自上而下的目標(biāo)調(diào)節(jié)獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)干擾子的注意定向和脫離*

張 燕 曹慧敏 鄭元杰 任衍具

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自上而下的目標(biāo)調(diào)節(jié)獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)干擾子的注意定向和脫離*

張 燕1曹慧敏1鄭元杰2任衍具1

(1山東師范大學(xué)心理學(xué)院;2山東師范大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院, 濟(jì)南 250358)

近年來(lái)傳統(tǒng)的注意控制理論已經(jīng)無(wú)法解釋部分注意控制現(xiàn)象, 有研究者提出將獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)/價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲作為一種新的注意引導(dǎo)源。獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲是否會(huì)受到自上而下的目標(biāo)定勢(shì)的調(diào)節(jié)已成為該領(lǐng)域一個(gè)重要的理論問(wèn)題。研究采用空間線索范式的變式, 探討了獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)干擾子與目標(biāo)的相關(guān)性對(duì)獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)注意捕獲中的定向和脫離的調(diào)節(jié)作用。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn): 當(dāng)學(xué)習(xí)階段習(xí)得的獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)干擾子在測(cè)驗(yàn)階段與目標(biāo)相關(guān)時(shí)(實(shí)驗(yàn)1), 有獎(jiǎng)干擾子相對(duì)于無(wú)獎(jiǎng)干擾子具有優(yōu)先的注意定向和延遲脫離; 而學(xué)習(xí)階段習(xí)得的獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)干擾子在測(cè)驗(yàn)階段與目標(biāo)無(wú)關(guān)時(shí)(實(shí)驗(yàn)2), 有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)獎(jiǎng)干擾子在注意定向和脫離方面均無(wú)顯著差異。由此可見, 獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲并不是完全自動(dòng)化的, 自上而下的目標(biāo)定勢(shì)能夠調(diào)節(jié)其注意定向和脫離的成分, 支持獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲與自上而下的目標(biāo)定勢(shì)交互引導(dǎo)視覺注意的觀點(diǎn)。

獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié); 自上而下; 注意定向; 注意脫離

1 前言

視覺注意(visual attention)是人類賴以選擇任務(wù)相關(guān)信息同時(shí)抑制無(wú)關(guān)信息的一種適應(yīng)性認(rèn)知機(jī)制。早期的研究者提出了注意控制的兩種模式: 刺激驅(qū)動(dòng)的(stimulus-driven)和目標(biāo)定向的(goal- directed)注意控制(見綜述Egeth & Yantis, 1997)。前者也稱外源性的(exogenous)或者自下而上的(bottom- up)注意控制, 認(rèn)為外部刺激的物理特征(如物理顯著性, physical salience)能夠引導(dǎo)視覺注意的分配, 強(qiáng)調(diào)的是外部刺激對(duì)注意的捕獲(attentional capture), 具有不由自主的、自動(dòng)的性質(zhì)(如Theeuwes, 1992, 2010)。后者也稱內(nèi)源性的(endogenous)或者自上而下的(top-down)注意控制, 認(rèn)為個(gè)體的目標(biāo)或內(nèi)部準(zhǔn)備狀態(tài)引導(dǎo)視覺注意的分配, 強(qiáng)調(diào)的是當(dāng)前任務(wù)和主觀意圖等認(rèn)知性因素對(duì)注意的控制, 具有主動(dòng)控制的性質(zhì)(如Posner, Snyder, & Davidson, 1980)。

然而傳統(tǒng)的注意控制的二分法受到了近年來(lái)研究成果的挑戰(zhàn), 越來(lái)越多的研究者發(fā)現(xiàn), 存在刺激的物理顯著性和個(gè)體的目標(biāo)都無(wú)法解釋的注意選擇偏差(見綜述Awh, Belopolsky, & Theeuwes, 2012)。其中有一類研究發(fā)現(xiàn), 與獎(jiǎng)賞建立聯(lián)結(jié)的物理上非顯著的刺激也能夠捕獲視覺注意, 即獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)/價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲(value-driven attentional capture); 該類研究往往采用學(xué)習(xí)?測(cè)驗(yàn)范式的程序,要求被試在學(xué)習(xí)階段將項(xiàng)目的某個(gè)特征值(如紅色或綠色)與獎(jiǎng)賞/價(jià)值建立聯(lián)結(jié), 在測(cè)驗(yàn)階段, 具有與獎(jiǎng)賞/價(jià)值建立聯(lián)結(jié)的特征值的項(xiàng)目作為干擾子出現(xiàn), 但是與測(cè)驗(yàn)階段的目標(biāo)無(wú)關(guān), 結(jié)果發(fā)現(xiàn)與獎(jiǎng)賞建立聯(lián)結(jié)的項(xiàng)目的特征值比沒有建立聯(lián)結(jié)的項(xiàng)目的特征值更容易捕獲注意, 從而干擾了對(duì)被試目標(biāo)項(xiàng)的搜索(如Anderson, 2013, 2016; Anderson, Laurent, & Yantis, 2011b)。利用視線追蹤技術(shù)的研究也發(fā)現(xiàn): 與獎(jiǎng)賞相聯(lián)結(jié)的項(xiàng)目特征值比沒有建立聯(lián)結(jié)的項(xiàng)目特征值更容易捕獲眼動(dòng)(如Bucker, Silvis, Donk, & Theeuwes, 2015; Theeuwes & Belopolsky, 2012), 為基于獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲提供了更為直接的證據(jù)。還有研究者提供了獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲的神經(jīng)生理學(xué)證據(jù): 人類基底神經(jīng)節(jié)和視皮層存在價(jià)值驅(qū)動(dòng)注意的優(yōu)先性信號(hào), 獎(jiǎng)賞可以通過(guò)前扣帶回來(lái)增強(qiáng)刺激的顯著性進(jìn)而捕獲注意, 與獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的干擾子誘發(fā)N2pc成分先于目標(biāo)誘發(fā)的N2pc成分(Qi, Zeng, Ding, & Li, 2013; 也見Anderson, 2016)。

在注意控制的早期研究中, 關(guān)于注意捕獲(attentional capture)的性質(zhì)存在著兩類不同的觀點(diǎn): 基于額外奇異項(xiàng)(additional singleton)范式提出的刺激驅(qū)動(dòng)的捕獲(stimulus-driven capture; Theeuwes, 1992)和基于空間線索(spatial cuing)范式提出的有條件的捕獲(contingent capture; Folk, Remington, & Johnston, 1992), 而且這種爭(zhēng)議一直持續(xù)至今(Theeuwes, 2010)。那么一個(gè)重要的理論問(wèn)題就是獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)/價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲的性質(zhì), 即這種注意捕獲是完全自動(dòng)化的(類似于刺激驅(qū)動(dòng)的捕獲), 還是會(huì)受到自上而下的目標(biāo)定勢(shì)的調(diào)節(jié)(類似于有條件的捕獲)呢？

對(duì)于上述的理論問(wèn)題, 目前的研究也存在兩種不同的觀點(diǎn)。大部分研究者發(fā)現(xiàn), 獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲通過(guò)增強(qiáng)刺激的顯著性來(lái)捕獲注意(如Anderson, Laurent, & Yantis, 2011a; Wang, Yu, & Zhou, 2013)和眼動(dòng)(如Failing, Nissens, Pearson, Le Pelley, & Theeuwes, 2015; Hickey & van Zoest, 2013; Theeuwes & Belopolsky, 2012), 這種注意/眼動(dòng)捕獲是完全自動(dòng)化的, 獨(dú)立于自上而下目標(biāo)定勢(shì)和/或策略性的注意定勢(shì)等認(rèn)知性因素的影響, 類似于刺激驅(qū)動(dòng)的注意捕獲(如Bucker, Belopolsky, & Theeuwes, 2015; Failing & Theeuwes, 2014; Le Pelley, Pearson, Griffiths, & Beesley, 2015; Munneke, Hoppenbrouwers, & Theeuwes, 2015; Pearson et al., 2016)。然而也有一些研究者發(fā)現(xiàn), 在一定的條件下獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲并不是完全自動(dòng)化的, 會(huì)受到策略和/或自上而下的目標(biāo)定勢(shì)等認(rèn)知性因素的調(diào)節(jié)(MacLean & Giesbrecht, 2015; MacLean, Diaz, & Giesbrecht, 2016; Stankevich & Geng, 2015)。

近期的研究在探討?yīng)勝p聯(lián)結(jié)注意捕獲的性質(zhì)時(shí), 主要是以反應(yīng)時(shí)為指標(biāo), 反應(yīng)時(shí)的結(jié)果是多種成分綜合的結(jié)果, 既包括在加工過(guò)程的早期刺激對(duì)注意的捕獲(注意定向), 也包括在加工過(guò)程的晚期注意從刺激上離開(注意脫離)。未見有研究者將獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲過(guò)程中早期的注意定向(attentional orienting)和晚期的注意脫離(attentional disengagement)分開討論。分離出注意定向和注意脫離具有重要的意義, 因?yàn)樗鼈兲幱诓煌男畔⒓庸るA段, 受目標(biāo)定勢(shì)或策略性的注意定勢(shì)等認(rèn)知性因素的影響可能是不一樣的。一些研究者所發(fā)現(xiàn)的自上而下的目標(biāo)定勢(shì)對(duì)獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)注意捕獲的影響也可能是自上而下的目標(biāo)定勢(shì)對(duì)注意定向和脫離混合影響的結(jié)果, 而作為認(rèn)知性因素的自上而下的目標(biāo)定勢(shì)所產(chǎn)生的影響可能發(fā)生在晚期的注意脫離階段, 而對(duì)早期的注意定向沒有影響(見綜述, Carrasco, 2011)。要分離出注意定向和脫離, 就必須在與獎(jiǎng)賞建立聯(lián)結(jié)的特征值呈現(xiàn)之前操縱注意的焦點(diǎn), 并且通過(guò)操縱與獎(jiǎng)賞建立聯(lián)結(jié)的特征值和目標(biāo)的相關(guān)性來(lái)考察獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲是否受自上而下目標(biāo)定勢(shì)的影響; 為了考察目標(biāo)定勢(shì)對(duì)獎(jiǎng)賞干擾子注意定向的影響, 必須確保獎(jiǎng)賞干擾子出現(xiàn)的時(shí)候注意已經(jīng)分配到其它的位置上, 獎(jiǎng)賞干擾子會(huì)捕獲注意從而干擾對(duì)目標(biāo)的識(shí)別; 同時(shí)為了考察目標(biāo)定勢(shì)對(duì)獎(jiǎng)賞干擾子注意脫離的影響, 必須確保獎(jiǎng)賞干擾子出現(xiàn)的時(shí)候注意已經(jīng)分配到獎(jiǎng)賞干擾子的位置上, 注意需要脫離獎(jiǎng)賞干擾子而重新定向至目標(biāo)的位置上。Vromen及其同事采用該范式探討了目標(biāo)定勢(shì)對(duì)恐懼刺激早期的注意定向和晚期的注意脫離的影響, 這項(xiàng)研究中指出: 定向是指恐懼干擾子出現(xiàn)在非線索位置時(shí), 恐懼干擾子對(duì)注意的捕獲, 而脫離是指恐懼干擾子出現(xiàn)在線索位置時(shí), 注意從恐懼干擾子上離開; 這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn), 當(dāng)恐懼刺激成為可能的目標(biāo)時(shí), 會(huì)誘發(fā)早期的注意定向和晚期的注意脫離, 但當(dāng)恐懼刺激與目標(biāo)無(wú)關(guān)時(shí), 僅誘發(fā)少量的注意定向; 由此可見自上而下的目標(biāo)定勢(shì)既調(diào)節(jié)了恐懼刺激的早期注意定向, 也調(diào)節(jié)了恐懼刺激的晚期注意脫離(Vromen, Lipp, Remington, & Becker, 2016)。

本研究采用學(xué)習(xí)?測(cè)驗(yàn)程序, 我們?cè)趯W(xué)習(xí)階段要求被試建立顏色與獎(jiǎng)賞的聯(lián)結(jié)(Anderson et al., 2011b), 而在測(cè)驗(yàn)階段采用上述的空間線索范式的變式分離出注意定向和注意脫離, 以此來(lái)探討自上而下的目標(biāo)定勢(shì)對(duì)獎(jiǎng)賞干擾子的注意定向和注意脫離的影響。其中定向是指獎(jiǎng)賞干擾子出現(xiàn)在非線索位置, 而脫離是指獎(jiǎng)賞干擾子出現(xiàn)在線索位置。研究包含兩個(gè)實(shí)驗(yàn), 實(shí)驗(yàn)1操縱獎(jiǎng)賞干擾子與目標(biāo)相關(guān), 實(shí)驗(yàn)2操縱獎(jiǎng)賞干擾子與目標(biāo)無(wú)關(guān)。基于前人研究結(jié)果, 本研究有以下預(yù)期: 若獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲是完全自動(dòng)化的, 那么當(dāng)獎(jiǎng)賞干擾子與目標(biāo)相關(guān)(實(shí)驗(yàn)1)和獎(jiǎng)賞干擾子與目標(biāo)無(wú)關(guān)(實(shí)驗(yàn)2)時(shí), 與無(wú)獎(jiǎng)干擾子相比, 獎(jiǎng)賞干擾子在注意的優(yōu)先定向和延遲脫離方面均應(yīng)該獲得類似的結(jié)果。若獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲會(huì)受到目標(biāo)定勢(shì)的調(diào)節(jié), 那么當(dāng)獎(jiǎng)賞干擾子與目標(biāo)相關(guān)(實(shí)驗(yàn)1)時(shí), 與無(wú)獎(jiǎng)干擾子相比, 有獎(jiǎng)干擾子在注意的優(yōu)先定向和/或延遲脫離方面更明顯; 當(dāng)獎(jiǎng)賞干擾子與目標(biāo)無(wú)關(guān)(實(shí)驗(yàn)2)時(shí), 有無(wú)獎(jiǎng)賞干擾子在注意定向和/或注意脫離方面沒有明顯的差異。

2 實(shí)驗(yàn)1：獎(jiǎng)賞干擾子與目標(biāo)相關(guān)

本實(shí)驗(yàn)旨在探討當(dāng)獎(jiǎng)賞干擾子與目標(biāo)相關(guān)時(shí), 有獎(jiǎng)干擾子是否比無(wú)獎(jiǎng)干擾子具有明顯的注意的優(yōu)先定向和延遲脫離。首先在學(xué)習(xí)階段, 采用視覺搜索任務(wù)讓被試習(xí)得顏色與獎(jiǎng)賞的聯(lián)結(jié)(見Anderson et al., 2011b); 其次在測(cè)驗(yàn)階段, 要求被試識(shí)別粉色方框中的目標(biāo)圓環(huán), 并對(duì)圓環(huán)中的線條朝向做出按鍵反應(yīng), 同時(shí)要忽略三個(gè)白色方框里圓環(huán)中的線條朝向(見圖1)。在1/3的試次中, 白色方框中與獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的色環(huán)作為干擾子, 而粉色方框中與獎(jiǎng)賞沒有聯(lián)結(jié)的色環(huán)作為目標(biāo); 而在另1/3的試次中, 白色方框中與獎(jiǎng)賞沒有聯(lián)結(jié)的色環(huán)作為干擾子, 而粉色方框中與獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的色環(huán)作為目標(biāo); 在最后1/3的試次中, 白色方框中既不出現(xiàn)與獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的色環(huán)也不出現(xiàn)與獎(jiǎng)賞沒有建立聯(lián)結(jié)的色環(huán), 而是出現(xiàn)中性的色環(huán)作為干擾子, 粉色方框中既可以是與獎(jiǎng)賞建立聯(lián)結(jié)的色環(huán), 也可以是與獎(jiǎng)賞沒有建立聯(lián)結(jié)的色環(huán)作為目標(biāo)。

在呈現(xiàn)目標(biāo)畫面之前, 利用粉色線索(圍繞白色方框的4個(gè)粉色色塊)將注意引導(dǎo)至4個(gè)可能的目標(biāo)位置中的一個(gè)上, 那么獎(jiǎng)賞干擾子在某些試次上首先被注意到(注意脫離試次), 而在另一些試次上不被注意到(注意定向試次, 見圖1)。若在線索位置與目標(biāo)位置相同的試次上, 目標(biāo)識(shí)別的反應(yīng)時(shí)應(yīng)快于線索位置與目標(biāo)位置不同試次上的反應(yīng)時(shí), 二者的反應(yīng)時(shí)之差即為線索效應(yīng)(圖3)。線索化獎(jiǎng)賞干擾子或非獎(jiǎng)賞的干擾子允許我們測(cè)量注意是否難以從獎(jiǎng)賞干擾子上脫離開來(lái)(即注意脫離), 因?yàn)樽⒁獠槐囟ㄏ蛑猎摳蓴_子上, 而應(yīng)該脫離該干擾子重新定向至目標(biāo)上。線索化其他的項(xiàng)目(其他的干擾子或者目標(biāo)項(xiàng))允許我們測(cè)量注意是否會(huì)優(yōu)先定向至獎(jiǎng)賞干擾子上(即注意定向), 因?yàn)楠?jiǎng)賞干擾子會(huì)捕獲注意從而干擾對(duì)目標(biāo)的識(shí)別。基于前人研究, 我們預(yù)期有獎(jiǎng)干擾子比無(wú)獎(jiǎng)干擾子的優(yōu)先定向和延遲脫離更明顯。

2.1 方法

2.1.1 被試

自愿參加實(shí)驗(yàn)的24名(12名女生, 12名男生, 17 ~ 22歲,= 19.17歲,= 1.17歲)在校大學(xué)生。參加者均為右利手, 視力或矯正視力及色覺正常, 身體健康。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后被試可根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的總分獲得15 ~ 25元的報(bào)酬。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)刺激與儀器

參照Anderson, Folk, Garrison和Rogers (2016)的研究制作實(shí)驗(yàn)材料。學(xué)習(xí)階段的實(shí)驗(yàn)材料為直徑約3o的圓環(huán)和長(zhǎng)度約為2°的線條(如圖1所示)。圓環(huán)共有7種顏色: 紅色(RGB: 255, 0, 0)、綠色(RGB: 0, 255, 0)、橙色(RGB: 255, 128, 0)、黃色(RGB: 255, 255, 0)、粉色(RGB: 255, 128,255)、藍(lán)色(RGB: 0, 128, 255)和青色(RGB: 0, 255, 255); 線條均為白色, 朝向?yàn)樗健⒋怪被蛘邇A斜45/135度。測(cè)驗(yàn)階段的實(shí)驗(yàn)材料還包括大小約為4°× 4°的白色(RGB: 255, 255, 255)方框和粉色色塊(RGB: 255, 128, 255)。采用專用軟件E-Prime 2.0編制實(shí)驗(yàn)程序并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), 運(yùn)行平臺(tái)為聯(lián)想電腦(Pentium (R) Dual-Core CPU E5700, 3.00 GHz)。實(shí)驗(yàn)刺激呈現(xiàn)在17英寸的彩色CRT顯示器(分辨率為800×600, 刷新頻率為60 Hz)上, 背景為灰色(RGB: 128, 128, 128)。視距約為40 cm。

2.1.3 實(shí)驗(yàn)程序與設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)階段單個(gè)試次的程序如圖1a所示。首先在屏幕中央呈現(xiàn)一個(gè)紅色的注視點(diǎn)(+, 大小為2.8°), 被試準(zhǔn)備好后按空格鍵, 注視點(diǎn)變?yōu)榘咨㈦S機(jī)持續(xù)呈現(xiàn)在屏幕中央400、500或600 ms, 接下來(lái)呈現(xiàn)搜索畫面1000 ms或者直至被試做出按鍵反應(yīng), 要求被試搜索目標(biāo)圓環(huán)(紅色或綠色), 并對(duì)其中的線條朝向做出按鍵反應(yīng)(水平朝向按“—”鍵, 垂直朝向按“∣”鍵, 鍵名預(yù)先標(biāo)記), 間隔1000 ms后呈現(xiàn)反饋屏幕1500 ms, 如果反應(yīng)正確, 反饋屏幕呈現(xiàn)給被試當(dāng)前試次的得分和直到該試次共得的總分, 并告知被試實(shí)驗(yàn)報(bào)酬與學(xué)習(xí)階段所得的總分高低有關(guān)。反饋有兩種: 有獎(jiǎng)“+10”和無(wú)獎(jiǎng)“+0”,對(duì)單個(gè)被試來(lái)說(shuō), 其中一種目標(biāo)圓環(huán)顏色為有獎(jiǎng), 另一種目標(biāo)圓環(huán)顏色為無(wú)獎(jiǎng), 對(duì)目標(biāo)圓環(huán)的顏色進(jìn)行被試間平衡(在本實(shí)驗(yàn)中選擇紅色和綠色作為有獎(jiǎng)和無(wú)獎(jiǎng)的顏色, 對(duì)一半被試來(lái)說(shuō)紅色是有獎(jiǎng), 綠色是無(wú)獎(jiǎng); 而對(duì)另一半被試來(lái)說(shuō)紅色是無(wú)獎(jiǎng), 綠色是有獎(jiǎng)); 如果反應(yīng)錯(cuò)誤或者超出屏幕呈現(xiàn)時(shí)間, 反饋屏幕呈現(xiàn)“錯(cuò)誤”提示。試次之間有1000 ms的空屏。學(xué)習(xí)階段之前有32個(gè)練習(xí)試次, 反饋屏幕僅呈現(xiàn)“正確”和“錯(cuò)誤”, 不呈現(xiàn)得分。正式實(shí)驗(yàn)部分有320個(gè)試次(50%的試次為有獎(jiǎng), 50%的試次為無(wú)獎(jiǎng)), 順序隨機(jī)呈現(xiàn), 共分為4組, 每組包括80個(gè)試次, 相鄰兩組之間被試可以稍作休息。

圖1 實(shí)驗(yàn)1學(xué)習(xí)階段(a)和測(cè)驗(yàn)階段(b)單個(gè)試次的流程圖

注：彩圖見電子版,下同

測(cè)驗(yàn)階段單個(gè)試次的流程圖如圖1b所示。首先在屏幕中央呈現(xiàn)一個(gè)紅色的注視點(diǎn), 被試準(zhǔn)備好后按空格鍵, 注視點(diǎn)變?yōu)榘咨? 同時(shí)在注視點(diǎn)的周圍上下左右呈現(xiàn)4個(gè)白色方框900 ms, 方框中心距離注視點(diǎn)約為7°, 接下來(lái)呈現(xiàn)線索(在其中一個(gè)方框的四周閃現(xiàn)4個(gè)粉色色塊)屏幕100 ms后消失, 線索位置與接下來(lái)要搜索的目標(biāo)圓環(huán)位置(粉色方框位置)可能相同也可能不同。再呈現(xiàn)注視點(diǎn)“+”和周圍的4個(gè)方框100 ms。接下來(lái)呈現(xiàn)搜索屏幕100 ms, 其中一個(gè)方框變?yōu)榉凵? 被試需要對(duì)粉色方框內(nèi)圓環(huán)里的線條朝向做水平或垂直的按鍵反應(yīng), 粉色方框內(nèi)的圓環(huán)顏色只有紅色或者綠色。搜索屏幕后出現(xiàn)一個(gè)不限時(shí)的反應(yīng)屏幕, 被試按鍵反應(yīng)后呈現(xiàn)1500 ms的反饋屏, 告訴被試反應(yīng)的正誤, 然后進(jìn)入下一試次。在測(cè)驗(yàn)階段的正式實(shí)驗(yàn)之前有24個(gè)練習(xí)試次, 反饋屏幕呈現(xiàn)反應(yīng)的正誤和反應(yīng)時(shí)。測(cè)驗(yàn)階段的正式實(shí)驗(yàn)共有288個(gè)試次(反饋屏幕僅呈現(xiàn)正誤, 不呈現(xiàn)反應(yīng)時(shí)), 順序隨機(jī)呈現(xiàn), 分成4組, 每組包括72個(gè)試次, 相鄰兩組之間被試可以稍作休息。

在測(cè)驗(yàn)階段, 線索位置和目標(biāo)位置相同的試次稱為目標(biāo)線索試次(占總試次數(shù)的25%, 共72個(gè)試次); 在目標(biāo)線索試次上, 若非目標(biāo)位置出現(xiàn)了另一種目標(biāo)顏色, 則為干擾子條件(有獎(jiǎng)干擾子或無(wú)獎(jiǎng)干擾子); 若非目標(biāo)位置不出現(xiàn)任何目標(biāo)顏色, 則稱為無(wú)干擾子條件。當(dāng)線索位置和搜索屏幕中非目標(biāo)色的位置相同時(shí), 這種試次稱為干擾子線索試次(50%, 共144個(gè)試次); 在干擾子線索試次上, 若非目標(biāo)位置出現(xiàn)了與目標(biāo)位置不同的另一種目標(biāo)顏色, 則為干擾子條件(有獎(jiǎng)干擾子或無(wú)獎(jiǎng)干擾子); 若非目標(biāo)位置不出現(xiàn)任何目標(biāo)顏色, 則為無(wú)干擾子條件。當(dāng)線索位置和目標(biāo)位置分別出現(xiàn)了不同的目標(biāo)顏色時(shí), 這種試次稱為foil (插入)線索試次(25%, 72個(gè)試次), 這種試次只有干擾子條件(有獎(jiǎng)干擾子或無(wú)獎(jiǎng)干擾子)。

學(xué)習(xí)階段和測(cè)驗(yàn)階段共持續(xù)約1個(gè)小時(shí), 在實(shí)驗(yàn)開始前均告訴被試要既快又準(zhǔn)地做反應(yīng)。學(xué)習(xí)階段為單因素的被試內(nèi)設(shè)計(jì), 自變量為有無(wú)獎(jiǎng)賞, 包含有獎(jiǎng)試次和無(wú)獎(jiǎng)試次兩種條件; 測(cè)驗(yàn)階段為被試內(nèi)設(shè)計(jì), 關(guān)鍵自變量為線索類型, 包含有目標(biāo)線索、干擾子線索和foil線索三種類型, 如上所述, 其中目標(biāo)線索和干擾子線索均包含有獎(jiǎng)干擾子、無(wú)獎(jiǎng)干擾子和無(wú)干擾子條件, 而foil線索則只包含有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)獎(jiǎng)干擾子條件。因變量均為判斷線條朝向的按鍵反應(yīng)時(shí)和正確率。

2.2 結(jié)果分析

下面將對(duì)學(xué)習(xí)階段和測(cè)驗(yàn)階段的正確率和反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2.2.1 學(xué)習(xí)階段

正確率 配對(duì)樣本檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 有獎(jiǎng)試次的正確率(= 89%,= 7%)和無(wú)獎(jiǎng)試次的正確率(= 88%,= 6%)之間差異不顯著,(23) = 0.98,= 0.335。如圖2a所示。

反應(yīng)時(shí) 首先剔除錯(cuò)誤反應(yīng)的數(shù)據(jù)(占總數(shù)據(jù)的11.8%), 然后按照± 3的原則剔除超出一定范圍的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)(占總數(shù)據(jù)的0.2%)。配對(duì)樣本檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 有獎(jiǎng)試次的反應(yīng)時(shí)(= 580 ms,= 52 ms)顯著短于無(wú)獎(jiǎng)試次的反應(yīng)時(shí)(= 616 ms,= 63 ms),(23) = 3.34,= 0.003, Cohen’s= 1.09。如圖2b所示。

結(jié)合兩種指標(biāo)發(fā)現(xiàn), 被試確實(shí)習(xí)得了顏色與獎(jiǎng)賞的聯(lián)結(jié)。

圖2 實(shí)驗(yàn)1學(xué)習(xí)階段無(wú)獎(jiǎng)和有獎(jiǎng)條件下的正確率(a)和反應(yīng)時(shí)(b)

注: 誤差線為被試內(nèi)設(shè)計(jì)95%的置信區(qū)間(Loftus & Masson, 1994)

2.2.2 測(cè)驗(yàn)階段

線索效應(yīng)是指目標(biāo)線索、干擾子線索和foil線索在因變量指標(biāo)(正確率和反應(yīng)時(shí))上的變異。

正確率 重復(fù)測(cè)量的方差分析發(fā)現(xiàn)了顯著的線索效應(yīng),(2, 46) = 16.83,< 0.001, ?p2= 0.422。配對(duì)比較的結(jié)果顯示: 目標(biāo)線索試次的正確率(= 89%,= 8%)要顯著高于干擾子線索試次的正確率(= 86%,= 7%,= 0.003)和foil線索試次的正確率(= 80%,= 12%,< 0.001), 干擾子線索試次的正確率顯著高于foil線索試次的正確率(= 0.002)。如圖3a所示。

反應(yīng)時(shí) 首先剔除錯(cuò)誤反應(yīng)的數(shù)據(jù)(占總數(shù)據(jù)的13.7%), 然后按照± 3的原則剔除超出一定范圍的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)(占總數(shù)據(jù)的1.6%)。然后對(duì)剩余的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)了顯著的線索效應(yīng),(2, 46) = 14.32,< 0.001, ?p2= 0.384。配對(duì)比較的結(jié)果顯示: 目標(biāo)線索試次的反應(yīng)時(shí)(= 589 ms,= 102 ms)要顯著短于干擾子線索試次的反應(yīng)時(shí)(= 636 ms,= 104 ms,< 0.001)和foil線索試次的反應(yīng)時(shí)(= 659 ms,= 123 ms,= 0.001), 干擾子線索試次的反應(yīng)時(shí)顯著短于foil線索試次的反應(yīng)時(shí)(= 0.033)。如圖3b所示。

圖3 實(shí)驗(yàn)1測(cè)驗(yàn)階段線索類型間的正確率(a)和反應(yīng)時(shí)(b)

注: 誤差線為被試內(nèi)設(shè)計(jì)95%的置信區(qū)間

綜合兩個(gè)指標(biāo)未發(fā)現(xiàn)速度?準(zhǔn)確性權(quán)衡, 表現(xiàn)出明顯的線索收益。

定向是指有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)獎(jiǎng)干擾子出現(xiàn)在非線索位置時(shí)對(duì)注意的捕獲, 主要反映在干擾子線索類型和目標(biāo)線索類型上。

正確率 在干擾子線索類型上: 干擾子類型的主效應(yīng)顯著,(2, 46) = 10.47,< 0.001, ?p2= 0.313。配對(duì)比較結(jié)果顯示: 有獎(jiǎng)干擾子的正確率(= 81%,= 11%)顯著低于無(wú)獎(jiǎng)干擾子的正確率(= 87%,= 11%,= 0.045)和無(wú)干擾子的正確率(= 91%,= 7%,< 0.001), 無(wú)獎(jiǎng)干擾子的正確率也顯著低于無(wú)干擾子的正確率(= 0.026)。在目標(biāo)線索類型上: 干擾子類型的主效應(yīng)顯著,(2, 46) = 3.23,= 0.049, ?p2= 0.123。配對(duì)比較的結(jié)果顯示: 除了有獎(jiǎng)干擾子的正確率(= 87%,= 8%)顯著低于無(wú)干擾子的正確率(= 92%,= 11%,= 0.016)外, 有獎(jiǎng)干擾子的正確率與無(wú)獎(jiǎng)干擾子的正確率(= 89%,= 10%)差異不顯著(= 0.133); 無(wú)獎(jiǎng)干擾子的正確率與無(wú)干擾子的正確率差異也不顯著(= 0.299)。如圖4a所示。

圖4 實(shí)驗(yàn)1測(cè)驗(yàn)階段注意定向的正確率(a)和反應(yīng)時(shí)(b)

注: 誤差線為被試內(nèi)設(shè)計(jì)95%的置信區(qū)間

反應(yīng)時(shí) 在干擾子線索類型上: 干擾子類型的主效應(yīng)顯著,(2, 46) = 14.22,< 0.001, ?p2= 0.382。配對(duì)比較結(jié)果顯示: 有獎(jiǎng)干擾子的反應(yīng)時(shí)(=666 ms,= 121 ms)要顯著長(zhǎng)于無(wú)獎(jiǎng)干擾子的反應(yīng)時(shí)(= 631 ms,= 104 ms,= 0.004)和無(wú)干擾子的反應(yīng)時(shí)(= 615 ms,= 100 ms,< 0.001), 無(wú)獎(jiǎng)干擾子的反應(yīng)時(shí)與無(wú)干擾子的反應(yīng)時(shí)差異不顯著(= 0.072)。在目標(biāo)線索類型上: 干擾子類型的主效應(yīng)顯著,(2, 46) = 5.98,= 0.005, ?p2= 0.206。配對(duì)比較結(jié)果顯示: 有獎(jiǎng)干擾子的反應(yīng)時(shí)(= 608 ms,= 115 ms)要顯著慢于無(wú)獎(jiǎng)干擾子的反應(yīng)時(shí)(= 586 ms,= 99 ms,= 0.014)和無(wú)干擾子的反應(yīng)時(shí)(= 575 ms,= 103 ms,= 0.010), 無(wú)獎(jiǎng)干擾子的反應(yīng)時(shí)與無(wú)干擾子的反應(yīng)時(shí)差異不顯著(= 0.227)。如圖4b所示。

綜合上述兩個(gè)指標(biāo)未發(fā)現(xiàn)速度?準(zhǔn)確性權(quán)衡, 表現(xiàn)出有獎(jiǎng)干擾子相對(duì)于無(wú)獎(jiǎng)干擾子的優(yōu)先定向。

脫離是指有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)獎(jiǎng)干擾子出現(xiàn)在線索位置上, 被試需要將注意脫離干擾子轉(zhuǎn)向目標(biāo)位置的過(guò)程, 主要反映在foil線索類型上。

正確率 配對(duì)t檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn): 有獎(jiǎng)干擾子的正確率(= 76%,= 16%)要顯著低于無(wú)獎(jiǎng)干擾子的正確率(= 83%,= 11%), Δ= 7%,(23) = 2.72,= 0.012, Cohen’s= 0.899。如圖5a所示。

反應(yīng)時(shí) 配對(duì)t檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn): 有獎(jiǎng)干擾子的反應(yīng)時(shí)(= 679 ms,= 132 ms)要顯著長(zhǎng)于無(wú)獎(jiǎng)干擾子的反應(yīng)時(shí)(= 642 ms,= 122 ms), Δ= 37 ms,(23) = 3.42,= 0.002, Cohen’s= 2.391。如圖5b所示。

圖5 實(shí)驗(yàn)1測(cè)驗(yàn)階段注意脫離正確率(a)和反應(yīng)時(shí)(b)

注: 誤差線為被試內(nèi)設(shè)計(jì)95%的置信區(qū)間

綜合上述兩個(gè)指標(biāo)未發(fā)現(xiàn)速度?準(zhǔn)確性權(quán)衡, 表現(xiàn)出有獎(jiǎng)干擾子相對(duì)于無(wú)獎(jiǎng)干擾子的延遲脫離。

2.3 討論

實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果表明, 在學(xué)習(xí)階段, 被試學(xué)習(xí)到了獎(jiǎng)賞的聯(lián)結(jié), 即當(dāng)有獎(jiǎng)?lì)伾霈F(xiàn)的時(shí)候被試的反應(yīng)顯著快于無(wú)獎(jiǎng)?lì)伾霈F(xiàn)的時(shí)候, 得到了與前人研究類似的結(jié)果(Anderson et al., 2011b; 但見Sha & Jiang, 2016)。在測(cè)驗(yàn)階段, 雖然并沒有給予獎(jiǎng)賞反饋, 但被試在學(xué)習(xí)階段習(xí)得的獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的作用依然存在。當(dāng)獎(jiǎng)賞干擾子可能成為目標(biāo)(與目標(biāo)相關(guān))時(shí), 與無(wú)獎(jiǎng)干擾子相比, 有獎(jiǎng)干擾子能夠優(yōu)先捕獲注意并且延遲脫離。具體來(lái)說(shuō), 當(dāng)目標(biāo)圓環(huán)出現(xiàn)在線索位置時(shí), 注意已經(jīng)指向目標(biāo)圓環(huán)的位置, 此時(shí)不需要再轉(zhuǎn)移注意, 但是我們?nèi)匀挥^察到了對(duì)有獎(jiǎng)干擾子的快速定向。同時(shí)當(dāng)有獎(jiǎng)干擾子出現(xiàn)在線索位置時(shí), 我們也觀察到了對(duì)有獎(jiǎng)干擾子的延遲脫離。

3 實(shí)驗(yàn)2：獎(jiǎng)賞干擾子與目標(biāo)無(wú)關(guān)

實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果顯示, 當(dāng)獎(jiǎng)賞干擾子與目標(biāo)相關(guān)時(shí), 與無(wú)獎(jiǎng)干擾子相比, 有獎(jiǎng)干擾子能更快地捕獲注意, 并且注意脫離時(shí)間變長(zhǎng)。為了評(píng)估獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲中的快速定向和延遲脫離是否受自上而下目標(biāo)的影響, 實(shí)驗(yàn)2旨在探討當(dāng)獎(jiǎng)賞干擾子與目標(biāo)無(wú)關(guān)時(shí)(學(xué)習(xí)階段的目標(biāo)是紅色或者綠色的圓環(huán), 但測(cè)驗(yàn)階段的目標(biāo)是橙色或者青色的圓環(huán)), 有獎(jiǎng)干擾子與無(wú)獎(jiǎng)干擾子在注意定向和脫離方面是否還會(huì)有明顯的差別。先前的研究采用奇異項(xiàng)范式, 發(fā)現(xiàn)即使在測(cè)驗(yàn)階段獎(jiǎng)賞干擾子完全與任務(wù)無(wú)關(guān), 但是它仍能捕獲注意, 支持了獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲是自動(dòng)化的說(shuō)法(如Anderson et al., 2011b)。如果這一觀點(diǎn)是正確的話, 那么實(shí)驗(yàn)2應(yīng)該得到與實(shí)驗(yàn)1類似的結(jié)果; 然而如果假設(shè)基于獎(jiǎng)賞的注意捕獲的定向和脫離會(huì)受到自上而下的目標(biāo)的調(diào)節(jié), 那么在本實(shí)驗(yàn)中我們將會(huì)觀察到有獎(jiǎng)干擾子與無(wú)獎(jiǎng)干擾子在注意定向和脫離方面的差異不同于實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果。

3.1 方法

3.1.1 被試

自愿參加實(shí)驗(yàn)的另外24名(12名女生, 12名男生, 18 ~ 21歲,= 19.38歲,= 0.92歲)在校大學(xué)生, 其他方面均與實(shí)驗(yàn)1相同。

3.1.2 實(shí)驗(yàn)刺激與儀器

實(shí)驗(yàn)刺激和儀器同實(shí)驗(yàn)1。唯一不同的是實(shí)驗(yàn)2中粉色方框內(nèi)的目標(biāo)圓環(huán)顏色是橙色或青色, 而紅色或綠色作為其中的一個(gè)非目標(biāo)顏色出現(xiàn)。

3.1.3 實(shí)驗(yàn)程序與設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)階段的實(shí)驗(yàn)流程與實(shí)驗(yàn)1的學(xué)習(xí)階段的實(shí)驗(yàn)流程完全相同。

測(cè)驗(yàn)階段的實(shí)驗(yàn)流程與實(shí)驗(yàn)1基本相同, 單個(gè)試次的流程如圖6所示。當(dāng)線索位置和目標(biāo)位置相同時(shí), 這種試次稱為目標(biāo)線索試次(占總試次的25%, 共72個(gè)試次); 在目標(biāo)線索試次上, 若非目標(biāo)位置出現(xiàn)了紅色或綠色, 則為干擾子條件(有獎(jiǎng)干擾子或無(wú)獎(jiǎng)干擾子); 若非目標(biāo)位置不出現(xiàn)紅色或綠色, 則為無(wú)干擾子條件。當(dāng)線索位置和搜索屏幕中非目標(biāo)色(此時(shí)不包括紅色或綠色, 僅指黃色和藍(lán)色)的位置相同時(shí), 這種試次稱為干擾子線索試次(25%, 72個(gè)試次); 在干擾子線索試次上, 若其它的非目標(biāo)位置出現(xiàn)了紅色或綠色, 則為干擾子條件(有獎(jiǎng)干擾子或無(wú)獎(jiǎng)干擾子); 若其它的非目標(biāo)位置不出現(xiàn)紅色或綠色, 則為無(wú)干擾子條件。當(dāng)線索位置和目標(biāo)位置分別出現(xiàn)了不同的目標(biāo)顏色(橙色或青色)時(shí), 這種試次稱為foil線索試次(25%, 72個(gè)試次); 在foil線索試次上, 若非目標(biāo)位置出現(xiàn)了紅色或綠色, 則為干擾子條件(有獎(jiǎng)干擾子或無(wú)獎(jiǎng)干擾子); 若非目標(biāo)位置不出現(xiàn)紅色或綠色, 則為無(wú)干擾子條件。當(dāng)線索位置和搜索屏幕中非目標(biāo)色(此時(shí)不包括黃色和藍(lán)色, 僅指紅色或綠色)的位置相同時(shí), 這種試次稱為紅/綠線索試次(25%, 72個(gè)試次); 這種試次只有干擾子條件(有獎(jiǎng)干擾子或無(wú)獎(jiǎng)干擾子)。

學(xué)習(xí)階段的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)1完全相同; 測(cè)驗(yàn)階段也為被試內(nèi)的設(shè)計(jì), 關(guān)鍵自變量為線索類型, 包含有目標(biāo)線索、干擾子線索、foil線索和紅/綠色線索四種類型, 如上所述, 其中目標(biāo)線索、干擾子線索和foil線索均包含有獎(jiǎng)干擾子、無(wú)獎(jiǎng)干擾子和無(wú)干擾子條件, 而紅/綠線索只包含有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)獎(jiǎng)干擾子條件。因變量也與實(shí)驗(yàn)1完全相同, 為判斷線條朝向的按鍵反應(yīng)時(shí)和正確率。

同樣, 學(xué)習(xí)階段和測(cè)驗(yàn)階段共持續(xù)約1個(gè)小時(shí), 在實(shí)驗(yàn)開始前均告訴被試“要既快又準(zhǔn)地做反應(yīng)”。

3.2 結(jié)果分析

下面將對(duì)學(xué)習(xí)階段和測(cè)驗(yàn)階段的正確率和反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行分析。

3.2.1 學(xué)習(xí)階段

正確率 配對(duì)樣本檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 有獎(jiǎng)試次的正確率(= 90%,= 9%)和無(wú)獎(jiǎng)試次的正確率(= 90%,= 8%)之間差異不顯著,(23) = 0.24,= 0.810。結(jié)果如圖7a所示。

反應(yīng)時(shí) 首先剔除錯(cuò)誤反應(yīng)的數(shù)據(jù)(占總數(shù)據(jù)的10.3%), 然后按照± 3的原則剔除超出一定范圍的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)(占總數(shù)據(jù)的0.5%)。配對(duì)樣本檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 有獎(jiǎng)試次的反應(yīng)時(shí)(= 548 ms,= 73 ms)顯著短于無(wú)獎(jiǎng)試次的反應(yīng)時(shí)(= 586 ms,= 85 ms),(23) = 4.64,< 0.001, Cohen’s= 2.768。結(jié)果如圖7b所示。

圖6 實(shí)驗(yàn)2測(cè)驗(yàn)階段單個(gè)試次的流程圖(搜索畫面中顯示的目標(biāo)圓環(huán)以青色為例, 顯示的紅/綠線索以紅線索為例)

圖7 實(shí)驗(yàn)2學(xué)習(xí)階段無(wú)獎(jiǎng)和有獎(jiǎng)條件下的正確率(a)和反應(yīng)時(shí)(b)

注: 誤差線為被試內(nèi)設(shè)計(jì)95%的置信區(qū)間

與實(shí)驗(yàn)1相同, 被試確實(shí)習(xí)得了顏色與獎(jiǎng)賞的聯(lián)結(jié)。

3.2.2 測(cè)驗(yàn)階段

線索效應(yīng)是指目標(biāo)線索、干擾子線索、foil線索和紅/綠線索在因變量指標(biāo)(正確率和反應(yīng)時(shí))上的變異。

正確率 重復(fù)測(cè)量的方差分析發(fā)現(xiàn)了顯著的線索效應(yīng),(3, 69) = 6.47,= 0.001, ?p2= 0.220 (如圖8a所示)。配對(duì)比較的結(jié)果顯示: 目標(biāo)線索試次的正確率(= 93%,= 5%)要顯著高于干擾子線索試次的正確率(= 91%,= 8%,= 0.039)、紅/綠線索試次的正確率(= 90%,= 8%,= 0.018)和foil線索試次的正確率(= 88%,= 9%,= 0.001); 干擾子線索試次的正確率顯著高于foil線索試次的正確率(= 0.023), 但與紅/綠線索試次的正確率差異不顯著(= 0.585); 紅/綠線索試次的正確率與foil線索試次的正確率差異也不顯著(= 0.078)。如圖8a所示。

反應(yīng)時(shí) 首先剔除錯(cuò)誤反應(yīng)的數(shù)據(jù)(占總數(shù)據(jù)的9.6%), 然后按照± 3的原則剔除超出一定范圍的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)(占總數(shù)據(jù)的1.6%)。然后對(duì)剩余88.8%的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)了顯著的線索效應(yīng),(3, 69) = 23.11,< 0.001, ?p2= 0.501。配對(duì)比較的結(jié)果顯示: 目標(biāo)線索試次的反應(yīng)時(shí)(= 547 ms,= 88 ms)要顯著短于干擾子線索試次的反應(yīng)時(shí)(= 589 ms,= 85 ms,< 0.001)、紅/綠線索試次的反應(yīng)時(shí)(= 596 ms,= 86 ms,< 0.001)和foil線索試次的反應(yīng)時(shí)(= 598 ms,= 88 ms,< 0.001); 干擾子線索試次的反應(yīng)時(shí)與foil線索試次的反應(yīng)時(shí)差異顯著(= 0.050), 與紅/綠線索試次的反應(yīng)時(shí)差異不顯著(= 0.192); 紅/綠線索試次的反應(yīng)時(shí)與foil線索試次的反應(yīng)時(shí)差異不顯著(= 0.601)。如圖8b所示。

綜合兩個(gè)指標(biāo)未發(fā)現(xiàn)速度?準(zhǔn)確性權(quán)衡, 表現(xiàn)出顯著的線索效應(yīng)。

圖8 實(shí)驗(yàn)2測(cè)驗(yàn)階段線索類型間的正確率(a)和反應(yīng)時(shí)(b)

注: 誤差線為被試內(nèi)設(shè)計(jì)95%的置信區(qū)間

定向是指有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)獎(jiǎng)干擾子出現(xiàn)在非線索位置時(shí)對(duì)注意的捕獲, 主要反映在目標(biāo)線索類型、干擾子線索類型和foil線索類型上。

正確率 在干擾子線索類型上((2, 46) = 0.10,= 0.908)、foil線索類型上((2, 46) = 0.45,= 0.641)和目標(biāo)線索類型上((2, 46) = 0.45,= 0.640)均無(wú)顯著的干擾子類型主效應(yīng)。如圖9a所示。

反應(yīng)時(shí) 在干擾子線索類型上((2, 46) = 0.06,= 0.942)、foil線索類型上((2, 46) = 0.20,= 0.882)和在目標(biāo)線索類型上((2, 46) = 1.47,= 0.241)均無(wú)顯著的干擾子類型主效應(yīng)。如圖9b所示。

綜合上述兩個(gè)指標(biāo)發(fā)現(xiàn), 有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)獎(jiǎng)干擾子在注意定向方面沒有明顯差別。

脫離是指有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)獎(jiǎng)干擾子出現(xiàn)在線索位置上, 被試需要將注意脫離干擾子轉(zhuǎn)向目標(biāo)位置的過(guò)程, 主要反映在紅/綠線索類型上。

正確率 配對(duì)t檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn): 有獎(jiǎng)干擾子的正確率(= 89%,= 10%)與無(wú)獎(jiǎng)干擾子的正確率(= 91%,= 8%)差異不顯著,(23) = 1.53,= 0.139。如圖10a所示。

圖9 實(shí)驗(yàn)2測(cè)驗(yàn)階段定向結(jié)果的正確率(a)和反應(yīng)時(shí)(b)

注: 誤差線為被試內(nèi)設(shè)計(jì)95%的置信區(qū)間

反應(yīng)時(shí) 配對(duì)t檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn):有獎(jiǎng)干擾子的反應(yīng)時(shí)(= 598 ms,= 82 ms)與無(wú)獎(jiǎng)干擾子的反應(yīng)時(shí)(= 594 ms,= 94 ms)差異不顯著,(23) = 0.61,= 0.551。如圖10b所示。

綜合上述兩個(gè)指標(biāo)發(fā)現(xiàn), 有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)獎(jiǎng)干擾子在注意脫離方面也沒有明顯差別。

實(shí)驗(yàn)間定向和脫離的比較 采用獨(dú)立樣本檢驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中獎(jiǎng)賞干擾子的注意定向差異反應(yīng)時(shí)進(jìn)行比較(定向條件下有獎(jiǎng)干擾子與無(wú)獎(jiǎng)干擾子的反應(yīng)時(shí)之差), 發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)2 (= 6 ms)比實(shí)驗(yàn)1 (= 29 ms)的差異量顯著減少,(46) = 2.50,= 0.016, Cohen’s= 0.509; 而在正確率方面發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)2 (= 1%)與實(shí)驗(yàn)1 (= 4%)的差異量不顯著,(46) = 1.58,= 0.120。采用同樣的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中獎(jiǎng)賞干擾子的注意脫離差異反應(yīng)時(shí)進(jìn)行比較(脫離條件下有獎(jiǎng)干擾子與無(wú)獎(jiǎng)干擾子的反應(yīng)時(shí)之差), 發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)2 (= 4 ms)比實(shí)驗(yàn)1 (= 37 ms)的差異量顯著減少,(46) = 2.52,= 0.015, Cohen’s= 0.514; 而在正確率方面發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)2 (= 2%)與實(shí)驗(yàn)1 (= 7%)的差異量不顯著,(46) = 1.525,= 0.134。如圖11所示。

圖10 實(shí)驗(yàn)2測(cè)驗(yàn)階段脫離結(jié)果的正確率(a)和反應(yīng)時(shí)(b)

注: 誤差線為被試內(nèi)設(shè)計(jì)95%的置信區(qū)間

3.3 討論

實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果表明, 當(dāng)獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)干擾子與目標(biāo)無(wú)關(guān)時(shí), 有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)獎(jiǎng)干擾子在注意定向和脫離方面沒有明顯的差異。本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)階段與實(shí)驗(yàn)1的學(xué)習(xí)階段有著類似的結(jié)果, 被試同樣習(xí)得了顏色與獎(jiǎng)賞的聯(lián)結(jié)。在測(cè)驗(yàn)階段, 有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)獎(jiǎng)干擾子在注意定向和脫離方面沒有顯著差異。然而更重要的是, 與實(shí)驗(yàn)1中注意定向和脫離的結(jié)果相比, 實(shí)驗(yàn)2 (獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)干擾子與目標(biāo)無(wú)關(guān))中有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)獎(jiǎng)干擾子在注意定向和脫離方面反應(yīng)時(shí)的差異量顯著小于實(shí)驗(yàn)1 (獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)干擾子與目標(biāo)相關(guān))中的差異, 二者在注意定向和脫離方面正確率的差異不顯著。這為獎(jiǎng)賞驅(qū)動(dòng)的注意捕獲中的注意定向和脫離均受到自上而下目標(biāo)的調(diào)節(jié)作用提供了有力的證據(jù)。

圖11 實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2在注意定向(a)和脫離(b)方面的差異量比較

注: 誤差線為被試間設(shè)計(jì)95%的置信區(qū)間

4 總討論

本研究采用空間線索范式的變式, 通過(guò)操縱獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)干擾子與目標(biāo)的相關(guān)性來(lái)探究獎(jiǎng)賞驅(qū)動(dòng)的注意捕獲是自動(dòng)性的還是受自上而下目標(biāo)的調(diào)節(jié)。結(jié)果表明, 在學(xué)習(xí)階段被試均習(xí)得了獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)(實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2), 但在測(cè)驗(yàn)階段, 當(dāng)獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)干擾子與目標(biāo)相關(guān)時(shí), 與無(wú)獎(jiǎng)干擾子相比, 有獎(jiǎng)干擾子能優(yōu)先捕獲注意(注意定向), 且脫離時(shí)間變長(zhǎng)(實(shí)驗(yàn)1); 當(dāng)獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)干擾子與目標(biāo)無(wú)關(guān)時(shí), 有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)獎(jiǎng)干擾子在注意定向和脫離方面沒有明顯差別(實(shí)驗(yàn)2)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果可以得出: 獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲在注意定向和脫離方面均受到自上而下目標(biāo)的調(diào)節(jié)。

值得注意的是, 在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)階段中, 將不同顏色與獎(jiǎng)賞建立聯(lián)結(jié)時(shí)采用了被試間平衡, 很好地控制了顏色顯著性不同造成的結(jié)果差異, 即排除了物理刺激顯著性的影響。更重要的是, 實(shí)驗(yàn)1測(cè)驗(yàn)階段定向的結(jié)果發(fā)現(xiàn), 不管是在干擾子線索類型還是在目標(biāo)線索類型上, 反應(yīng)時(shí)方面均獲得了較為一致的結(jié)果, 即有獎(jiǎng)干擾子與無(wú)獎(jiǎng)干擾子之間的反應(yīng)時(shí)差異均顯著, 但無(wú)獎(jiǎng)干擾子與無(wú)干擾子的反應(yīng)時(shí)差異均不顯著。這個(gè)結(jié)果說(shuō)明: 雖然有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)獎(jiǎng)干擾子同為學(xué)習(xí)階段的目標(biāo)顏色, 但在測(cè)驗(yàn)階段只有與獎(jiǎng)賞建立聯(lián)結(jié)(有獎(jiǎng)學(xué)習(xí))的顏色與無(wú)獎(jiǎng)賞建立聯(lián)結(jié)(無(wú)獎(jiǎng)學(xué)習(xí))的顏色相比, 能夠更明顯地捕獲注意, 而后者與無(wú)干擾色(學(xué)習(xí)階段不作為目標(biāo)的顏色)的結(jié)果相似, 這在一定程度上排除學(xué)習(xí)的作用, 就這一點(diǎn)而言, 該結(jié)果與Anderson及其同事早期(Anderson et al., 2011b)和近期(Anderson & Halpern, 2017)采用奇異項(xiàng)范式研究的測(cè)驗(yàn)階段的結(jié)果一致。需要注意的是, 正確率的結(jié)果并不完全支持這一點(diǎn), 因?yàn)樵诟蓴_子線索類型上, 有獎(jiǎng)干擾子、無(wú)獎(jiǎng)干擾子和無(wú)干擾子三種條件下的正確率兩兩之間均有顯著差異, 該結(jié)果意味著獎(jiǎng)賞和學(xué)習(xí)均起到一定的作用*; 但奇怪的是該模式并沒有出現(xiàn)在目標(biāo)線索類型上, 在目標(biāo)線索類型上僅有獎(jiǎng)干擾子和無(wú)干擾子兩種條件下的正確率差異顯著, 該結(jié)果意味著獎(jiǎng)賞和學(xué)習(xí)的聯(lián)合作用, 出現(xiàn)這種情況的原因并不清楚, 還有待進(jìn)一步的考證。但總體來(lái)說(shuō), 在本研究中經(jīng)過(guò)獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)的干擾子對(duì)注意的捕獲更多依賴于獎(jiǎng)賞的作用, 而與學(xué)習(xí)的關(guān)系不大。

此外, 本研究結(jié)果與Sha和Jiang (2016)采用奇異項(xiàng)范式的測(cè)驗(yàn)階段結(jié)果并不一致, 她們的測(cè)驗(yàn)階段結(jié)果發(fā)現(xiàn)高獎(jiǎng)干擾子與低獎(jiǎng)干擾子的反應(yīng)時(shí)無(wú)顯著差異, 但獎(jiǎng)賞干擾子出現(xiàn)和不出現(xiàn)有顯著差異, 同時(shí)他們還發(fā)現(xiàn), 即使在學(xué)習(xí)階段不進(jìn)行獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié), 但在測(cè)驗(yàn)階段仍發(fā)現(xiàn)先前學(xué)習(xí)過(guò)的顏色更容易捕獲注意, 因此他們認(rèn)為干擾子對(duì)注意的捕獲是學(xué)習(xí)的作用, 并不依賴于獎(jiǎng)賞。出現(xiàn)這種不一致的結(jié)果或許是因?yàn)镾ha和Jiang的實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)材料與我們實(shí)驗(yàn)1的實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置均有諸多不同之處。從近年來(lái)的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn), 雖然不能完全排除學(xué)習(xí)在獎(jiǎng)賞干擾子捕獲注意中的作用, 但大多數(shù)研究均發(fā)現(xiàn)獎(jiǎng)賞干擾子對(duì)注意的捕獲是價(jià)值依賴的(如Anderson et al., 2011b; Le Pelley et al., 2015)。實(shí)際上, 采用學(xué)習(xí)?測(cè)驗(yàn)程序?qū)υ搯?wèn)題進(jìn)行研究有其內(nèi)在的缺陷, 這一程序無(wú)法完全排除學(xué)習(xí)的作用, 所獲得的結(jié)果很可能是獎(jiǎng)賞和學(xué)習(xí)的共同作用。之所以在一些研究中表現(xiàn)出獎(jiǎng)賞作用的, 而在另外的研究中表現(xiàn)出學(xué)習(xí)的作用, 則可能是由于實(shí)驗(yàn)材料、具體參數(shù)設(shè)置不同造成的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)力的不同所導(dǎo)致的, 對(duì)該問(wèn)題的回答還有待進(jìn)一步的研究, 以期發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)不同結(jié)果的邊界條件, 闡明內(nèi)在的機(jī)制。

本研究結(jié)果支持獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲(包括注意定向和脫離)會(huì)受到自上而下目標(biāo)的調(diào)節(jié)。而先前對(duì)獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)/價(jià)值驅(qū)動(dòng)的注意捕獲性質(zhì)的研究則主要采用奇異項(xiàng)范式來(lái)展開的, 實(shí)驗(yàn)結(jié)果主要支持獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲獨(dú)立于自上而下的目標(biāo)定勢(shì)(Failing et al., 2015; Munneke et al., 2015)。值得注意的是, 本研究中使用的空間線索范式的變式與奇異項(xiàng)范式主要有兩點(diǎn)不同: (1)先前研究中測(cè)驗(yàn)階段的目標(biāo)是一直呈現(xiàn)到被試做出反應(yīng), 而我們研究中的目標(biāo)呈現(xiàn)時(shí)間是非常有限的; (2)先前測(cè)驗(yàn)階段注意的焦點(diǎn)是變化的, 而本研究采用線索的形式控制了注意的焦點(diǎn)。那么, 這兩類研究結(jié)果的差異是否是由于實(shí)驗(yàn)范式的不同所導(dǎo)致的, 即研究結(jié)果是否具有范式依賴性, 這在以后的研究中需要做進(jìn)一步的探討。

另外, 早期有關(guān)注意捕獲的研究發(fā)現(xiàn)存在刺激驅(qū)動(dòng)的注意捕獲和有條件的注意捕獲之間的爭(zhēng)議, 并認(rèn)為導(dǎo)致這兩種性質(zhì)的注意捕獲可能是由于注意窗口(attentional window)的不同所致(Belopolsky & Theeuwes, 2010; 參見綜述, Theeuwes, 2010)。同樣道理, 本研究中所發(fā)現(xiàn)獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲受自上而下目標(biāo)定勢(shì)的調(diào)節(jié), 可能是由于本研究中目標(biāo)呈現(xiàn)時(shí)間非常有限, 且注意焦點(diǎn)是固定的, 此時(shí)注意窗口較小; 而在利用奇異項(xiàng)范式進(jìn)行的研究中, 目標(biāo)呈現(xiàn)時(shí)間較長(zhǎng), 注意焦點(diǎn)是變化的, 此時(shí)注意窗口較大。由此可見, 注意窗口的大小很可能是導(dǎo)致結(jié)果差異的重要原因, 這還只是我們的一個(gè)猜測(cè), 獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲與早期的兩種注意捕獲之間究竟存在什么樣的關(guān)系還有待后續(xù)研究作進(jìn)一步的探討。

本研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn), 僅當(dāng)獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)干擾子與目標(biāo)相關(guān)時(shí), 與無(wú)獎(jiǎng)干擾子相比, 個(gè)體對(duì)有獎(jiǎng)干擾子的優(yōu)先定向和延遲脫離更明顯(實(shí)驗(yàn)1), 而當(dāng)獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)干擾子與目標(biāo)無(wú)關(guān)時(shí), 有無(wú)獎(jiǎng)賞干擾子在注意定向和脫離方面沒有明顯不同, 這說(shuō)明自上而下的目標(biāo)定勢(shì)會(huì)調(diào)節(jié)獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)干擾子的注意定向和脫離。以往的研究發(fā)現(xiàn), 注意的早期定向和晚期脫離受自上而下的目標(biāo)定勢(shì)和/或策略性的注意定勢(shì)等認(rèn)知性因素的影響不同: 晚期脫離更可能會(huì)受上述認(rèn)知性因素的影響, 但是對(duì)注意的早期定向受認(rèn)知性因素影響的程度還不是很清楚(Carrasco, 2011)。本研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn), 不論是早期的注意定向還是晚期的注意脫離, 獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲均受到自上而下的目標(biāo)定勢(shì)的調(diào)節(jié)。

總之, 與獎(jiǎng)賞相聯(lián)結(jié)的項(xiàng)目能夠有效地引導(dǎo)我們的視覺注意, 既可以應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中動(dòng)機(jī)的誘發(fā)等活動(dòng), 也可以為人們?cè)谏a(chǎn)生活中需要較高搜索效率的活動(dòng)提供指導(dǎo), 從而提高人們的搜索行為, 有利于個(gè)體適應(yīng)復(fù)雜的外部環(huán)境。本研究通過(guò)探究獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)在視覺搜索過(guò)程中所發(fā)揮的作用, 結(jié)果支持獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)與自上而下的目標(biāo)共同引導(dǎo)視覺注意, 這是對(duì)基于獎(jiǎng)賞的注意捕獲性質(zhì)的進(jìn)一步豐富和發(fā)展, 有助于我們更好的理解基于獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲在指導(dǎo)視覺方面作用的規(guī)律。

5 結(jié)論

本研究采用空間線索范式的變式, 考察了獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲與自上而下的目標(biāo)定勢(shì)之間的關(guān)系, 可以得出如下結(jié)論: 獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)注意捕獲并不是完全自動(dòng)化的, 其中的注意定向和脫離成分均會(huì)受到自上而下目標(biāo)(認(rèn)知性因素)的調(diào)節(jié), 意味著不僅獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲的晚期(注意脫離)會(huì)受到認(rèn)知性因素的影響, 而且更重要的是, 即使在獎(jiǎng)賞聯(lián)結(jié)的注意捕獲的早期(注意定向)也會(huì)受到認(rèn)知性因素的影響。

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Top-down goals modulate attentional orienting to and disengagement from rewarded distractors

ZHANG Yan1; CAO Huimin1; ZHENG Yuanjie2; REN Yanju1

(1School of Psychology, Shandong Normal University, Jinan 250358, China)(2School of Information Science and Engineering, Shandong Normal University, Jinan 250358, China)

The traditional distinction between exogenous and endogenous attentional control has recently been enriched with an additional mode of control, termed as reward history. Recent findings have indicated that previously rewarded stimuli capture more attention than their physical attributes would predict. However, an important question is whether reward-based learning (or value-driven) attentional control is fully automatic or driven by strategic, top-down control? Most researchers have suggested value-driven attentional control is fully automatic, not driven by strategic, top-down control. Although previous studies have examined the phenomenon of value-driven attention capture, few studies have distinguished early attentional orienting and later attentional disengagement in the value-driven attentional control process. Therefore, the present study employed a modified spatial cueing paradigm to disentangle attentional orienting and disengagement and manipulated the goal- relevance of reward distractors to investigate the characteristics of value-driven attentional control. In Experiment 1, rewarded distractors were goal-relevant, and we would expect the prioritized orienting to and the delayed disengagement from rewarded distractors (compared with no-reward distractors) to be evident when both were goal-relevant (i.e., part of the target-set); In Experiment 2, rewarded distractors were not goal-relevant, and we would expect prioritized orienting to and delayed disengagement from rewarded distractors (compared with no-reward distractors) not to be evident when both were not goal-relevant.

Forty-eight participants (Experiment 1: 24; Experiment 2: 24) with normal or corrected-to-normal vision were tested. During the training phase, the four positions in the search display were all circles of different colors (such as red, green, blue, cyan, orange, and yellow). Targets were defined as a red or a green circle, exactly one of which was presented on every trial. Inside the target, a white line segment was oriented either vertically or horizontally, and inside each of the nontargets, a white line segment was tilted at 45° to the left or to the right. The feedback display informed participants of the reward earned (+10, +0) on the previous trial, as well as total reward accumulated thus far according to their responses. During the test phase, each trial started with the presentation of the fixation display (900 ms), which was followed immediately by the cue display (100 ms). After the cue display, the fixation display was presented again (100 ms), followed by the target display (100 ms). The target display was followed by a gray screen (until response). The feedback display at test informed participants only whether their response on the previous trial was correct. That is, no reward was provided during the test phase.

Results showed that: (1) Across Experiments 1 and 2, we observed the significant main effects of reward. (2) In the test phase in Experiment 1, rewarded distractors were goal-relevant and we observed prioritized orienting to and delayed disengagement from rewarded distractors (compared with no-reward distractors) be evident; in Experiment 2, rewarded distractors were not goal-relevant, and we observed prioritized orienting to and delayed disengagement from rewarded distractors (compared with no-reward distractors) not be evident.

The present findings demonstrate that: (1) In the training phase, participants have learned the effect of reward. (2) In the test phase, orienting to and disengagement from rewarded stimuli are modulated by current top-down goals. These findings provide a new perspective on the domain of attention to rewarded stimuli by indicating that even the early orienting of attention to rewarded stimuli is contingent on current top-down goals, suggesting early orienting to rewarded stimuli to be more complex and cognitively involved than previously hypothesized.

reward association; top-down; attentional orienting; attentional disengagement

B842

2017-06-15

* 山東省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(ZR2017MC058); 山東省高等學(xué)校人文社會(huì)科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(J13WH07); 山東省“泰山學(xué)者海外特聘專家”項(xiàng)目(TSHW201502038); 山東省高校人類認(rèn)知與行為發(fā)展重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 山東師范大學(xué)“二層次”人才資助項(xiàng)目。

任衍具, E-mail: renyanju@gmail.com

*特別感謝一位匿名審稿專家提出這一點(diǎn), 引發(fā)我們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的進(jìn)一步思考。