗設計所限, 我們不能窮盡語義關聯與其他因素的組合, 但是似乎可以推測, 當語義關聯與其他因素共同作用時對注意捕獲的作用消失。既然做出這樣的推測, 我們也可推測出在整體知覺關聯+語義關聯(PERd+SEM)條件中的捕獲量都由整體知覺關聯貢獻, 其效應量也與整體知覺關聯單獨作用時相當。之前我們已經得到結論, 只要有局部的知覺關聯存在, 捕獲效應都由其貢獻, 其他因素對捕獲的作用消失。綜合這兩點, 我們可以推測至少在線索化范式中, 只要有知覺關聯的存在(無論是整體的知覺關聯還是局部的知覺關聯), 無論其他成分是否共同作用, 效應量均只由知覺關聯貢獻。最后需要說明的是, 整體知覺關聯(PERd)條件和整體知覺關聯+語義關聯(PERd+SEM)條件雖然捕獲量一致, 但是前者的反應時(780.4 ms)要長于后者(762.2 ms)。這可能是由于使用的靶子漢字不同：前者的靶子為“紗”字, 后者的靶子為“紅”字, 前者的字頻(0.00479)要顯著低于后者(0.04504) (現代漢語頻率詞典, 1986)。關于字頻的問題另需探討。

Stolz和 Stevanovski (2004)描述了一個視覺詞匯再認的模型。他們認為從特征水平到字母水平、再到詞匯水平、最后到語義水平的激活是一個正向的、在一定程度上是“預設”的過程, 而從語義水平到特征水平的逆向激活反映了由實驗環境引發的自上而下的調節。在本研究中, 當線索與靶子無任何關聯也未采取任何策略時(即 NULL條件), 作為靶子的白色“紗”字雖然可能引發一系列相關的激活, 但并未引發和“紅”有關的任何激活, 因此紅色的線索未能得到注意; 同理, 特征搜索模式(FSM)條件中紫色的靶子也未能引發“紅”的激活, 表現了注意捕獲在特定的特征值上的要求(Folk &Remington, 1998; Jiao et al, 2013); 然而, 在特征獨子檢測模式(SDM)條件中, 與靶子同樣是特征獨子的線索可能在其特征水平上得到了某種程度的激活, 雖然這種激活相對弱很多, 這也表現了“預設”過程受自上而下因素影響的可調節性; 在語義關聯(SEM)條件中, 白色的靶子“紅”字使得詞匯水平和語義水平得到了激活, 并且也可能向特征水平進行了逆向激活, 因此紅色線索能夠捕獲注意; 當靶子具有知覺特征時, 相同特征必然得到激活而使同顏色的線索吸引了注意, 但是當語義水平和知覺水平共同作為目標時, 可能特征水平的激活足以使被試完成任務而不必將到語義水平的通路也激活, 因此語義關聯和知覺關聯共同存在時語義關聯并沒有對注意捕獲做出影響, 這里恰好表現了空間注意定向受到的自上而下的調控, 但具體的原因和機制還需進一步的研究。

在復雜的環境中, 人類為何能有效選擇與當前行為密切相關的信息是一個十分有意義并仍需探討的問題。在過去30年, 研究者已對這種能力開展大量的實驗研究, 證明自下而上的感知提示(如刺激的顏色屬性：紅)能自動獲得個體注意并與任務決定的自上而下的加工過程交互作用指導選擇(Bekkering & Neggers, 2002; Theeuwes & Chen, 2005;Watkins, Dalton, Lavie, & Rees, 2007; Theeuwes & van der Burg, 2008; Seiss, Kiss, & Eimer, 2009; Humphreys et al., 2010; Liao & Yeh, 2011; Müller-Plath &Kl?ckner, in press)。例如, 我們的動作意向能夠影響我們對于視覺世界的感知, 促進與這個動作有關的客體特征的識別。具體來說, 看到后抓握一個客體比看到后指向一個客體對朝向特征的加工更為正確, 而二者對于顏色特征的加工沒有差別。這是因為相比于客體的顏色, 朝向對于抓握是有影響的,而指向動作對于這兩種特征沒有特別要求(Bekkering & Neggers, 2002)。在現實場景中, 語義知識和知覺經驗同樣共同作用指導個體的視覺加工(Wolfe, V?, Evans, & Greene, 2011; V? & Wolfe,2012, 2013)。比如, 在長時間的生活經驗中, 人們知道馬桶不會放在洗衣機上而一般在衛生間的某個角落, 因此這種語義習得會指導人們對面前的真實場景做出有效的選擇; 如果這一場景遭到了破壞使得客體間的相對位置背離了生活中的常規現象,那么人們將需要更多的資源去進行重新整合, 這時人們不得不對于這一特定場景進行重新學習以獲得僅關于這一特定場景的知覺經驗, 并利用這一知覺經驗有效地指導視覺加工(V? & Wolfe, 2013)。本研究從兩個方面即線索靶子關聯和視覺搜索策略系統考察自上而下的信息如何指導個體進行視覺搜索, 發現雖然顯著的客體特征“預設”為能夠自動地吸引注意, 但是人們能夠根據當前的環境迅速、有效地構建符合當前任務的認知系統, 并通過這一調整好的系統去有目的地完成相關任務并感知世界, 表現了人類加工系統的靈活性和可調節性。

3 結論

(1)線索與靶子整體的知覺關聯(至少在顏色維度)單獨作用時對注意捕獲有貢獻, 效應量約為 60 ms; 線索僅與靶子的局部知覺關聯對注意捕獲有貢獻, 效應量約 100 ms; 只要有知覺關聯的存在,無論其他成分是否共同作用, 效應量只由知覺關聯貢獻;

(2)線索與靶子的語義關聯單獨作用時對注意捕獲有貢獻, 效應量約為 25 ms; 但是與其他因素共同作用時對注意捕獲的作用消失;

(3)特征搜索模式單獨作用時對注意捕獲沒有影響; 特征獨子檢測模式單獨作用時對注意捕獲有貢獻, 效應量約10 ms, 但與知覺關聯(和語義關聯)共同作用時其作用消失。兩種搜索策略都能促進被試搜索以快速完成任務, 二者完成速度相當。

Bacon, W. F., & Egeth, H. (1994). Overriding stimulus-driven attentional capture.

Perception & Psychophysics, 55

,485–496.Beaucousin, V., Cassotti, M., Simon, G., Pineau, A., Kostova,M., Houdé, O., & Poirel, N. (2011). ERP evidence of a meaningfulness impact on visual global/local processing:When meaning captures attention.

Neuropsychologia, 49

(5),1258–1266.Bekkering, H., & Neggers, S. F. W. (2002). Visual search is modulated by action intentions.

Psychological Science,13

(4), 370–374.Dell'Acqua, R., Pesciarelli, F., Jolicoeur, P., Eimer, M., &Peressotti, F. (2007). The interdependence of spatial attention and lexical access as revealed by early asymmetries in occipito-parietal ERP activity.

Psychophysiology, 44

(3), 436–443.Eimer, M., & Kiss, M. (2008). Involuntary attentional capture is determined by task set: Evidence from event-related brain potentials.

Journal of Cognitive Neuroscience, 20

(8),1423–1433.Eimer, M., & Kiss, M. (2010). Top-down search strategies determine attentional capture in visual search: Behavioral and electrophysiological evidence.

Attention, Perception, &Psychophysics, 72

(4), 951–962.Folk, C. L., Remington, R. W., & Johnston, J. C. (1992).Involuntary covert orienting is contingent on attentional control settings.

Journal of Experimental Psychology:Human Perception and Performance, 18

(4), 1030–1044.Folk, C. L., & Remington, R. (1998). Selectivity in distraction by irrelevant featural sin gletons: evidence for two forms of attentional capture.

Journal of Experimental Psychology:Human Perception and Performance, 24

(3), 847–858.Folk, C. L., Leber, A. B., & Egeth, H. E. (2002). Made you blink! Contingent attentional capture produces a spatial blink.

Perception & Psychophysics, 64

, 741–753.Folk, C. L., & Remington, R. W. (2008). Bottom-up priming of top-down attentional control settings.

Visual Cognition,16

(2-3), 215–231.Folk, C. L., Remington, R. W., & Wu, S. C. (2009). Additivity of abrupt onset effects supports nonspatial distraction, not the capture of spatial attention.

Attention, Perception, &Psychophysics, 71

(2), 308–313.Gibson, B. S., & Kelsey, E. M. (1998). Stimulus-driven attentional capture is contingent on attentional set for displaywide visual features.

Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 24

(3),699–706.Humphreys, G. W., Yoon, E. Y., Kumar, S., Lestou, V.,Kitadono, K., Roberts, K. L., & Riddoch, M. J. (2010). The interaction of attention and action: From seeing action to acting on perception.

British Journal of Psychology, 101

(2),185–206.Institute of Language Teaching and Research. (1986).

A frequency dictionary of Modern Chinese (

. Beijing, China:Beijing Language Institute Press.[北京語言學院語言教學研究所. (1986).

現代漢語頻率詞典

.北京: 北京語言學院出版社.]Jiao, J., Zhao, G., Wang, Q., Zhang, K., Li, H., Sun, H. J., &Liu, Q. (2013). Contingent capture can occur at specific feature values: Behavioral and electrophysiological evidence.

Biological Psychology, 92

(2), 125–134.Kiss, M., & Eimer, M. (2011). Attentional capture by size singletons is determined by top-down search goals.

Psychophysiology, 48

(6), 784–787.Leber, A. B., & Egeth, H. E. (2006). It's under control:top-down search strategies can override attentional capture.

Psychonomic Bulletin & Review, 13

(1), 132–138.Liao, H.-I., & Yeh, S.-L. (2011). Interaction between stimulus-driven orienting and top-down modulation in attentional capture.

Acta Psychologica, 138

(1), 52–59.Lien, M.-C., Ruthruff, E., & Cornett, L. (2010). Attentional capture by singletons is contingent on top-down control settings: Evidence from electrophysiological measures.

Visual Cognition, 18

(5), 682–727.Luck, S. J., & Hillyard, S. A. (1994a). Electrophysiological correlates of feature analysis during visual search.

Psychophysiology, 31

(3), 291–308.Luck, S. J., & Hillyard, S. A. (1994b). Spatial filtering during visual search: Evidence from human electrophysiology.

Journal of Experimental Psychology: Human Perception &Performance, 20

(5), 1000–1014.Moores, E., Laiti, L., & Chelazzi, L. (2003). Associative knowledge controls deployment of visual selective attention.

Nature Neuroscience, 6

(2), 182–189.Müller-Plath, G., & Kl?ckner, N. (in press). Exogenous attention can be counter-selective: onset cues disrupt sensitivity to color changes.

Psychological Research

.Schreij, D., Owens, C., & Theeuwes, J. (2008). Abrupt onsets capture attention independent of top-down control settings.

Perception & Psychophysics, 70

(2), 208–218.Seiss, E., Kiss, M., & Eimer, M. (2009). Does focused endogenous attention prevent attentional capture in pop-out visual search?

Psychophysiology, 46

(4), 703–717.Stolz, J. A., & Stevanovski, B. (2004). Interactive activation in visual word recognition: constraints imposed by the joint effects of spatial attention and semantics.

Journal of Experimental

Psychology:

Human

Perception

&Performance, 30

(6), 1064–1076.Theeuwes, J. (1991). Cross-dimensional perceptual selectivity.

Perception & Psychophysics, 50

, 184–193.Theeuwes, J. (1992). Perceptual selectivity for color and form.

Perception & Psychophysics, 51

, 599–606.Theeuwes, J. (2004). Top-down search strategies cannot override attentional capture.

Psychonomic Bulletin &Review, 11

(1), 65–70.Theeuwes, J. & Chen, C. Y. (2005). Attentional capture and inhibition (of return): The effect on perceptual sensitivity.

Perception & Psychophysics, 67

(8), 1305–1312.Theeuwes, J., & van der Burg, E. (2008). The role of cueing in attentional capture.

Visual Cognition, 16

(2-3), 232–247.V?, M.L.-H., & Wolfe, J. M. (2012). When does repeated search in scenes involve memory? Looking at versus looking for objects in scenes.

Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 38

(1),23–41.V?, M. L.-H., & Wolfe, J. M. (2013). The interplay of episodic and semantic memory in guiding repeated search in scenes.

Cognition, 126

(2), 198–212.Wang, H. Y. (2009).

The influence of semantic relevancy on attentional capture

. Unpublished master’s thesis, Northeast Normal University.[王慧媛. (2009).

語義關聯對注意捕獲的影響

. 碩士學位論文, 東北師范大學.]Watkins, S., Dalton, P., Lavie, N., & Rees, G. (2007). Brain mechanisms mediating auditory attentional capture in humans.

Cerebral Cortex, 17

(7), 1694–1700.Wolfe, J. M., V?, M. L.-H., Evans, K. K., & Greene, M. R.(2011). Visual search in scenes involves selective and nonselective pathways.

Trends in Cognitive Sciences, 15

(2),77–84.Yantis, S., & Jonides, J. (1984). Abrupt visual onsets and selective attention: Evidence from visual search.

Journal of Experimental Psychology: Human Perception & Performance,10

, 601–621.Yeh, S.-L., & Liao, H.-I. (2010). On the generality of the displaywide contingent orienting hypothesis: Can a visual onset capture attention without top-down control settings for displaywide onset?

Acta Psychologica, 135

(2), 159–167.