旧客体抑制和新客体捕获视角下预览效应的机制*

迟莹莹 王佳莹 王爱君 张 明

(1东北师范大学心理学院, 长春 130024) (2苏州大学心理学系, 苏州 215123)

1 引言

视觉选择需要区分相关刺激和无关刺激, 其中一种方式就是通过对新信息的优化来实现。在这种选择中, 人们倾向注意新客体, 而不是视野中已经呈现的旧客体(Donk & Theeuwes, 2001;Watson & Humphreys, 1997)。Watson和Humphreys(1997)最早提出, 人们可以在已经存在的多个旧客体中优先选择多个新客体, 并将这种对新客体的优先加工的优势称为预览效应(preview benefit)。在生活中也经常会有这样的情景：你和朋友约定在某个地方见面, 你先到达了见面的地点, 此时你并不会注意当前出现在这里的人, 而是会更加注意后来出现的人, 这样你能很快从后来出现的人中发现你的朋友。预览效应的认知神经机制一直是研究者关注的重点。目前, 预览效应的认知神经机制主要有两种观点：一种观点是旧客体抑制观点, 认为预览效应是由于对旧客体的抑制(Braithwaite, Humphreys, & Hodsoll, 2003; Watson& Humphreys, 1997, 1998); 另一种观点是新客体突现捕获注意观点, 认为预览效应是由于新客体出现伴随亮度突然增加捕获注意(Donk, Agter, &Pratt, 2009; Donk & Theeuwes, 2001; Pratt,Theeuwes, & Donk, 2007)。此外, 还有一种观点是时间分组观点, 认为预览效应是由于新旧客体的时间分离, 注意选择性地分配到包含目标的新客体组中(Jiang, Chun, & Marks, 2002)。时间分组观点既可以包含在旧客体抑制观点中, 又可以包含在新客体突现捕获注意观点中。由于新旧客体的时间分离, 使得旧客体的抑制作用和新客体突现捕获作用更大(Olivers, Humphreys & Braithwaite,2006)。近期研究主要关注旧客体抑制观点与新客体突现捕获注意观点之间的争论, 解决这些争论可以更好地揭示预览效应的认知神经机制。因此,本文综述旧客体抑制观点与新客体突现捕获注意观点以及这两种观点之间的主要争论, 提出预览效应是旧客体抑制机制与新客体突现捕获注意机制共同起作用的结果。

2 旧客体抑制观点

旧客体抑制观点从旧客体的角度出发, 认为预览效应是由于对旧客体的抑制。对旧客体的抑制可以分为三种形式：基于旧客体位置的抑制、基于旧客体特征的抑制和基于旧客体内容的抑制(Persike, Meinhardt-Injac, & Meinhardt, 2013; Watson& Humphreys, 1997, 1998)。

2.1 基于旧客体位置的抑制

Watson和Humphreys最早提出预览效应是由于基于目标状态而建立了对旧客体位置的抑制。具体来说, 这种目标状态是由维持抑制的抑制标签构成的, 这些抑制标签具体标记了将要抑制的干扰物的位置, 这样在新客体出现时, 就不再对标记过的旧客体进行选择。他们的研究使用的是预览搜索范式, 这种范式是通过预览条件与基线条件相比较的方法来评估预览效应。实验有三种条件：单独特征基线条件、联合特征基线条件和预览条件。其中, 单独特征基线条件和联合特征基线条件是与预览条件比较的基线条件。在预览条件中, 先呈现一系列干扰物(称为旧客体), 它们是绿色的“H”。在呈现1000 ms后, 再呈现一系列干扰物和一个目标(称为新客体), 其中干扰物是蓝色的“A”, 目标是一个蓝色的“H”。目标可能出现也可能不出现, 如果出现只出现在新客体中。联合特征基线条件是预览条件中的旧客体与新客体同时呈现, 而单独特征基线条件是只呈现预览条件中的新客体。通过将预览条件与两种基线条件的搜索效率相比较发现, 预览条件比联合特征基线条件对目标的搜索更有效, 而与单独特征基线条件的搜索效率类似。这表明, 被试能够排除预览的旧客体, 在新客体出现时优先加工新客体。进一步研究发现, 对旧客体位置的抑制不仅施加于旧客体的精确位置上, 还施加于旧客体的邻近位置上(离旧客体中心 0.9°的位置), 并且对旧客体精确位置和邻近位置的抑制程度是相同的(Osugi, Kumada, & Kawahara, 2009)。人们优先加工新客体的数量是相当大的, 当对新客体中的一个目标进行反应时, 可以优先加工15个新客体(Theeuwes, Kramer, & Atchley, 1998), 忽略30个旧客体(Jiang et al., 2002)。但是当需要对所有的新客体都做出反应时, 优先加工新客体的数量就有所减小, 只能优先加工 6个或 7个新客体(Al-Aidroos, Emrich, Ferber, & Pratt, 2012; Watson& Kunar, 2012)。

行为研究为基于旧客体位置的抑制提供了证据, 一方面的证据来自于探测点探测实验, 另一方面的证据来自于新旧客体亮度变化实验。在探测点探测实验中, 大多数试次(trial)是进行预览搜索任务, 少数试次是进行探测点探测任务。结果发现, 当探测点出现在旧客体位置比出现在新客体位置时, 对其更难探测(Watson & Humphreys,2000), 这个结果为基于旧客体位置的抑制提供了直接证据。新近研究发现, 旧客体位置比新客体位置的敏感性更低, 是由于旧客体位置比新客体位置的信号探测计算效率更低。抑制标签通过转移有限的注意资源(如时间和分辨率), 远离旧客体位置, 保留注意资源对目标进行搜索(Osugi &Murakami, 2014)。新旧客体亮度变化实验发现,只有旧客体有亮度变化时才会产生预览效应, 而不管新客体是否有亮度变化。研究者认为, 这是由于旧客体有亮度变化可以对其位置进行有效的编码, 进行基于旧客体位置的抑制(Braithwaite,Humphreys, Watson, & Hulleman, 2005)。

基于旧客体位置的抑制也得到了来自神经科学研究的支持。Jacobsen, Humphreys, Schröger和Roeber (2002)的ERP研究发现, 预览条件与控制条件相比, 在旧客体呈现350～750 ms产生了更大的负波, 表现出N1和N2波幅上的差异。研究者认为, 连续的负波反映了对旧客体位置的积极抑制。在预览效应的fMRI研究中, 通过比较预览条件和基线条件在预览阶段神经活动上的差异, 结果一致发现了在预览阶段楔前叶(precuneus)活动的增强(楔前叶被认为是负责建立旧客体的空间表征), 证明发生了基于旧客体位置的抑制(Allen,Humphreys, & Matthews, 2008; Allen & Payne,2012; Dent, Allen, & Humphreys, 2011; Payne &Allen, 2011)。楔前叶活动的增强不仅发生在预览搜索任务中, 还发生在视觉工作记忆任务中, 而且视觉工作记忆任务还能干扰预览搜索任务。这就表明, 楔前叶涉及在记忆中对旧客体进行空间表征(Allen et al., 2008)。楔前叶的活动方式还表现出年龄差异, 老年人与年轻人楔前叶活动方式上是不同的(Allen & Payne, 2012)。进一步研究发现,楔前叶的活动与早期视觉皮层的激活有关(Dent et al., 2011; Payne & Allen, 2011)。Payne 和 Allen(2011)的研究发现, 对于表现出预览效应的被试,楔前叶的活动既与早期视觉皮层的激活增加有关,又与早期视觉皮层的激活减小有关。因此研究者认为, 预览阶段发生了两个阶段的加工：先对预览干扰物积极地注意和空间编码, 表现为早期视觉皮层的激活增加; 随后对旧客体进行抑制, 表现为早期视觉皮层的激活减小。

探测点探测实验和新旧客体亮度变化实验都发现了存在基于旧客体位置的抑制, 同时探测点探测实验还发现, 这种对旧客体位置的抑制不仅施加在旧客体的精确位置上, 还施加在旧客体的邻近位置上。fMRI研究发现了基于旧客体位置的抑制涉及的神经结构, 在预览阶段中楔前叶的活动有所增强。但是现有的ERP研究证据并不充足。研究发现在预览阶段产生了连续的负波, 这只能说明在预览阶段存在抑制, 而并不能说明这种抑制是基于旧客体位置的抑制。

2.2 基于旧客体特征的抑制

Watson和Humphreys (1998)认为对于运动刺激, 基于旧客体位置的抑制是无效的, 而是发生了基于旧客体特征的抑制。也就是说, 抑制标签并不是标记了将要抑制的干扰物的位置, 而是标记了整个特征地图, 这样具有共同特征的所有旧客体都可以被抑制。随后的研究发现, 基于旧客体特征的抑制不仅限于运动刺激, 静止刺激也可以发生基于特征的抑制, 主要包括基于旧客体颜色的抑制和基于旧客体深度的抑制, 证据都来源于消极扩散效应(Braithwaite et al., 2003; Dent,Braithwaite, He, & Humphreys, 2012)。

2.2.1 基于旧客体颜色的抑制

Braithwaite等(2003)的研究发现了消极颜色扩散效应(negative color-based carryover effects)。在他们的研究中, 新旧客体都有两种颜色, 但这两种颜色在新旧客体中所占的比例是不同的。如在旧客体中, 红色占 66%, 绿色占 33%; 而在新客体中, 这两种颜色所占的比例正好相反, 红色占 33%, 绿色占 66%。结果发现, 当目标与大部分旧客体的颜色相同时(红色), 比其与小部分旧客体的颜色相同时(绿色), 对目标的探测更慢。这表明发生了消极颜色扩散效应, 证明存在基于旧客体颜色的抑制。具体来说, 这种对旧客体颜色的抑制能够扩散到新客体上, 使得新客体中的目标与大部分旧客体的颜色相同时, 对其探测更慢。近期研究发现, 消极颜色扩散效应的激活是一个缓慢的过程。也就是说, 从旧客体颜色的抑制扩散到对目标的抑制需要一定的时间。这种效应在新客体出现后的200 ms以后才会发生, 而且随着 SOA的增加而增大(Braithwaite, Hulleman,Andrews, & Humphreys, 2010)。此外, 这种效应还根据颜色在分离干扰物时所起的作用的不同, 而表现出差异。这种效应在动态呈现比静态呈现更大(Andrews, Watson, Humphreys, & Braithwaite,2011)、在等亮度呈现比突现呈现更大(Braithwaite,Watson, Andrews, & Humphreys, 2010)。进一步研究发现, 仅基于旧客体颜色的抑制不足以产生预览效应, 还需要通过稳固的位置编码这个中介起作用。也就是说, 基于旧客体颜色的抑制需要借助基于旧客体位置的抑制才能使旧客体被抑制, 从而产生预览效应(Braithwaite, Watson, et al., 2010)。

2.2.2 基于旧客体深度的抑制

除了基于旧客体颜色的抑制之外, 最近的一些研究发现了消极深度扩散效应, 证明了存在基于旧客体深度的抑制(Dent et al., 2012; Dent,Humphreys, He, & Braithwaite, 2014)。Dent 等(2012)的研究将刺激呈现在前后两个平面中, 旧客体呈现在前方平面中, 新客体中的一半呈现在前方平面中, 另一半呈现在后方平面中。结果发现, 当目标与旧客体处于相同平面比处于不同平面时, 对其搜索受损, 表现出了消极深度扩散效应。证明存在基于旧客体深度的抑制, 这种抑制扩散到新客体中, 使得新客体中的目标与旧客体处于相同平面时, 对其探测更慢。而Dent等(2014)的研究采用倾斜 45°的上下两个平面呈现刺激,同样也发现了消极深度扩散效应, 为发生基于旧客体深度的抑制提供了有力的支持。

基于旧客体特征的抑制既可以发生在运动刺激中又可以发生在静止刺激中, 而最近的研究主要关注发生在静止刺激中的基于旧客体特征的抑制, 表现在对颜色和深度特征的抑制。但仅基于旧客体颜色的抑制不足以产生预览效应, 需要在基于旧客体位置的抑制的作用下才能产生预览效应。这就说明基于旧客体位置的抑制与基于旧客体特征的抑制并不是独立的, 而是存在着相互作用。基于旧客体深度的抑制足以产生预览效应,但是还不清楚基于旧客体深度的抑制与基于旧客体位置的抑制之间的关系, 而且基于旧客体颜色的抑制与基于旧客体深度的抑制还缺乏神经科学方面的证据。

2.3 基于旧客体内容的抑制

Persike等(2013)最近提出存在基于旧客体内容的抑制。他们的研究在预览搜索任务中使用熟悉面孔和不熟悉面孔, 结果发现, 这两种类型的面孔都产生了预览效应, 更为重要的是对熟悉面孔的搜索比对不熟悉面孔的搜索更有效。结果证明了存在基于旧客体内容的抑制。同时研究者还发现, 既预览面孔又预览面孔的位置时, 预览效应最大, 而只预览面孔或只预览面孔的位置时,预览效应都减小了。这表明预览效应是基于旧客体位置的抑制与基于旧客体内容的抑制共同的作用。Allen等(2008)的fMRI研究也发现, 预览效应不仅涉及对空间表征有关脑区的积极抑制, 还涉及对内容选择有关脑区的积极抑制。Blagrove和Watson (2010)的研究采用情绪面孔作为实验材料,发现预览效应仅发生在短时程下, 而且产生的是部分预览效应, 即使预览时间延长到 3秒也没有产生完整预览效应。这说明预览面孔和预览简单图形所涉及的抑制机制是不同的, 为基于旧客体内容的抑制提供了证据。

基于旧客体内容的抑制的研究主要采用面孔作为实验材料, 发现对不同类型面孔的抑制是不同的, 而且对面孔和简单图形的抑制机制也是不同的。同时也发现, 基于旧客体内容的抑制是与基于旧客体位置的抑制共同起作用的。对旧客体内容的抑制从本质上说是对旧客体意义的抑制,视觉系统监控着旧客体的意义一致性, 当旧客体发生形状变化的同时保持意义不变, 预览效应就不被破坏(Osugi, Kumada, & Kamahara, 2010)。但是目前的研究只采用面孔材料, 还具有一定的局限性, 而且也无法考察基于旧客体内容的抑制与基于旧客体特征抑制之间的关系。

总的看来, 对旧客体的抑制可以通过上述三种方式进行, 但这三种抑制方式并不是彼此独立的, 可以根据具体的情况协同作用。对于静止刺激, 基于旧客体位置的抑制起主要作用。当新旧客体有特征差异时, 又可以发生基于旧客体特征的抑制(郝芳, 傅小兰, 2006)。具体而言, 当在颜色特征上有差异时, 可以发生基于旧客体颜色的抑制, 但它并不决定预览效应的产生; 当在深度特征上有差异时, 可以发生基于旧客体深度的抑制, 足以产生预览效应; 当采用面孔材料, 又可以发生基于旧客体内容的抑制。而对于运动刺激,基于旧客体特征的抑制起主要作用。当新旧客体有颜色差异时, 可以发生基于旧客体颜色的抑制,足以产生预览效应。但是目前还不清楚运动刺激是否可以发生基于旧客体深度的抑制以及基于旧客体内容的抑制。

3 新客体突现捕获注意观点

Donk和 Theeuwes (2001)认为, 产生预览效应无需对旧客体进行抑制, 而是从新客体角度出发, 提出了新客体突现捕获注意观点。这种观点认为, 预览效应是由于新客体出现伴随着亮度的突然增加捕获了注意。Donk和Theeuwes通过独立操纵新旧客体的数量, 使用对目标的搜索是否受新旧客体数量影响的方法来评估预览效应。结果发现, 无论是在旧客体突现(onsets) (比背景亮度高)新客体等亮度(与背景亮度相同)的预览条件下, 还是在新旧客体都是等亮度的预览条件下,对目标的搜索既受新客体数量的影响, 又受旧客体数量的影响, 都没有表现出预览效应; 而在旧客体等亮度新客体突现的预览条件下, 对目标的搜索仅受新客体数量的影响, 表现出预览效应。由于仅在新客体是突现而不管旧客体是否是突现的预览条件下发现了预览效应, 因此, 研究者认为预览效应是由于新客体出现伴随着亮度的突然增加而捕获了注意。

随后的研究发现预览效应是一个瞬时的机制,支持新客体突现捕获注意观点。不仅体现在对旧客体预览较短时间就可以产生预览效应(Donk &Verburg, 2004), 还体现在新客体与目标呈现的时间间隔较短时才可以产生预览效应(Donk, 2005)。在Donk和Verburg (2004)的研究中, 等亮度的旧客体呈现 50 ms后出现突现的新客体, 新客体在呈现 50 ms后变成等亮度。结果发现, 对目标的搜索仅受新客体数量的影响, 表现出预览效应。这个结果表明对旧客体预览短至50 ms也可以产生预览效应。Donk (2005)的研究发现, 在新客体呈现后间隔0 ms、50 ms、100 ms出现目标, 对目标的搜索仅受新客体数量的影响, 表现出预览效应; 而当新客体与目标呈现的时间间隔延长到200 ms和400 ms时, 对目标的搜索既受新客体数量的影响, 又受旧客体数量的影响, 而且受旧客体数量的影响更大, 没有表现出预览效应。表明新客体与目标呈现的时间间隔不超过 200 ms时,才会产生预览效应。

后来的研究者对这个观点作了进一步扩展,认为预览效应受亮度变化探测机制的调控, 这个机制可能涉及大细胞视觉系统。这个机制可以由瞬时信息所激活, 不受亮度变化方向的影响(Donk et al., 2009; Pratt et al., 2007), 也不受新客体的呈现方式的影响(Donk et al., 2009)。在Pratt等(2007)的研究中, 先呈现一系列由“8”和“X”叠加构成的占位符, 通过移除某些占位符中的“8”或者“X”形成新客体, 新客体是“X”或者“8”。结果发现, 以这种“移除方式” (offsets)呈现的新客体不管是伴随着亮度的增加还是减小, 对目标的搜索都仅受新客体数量的影响, 表现出预览效应; 而当新客体呈现不伴随亮度变化, 对目标的搜索既受新客体数量的影响, 又受旧客体数量的影响, 没有表现出预览效应。表明预览效应是由于新客体出现伴随着亮度突然变化捕获注意, 与亮度变化方向无关。Donk等(2009)的研究进一步证实了这个观点,同时还发现, 以突然出现方式和以移除方式呈现的新客体可以被同时优先选择。说明新客体出现伴随着亮度的突然变化可以捕获注意, 与新客体的呈现方式无关。

新客体突现捕获注意观点也得到了ERP研究的支持。Kiss和Eimer (2011)的ERP研究发现, 在新旧客体都是突现的预览条件下, 表现出预览效应, 预览条件与全集基线条件的N2pc (N2pc反映了对目标进行视觉搜索的空间选择性加工)潜伏期上存在显著差异, 但与半集基线条件的 N2pc潜伏期没有显著差异; 而在新旧客体都是等亮度的预览条件下, 没有表现出预览效应, 预览条件与两种基线条件的 N2pc潜伏期上都没有显著差异。因此研究者认为, 预览干扰物加快对目标的空间选择仅发生在新客体有亮度变化时, 支持新客体突现捕获注意观点。

总之, 新客体突现捕获注意观点认为预览效应受亮度变化探测机制调控, 预览效应仅发生在新客体有亮度变化的条件下。而且认为预览效应是一个瞬时的过程, 预览效应可以在旧客体被预览较短时间或者新客体与目标呈现之间有较短时间间隔下产生。但现有的ERP研究结果不足以证明这个观点。虽然新旧客体都是突现的预览条件下, 预览条件与全集基线条件在 N2pc潜伏期上存在显著差异, 但也不能说明预览效应仅是由于新客体突现捕获注意的作用。由于旧客体也是有亮度变化的, 还可以发生基于旧客体位置的抑制(Braithwaite et al., 2005)。因此, 需要进一步的ERP研究进行考察。

综上所述, 旧客体抑制观点仅强调旧客体的作用, 而否定了新客体的作用; 而新客体突现捕获注意观点仅强调新客体的作用, 而否定了旧客体的作用, 因此这两种观点存在着较大的争论,它们之间的争论也是当前研究的热点问题。对现有的研究进行归纳总结可以发现, 目前这两种观点之间的争论主要体现在以下三个方面：预览效应与新旧客体亮度变化的关系; 新旧客体的颜色关系是否影响对目标的搜索; 在一些因素的作用下, 旧客体形状变化是否还会破坏预览效应。

4 两种观点的主要争论

4.1 预览效应与新旧客体亮度变化的关系

新客体突现捕获注意观点认为, 预览效应仅取决于新客体的亮度变化(Donk & Theeuwes,2001; Pratt et al., 2007), 而旧客体抑制观点认为,预览效应仅取决于旧客体的亮度变化(Braithwaite et al., 2005; Irwin & Humphreys, 2013)。

支持预览效应仅取决于新客体的亮度变化的代表性研究是Donk和Theeuwes的研究。他们的研究采用独立操纵新旧客体数量的方法来评估预览效应, 结果仅在新客体是突现的预览条件下发现了预览效应, 而不管旧客体是否是突现的。因此研究者认为, 预览效应仅取决于新客体的亮度变化, 支持新客体突现捕获注意观点。Pratt等(2007)的研究进一步发现, 以移除方式呈现的新客体, 仅在它们有亮度变化时才产生预览效应,而在等亮度时则没有产生预览效应。这为预览效应仅取决于新客体的亮度变化提供了证据。

支持预览效应仅取决于旧客体的亮度变化的代表性研究是 Braithwaite等(2005)的研究。他们的研究采用预览条件与全集基线条件相比较的方法来评估预览效应。结果仅在旧客体是突现的预览条件下发现了预览效应, 而不管新客体是否是突现的, 这个结果与Donk和Theeuwes的研究结果正好相反。因此研究者认为预览效应仅取决于旧客体的亮度变化, 支持旧客体抑制观点。基于旧客体位置的抑制需要对其位置进行编码, 这种编码是在一个对亮度敏感的系统中进行的。当旧客体有亮度变化时, 可以有效编码旧客体的位置,发生基于旧客体位置的抑制。最近的研究者采用了眨眼呈现(blink-contingent display)技术, 在眨眼阶段呈现新客体, 这样可以更有效地排除新客体出现时伴随着亮度变化, 结果也发现了预览效应(Irwin & Humphreys, 2013; Mühlenen, Watson,& Gunnell, 2013), 这个结果为预览效应仅取决于旧客体的亮度变化提供了最新的证据。

值得注意的是, Mühlenen等(2013)的研究虽然在排除新客体出现时伴随着亮度变化的条件下发现了预览效应, 但通过将预览条件与半集基线条件相比较, 发现这种预览效应是部分预览效应。研究者认为这个结果虽然支持旧客体抑制观点, 但同时也表明旧客体抑制机制不足以产生完整的预览效应。他们的研究进一步发现, 当眨眼发生在试次开始时而不是新客体出现之前, 这样新客体出现就伴随着亮度变化, 表现出完整的预览效应。因此研究者认为, 完整的预览效应是由于旧客体抑制机制与新客体突现捕获注意机制的共同作用。同时, 这个结果也表明预览效应既取决于旧客体的亮度变化, 又取决于新客体的亮度变化。

支持两种观点的代表性研究其结果的差异可能是由于背景亮度和评估方法上的不同造成的。在Donk和Theeuwes的研究中, 背景亮度不断变化, 可能影响了基于旧客体位置抑制的作用; 通过新旧客体项目数量对目标搜索的影响来评估预览效应会低估预览效应(Braithwaite et al., 2005)。而Braithwaite等人的研究虽然克服了上述两方面问题, 但是采用的两种全集基线条件并不是合适的基线条件。在与旧客体突现新客体等亮度预览条件对应的全集基线条件和与旧客体等亮度新客体突现预览条件对应的全集基线条件中, 等亮度刺激与突现刺激是同时呈现的, 那么突现刺激可以自动捕获注意获得优先选择。因此, 当预览条件与这样的全集基线条件比较时, 会低估预览效应。Mühlenen等人的研究中采用的全集基线条件克服了这个问题, 可以更好地考察预览效应与新旧客体亮度变化的关系。同时引入了半集基线条件, 可以更全面揭示预览效应的机制。但是这个结果是在排除新客体亮度变化的条件下得出的, 还需要在排除旧客体亮度变化的条件下进一步考察。

4.2 新旧客体的颜色关系是否影响对目标的搜索

旧客体抑制观点认为, 新旧客体的颜色关系影响对目标的搜索(Andrews et al., 2011; Braithwaite et al., 2003, Braithwaite, Hulleman, et al., 2010,Braithwaite, Watson, et al., 2010), 而新客体突现捕获注意观点认为, 新旧客体的颜色关系不会影响对目标的搜索。

研究发现, 旧客体有两种不同比例的颜色,而新客体中这两种颜色所占比例与之相反。当目标与大部分旧客体的颜色相同时, 比与小部分旧客体的颜色相同时, 对目标的探测更慢, 证明发生了消极颜色扩散效应。研究者认为这种效应反映了对旧客体颜色的抑制, 支持了旧客体抑制观点, 而不能用新客体突现捕获注意观点解释。按照新客体突现捕获注意观点, 不管是与旧客体颜色相同还是不同的新客体都会捕获注意, 那么对目标的搜索不会受到新旧客体颜色关系的影响(Braithwaite et al., 2003)。

最近的研究变化了新旧客体的颜色关系, 也发现了消极颜色扩散效应, 支持了旧客体抑制观点, 否定了新客体突现捕获注意观点。在Braithwaite, Watson等(2010)的研究中, 旧客体都是一种颜色(如绿色), 新客体中一半与旧客体的颜色相同(如绿色), 另一半与旧客体的颜色不同(如蓝色), 目标或者与旧客体的颜色相同(如绿色)或者与旧客体的颜色不同(如蓝色)。结果发现, 目标与旧客体的颜色相同比与旧客体颜色不同时,对其探测更慢, 发现了消极颜色扩散效应; 在Andrews等(2011)和Braithwaite, Hulleman等(2010)的研究中, 旧客体都是一种相同的颜色, 新客体都是另一种相同的颜色。结果发现, 当目标与旧客体的颜色相同(在新客体中是一个颜色独子)比与旧客体的颜色不同时, 对其探测更慢, 也表现出了消极颜色扩散效应。研究者认为这个结果不符合新客体突现捕获注意观点, 按照这个观点应该会得到相反的结果。当目标与旧客体颜色相同时, 在新客体中是颜色独子, 应该比目标与旧客体的颜色不同时, 对目标的探测更快。

当新旧客体都具有两种比例的颜色时, 对目标的搜索受新旧客体颜色比例关系的影响, 支持旧客体抑制观点, 否定新客体突现捕获注意观点,按照这种观点应该不受影响; 而当新旧客体具有不同的颜色时, 对目标的搜索受旧客体颜色的影响, 也符合旧客体抑制观点, 而不符合新客体突现捕获注意观点, 按照这种观点会得出相反的结果。但同时我们也可以看出, 虽然新旧客体的颜色关系影响对目标的搜索不能用新客体突现捕获注意观点解释, 但也不能完全否定新客体突现捕获注意机制的作用。因为新客体出现伴随着亮度变化, 新客体突现捕获注意机制也可以起到作用,但不是主要作用, 而基于旧客体特征抑制机制起主要作用。因此, 对目标的搜索受新旧客体之间颜色关系的影响, 可能是由于旧客体抑制机制与新客体突现捕获注意机制共同的作用。

4.3 在一些因素的作用下, 旧客体形状变化是否还会破坏预览效应

旧客体抑制观点认为, 在一些因素的作用下,旧客体形状变化不会破坏预览效应(Osugi &Kawahara, 2013; Osugi et al., 2010; Watson,Compton, & Bailey, 2011; Watson & Kunar, 2010),而新客体突现捕获注意观点认为, 在一些因素的作用下, 旧客体形状变化仍会破坏预览效应。

Watson和Humphreys (2002)的研究发现, 在新客体出现的同时旧客体发生形状变化, 预览效应就被破坏了。在他们的研究中, 旧客体是直角,在新客体出现的同时变成“H”, 新客体中干扰物是“A”、目标是“H”。结果发现, 预览条件与全集基线条件的搜索效率没有显著差异, 表明预览效应被破坏了。研究者认为这个结果可以用旧客体抑制观点解释, 而不能用新客体突现捕获注意观点解释。对旧客体位置的抑制是通过标记旧客体位置的抑制标签来实现的。当旧客体发生形状变化时, 这种自下而上的变化反馈给抑制标签。之后, 抑制标签发生动态更新重置对旧客体位置的抑制, 这样旧客体就不会被继续抑制(Osugi et al.,2010; Watson & Humphreys, 1997, 2002)。

近年来的研究发现, 在一些因素的作用下,旧客体形状变化不会破坏预览效应, 既有自下而上的因素又有自上而下的因素。自下而上的因素如形状变化类型和掩蔽; 自上而下的因素如监控旧客体的意义一致性和目标知识的注意定势。研究者认为, 在这些因素的作用下, 旧客体形状变化不会破坏预览效应, 支持旧客体抑制观点, 否定新客体突现捕获注意观点。

4.3.1 自下而上的因素

Watson等(2011)的研究发现, 当旧客体发生暂时的形状变化而不是永久的形状变化, 也会产生预览效应。在他们的研究中, 旧客体被预览一段时间后发生形状变化, 在短暂呈现后又变回原来的形状, 与此同时呈现新客体。旧客体抑制观点可以很好地解释这个结果, 在呈现旧客体时,将旧客体的位置、颜色、形状整合到抑制标签中。对于暂时的形状变化, 当新客体呈现时, 旧客体与之前建立的抑制标签是匹配的; 相反, 对于永久的形状变化, 当新客体呈现时, 旧客体与之前建立的抑制标签在形状特征上是不匹配的, 而这种不匹配足以不能对它们继续抑制。而这个结果与新客体突现捕获注意观点相反, 按照这个观点,除了新客体之外的其他突现都会破坏预览效应。Watson和 Kunar (2010)的研究发现, 在旧客体发生形状变化的同时伴随着掩蔽, 预览效应没有被破坏。在他们的研究中, 先呈现旧客体和掩蔽物,掩蔽物是圆环, 位于旧客体的上方。呈现一段时间后, 圆环向下运动, 这样旧客体就被遮挡了。之后圆环又向上运动到原来的位置, 这时旧客体又变得可视了。但是旧客体发生了形状变化, 与此同时呈现新客体, 结果发现了预览效应。这个结果表明, 在运动遮挡的掩蔽下, 旧客体形状变化没有破坏预览效应, 符合旧客体抑制观点。由于遮挡物的运动使得对遮挡物的抑制扩散到它们经过的位置, 使得出现在那里的形状变化后的旧客体和新客体都被抑制了。而与新客体突现捕获注意观点不符。按照这个观点, 旧客体先是被遮挡物的运动所遮挡, 之后又不被遮挡。那么旧客体不被遮挡产生了快速的亮度变化本应该与新客体出现产生的亮度变化一样捕获注意, 预览效应应该被破坏。

4.3.2 自上而下的因素

Osugi等(2010)的研究发现, 旧客体在形状变化的同时保持意义不变, 也可以产生预览效应。在他们的研究中, 旧客体是正立的“蝴蝶”的图片,在新客体呈现的同时变成倾斜的日文“牛”字, 新客体中干扰物是正立的日文“狗”字, 目标是倾斜的日文“狗”字。这个结果符合旧客体抑制观点。抑制标签中包含旧客体的图形一致性和意义一致性, 只要在图形变化的同时保持意义不变, 就可以继续对旧客体进行抑制。视觉系统监控着旧客体的意义一致性, 在这种自上而下的控制下, 能保护预览效应免受自下而上信号的干扰。而新客体突现捕获注意观点不能解释这个结果。按照这个观点, 旧客体发生瞬时的形状变化, 既有刺激的突然消失, 又有刺激的突然出现。那么旧客体本应该与新客体同样竞争选择, 不会产生预览效应。Osugi和Kawahara (2013)的研究发现, 在目标知识的外显和内隐的注意定势的作用下, 旧客体形状变化没有破坏预览效应。在他们的研究中,外显的注意定势是在实验前告诉被试忽视绿色项目(旧客体), 仅搜索蓝色项目(新客体)。结果发现,当旧客体发生形状变化时也表现出预览效应。这就表明, 在外显注意定势的作用下, 旧客体形状变化没有破坏预览效应。根据旧客体抑制观点,当旧客体发生形状变化时, 抑制标签会发生动态更新来对这种自下而上的信号进行反应, 这个过程并不是一种纯刺激驱动的, 与目标有关知识的注意定势这种自上而下的因素可以减弱这种自下而上的信号; 内隐的注意定势是让被试先进行半集基线条件, 在半集基线条件中, 目标是根据某个特征来定义的, 如颜色或形状。这样在随后的预览条件中, 就建立了基于这个特征搜索的注意定势(预览条件中新旧客体可以根据颜色进行分离)。结果发现, 在半集基线条件中建立的注意定势与预览条件的注意定势一致时, 表现出预览效应; 相反, 在它们不一致时, 没有表现出预览效应。这个结果表明, 在内隐注意定势的作用下, 旧客体形状变化也没有破坏预览效应。按照旧客体抑制观点, 在半集基线条件中形成的基于目标颜色的注意定势保持下来, 增强了在随后预览条件中基于颜色的分组和抑制, 这样在旧客体发生形状变化时, 可以对它们继续抑制。在目标知识的外显和内隐的注意定势的作用下, 可以使旧客体形状变化不会破坏预览效应, 否定了新客体突现捕获注意的观点。按照这个观点, 在这两种注意定势的条件下, 形状变化后的旧客体与新客体在突现特征上没有差异, 本应该与新客体竞争选择,从而破坏预览效应。

在新客体出现的同时, 旧客体发生形状变化会破坏预览效应。但在某些自下而上因素和自上而下因素的作用下, 旧客体发生形状变化不会破坏预览效应。这些结果支持旧客体抑制观点, 否定了新客体突现捕获注意观点。虽然这些结果不能用新客体突现捕获注意观点解释, 但是也不能否定新客体突现捕获注意机制的作用, 可能这个机制也发挥了作用。当旧客体发生形状变化也产生了快速的亮度变化, 可能这些旧客体也被知觉成“新客体”, 与真正的新客体一起竞争选择, 这样就破坏了预览效应; 在一些因素的作用下, 旧客体发生形状变化也可以产生预览效应。可能由于这些因素都作用于旧客体预览阶段, 可以使旧客体的抑制机制继续发挥作用。值得注意的是,在这些因素的作用下也没有产生完整的预览效应,而是部分预览效应。这就表明, 还是有一些旧客体与新客体竞争选择, 这可能体现的是新客体突现捕获注意机制的作用。旧客体发生形状变化伴随了快速的亮度变化, 在旧客体抑制机制的作用下, 一部分旧客体可以被继续抑制; 在新客体突现捕获注意机制的作用下, 还是有一部分旧客体被知觉成“新客体”, 与真正的新客体一起竞争选择。因此, 在一些因素的作用下, 形状变化没有破坏预览效应, 这可能是由于旧客体抑制机制与新客体突现捕获注意机制共同发挥作用。

5 小结与展望

总的来看, 旧客体抑制观点和新客体突现捕获注意观点是揭示预览效应认知神经机制的两种主要观点。前者强调旧客体的作用, 认为预览效应是对旧客体进行了抑制, 抑制可以施加到旧客体的位置、特征和内容上; 而后者强调新客体的作用, 认为预览效应是新客体呈现伴随着亮度变化捕获注意, 不管亮度变化的方向, 也不管新客体的呈现方式。时间分组观点强调时间分离线索的作用, 包含在以上两种观点中。

虽然这两种观点在三个方面存在着较大的争论, 但可能并非完全对立。旧客体抑制机制与新客体突现捕获注意机制可能共同作用于预览效应。也有研究者认为, 预览效应是这两种机制共同作用的结果(Donk, 2006; Mühlenen et al., 2013;Olivers et al., 2006; 雷学军, 金志成, 2006)。虽然Mühlenen等人的研究发现, 预览效应既取决于旧客体的亮度变化又取决于新客体的亮度变化, 认为预览效应是旧客体抑制机制与新客体突现捕获注意机制共同的作用, 但是他们的研究仅是在排除新客体亮度变化的条件下得出的结果, 还缺乏另一方面的证据, 即在排除旧客体亮度变化的条件下考察预览效应与新旧客体亮度变化的关系;研究者认为“新旧客体的颜色关系影响对目标的搜索”的结果符合旧客体抑制观点, 而不符合新客体突现捕获注意观点。我们认为, 虽然新客体突现捕获注意观点不能解释这个结果, 但是不能完全否定新客体突现捕获注意机制在其中起到了作用。按照新客体突现捕获注意观点, 在新客体有亮度变化时新客体突现捕获注意机制就会起作用, 因此新旧客体的颜色关系影响对目标搜索可能是旧客体抑制机制与新客体突现捕获注意机制共同发挥作用; 研究者认为“在一些因素的作用下, 旧客体形状变化不会破坏预览效应”这个结果支持旧客体抑制观点, 否定新客体突现捕获注意观点。我们也认为这个结果也不能完全否定新客体突现捕获注意机制的作用。当旧客体发生形状变化时, 在一些因素的作用下, 虽然预览效应没有被破坏, 但是也没有产生完整的预览效应。可能在旧客体抑制机制的作用下, 可以使一些旧客体被继续抑制, 但是由于新客体突现捕获注意机制的作用, 还是有一些旧客体在形状变化后被知觉成“新客体”, 与真正的新客体一起竞争选择,这样就干扰了预览效应。因此, 在一些因素的作用下, 形状变化没有破坏预览效应可能是旧客体抑制机制与新客体突现捕获注意机制共同起作用。

未来的研究可以继续基于两种观点之间的争论, 从以下几个方面入手, 在支持旧客体抑制机制起作用的同时, 注重考察新客体突现捕获注意机制也起到作用：

(1)在排除旧客体亮度变化的条件下考察预览效应与新旧客体亮度变化的关系。

(2)在新旧客体的颜色关系影响对目标的搜索的研究中, 以及在一些因素的作用下, 旧客体形状变化不会破坏预览效应的研究中, 考察新客体突现捕获注意机制也在其中发挥作用。

(3)在行为研究和ERP研究中, 考察旧客体抑制机制与新客体突现捕获注意机制的关系以及作用方式。

致谢：感谢苏州大学的张阳老师和美国罗彻斯特大学的张如媛对本文提供的帮助。

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