视觉注意在远近空间中定向与重定向的实验综述

[摘 要]三维空间中远近空间的视觉加工与人们的生活息息相关，是与生活环境之间存在交互关系的能力，同时也是人类的基本认知能力。文章在回顾已有相关研究的基础上，综述了注意在远近空间中的定向/重定向产生的易化和抑制机制、远近空间加工与视觉加工通路的关系等相关内容。

[关键词]远近空间;视觉加工;注意定向/重定向

[作者简介]王爱君（1987—），男，黑龙江萝北人，博士，苏州大学教育学院副教授，主要从事高等教育心理学和认知心理学研究。

[中图分类号] B842.1[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）27-0383-02[收稿日期] 2019-09-26

我们每天都生活在一个三维的真实世界里，所处的空间是具有深度线索的三维空间。因此，如果要安定和谐地生存在这个三维世界中，人们需要专注于三维空间内与当前目标相关的信息，以及在遇到新异刺激或者潜在威胁时迅速做出反应。因此，三维空间中视觉注意在远近空间的定向/重定向能力便与人们的生活息息相关，它们是与生活环境之间存在交互关系的一种能力。

一、远近空间加工中的视觉注意定向的易化机制

注意是如何在大脑重构出的深度位置之间进行定向/重定向，是需要关注的问题。一些研究发现，被试对于出现在与线索化位置具有不同深度平面位置上的目标反应更慢，并且相对于注意从远处定向到近处，注意从近处定向到远处消耗了更多的注意资源[1]。据此，提出了注意在深度位置上的定向是基于观察者中心的理论模型。该理论认为，刺激距离观察者越近，加工得就越充分，并以观察者为中心向远处逐渐扩散。然而，另一些研究则发现，被试对出现在线索化位置上的目标和对出现在与线索化位置不在同一深度的非线索化位置上的目标所做出的反应之间并无差异，而这就表明了注意并不能有效地在深度位置上进行定向[2]。以生态学视角来看，最重要的问题就是快速地将注意定位在具有潜在威胁性或者奖赏性的物体上，并且这些物体是突然出现在距离我们自身较近处的位置。当刺激突然意外地逼近自身时，为了生存，我们需要迅速地将注意转移到这些刺激上。相反，在刺激远离自身的情况下，我们对这些刺激的注意则较少[1]。一项研究将Posner空间线索化范式应用到三维空间，将目标刺激分别置于三维空间中的近处空间和远处空间，考察了三维空间中深度位置上的注意定向/重定向的易化效应。结果发现，对于突然意外地出现在距离我们较近位置上的刺激的注意重定向要快于远离我们的刺激的重定向。并且除了经典的右侧颞顶联合区外，双侧前运动皮层涉及了空间注意在不同深度平面内的重新定向;后扣带皮层、眶前额叶皮层以及左側角回构成的“默认网络”促进了对于突然出现的客体进行注意的重新定向[3]。

二、远近空间加工中的视觉注意定向的抑制机制

现有研究对三维空间深度位置上是否存在返回抑制现象仍然有一定的争议。Theeuwes和Pratt（2003）的研究认为，深度位置上不存在返回抑制。该研究发现，当注意在同一平面内定向/重定向时才会出现返回抑制，而注意在不同的深度位置间转移并不存在返回抑制，但研究却发现，同一平面线索化位置产生的抑制效应可以扩散到与其有着不同深度的平面的同一位置[4]。随后，Bourke等人（2006）的研究对Theeuwes和Pratt（2003）的结论提出了质疑，他们认为未出现返回抑制的原因在于后部平面内的“8”字部分被前面的“8”字遮挡了。因此，为了避免产生遮挡，他们增加了呈现在左右视野中不同深度平面上的两个“8”字间的水平距离。结果发现，深度位置上出现了少量基于空间的返回抑制[5]。但是出现在他们实验结果中的少量返回抑制可能混淆了注意在水平平面定向/重定向的因素，因此并不能明确地说明三维空间深度位置上存在基于空间位置的返回抑制。

根据注意的重新定向理论，Klein（2000）认为，返回抑制效应的出现需要注意从线索化的位置上脱离[6]。在空间线索化任务中，如果没有中央线索化的设置，注意将很难从线索化的位置上脱离，进而难以产生返回抑制效应。在上述研究中，中央线索化出现的位置导致了注意在纯深度位置上的转移并不是沿着直线方向。而在以往的二维平面返回抑制研究中，注意大多都沿着直线方向转移。研究表明，相对于直线转移，注意沿着非直线转移到“新异”刺激的距离增大，导致了注意重定向到“新异”刺激的速度变慢，进而返回抑制量减小[7]。因此，为了探讨在三维空间的深度位置上是否存在基于空间的返回抑制效应，王爱君等人采用虚拟现实技术构建了三维空间的远近空间并进行了一系列的实验研究，结果发现，注意在三维空间的远近空间中进行定向/重定向的过程中存在返回抑制效应，但是远近空间的返回抑制效应量存在差异[8]。研究结果表明了注意在三维空间的远近空间位置上进行定向/重定向时会产生基于空间的返回抑制效应。此外，研究中远近空间位置上返回抑制的差异也说明了远近空间的加工方式的差异是影响基于空间返回抑制的重要因素。

三、视觉注意在远近空间加工中的神经基础

研究表明，近处空间和远处空间的编码在不同的大脑区域有不同的神经机制。如猴子大脑额叶的第8区（前额眼动区）被认为可以参与对远处空间的表征。也有研究还发现大脑侧顶叶也可能是猴子进行远处空间表征的神经基础。另一方面研究也表明，近处空间的表征似乎存在于大脑前额叶第6区、下顶叶的喙部以及腹侧顶叶的相关区域[9]。以病人为研究人群的神经心理学研究考察了病人在近处空间完成基本的线段平分任务时的神经机制。他们发现，双侧颞顶损伤的病人不能正确地完成远处空间的平分线段任务[10]。

其他临床研究表明，右顶叶的双侧损伤导致病人会忽视近处空间中左侧的物体，而不会忽视远处空间中的物体的任一侧。右侧颞叶损伤的病人只会忽视远空间中左侧的物体，而不会忽视近处空间中的物体的任一侧[11]。因此，以上证据都显示了近处空间和远处空间存在分离的注意加工机制。由于不同病人的病灶区存在不同程度的损伤，所以采用临床上的方法学并不能较为精确地揭示出近处空间和远处空间的神经性分离机制。因此，一项采用经颅磁刺激的研究发现，当被试分别在近处空间和远处空间完成联合搜索任务时，右侧的后顶叶皮层、右侧的额叶眼区以及右侧的腹侧枕叶皮层都涉及了视觉空间的加工。同时，近处空间和远处空间的神经机制也存在分离。其中，后顶叶皮层仅负责近处空间的视觉搜索，而腹侧的枕叶皮层则负责远处空间的视觉搜索[12]。

参考文献

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[7]Bennett，P J，& Pratt，J.The Spatial Distribution of Inhibition of Return[J].Psychological Science，2001，12（1）：76-80.

[8]王愛君，刘晓乐，唐晓雨，张明.三维空间中不同视野深度位置上的返回抑制[J].心理学报，2017，49（06）：723-732.

[9]Leinonen，L，Hyvarinen，J，Nyman，G，& Linnankoski，I.Functional Properties of Neurons in Lateral Part of Associative Area 7 in Awake Monkeys[J].Experimental Brain Researche，1979，34（2）：299-320.

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