注意瞬脱任务中状态差异及其神经基础

发布时间：2020-10-22 19:59

　　 注意瞬脱(AB)效应是一种暂时的注意损失,主要体现在快速呈现刺激序列(RSVP)中,出现在第一个目标(T1)后200-500毫秒的目标刺激(T2)难以得到较好的识别。注意瞬脱作为一种时间维度上的辨认盲点,在近20年间,得到了许多研究者的关注。在对注意瞬脱效应的研究过程中,已有许多行为研究解释了T1以及分心物是如何影响T2的识别,其主要的理论解释通常分为(1)基于资源的模型和(2)基于分心物的模型两类。基于资源的模型包括双阶段模型;中心干扰模型和eSTST模型,这些模型认为,为了使T1进入短时记忆得以巩固,该加工过程会占用有限的核心加工过程,使得随后出现的T2无法得到进一步加工,因此T1和T2无法同时有效的加工,导致了T2的表征被其后的分心物刺激所掩蔽,导致了注意瞬脱效应。而基于分心物的模型则认为注意瞬脱效应是由两个目标间的分心物所引起的,此类模型强调了分心物在注意瞬脱效应中的作用,认为分心物改变了感觉信息输入的过滤器从而导致了注瞬脱效应。然而在对注意瞬脱的研究中,一些研究者发现注意瞬脱效应会受到同时发生的无关任务的影响,在被试进行注意瞬脱任务时,同时进行的无关任务(如听音乐,或者注意屏幕中的无关刺激)会提高注意瞬脱的任务表现。基于此类的实验结果,研究者认为注意瞬脱的出现并不是由于某种特定的认知能力的限制,而是受到特定的注意状态所影响。同时,也有研究者指出,尽管在注意瞬脱窗口中T2的识别较困难,但被试仍旧可以在一定的试次中正确的报告T2,这也说明了导致注意瞬脱效应的并不是一个特定的不可跨越的认知局限,而当被试处于较灵活的注意状态中,就能够更好的调节注意资源进行T2的认知加工。此外,神经影像学的研究也指出,注意瞬脱任务中T2的正确识别需要大脑不同神经网络间短暂而灵活的连接来支持。基于上述研究,我们认为在注意瞬脱任务中,T2的正确识别一定有着其特定的大尺度脑网络的连接模式。得益于神经影像学和大尺度脑网络研究的发展,本研究期望从行为层面和脑成像层面来考察T2正确识别时的注意状态以及相关的神经活动,探究注意瞬脱任务中注意状态的作用及其影响方式。研究一借鉴了前人的同时性认知任务模式,探究在同一试次中,额外任务读注意瞬脱任务的影响。实验要求被试在一个试次中同时进行两个不同的认知任务。如果依据资源假设,那这个额外任务势必会对注意瞬脱任务造成影响。但是,如果注意瞬脱任务的完成依赖于良好的注意状态,那额外任务的加入则有可能通过影响注意状态而提高注意顺脱任务成绩。在研究一中,额外任务的正确完成并未对注意瞬脱的任务成绩造成负面影响,反而在额外任务正确完成试次中,被试的T2的识别也获得了较高的正确率。这样的结果说明了在同一试次中,两个任务并未受制于大脑认知资源的限制,而是在被试能够正确的完成额外任务时,能够获得更好的注意状态来提高注意瞬脱任务的成绩。说明在注意瞬脱任务中,T2的识别也许更加依赖于试次进行时良好的注意状态。基于研究一的结果,研究二进一步的探究在注意瞬脱任务成功完成的试次中,大脑活动的差异以及脑区功能连接之间的差异。研究一已经指出,在具体试次内良好的认知状态可以促进T2更好的识别。因此,研究二利用功能核磁共振的分析方法对正确和错误试次下被试大脑功能连接状态进行分析和比较,希望在大尺度脑网络的层面上来探究大脑状态于注意瞬脱效应的关系。通过核磁分析我们发现,当被试成功完成注意瞬脱任务时,被试在双侧额中回,左侧额极皮质,双侧脑岛,左侧辅助运动皮层以及右侧中扣带回有着更强的激活。随后我们将差异脑区作为种子点,比较了不同条件下,全脑与种子点连接的差异。我们发现,左侧额极皮质与双侧颞叶皮质以及右侧枕叶皮质有着较强的功能连接,同样,左侧中扣带皮质也在正确试次表现出与枕叶区域有着较强的功能连接。此外,我们还发现在试次错误完成时,被试左侧脑岛与中央前回,中央后回,左侧顶上小叶等脑区有着较强的连接。综合这些结果,我们认为,额极的激活暗示了正确试次中注意朝向的灵活转换,而额中回和脑岛则可能与T2自下而上的注意获得有关。在正确完成注意瞬脱任务的试次中,被试有着更加灵活的注意状态,表现为额极有着更强的激活,来平衡加工T1和探测T2直接的注意资源分配,由于注意朝向能够在加工T1时灵活的转移为刺激导向,使得T2有机会经由凸显网络和腹侧注意网络获得注意资源而进入意识加工。而在错误试次中,脑岛与脑中央区域以及顶叶区域的连接则可能暗示了脑岛参与了T1工作记忆的保持,因此对T2自下而上的加工造成了影响。综上所述,我们的研究发现,在行为层面,注意瞬脱任务成绩受到了当前试次认知状态的影响,在注意瞬脱任务中加入无关的同时性任务,会通过影响其注意状态而影响注意瞬脱任务成绩。随后我们利用功能核磁共振的分析方法,对比注意瞬脱任务中正确试次和错误试次中被试的脑区活动已经关键脑区与全脑的连接模式,发现当试次正确完成时,额极有着较强的激活,反映了更加灵活的注意朝向转移,而脑岛和额中回的激活则暗示了T2可能通过凸显网络和腹侧注意网络而进入意识加工。而在失误时,则发现了脑岛与脑中央区域与顶叶区域较强的连接,我们猜测这可能与脑岛参与T1的工作记忆加工有关。综合我们的结果和讨论,我们认为,在注意瞬脱任务中,T1对T2的影响并不是占用了有限的加工资源,而是影响了注意朝向而使得T2无法获得注意资源进行加工。而T1对T2造成的影响是可以通过更加灵活的注意朝向转移而避免的。
【学位单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：B842.3
【部分图文】：

3.实验一：同时性无关任务对注意瞬脱任务成绩的影响件在 T1 后呈现数字分心刺激（分心刺激数量为 0,2,7 分别对应 lag1,3,8），然后呈现 T2，在 T2 呈现之后，随机呈现 3-6 个数字分心刺激，在 RSVP 刺激流中，每个刺激均呈现 50ms，并且随后会呈现 30ms 空屏，RSVP 刺激流结束。在不要求被试关注分心物的试次中，刺激呈现完成后程序会依次要求被试按下 T1 和 T2 说对应的按键。在要求被试关注分心物组成的试次中，在被试报告了两个目标字母后，程序还会询问刺激流中数字的组成成分，并要求被试做出选择。实验流程如图 1所示。实验由 6 个 block 组成，每个 block 有 45 个试次，其中有三个 block 为标准范式，另外三个 block 要求被试对分心物保持关注。 6 个 block 完全随机，在每个block 完成后会提供休息，由被试自己决定休息时长。

西南大学硕士学位论文时，T1 报告的正确率降低，说明在要求被试关注分心物时，会损害 T1 的识别和加工过程。同时，我们对 T2|T1 正确率（T1 报告正确试次 T2 的正确率）也进行了重复测量方差分析，包括两个因素：实验要求（无要求/要求关注分心物组成）和刺激间隔（lag1/lag3/lag8）。分析结果显示了刺激间隔显著的主效应（F=43.682，df=2，p=0.000），但是实验要求的主效应不显著（F=2.903，df=1，p=0.099）。结果说明了实验结果出现了注意瞬脱效应，但是实验要求这一因素并未对注意瞬脱任务中 T2 的识别产生影响，T1 正确率和 T2|T1 正确率具体情况见图 2。

在每个block 完成后会提供休息，由被试自己决定休息时长。图 1 标准注意瞬脱范式流程图3.3 实验一结果对于实验一得到的结果，我们使用 SPSS 20 进行统计分析。首先，我们对 T1的正确率进行了重复测量方差分析，包括两个因素：实验要求（无要求/要求关注分心物组成）和刺激间隔（lag1/lag3/lag8）。分析结果显示了刺激间隔显著的主效应（F=151.033，df=2，p=0.000）和实验要求显著的主效应（F=8.661，df=1，p=0.006）。但两个因素的交互作用不显著。对 T1 正确率的分析表明
【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 陈江涛;唐丹丹;刘聪丛;陈安涛;;注意瞬脱效应的个体差异[J];心理科学进展;2014年10期

本文编号：2852035