1、注意瞬脱范式中的知觉负载注意瞬脱范式中的知觉负载对情绪面孔加工的影响对情绪面孔加工的影响 叶 榕,余凤琼,蒋玉宝,汪 凯,(安徽医科大学医学心理学系;安徽医科大学第一附属医院神经内科;安徽医科大学第一附属医院神经心理学实验室,)一、名词释义：1 1、注意瞬脱：刺激条件下，要求被试辨别一个目标、注意瞬脱：刺激条件下，要求被试辨别一个目标刺激，被试能正确报告；如果第一个目标刺激刺激，被试能正确报告；如果第一个目标刺激（T1T1）后很短时间呈现第二个目标刺激（）后很短时间呈现第二个目标刺激（T2T2），），被试对（被试对（T2)T2)的辨识能力下降。的辨识能力下降。2 2、知觉负载：当前任务知觉负载
2、的高低知觉负载：当前任务知觉负载的高低决定了选择性注意过程中的资源分配。如决定了选择性注意过程中的资源分配。如果当前任务的知觉负载较低，其加工过程果当前任务的知觉负载较低，其加工过程只耗用一部分注意资源，则多余的注意资只耗用一部分注意资源，则多余的注意资源会自动溢出，去加工干扰刺激，从而产源会自动溢出，去加工干扰刺激，从而产生干扰效应；如果当前任务的知觉负载较生干扰效应；如果当前任务的知觉负载较高，有限的注意资源被消耗尽，那么与任高，有限的注意资源被消耗尽，那么与任务无关的干扰刺激无法得到知觉加工，从务无关的干扰刺激无法得到知觉加工，从而不会产生干扰效应。而不会产生干扰效应。二、摘要：l 情绪
3、性刺激的加工是否受注意影响目前尚存争论。基情绪性刺激的加工是否受注意影响目前尚存争论。基于许多操纵空间注意焦点的研究未能在注意资源的分配上于许多操纵空间注意焦点的研究未能在注意资源的分配上进行精确的调节进行精确的调节,本实验将时间维度的注意瞬脱范式与负本实验将时间维度的注意瞬脱范式与负载理论相结合载理论相结合,通过调节注意瞬脱中通过调节注意瞬脱中T1 刺激物知觉负载水刺激物知觉负载水平的高低。观察被试在四种时间延迟条件下平的高低。观察被试在四种时间延迟条件下(延迟延迟2,延迟延迟3,延迟延迟5,延迟延迟8)T2 目标侦测任务恐惧和中性面孔的反应正目标侦测任务恐惧和中性面孔的反应正确率确率,从而
4、对情绪性刺激的加工特征进行研究。从而对情绪性刺激的加工特征进行研究。l 实验发现：对恐惧面孔侦测的正确率在高知觉负载条实验发现：对恐惧面孔侦测的正确率在高知觉负载条件下显著降低件下显著降低,而中性面孔则不受知觉负载水平影响而中性面孔则不受知觉负载水平影响,并且并且这种高知觉负载对恐惧面孔加工的抑制作用仅发生在注意这种高知觉负载对恐惧面孔加工的抑制作用仅发生在注意瞬脱中的短延迟条件下。说明在知觉加工资源和注意调节瞬脱中的短延迟条件下。说明在知觉加工资源和注意调节作用同时受限的情况下恐惧面孔的优势加工受到限制作用同时受限的情况下恐惧面孔的优势加工受到限制,提提示情绪性刺激的加工与中性刺激相比消耗的
5、加工资源较少示情绪性刺激的加工与中性刺激相比消耗的加工资源较少,并依赖于注意的调控。并依赖于注意的调控。l关键词关键词 情绪情绪;注意注意;知觉负载知觉负载;注意瞬脱注意瞬脱三、前言：l情绪具有提高警觉性和信息采集水平以及促进躯体进行自主反射和动作应答的重要的进化学意义，其自身的加工通常被认为具有较高的优先级，但情绪性刺激的加工是否受注意影响目前尚存争论。前人的研究：前人的研究：1.注意瞬脱范式和电生理研究支持了情绪性刺激的注意瞬脱范式和电生理研究支持了情绪性刺激的加工对于个体来说是必要的观点加工对于个体来说是必要的观点.2.通过对通过对杏仁核杏仁核损伤的病人进行研究表明：情绪的损伤的病人进行
6、研究表明：情绪的这种认知加工优先性通常被认为是不需要注意参这种认知加工优先性通常被认为是不需要注意参与的与的。3.然而对于以上问题然而对于以上问题Pessoa,McKenna,Gutierrez和和Ungerleider 的的fMRI 研究却表明情绪效价的效研究却表明情绪效价的效应是依赖于对情绪面孔的注意的应是依赖于对情绪面孔的注意的。4.最近研究者分别运用时间和空间分辨率更高的脑最近研究者分别运用时间和空间分辨率更高的脑磁图和颅内电极记录技术对情绪与注意的关系进磁图和颅内电极记录技术对情绪与注意的关系进行了更加精确的研究行了更加精确的研究。杏仁核对恐惧面孔的反应。杏仁核对恐惧面孔的反应都强于
7、中性面孔都强于中性面孔，并且早期的差异不受任务负载，并且早期的差异不受任务负载影响。影响。四、实验方法：四、实验方法：l1 1、被试：、被试：30 30 名在校本科生及研究生（有偿被试）。名在校本科生及研究生（有偿被试）。条件：（条件：（1 1）、男女各半）、男女各半,年龄在年龄在1925 1925 岁间岁间,平平均年龄均年龄21.5 21.5 岁岁 （2 2）、均为右利手）、均为右利手,无躯体疾病及精无躯体疾病及精神障碍神障碍,视力或矫正视力均达到视力或矫正视力均达到1.0 1.0 以上以上,无色无色盲色弱盲色弱,（3 3）实验前进行抑郁自评量表、焦虑）实验前进行抑郁自评量表、焦虑自评量表、
8、及自评量表、及2020项多伦多述情障碍量表测评项多伦多述情障碍量表测评,所所有被试三种量表得分均属于正常水平。有被试三种量表得分均属于正常水平。l2 2、刺激与仪器、刺激与仪器 （1 1）17 17 寸纯平寸纯平CRT CRT 彩色显示器彩色显示器 (分辨率分辨率10241024768,768,刷新率刷新率60Hz),60Hz),屏幕背景为黑屏幕背景为黑色。色。（2 2）由）由MATLAB(Mathworks,Inc.,Boston,MATLAB(Mathworks,Inc.,Boston,M)M)和和PsychophysicsToolbox(Brainard,PsychophysicsToo
9、lbox(Brainard,1997)1997)编写的程序编写的程序 。（3 3）中国情绪面孔图片系统里的黑白图片。）中国情绪面孔图片系统里的黑白图片。（4 4）被试眼睛与屏幕正中保持水平并距离）被试眼睛与屏幕正中保持水平并距离50cm50cm。（5 5）T2 T2 刺激图片共刺激图片共2020张，包括张，包括1010张恐惧面张恐惧面孔和孔和1010张中性面孔张中性面孔,每种面孔中男性和女性每种面孔中男性和女性面孔各面孔各5 5 张。张。测评：由另外测评：由另外3030名本科生对名本科生对2020张面孔图张面孔图片的片的愉悦度愉悦度和和唤醒度唤醒度进行进行19 19 级评分。级评分。恐惧面孔较
10、中性面孔评价更为负性恐惧面孔较中性面孔评价更为负性(M M 恐恐惧惧=2.18=2.180.54,0.54,M M 中性中性=5.34=5.340.59),0.59),t t(18)=(18)=12.55,12.55,p p0.001;0.001;恐惧面孔唤醒度评分显著高于中性面孔恐惧面孔唤醒度评分显著高于中性面孔(M M 恐惧恐惧=5.50=5.500.60,0.60,M M 中性中性=3.57=3.570.68),0.68),t t(18)=6.68,(18)=6.68,p p0.0010.001。（6 6）干扰刺激：选取）干扰刺激：选取6 6 张中性面孔张中性面孔,3,3 张男性张男性3
11、 3张女性张女性,将面部的五官特征按将面部的五官特征按4 46 6 的矩形结构打乱重新排列作为注意瞬脱中的矩形结构打乱重新排列作为注意瞬脱中的干扰刺激。的干扰刺激。（7 7）T1T1刺激：另外取一张中性面孔以刺激：另外取一张中性面孔以同样方式打乱后在图片的中央额外加上五同样方式打乱后在图片的中央额外加上五个并列排列的箭头并且将黑白图片转化为个并列排列的箭头并且将黑白图片转化为绿色图片作为绿色图片作为T1 T1 刺激刺激,T1,T1 图片共图片共4 4 张张,低负载条件图片低负载条件图片2 2 张张,即中央箭头与两侧即中央箭头与两侧箭头朝向一致箭头朝向一致(),),高负载图高负载图片片2 2 张
12、张,即中央箭头与两侧箭头朝向不一即中央箭头与两侧箭头朝向不一致致(和和)。图片大小均为。图片大小均为13.813.810.310.3,T1,T1 图片中每个箭头的大图片中每个箭头的大小为小为1.21.21.21.2。l3 3、实验设计、实验设计 2 22 24 4 组内实验设计。组内实验设计。自变量：（自变量：（1 1）T1 T1 的知觉负载（根据图的知觉负载（根据图片中央箭头与两侧箭头朝向是否相同分为片中央箭头与两侧箭头朝向是否相同分为低负载和高负载两个水平）。低负载和高负载两个水平）。（2 2）T2 T2 的面孔情绪效价（的面孔情绪效价（T2 T2 面孔情绪面孔情绪效价自变量分效价自变量分
13、2 2 个水平：恐惧个水平：恐惧,中性）。中性）。（3 3）T2-T1 T2-T1 时间延迟（时间延迟（T2-T1T2-T1间延迟自间延迟自变量根据变量根据T2 T2 刺激在刺激在T1 T1 刺激的刺激呈现之刺激的刺激呈现之后出现的位置不同分为延迟后出现的位置不同分为延迟2 2，延迟，延迟3,3,延延迟迟5 5 和延迟和延迟8 8四个水平）。四个水平）。l因变量：被试对朝向辨别任务的正确率及因变量：被试对朝向辨别任务的正确率及目标侦测的平均正确率目标侦测的平均正确率五、实验程序：l（1 1）在正式实验开始前被试进行）在正式实验开始前被试进行40 40 个试个试次的练习次的练习,练习数据不进行统
14、计。（一个实练习数据不进行统计。（一个实验试次包含出现在验试次包含出现在快速序列视觉呈现任务快速序列视觉呈现任务（RSVPRSVP）中的中的18 18 张干扰刺激图片及张干扰刺激图片及2 2 张目张目标刺激图片共标刺激图片共2020张图片张图片,干扰刺激前后不会干扰刺激前后不会重复出现重复出现,每张图片呈现时间为每张图片呈现时间为67ms 67ms 并立并立即被下一张图片掩蔽。）即被下一张图片掩蔽。）l（2 2）、正式实验开始）、正式实验开始,要求被试保持身体要求被试保持身体坐姿，眼睛注视屏幕中央，被试通过按键坐姿，眼睛注视屏幕中央，被试通过按键盘的盘的T T 键开始实验。按下键开始实验。按下
15、T T键后，屏幕中央键后，屏幕中央出现一出现一十十字注视点字注视点,持续持续1000ms1000ms。l（3 3）开始出现刺激，第一个目标刺激物）开始出现刺激，第一个目标刺激物(T1)(T1)为在快速序列视觉呈现任务中出现的为在快速序列视觉呈现任务中出现的唯一一张绿色图片唯一一张绿色图片,随机出现在整个刺激随机出现在整个刺激序列的第序列的第6-106-10张图片位置（为限制被试的张图片位置（为限制被试的准备效应准备效应T1T1）l 第二个目标刺激物第二个目标刺激物(T2)(T2)为出现在为出现在T1T1之之后的清晰面孔图片后的清晰面孔图片,T2,T2与与T1T1间时间延迟共有间时间延迟共有4
16、4种种,即延迟即延迟2,2,延迟延迟3,3,延迟延迟5 5和延迟和延迟8,8,即即T2T2分分别在别在T1T1后第后第2 2、3 3、5 5、8 8个位置出现个位置出现,T2,T2与与T1T1刺激呈现间隔为刺激呈现间隔为134ms,201ms,335ms 134ms,201ms,335ms 和和536ms536ms。l（4 4）当每个试次结束后被试要求根据屏幕）当每个试次结束后被试要求根据屏幕上先后出现的问题按键做出反应上先后出现的问题按键做出反应,任务分任务分别为判断别为判断T1 T1 刺激中央箭头的朝向刺激中央箭头的朝向(Q=(Q=左左,W=W=右右)及及T2 T2 刺激的侦测即是否看到第
17、二张刺激的侦测即是否看到第二张清晰的面孔图片清晰的面孔图片 (O=(O=是是,P=,P=否否),),被试被要被试被要求优先对箭头朝向任务进行反应并保证反求优先对箭头朝向任务进行反应并保证反应的正确率。所有的任务反应均不限时应的正确率。所有的任务反应均不限时,被试也不会收到任何有关任务完成表现的被试也不会收到任何有关任务完成表现的反馈反馈,当第二个问题回答完毕后自动继续当第二个问题回答完毕后自动继续下一试次的实验。下一试次的实验。l备注：正式实验按照备注：正式实验按照T1T1负载的高低分为两负载的高低分为两个区组个区组,两个区组间的顺序在被试间进行两个区组间的顺序在被试间进行平衡平衡,每个区组内
18、每个区组内5 5种种T1T1出现的位置出现的位置,2,2种种T2 T2 情绪及情绪及4 4种种T2 T2 出现的位置概率均等。出现的位置概率均等。T1T1刺激图片刺激图片,T2,T2刺激图片和干扰图片均从对刺激图片和干扰图片均从对应的图片库中随机抽取应的图片库中随机抽取,且每组中每张图且每组中每张图片的出现概率相等。实验包括片的出现概率相等。实验包括2 2种种T1T1知觉负知觉负载载2 2 种种T2T2情绪效价情绪效价4 4 种种T2-T1 T2-T1 间隔延间隔延迟共迟共16 16 种条件种条件,每种条件包含每种条件包含20 20 个试次个试次,共计共计320320个试次个试次,整个实验约需
19、整个实验约需3030分钟。分钟。六、实验结果：分类正确率dftp高知觉负载0.95292.390.05低知觉负载0.98表1.高低知觉负载对T1线段朝向辨别任务的正确率的影响l由表1可以看出，被试在完成T1任务时低负载的表现要好于高负载，说明本实验中T1知觉负载高低的调节达到预期效果（p0.05）。图2 不同知觉负载条件下恐惧及中性面孔的平均反应正确率主效应分析：l（1）前提条件：）前提条件：T2 面孔侦测任务的有效面孔侦测任务的有效数据仅统计当数据仅统计当T1 任务回答正确时任务回答正确时,该试次该试次内内T2 任务的回答结果。任务的回答结果。l对对T2T2正确率进行正确率进行2 22 24
20、 4 因素的重复测量因素的重复测量方差分析发现方差分析发现,三个因素的主效应皆显著：三个因素的主效应皆显著：T1 T1 负载主效应显著负载主效应显著,F F(1,29)=6.76,(1,29)=6.76,p p0.05,0.05,说明不同说明不同T1 T1 知觉负载条件对知觉负载条件对T2T2面孔侦测任面孔侦测任务有显著影响务有显著影响,随着随着T1 T1 知觉负载水平的上知觉负载水平的上升升,T2,T2 的平均正确率从的平均正确率从0.57 0.57 降低到降低到0.530.53。不同知觉负载条件下恐惧及中性面孔的平不同知觉负载条件下恐惧及中性面孔的平均反应正确率即面孔情绪主效应显著，均反应
21、正确率即面孔情绪主效应显著，F F(1,(1,29)=55.89,29)=55.89,p p0.0010.001。当。当T2T2刺激物为恐惧刺激物为恐惧面孔时被试对面孔时被试对T2T2目标侦测的平均正确率达目标侦测的平均正确率达到到0.61,0.61,而当而当T2T2为中性面孔刺激时正确率为中性面孔刺激时正确率降低到降低到0.490.49说明恐惧面孔较中性面孔更容说明恐惧面孔较中性面孔更容易被侦测到。易被侦测到。lT2-T1 T2-T1 时间间隔主效应显时间间隔主效应显著著,F F(3,27)=9.30,(3,27)=9.30,p p0.0010.001。使用。使用LSD LSD 方法方法对该
22、变量进行多重比较分析发现：对该变量进行多重比较分析发现：2-T1 2-T1 间间隔延迟隔延迟2 2 条件和延迟条件和延迟3 3 条件之间反应差异条件之间反应差异不显著不显著(p p=0.74),=0.74),但两者与延迟但两者与延迟5 5 及延迟及延迟8 8之间的差异均显著之间的差异均显著(p p 值均小于值均小于0.01),0.01),并并且延迟且延迟5 5与延迟与延迟8 8 之间差异也显著之间差异也显著(p p0.01)0.01)。说明在说明在200ms200ms左右的时间窗内被试对左右的时间窗内被试对T2 T2 目目标的侦测均不敏感标的侦测均不敏感,而随着而随着T2 T2 与与T1 T1
23、 间隔时间隔时间的推移间的推移,被试被试T2 T2 任务的完成水平差异逐任务的完成水平差异逐渐显著渐显著,其反应正确率呈逐渐上升趋势。其反应正确率呈逐渐上升趋势。交互效应分析：交互效应中交互效应中T1 T1 负载与负载与T2 T2 情绪效价交互情绪效价交互作用显著作用显著,F F(1,29)=14.93,(1,29)=14.93,p p0.01,0.01,其余其余交互效应均不显著。对交互效应显著的因素交互效应均不显著。对交互效应显著的因素进行进行进一步简单效应分析进一步简单效应分析发现发现：T1 T1 的知觉负的知觉负载高低对载高低对T2 T2 恐惧面孔的侦测有显著影响恐惧面孔的侦测有显著影响
24、,低低知觉负载下恐惧面孔侦测任务的正确率要显知觉负载下恐惧面孔侦测任务的正确率要显著高于高知觉负载条件著高于高知觉负载条件t t(119)=5.96,(119)=5.96,p p0.001,0.001,而而T1T1知觉负载对知觉负载对T2 T2 中性面孔的影响不显著，中性面孔的影响不显著，t t(119)=1.02,(119)=1.02,p p=0.31=0.31。对显著的交互效应进行负载高低与情绪效价的2*2两因素方差分析l四种延迟条件下情绪的主效应均显著四种延迟条件下情绪的主效应均显著:l延迟延迟2:F(1,29)=26.66,p0.001;l延迟延迟3:F(1,29)=29.93,p0.
25、001;l延迟延迟5:F(1,29)=24.12,p0.001;l延迟延迟8:F(1,29)=38.24,p0.001。对情绪主效应进一步分析l 恐惧面孔与中性面孔之间的反应差异恐惧面孔与中性面孔之间的反应差异主要来源于低负载条件主要来源于低负载条件,在低负载条件下各在低负载条件下各延迟水平的恐惧与中性面孔差异均显著：延迟水平的恐惧与中性面孔差异均显著：延迟延迟2：t(29)=7.36,p0.001;延迟延迟3：t(29)=6.83,p0.001;延迟延迟5：t(29)=4.34,p0.001;延迟延迟8：t(29)=5.48,p0.001。在高负载条件下仅在延迟在高负载条件下仅在延迟8 条件
26、下两者条件下两者差异显著差异显著,t(29)=3.10,p0.01。延迟。延迟2：p=0.195,延迟延迟3：p=0.06,延迟延迟5：p=0.056)。对如上分析可知：l在注意瞬脱的时间窗内在注意瞬脱的时间窗内(延迟延迟2-2-延迟延迟5),5),恐惧面孔相较于恐惧面孔相较于中性面孔在中性面孔在T1 T1 低知觉负载条件下表现出的加工优势随着低知觉负载条件下表现出的加工优势随着负载的增高而减弱了。负载主效应仅在延迟负载的增高而减弱了。负载主效应仅在延迟3 3 条件下显著条件下显著,F F(1.29)=7.10,(1.29)=7.10,p p0.05,0.05,而情绪与负载交互效应仅在延迟而情
27、绪与负载交互效应仅在延迟2 2 和延迟和延迟3 3 条件下显著条件下显著(延迟延迟2 2：F F(1,29)=16.01,(1,29)=16.01,p p0.001;0.001;延迟延迟3 3：F F(1,29)=19.18,(1,29)=19.18,p p0.001),0.001),在延迟在延迟2 2 和延迟和延迟3 3 的条件下的条件下,被试对被试对T2 T2 恐惧面孔的反应正确率受恐惧面孔的反应正确率受T1 T1 负载高低影响表现出显著的差异负载高低影响表现出显著的差异(延迟延迟2 2：t t(29)=4.52,(29)=4.52,p p0.001;0.001;延迟延迟3 3：t t(2
28、9)=5.16,(29)=5.16,p p0.001),0.001),延迟延迟5 5 条件虽条件虽然负载与情绪交互效应不显著然负载与情绪交互效应不显著(p p=0.125),=0.125),但其高低负载但其高低负载下的恐惧面孔反应正确率差异呈现下的恐惧面孔反应正确率差异呈现边缘显著水边缘显著水平平,t t(29)=2.09,(29)=2.09,p p=0.046=0.046。所有延迟条件下中性面孔高低。所有延迟条件下中性面孔高低负载的反应正确率差异均不显著负载的反应正确率差异均不显著,综上说明综上说明T1T1知觉负载对知觉负载对恐惧面孔侦测任务的影响仅在注意瞬脱的短延迟条件下出恐惧面孔侦测任务
29、的影响仅在注意瞬脱的短延迟条件下出现。现。七、分析与讨论l（1）情绪性刺激的知觉加工特征l 通过在注意瞬脱范式中增加T1 知觉负载变量的研究可以发现,情绪性刺激在被试意识水平报告的较高优先级是依赖于注意资源的。注意瞬脱中恐惧面孔表现出的这种加工优势是受到注意资源的限制。l 知觉负载水平仅对恐惧面孔的侦测反应有明显的作用,而中性面孔则不受知觉负载水平的影响,这种中性面孔对知觉负载的不敏感性提示：同样作为面孔刺激,包含情绪性信息的刺激较容易受到注意资源限制的影响。l 面孔刺激中情绪信息的编码要早于面孔自身的知觉编码过程,本实验研究结果提示发生在早期阶段的情绪信息的加工可能会受到同样作用于早期知觉加
30、工阶段的知觉负载效应的影响。（2）注意调控对情绪性刺激的作用l 注意在RSVP 范式中自上而下的调控是通过增强T1,T2 目标刺激物编码的正性注意选择模式和对干扰刺激编码进行限制的负性注意选择模式发挥作用的。l 实验结果提示以往认为情绪加工属于自动化加工的观点可能是由于情绪刺激在知觉加工阶段所需消耗的资源很少并且在注意调控中具有较高的优先级,当只对其中一种加工途径进行限制的时候另一种途径可以弥补这种限制作用使得情绪性刺激的加工呈现自动化的趋势,然而在本实验中当知觉加工资源和注意调控作用同时受限的情况下,情绪刺激所表现出的这种自动加工特征随之消失,说明情绪性刺激的加工是需要注意参与的。八、实验结论：l 在注意瞬脱范式中,知觉负载的高低仅对恐惧面孔的侦测有显著影响,说明恐惧面孔的加工相较于中性面孔对注意资源更加敏感;这种知觉负载对恐惧面孔加工的限制作用主要出现在注意瞬脱的短延迟条件下,提示恐惧面孔的加工受注意调控的影响。本研究通过调节知觉负载对注意瞬脱中恐惧面孔加工的影响水平发现情绪性刺激的加工在一定程度上是依赖于注意资源并受注意调控的。
