左側(cè)空間忽略患者關(guān)聯(lián)性注意捕捉效應(yīng)的研究

劉平，胡雪艷，何靜杰，劉麗旭

注意力作為人類認(rèn)知加工的核心成分，一直得到認(rèn)知心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)研究者的廣泛關(guān)注。目前關(guān)于注意力在人腦的加工方式尚無明確的定論。Folk等[1]認(rèn)為，所有信息加工都受到自上而下的注意控制的調(diào)節(jié)，只有符合自上而下的注意控制設(shè)定的刺激才能非隨意性地吸引注意資源，從而得到優(yōu)先加工，這種因?yàn)榉献⒁饪刂圃O(shè)定從而非隨意性地捕捉注意資源的現(xiàn)象被命名為關(guān)聯(lián)性注意捕捉。關(guān)聯(lián)性注意捕捉理論認(rèn)為：自上而下的注意控制使得人們能夠及時、準(zhǔn)確地選擇與當(dāng)前任務(wù)相關(guān)的信息，同時抑制其它無關(guān)信息的干擾作用，從而使與當(dāng)前任務(wù)相關(guān)的信息得到認(rèn)知加工系統(tǒng)的優(yōu)先處理，這對人們完成各種復(fù)雜的任務(wù)起到了十分關(guān)鍵的作用[2]。

多個研究一致發(fā)現(xiàn)左側(cè)視野中的符合目標(biāo)特征的無關(guān)刺激比右側(cè)視野中的同樣刺激可引發(fā)更強(qiáng)的注意捕捉效應(yīng)[3-4]，這些結(jié)果說明自上而下的注意控制偏向左側(cè)視野，可能與注意控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的偏側(cè)化有關(guān)。也就是說，左側(cè)視野更強(qiáng)的注意捕捉效應(yīng)可能正與右側(cè)大腦半球在注意功能方面的優(yōu)勢有關(guān)[5]。以上主要是基于動物及正常人的研究，對于腦損傷患者的注意捕捉效應(yīng)目前尚未有研究報道。本研究選取腦梗死或腦出血致右側(cè)大腦半球損傷患者，主要觀察其與健康人在注意捕捉效應(yīng)方面的差異。而右側(cè)大腦半球損傷的患者大多會合并左側(cè)空間忽略，文獻(xiàn)報道，由于評定時間、評定標(biāo)準(zhǔn)以及排除標(biāo)準(zhǔn)的不同，報道的單側(cè)空間忽略的發(fā)生率有所不同[6]，有報道右側(cè)大腦半球損傷患者的急性期有近一半會出現(xiàn)左側(cè)空間忽略[7]，患者表現(xiàn)出在視力、視野正常情況下，對左側(cè)空間或身體左側(cè)的刺激不能作出反應(yīng)，這是一種涉及空間意識和注意的多成分的高級腦功能紊亂[8]。左側(cè)空間忽略患者是否保留關(guān)聯(lián)性注意捕捉效應(yīng)以及影響其關(guān)聯(lián)性注意捕捉效應(yīng)強(qiáng)度的因素是本研究關(guān)注的重點(diǎn)。

1 資料和方法

1.1 一般資料 自北京博愛醫(yī)院神經(jīng)康復(fù)科2016年11月～2019年1月住院患者中選取腦梗死或腦出血致右側(cè)半球損傷伴左側(cè)空間忽略患者20例，作為空間忽略組，其中腦梗死6例，腦出血14例，平均年齡50.9±12.5歲，均為右利手。入組標(biāo)準(zhǔn)：年齡18～65歲，經(jīng)頭顱CT或MRI證實(shí)為右側(cè)大腦半球梗死或出血的患者，病程1～6個月，通過單側(cè)空間忽略篩查量表(線段劃銷[9]、線段等分[10-11]、畫鐘[12])篩查，證明為左側(cè)空間忽略患者；簡易精神狀態(tài)檢查表(Minimum Mental State Examination，MMSE)>22分；無意識障礙或精神障礙；具有正常的視力、聽力、言語表達(dá)及理解能力；能保持獨(dú)立坐位30min以上。排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重認(rèn)知功能障礙、失語、精神行為異常者；嚴(yán)重軀體疾病者；不能保持獨(dú)立坐位30min以上者；其它不能配合完成研究者。從患者家屬中選取與左側(cè)空間忽略組年齡、性別、及利手相匹配的健康成年人20例為健康對照組，其中男18例，女2例，平均年齡(49.9±7.8)歲，均為右利手。所有被試均被告知了本次實(shí)驗(yàn)的目的及意義等，獲得了所有被試及其家屬的知情同意，符合倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。2組被試在年齡、性別方面的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

1.2 方法 對左側(cè)空間忽略組及健康對照組分別進(jìn)行神經(jīng)心理學(xué)背景測試，即MMSE量表評估及數(shù)字捕捉效應(yīng)測試。對右側(cè)大腦半球腦損傷患者加做單側(cè)空間忽略篩查量表(線段劃銷、線段等分、畫鐘)評估。使用認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)常用研究工具E-Prime軟件，編寫注意捕捉效應(yīng)實(shí)驗(yàn)程序。具體流程如下：被試者端坐，保持與電腦屏幕約50cm，實(shí)驗(yàn)開始前屏幕中間呈現(xiàn)“按空格鍵開始”，開始時屏幕中央會出現(xiàn)“+”，要求被試雙眼盯住“+”，緊隨著“+”后屏幕中央會序列呈現(xiàn)一些不同顏色的數(shù)字，同時這些數(shù)字的左側(cè)或右側(cè)隨機(jī)出現(xiàn)一些不同顏色的干擾刺激符號(設(shè)“#”號為干擾刺激符號)，請被試只盯住屏幕中央的數(shù)字，并需報告出其看到的那個紅色數(shù)字。當(dāng)報告結(jié)果正確時，屏幕中央再次出現(xiàn)“+”，并隨即進(jìn)入下一次實(shí)驗(yàn)；當(dāng)報告結(jié)果錯誤時，屏幕中央呈現(xiàn)“數(shù)字回答錯誤”，緊接再次出現(xiàn)“+”，并進(jìn)入下一次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)共200次，分5個模塊，每個模塊40次，完成每個模塊后均可休息?？偣渤掷m(xù)時間約30min。通過E-Prime軟件自動記錄測試結(jié)果并計算正確率。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件，以干擾刺激的顏色與目標(biāo)刺激的顏色是否一致(一致指干擾刺激顏色與目標(biāo)刺激顏色相同，均為紅色；不一致指目標(biāo)刺激顏色為紅色，干擾刺激顏色為除紅色之外的其它顏色)以及干擾刺激出現(xiàn)的空間位置(左側(cè)視野或右側(cè)視野)為組內(nèi)變量，以各組被試為組間變量，對選擇結(jié)果分別進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，討論2組被試注意捕捉效應(yīng)的差異以及影響關(guān)聯(lián)性注意捕捉強(qiáng)度的因素。

2 結(jié)果

2.1 神經(jīng)心理學(xué)背景測試結(jié)果 MMSE評分見表1，左側(cè)空間忽略組與健康對照組在MMSE評分上的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

表1 2組MMSE評分結(jié)果比較 分，

2.2 關(guān)聯(lián)性注意捕捉效應(yīng)測試結(jié)果 如表2所示，組間比較：與健康對照組相比，左側(cè)空間忽略組的數(shù)字捕捉正確率明顯降低(P<0.01)。組內(nèi)比較：干擾刺激顏色與目標(biāo)刺激顏色一致時：健康對照組在左側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時的數(shù)字捕捉正確率明顯低于右側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時的正確率(P<0.01)；而左側(cè)空間忽略組在右側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時的數(shù)字捕捉正確率低于左側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時的正確率(P<0.05)。干擾刺激顏色與目標(biāo)刺激顏色不一致時：健康對照組在左側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時的數(shù)字捕捉正確率明顯低于右側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時的正確率(P<0.01)；而左側(cè)空間忽略組在右側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時的數(shù)字捕捉正確率低于左側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時的正確率(P<0.05)。干擾刺激出現(xiàn)在目標(biāo)刺激左側(cè)，也就是在受試者左側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時：健康對照組在干擾刺激顏色與目標(biāo)刺激顏色一致時，數(shù)字捕捉正確率明顯低于干擾刺激顏色與目標(biāo)刺激顏色不一致時(P<0.01)；而左側(cè)忽略組，干擾刺激顏色與目標(biāo)刺激顏色一致或不一致時，數(shù)字捕捉正確率的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。干擾刺激出現(xiàn)在目標(biāo)刺激右側(cè)，也就是在受試者右側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時：健康對照組與左側(cè)忽略組的數(shù)字捕捉正確率均在干擾刺激顏色與目標(biāo)刺激顏色一致時低于顏色不一致時(P<0.05)。

表2 2組關(guān)聯(lián)性注意捕捉效應(yīng)測試結(jié)果比較

3 討論

視覺注意在信息處理過程中起著重要的作用，因?yàn)槿藗円獜暮芏酂o關(guān)信息中過濾相關(guān)信息，從而確保對輸入的視覺信息進(jìn)行有效的分析。自Folk等[1]提出關(guān)聯(lián)性注意捕捉理論以來，這種基于目標(biāo)刺激屬性、自上而下的注意控制造成的注意捕捉現(xiàn)象得到了很多研究者的關(guān)注。關(guān)聯(lián)性注意捕捉理論回答的一個核心問題是指具有什么樣屬性的無關(guān)刺激可以誘發(fā)關(guān)聯(lián)性注意捕捉。心理學(xué)和神經(jīng)生理學(xué)的證據(jù)表明注意控制機(jī)制可以根據(jù)客體顏色、尺寸、形狀、朝向以及客體出現(xiàn)方式和運(yùn)動方式等各種刺激屬性來選擇任務(wù)相關(guān)的信息[13-14]。比如，被試在搜尋某一特定顏色的目標(biāo)時，被試就會在注意控制設(shè)定中維持這一特定的顏色表征，因而任何符合這一目標(biāo)顏色表征的無關(guān)刺激就會非隨意性地捕捉注意[15]。還有研究發(fā)現(xiàn)符合目標(biāo)客體的尺寸或形狀[16]、出現(xiàn)方式[17]和運(yùn)動方式[18]的無關(guān)刺激也能夠非隨意性地捕捉注意。而且最近有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)目標(biāo)刺激或干擾刺激特征屬性不確定時，注意控制機(jī)制能夠根據(jù)當(dāng)前任務(wù)要求靈活地表征與目標(biāo)相關(guān)的屬性值[19]。

關(guān)聯(lián)性注意捕捉理論的研究也得到了神經(jīng)電生理和腦成像研究結(jié)果的支持?；趧游锬Ｐ偷膯渭?xì)胞電生理記錄研究表明動物視覺神經(jīng)元能夠有選擇的加強(qiáng)對與目標(biāo)屬性吻合的各種刺激的反應(yīng)[20],表明基于目標(biāo)屬性的注意選擇機(jī)制能夠影響視覺皮層中的信息加工過程。腦電研究則發(fā)現(xiàn)了與關(guān)聯(lián)性注意捕捉相對應(yīng)的一個關(guān)鍵性腦電指標(biāo)-N2pc波, N2pc波是在被試注意到的目標(biāo)刺激的對側(cè)頭皮后側(cè)電極處檢測到的負(fù)波，被認(rèn)為是反映空間注意被捕捉到特定位置的電生理指標(biāo)[16,21]，研究表明，與目標(biāo)刺激屬性吻合的干擾刺激會比與目標(biāo)刺激屬性不相同的干擾刺激誘發(fā)更大的N2pc波[22]。功能性磁共振成像研究也已確認(rèn)，參與注意選擇的關(guān)鍵腦區(qū)，包括腹側(cè)額葉和右側(cè)顳頂皮層交界等部位在符合目標(biāo)顏色特征的干擾刺激下有更強(qiáng)的激活[23]。

大量研究已證明了右側(cè)大腦半球在注意控制方面的優(yōu)勢[5,24],本研究通過神經(jīng)心理學(xué)方法觀察右側(cè)大腦半球損傷伴左側(cè)空間忽略患者的注意捕捉效應(yīng)與健康人之間的差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，左側(cè)空間忽略組的數(shù)字捕捉正確率總體明顯低于健康對照組，且差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義，提示左側(cè)空間忽略患者較健康人注意功能明顯下降。無論干擾刺激顏色與目標(biāo)刺激顏色是否一致，健康對照組在左側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時的數(shù)字捕捉正確率明顯低于右側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時，提示健康人的注意網(wǎng)絡(luò)存在左側(cè)半球偏側(cè)化，也就是說關(guān)聯(lián)性注意捕捉確實(shí)引起了空間注意焦點(diǎn)的轉(zhuǎn)換。而左側(cè)忽略組與健康對照組相反，在右側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時的數(shù)字捕捉正確率低于左側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時，提示左側(cè)忽略患者右側(cè)視野的干擾刺激誘發(fā)了關(guān)聯(lián)性注意捕捉效應(yīng)，而左側(cè)視野因沒有被關(guān)注，對注意捕捉效應(yīng)未產(chǎn)生明顯影響。因此，本研究結(jié)果驗(yàn)證了關(guān)聯(lián)性注意捕捉效應(yīng)偏向于左側(cè)視野。另外，健康對照組無論在左側(cè)視野或右側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激，均表現(xiàn)為干擾刺激與目標(biāo)刺激顏色一致時，數(shù)字捕捉正確率低于干擾刺激與目標(biāo)刺激顏色不一致時；左側(cè)空間忽略組右側(cè)視野出現(xiàn)的干擾刺激與目標(biāo)刺激顏色一致時，數(shù)字捕捉正確率低于顏色不一致時。以上結(jié)果提示符合目標(biāo)刺激顏色特征的干擾刺激能夠非隨意性地捕捉注意，誘發(fā)更強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性注意捕捉效應(yīng)，與早前研究結(jié)果一致[4,25]。而左側(cè)忽略組在左側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時，無論干擾刺激顏色與目標(biāo)刺激顏色是否一致，數(shù)字捕捉正確率無明顯差異，這可能也與左側(cè)空間忽略的患者對左側(cè)視野并無主動關(guān)注，對左側(cè)視野內(nèi)信息選擇加工能力下降，從而對左側(cè)視野的視覺信息不能做出反應(yīng)有關(guān)，這與顏色誘發(fā)的關(guān)聯(lián)性注意捕捉效應(yīng)并無沖突。也有對健康受試者的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)要求搜索的目標(biāo)是容易被發(fā)現(xiàn)的，或者干擾選項(xiàng)不突出時，健康人的注意偏側(cè)化的效應(yīng)也是減弱的[3]，提示注意偏側(cè)化會隨著腦功能的改變或注意控制設(shè)定的轉(zhuǎn)變而出現(xiàn)波動。而關(guān)聯(lián)性注意捕捉效應(yīng)非常穩(wěn)定，注意控制設(shè)定的轉(zhuǎn)換并不會削弱注意捕捉效應(yīng)[25]。我們對右側(cè)腦損傷患者的研究也發(fā)現(xiàn)，在其未被忽略的右側(cè)視野出現(xiàn)干擾刺激時，與目標(biāo)刺激顏色一致的干擾刺激可誘發(fā)更大的關(guān)聯(lián)性注意捕捉效應(yīng)，這與健康人無明顯差異，提示顏色誘發(fā)的關(guān)聯(lián)性注意捕捉效應(yīng)在左側(cè)忽略患者中并未被削弱，進(jìn)一步驗(yàn)證了關(guān)聯(lián)性注意捕捉理論。

右側(cè)大腦半球損傷伴左側(cè)空間忽略患者的注意捕捉功能下降，但無論對于健康受試者或者左側(cè)空間忽略患者，符合目標(biāo)刺激顏色特征的干擾刺激均能夠增強(qiáng)非隨意性地注意捕捉效應(yīng)。也就是說，對于左側(cè)空間忽略患者，雖然總體注意功能下降，但關(guān)聯(lián)性注意捕捉效應(yīng)仍然存在，進(jìn)一步的研究可以關(guān)注是否可以利用關(guān)聯(lián)性注意捕捉效應(yīng)對左側(cè)空間忽略患者進(jìn)行注意功能訓(xùn)練，以促進(jìn)其注意功能的康復(fù)。